(57)【要約】【課題】  繰り返しパターンに生じた欠陥を、短時間で、信頼性よく検査する。【解決手段】  単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、繰り返しパターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、繰り返しパターンからの回折光を受光して結像させる工程と、回折光を結像させた像を観察することにより繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、単位パターンの配列のピッチを１μｍ〜８μｍとする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、
前記繰り返しパターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、
前記繰り返しパターンからの回折光を受光して結像させる工程と、
前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、
前記単位パターンの配列のピッチを１μｍ〜８μｍとする
ことを特徴とするパターン欠陥検査方法。
【請求項２】
前記回折光を受光して結像させる工程では、前記繰り返しパターンからの回折光のうち、次数の絶対値が１〜１０の回折光を選択して受光する
ことを特徴とする請求項１に記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項３】
前記繰り返しパターンに照射する光の波長を３８０ｎｍから７８０ｎｍとする
ことを特徴とする請求項１から２のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項４】
前記繰り返しパターンからの回折光の受光は、前記繰り返しパターンの主面に対して９０°の受光角で行う
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項５】
前記繰り返しパターンへの光の照射は、前記繰り返しパターンの主面に対して３０°から６０°の入射角で行う
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項６】
前記被検査体は透明性基板を備え、
前記繰り返しパターンは、前記透明性基板の主面上に、遮光性材料あるいは半遮光性材料から構成されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項７】
前記繰り返しパターンは、前記透明基板上に、該繰り返しパターンとは異なる周期で配列された繰り返しパターンを有する主パターンと同時に描画された、テスト用パターンである
ことを特徴とする請求項６に記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項８】
単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、
前記繰り返しパターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、
前記繰り返しパターンからの回折光を受光して結像させる工程と、
前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、
前記回折光を受光して結像させる工程では、前記繰り返しパターンからの回折光のうち、次数の絶対値が１〜１０の回折光を選択して受光する
ことを特徴とするパターン欠陥検査方法。
【請求項９】
単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、
前記単位パターンとは異なるピッチでテスト用単位パターンが周期的に配列されたテスト用パターンを、前記繰り返しパターン以外の領域に前記繰り返しパターンと同時に描画
することによって形成する工程と、
前記テスト用パターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、
前記テスト用パターンからの回折光を受光して結像させる工程と、
前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、
前記テスト用単位パターンの配列のピッチを１μｍ〜８μｍとする
ことを特徴とするパターン欠陥検査方法。
【請求項１０】
前記回折光を受光して結像させる工程では、前記テスト用パターンからの回折光のうち、次数の絶対値が１〜１０の回折光を選択して受光する
ことを特徴とする請求項９に記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項１１】
前記テスト用パターンに照射する光の波長を、３８０ｎｍから７８０ｎｍとする
ことを特徴とする請求項９または１０に記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項１２】
前記テスト用パターンからの回折光の受光は、前記テスト用パターンの主面に対して９０°の受光角で行う
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項１３】
前記テスト用パターンの光の照射は、前記テスト用パターンの主面に対して３０°から６０°の入射角で行う
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項１４】
前記被検査体は透明性基板を備え、
前記繰り返しパターン及び前記テスト用パターンは、前記透明性基板の主面上に、遮光性材料あるいは半遮光性材料から構成されている
ことを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項１５】
前記回折光は、前記繰り返しパターンに照射された光の反射光による回折光である
ことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項１６】
前記被検査体は、３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの波長範囲内の所定波長範囲の光を露光するフォトマスクである
ことを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項１７】
前記フォトマスクは、液晶表示装置製造用のフォトマスクである
ことを特徴とする請求項１６に記載のパターン欠陥検査方法。
【請求項１８】
請求項１から請求項１７のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を用いて欠陥を検査する工程を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項１９】
請求項１から請求項１７のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を用いて欠陥を検査し、前記検査の結果にもとづいて前記繰り返しパターンを描画する描画機の描画精度を評価する工程を有することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載のフォトマスクの製造方法によって製造したフォトマスクに、３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの波長範囲内の所定波長範囲の光を露光し、前記フォトマスク上に形成されているパターンを、被転写体上に転写する
ことを特徴とするパターン転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶表示装置、プラズマ表示装置、ＥＬ表示装置、ＬＥＤ表示装置、ＤＭＤ表示装置などのディスプレイ装置（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＦＰＤ）に用いられる表示デバイス用基板の表面、及び該表示デバイス用基板の製造工程で用いられるフォトマスクの表面には、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンが形成される場合がある。この単位パターンは、所定の規則に従って配列されるものであるが、製造工程における何らかの原因により、一部の単位パターンが、所定の規則とは異なる規則に従って配列された欠陥を含む場合がある。かかる欠陥はムラ欠陥と称することもできる。
【０００３】
特許文献１には、フォトマスクの検査領域に回折光が発生するように照明し、上記回折光のうち所定の次数以上の高次回折光を選択的に入射させることが開示されている。また、上記所定の次数としては、＋１１次又は−１１次とすることが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２３３８６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記欠陥は、個々のパターン形状としては許容範囲内のものであっても、一定の規則に従って周期的に配列しているため、表示デバイスとされたときに検出されやすい傾向がある。しかしながら、これらの欠陥を未然に検知するために各単位パターンの寸法や座標を個別に測定するミクロ検査を実施しようとしても、単位パターンの個数は膨大であるため、時間的、コスト的な観点から困難である。
【０００５】
上記特許文献１によると、高次の回折光は、物体構造の微細な情報を含んでいるため、高次の回折光を再回折（合成）させて得た像は、低次の回折光のみを再回折させて得た像よりも微細な部分の再現性に優れる、とされている。しかしながら、本発明者らの検討によれば、パターンの欠陥を高精度に検出するには、高次の回折光を選択するのみでは不十分であることが見出された。すなわち、欠陥の存在を精度よく判定するためには、繰り返しパターンに光を照射して得られた回折光を受光して観察する際に、欠陥に起因する情報と、欠陥のない元の繰り返しパターンに起因する情報と、を明確に区別できるＳＮ比が必要であることが見出された。
【０００６】
そこで本発明は、繰り返しパターンから生じる回折光を観察して欠陥を検査する際に、欠陥に起因する情報と、欠陥のない繰り返しパターンに起因する情報と、を明確に区別することが可能なパターン欠陥検査方法、及びパターン欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、前記繰り返しパターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、前記繰り返しパターンからの回折光を受光して結像させる工程と、前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、
前記単位パターンの配列のピッチを１μｍ〜８μｍとするパターン欠陥検査方法である。
【０００８】
本発明の第２の態様は、前記回折光を受光して結像させる工程では、前記繰り返しパターンからの回折光のうち、次数の絶対値が１〜１０の回折光を選択して受光する第１の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。
【０００９】
本発明の第３の態様は、前記繰り返しパターンに照射する光の波長を３８０ｎｍから７８０ｎｍとする第１から２の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００１０】
本発明の第４の態様は、前記繰り返しパターンからの回折光の受光は、前記繰り返しパターンの主面に対して９０°の受光角で行う第１から３の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００１１】
本発明の第５の態様は、前記繰り返しパターンへの光の照射は、前記繰り返しパターンの主面に対して３０°から６０°の入射角で行う第１から４の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００１２】
本発明の第６の態様は、前記被検査体は透明性基板を備え、前記繰り返しパターンは、前記透明性基板の主面上に、遮光性材料あるいは半遮光性材料から構成されている第１から５の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００１３】
本発明の第７の態様は、前記繰り返しパターンは、前記透明基板上に、該繰り返しパターンとは異なる周期で配列された繰り返しパターンを有する主パターンと同時に描画された、テスト用パターンである第６の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。
【００１４】
本発明の第８の態様は、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、前記繰り返しパターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、前記繰り返しパターンからの回折光を受光して結像させる工程と、前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、前記回折光を受光して結像させる工程では、前記繰り返しパターンからの回折光のうち、次数の絶対値が１〜１０の回折光を選択して受光するパターン欠陥検査方法である。
【００１５】
本発明の第９の態様は、単位パターンが周期的に配列された繰り返しパターンを備えた被検査体の、前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検査するパターン欠陥検査方法であって、前記単位パターンとは異なるピッチでテスト用単位パターンが周期的に配列されたテスト用パターンを、前記繰り返しパターン以外の領域に前記繰り返しパターンと同時に描画することによって形成する工程と、前記テスト用パターンに所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程と、前記テスト用パターンからの回折光を受光して結像させる工程と、前記回折光を結像させた像を観察することにより前記繰り返しパターンに生じた欠陥を検出する工程と、を有し、前記テスト用単位パターンの配列のピッチを１μｍ〜８μｍとするパターン欠陥検査方法である。
【００１６】
本発明の第１０の態様は、前記回折光を受光して結像させる工程では、前記テスト用パターンからの回折光のうち、次数の絶対値が１〜１０の回折光を選択して受光する第９の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。
【００１７】
本発明の第１１の態様は、前記テスト用パターンに照射する光の波長を、３８０ｎｍから７８０ｎｍとする第９または１０の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。
【００１８】
本発明の第１２の態様は、前記テスト用パターンからの回折光の受光は、前記テスト用パターンの主面に対して９０°の受光角で行う第９から１１の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００１９】
本発明の第１３の態様は、前記テスト用パターンの光の照射は、前記テスト用パターンの主面に対して３０°から６０°の入射角で行う第９から１２の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００２０】
本発明の第１４の態様は、前記被検査体は透明性基板を備え、前記繰り返しパターン及び前記テスト用パターンは、前記透明性基板の主面上に、遮光性材料あるいは半遮光性材料から構成されている第９から１３の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００２１】
本発明の第１５の態様は、前記回折光は、前記繰り返しパターンに照射された光の反射光による回折光である第１から１４の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００２２】
本発明の第１６の態様は、前記被検査体は、３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの波長範囲内の所定波長範囲の光を露光するフォトマスクである第１から１５の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法である。
【００２３】
本発明の第１７の態様は、前記フォトマスクは、液晶表示装置製造用のフォトマスクである第１６の態様に記載のパターン欠陥検査方法である。
【００２４】
本発明の第１８の態様は、第１から第１７の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を用いて欠陥を検査する工程を有するフォトマスクの製造方法である。
【００２５】
本発明の第１９の態様は、第１から第１７の態様のいずれかに記載のパターン欠陥検査方法を用いて欠陥を検査し、前記検査の結果にもとづいて前記繰り返しパターンを描画する描画機の描画精度を評価する工程を有するフォトマスクの製造方法である。
【００２６】
本発明の第２０の態様は、第１８から第１９の態様に記載のフォトマスクの製造方法によって製造したフォトマスクに、３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの波長範囲内の所定波長範囲の光を露光し、前記フォトマスク上に形成されているパターンを、被転写体上に転写するパターン転写方法である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明にかかるパターン欠陥検査方法、及びパターン欠陥検査装置によれば、欠陥に起因する情報と、元の繰り返しパターンに起因する情報と、を明確に区別することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜Ａ＞本発明の一実施形態
以下に、本発明の一実施形態として、（１）被検査体としてのフォトマスクの構成、（２）フォトマスクに生じた欠陥、（３）パターン欠陥検査装置の構成、（４）本実施形態にかかるパターン欠陥検査方法を順に説明する。
【００２９】
（１）フォトマスクの構成
本実施形態にかかるパターン欠陥検査装置及びパターン検査方法においては、例えば、液晶表示装置、プラズマ表示装置、ＥＬ表示装置、ＬＥＤ表示装置、ＤＭＤ表示装置など
に用いられる表示デバイス用基板や、該表示用デバイス用基板の製造工程で用いられるフォトマスクを被検査体として用いることが出来る。その他、半導体デバイス用基板や、該半導体デバイス用基板の製造工程で用いられるフォトマスクを被検査体として用いることも出来る。
【００３０】
以下に、被検査体としてのフォトマスク５０の構成について、図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図１は、本発明の一実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクの構成を例示する概略図であり、（ａ）はフォトマスクの平面図を、（ｂ）はフォトマスクの横断面図をそれぞれ模式的に示している。また、図２は、本発明の一実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクが備える繰り返しパターンの構成を模式的に例示する概略図である。
【００３１】
フォトマスク５０とは、フォトリソグラフィー技術を用いて微細構造を製造する際に用いられる露光用マスクである。例えば、表示デバイス基板用のフォトマスクの場合には、図１（ａ）に例示するように、辺Ｌ１、辺Ｌ２を備える基板として構成されている場合が多い。上述のように、表示デバイス用基板の製造工程で用いられるフォトマスク５０は、辺Ｌ１または辺Ｌ２が３００ｍｍを超える場合が多く、時には１ｍを超えるような大型基板として構成される場合もある。そして、このような大型のフォトマスク５０を用いて全面露光を行うには、解像度よりも光量が優先されるため、露光用光源としては、３６５ｎｍ〜４３６ｎｍの波長を含む所定波長領域の光を発するような光源が用いられる場合が多い。
【００３２】
フォトマスク５０は、図１（ｂ）に示すように、透明支持体としての透明基板５７と、透明基板５７の主表面上に形成された薄膜（遮光膜あるいは半遮光膜）からなる繰り返しパターン５６と、を有している。
【００３３】
透明基板５７の材料としては、例えば、合成石英ガラスなどが用いられる。また、繰り返しパターン５６を構成する薄膜の材料としては、例えば、クロムなどの遮光性を有する材料や、半透光性を有する材料等が用いられる。なお、薄膜は、単層に限らず積層として構成されてもよく、その場合、遮光膜以外に半透光性の膜を伴ってもよく、また、エッチングストッパなどの機能性の膜を伴ってもよい。さらには、上記薄膜上にレジスト膜を伴ってもよい。
【００３４】
表示デバイス用のフォトマスク５０の繰り返しパターン５６の形状は、例えば、図２に示すように、格子状の単位パターン５３が周期的に配列された形状となっている。以下、単位パターン５３の配列周期を、単位パターン５３のピッチｄと呼ぶことにする。なお、単位パターン５３の形状は、格子状に限らず、ラインアンドスペース形状等、他の形状の繰り返しパターンとして構成されていてもよい。
【００３５】
（２）フォトマスクに生じた欠陥
上記において、単位パターン５３は所定の規則に従って配列すべきである。しかしながら、製造工程等における何らかの原因により、一部の単位パターンが上記規則とは異なる規則に従って配列されてしまう欠陥（いわゆるムラ欠陥）が生じる場合がある。以下に、繰り返しパターン５６に生じる欠陥について、フォトマスク５０の製造方法を交えながら説明する。なお、上述したとおり、ラインアンドスペース状の単位パターンにおける線幅異常や位置ずれも、本実施形態の検査対象とする欠陥に含まれる。
【００３６】
フォトマスク５０の製造に際しては、多くの場合、以下の〔１〕〜〔５〕の工程が実施される。〔１〕まず、透明基板５７上に薄膜（遮光膜等）を形成し、更に、この薄膜上にレジスト膜を形成する。〔２〕次に、形成したレジスト膜に、描画機を用いて、例えばラ
スタ描画方法などの描画方法によりレーザ光等を照射して、所定のパターンを露光する。〔３〕次に現像を行い、描画部又は非描画部のレジスト膜を選択的に除去し、薄膜上にレジストパターンを形成する。〔４〕その後、レジストパターンに覆われていない薄膜をエッチングにより選択的に除去して、繰り返しパターン５６を形成する。〔５〕続いて、繰り返しパターン５６上の残存レジストを除去する。なお、多層膜の場合には、膜の材料に応じた追加工程を設けることが出来る。
【００３７】
ここで、上述の〔２〕の工程において、レーザ光の走査精度が不意に悪化したり、又はビーム径が不意に変動したり、又は環境要因が変動したりすること等により、繰り返しパターン５６に欠陥が発生することがある。図５は、繰り返しパターンに生じた欠陥を例示する概略図であり、（ａ）及び（ｂ）は座標位置変動系の欠陥を、（ｃ）及び（ｄ）は寸法変動系の欠陥をそれぞれ例示している。なお、図５においては、欠陥が生じた箇所を符号５４で示している。
【００３８】
例えば、図５（ａ）は、レーザ光による描画の繋ぎ目に位置ずれが発生したことによって、単位パターン５３のピッチｄが部分的に広くなってしまった欠陥を示す。また、図５（ｂ）は、レーザ光による描画の繋ぎ目に位置ずれが発生したことによって、単位パターン５３’の位置が他の単位パターン５３に対して相対的にずれてしまった欠陥を示す。これらの欠陥は座標位置変動系の欠陥と称することができる。
【００３９】
また、図５（ｃ）及び図５（ｄ）は、描画機のビーム強度やビーム径が変動したこと等によって、単位パターン５３’の大きさ、すなわち格子枠５３ａ’の幅が変動してしまった欠陥を示す。これらの欠陥は寸法変動系の欠陥と称することができる。
【００４０】
なお、このような欠陥の発生原因は、必ずしも上記に限定されず、その他種々の原因により生じる場合がある。
【００４１】
（３）パターン欠陥検査装置の構成
続いて、本発明の一実施形態にかかるパターン欠陥検査装置１０の構成例について、図３を参照しながら説明する。パターン欠陥検査装置１０は、保持手段としてのステージ１１と、照明手段としての光源装置１２と、受光手段としての撮像装置１４と、解析手段としての画像解析装置１６と、を有している。
【００４２】
〔ステージ〕
保持手段としてのステージ１１は、被検査体としてのフォトマスク５０を保持するように構成されている。
【００４３】
ステージ１１は、繰り返しパターン５６の主平面に対して斜め下方から光を照射することが出来るように、フォトマスク５０を保持する。例えば、ステージ１１は、フォトマスク５０の外周部を保持するような枠状の形状として構成されていてもよく、照射する光に対して透明な部材により構成されていてもよい。
【００４４】
また、ステージ１１は、例えば、Ｘ方向及びＹ方向に移動可能なＸ−Ｙステージとして構成されている。そして、ステージ１１上に保持されるフォトマスク５０を、後述する光源装置１２及び撮像装置１４に対して相対的に移動させることにより、検査視野を移動させることが出来るように構成されている。なお、ステージ１１を移動自在に構成しない場合には、光源装置１２及び撮像装置１４をステージ１１に対して移動自在に構成してもよい。この場合、光源装置１２及び撮像装置を同期して被検査体に対して移動させることが可能である。このとき、被検査体に対して光源装置１２と撮像装置１４を同じ側に配置して一体に構成し、かつ被検査体からの反射光を受光する装置構成とすることが有利である
。このように構成すれば、光源装置１２と撮像装置１４とを光軸のずれを防止しつつ同期して移動することが容易となるからである。
【００４５】
〔光源装置〕
照明手段としての光源装置１２は、ステージ１１に保持されたフォトマスク５０の繰り返しパターン５６に、所定の入射角で光を照射して、回折光を生じさせるように構成されている。
【００４６】
光源装置１２は、十分な輝度（例えば、照度が１万Ｌｘ〜６０万Ｌｘ以上、好ましくは３０万Ｌｘ以上）を有し、平行性が高い（平行度が２°以内）の光源１２ａを用していることが好ましい。そして、光源装置１２からの光の波長λは、上述の輝度を安価に得るため、また、後述する撮像装置１４を安価に実現するため、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ（可視光域）とすることが好ましい。このような条件を満足することができる光源１２ａとしては、例えば、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。
【００４７】
光源装置１２は、レンズを含む照射光学系１２ｂを備えている。照射光学系１２ｂは、ステージ１１の支持面（すなわち繰り返しパターン５６の主平面）と光源１２ａとの間に配置され、光源１２ａからの光を平行化するよう構成されている。
【００４８】
照射光学系１２ｂにより平行化された光は、繰り返しパターン５６の主平面を斜め下方から入射角θｉにて照射して、回折光を生じさせる。なお、ここでいう入射角θｉとは、ステージ１１の支持面の法線と、照射光の光軸と、に挟まれる角度をいう。なお、図１において、光源装置１２は、ステージ１１の支持面に対して斜め下方に配置され、後述する受光手段は、繰り返しパターンからの透過光を受光しているが、ステージ１１の支持面に対して斜め上方に配置されていてもよい。その場合、受光手段は、繰り返しパターンの生じる反射光を受光することになる。尚、反射光を利用する方法によれば、被検査体として透明以外の基板上にパターンを形成したものをも適用できる。更に、上述のとおり、反射光を利用する方法は、照射光学系と撮像装置を、被検査体に対して同じ側に設置できるため、一体に構成することが可能となり、検査時の光軸を安定に保持する上で有利である。更に、反射光を利用する方法では、透過光を受光する場合に比べて、受光光量が大きい（基板による光の吸収による減衰を勘案する必要がない）、光学系の角度の制御が容易（基板の厚みによる屈折の影響を勘案する必要がない）という点で、検査精度上の利点がある。
【００４９】
なお、入射角θｉは３０°から６０°とするのが好ましい。入射角θｉを大きくしすぎると、後述する撮像装置１４にて受光される回折光の次数の絶対値が大きくなり、回折光の光量が減少し、欠陥の検出が困難になるためである。また、前述したように繰り返しパターン５６は透明基板５７上に形成されているが、入射角θｉを大きくしすぎると、被検査領域中に均一の照度で光を照射することが困難になり、好ましくない。一方、入射角θｉを小さくしすぎると、撮像装置１４にて繰り返しパターン５６を透過した透過光が受光され、強度の高い透過光（ゼロ次光）に欠陥の信号を含む回折光が埋もれてしまい、欠陥の検出が困難になるためである。
【００５０】
〔撮像装置〕
受光手段としての撮像装置１４は、繰り返しパターン５６からの回折光を受光して、結像させるように構成されている。
【００５１】
撮像装置１４は、例えばＣＣＤカメラ等の２次元の画像を撮影することが出来るエリアカメラ１４ａを有している。エリアカメラ１４ａの受光面は、ステージ１１の支持面（す
なわち繰り返しパターン５６の主平面）と対向するように設けられている。
【００５２】
撮像装置１４は、対物レンズを有する受光光学系１４ｂを更に有している。受光光学系１４ｂは、繰り返しパターン５６から所定の次数の回折光を受光して、エリアカメラ１４ａの受光面上に結像させる。なお、図４に示すとおり、受光光学系１４ｂは回折光を集光する対物レンズ１４ｃと、絞り１４ｄと、を有している。そして、対物レンズ１４ｃの開口ＮＡは、対物絞り１４ｄにより、波長λ／ピッチｄよりも小さくなるように構成されている。なお、受光光学系１４ｂを介した撮像装置１４の視野は、例えば、一辺が１０ｍｍ〜５０ｍｍの正方形あるいは長方形になるように構成されている。
【００５３】
撮像装置１４は、ステージ１１の支持面に対して上方に配置されており、受光角θｒで回折光を受光する。ここで受光角θｒとは、ステージ１１の支持面（すなわち繰り返しパターン５６の主平面）と、受光光学系１４ｂの光軸と、に挟まれる角度をいう。なお、受光角θｒは実質的に９０°とするのが好ましい。撮像装置１４がステージ１１の支持面の法線上に配置されている場合には、撮像装置１４がステージ１１の支持面に対して斜め方向に配置されている場合と比較して、歪み（エリアカメラ１４ａの受光面から遠いほうが像が小さくなるとともに、近いほうが像が大きくなり、像が台形状になってしまう歪み）が生じにくくなるためである。すなわち、同一の検査視野内において、均一な像を得やすくなるためである。
【００５４】
なお、エリアカメラ１４ａの受光面上に結像された回折光の像（以下、エリア画像と呼ぶ）は、画像データとして、画像解析装置１６へ出力することが可能なように構成されている。
【００５５】
〔画像解析装置〕
解析手段としての画像解析装置１６は、撮像装置１４から出力されたエリア画像を観察して、エリア画像内における光強度分布の異変を検出することにより、繰り返しパターン５６に生じた欠陥の有無を検出することができるように構成されている。なお、光強度分布の異変を検出することで欠陥を検出できる理由については、（４）パターン欠陥検査方法の項において後述する。
【００５６】
すなわち、画像解析装置１６は、撮像装置１４からエリア画像の画像データを受信した後、エリア画像における光強度分布を数値化した数値データを作成するように構成されている。そして、画像解析装置１６は、かかる数値データと、欠陥がない場合のエリア画像にもとづく数値データ（基準データ）とを定量的に比較することで、光強度分布の異変を客観的に検出するように構成されている。
【００５７】
また、画像解析装置１６は、エリア画像の画像データを受信した後、エリア画像を微分して光強度変化率の分布を示す微分画像を作成するとともに、光強度変化率の分布を数値化した数値データを作成するように構成されている。そして、画像解析装置１６は、かかる数値データと、欠陥がない場合のエリア画像を微分して得た数値データ（基準データ）とを定量的に比較することで、光強度分布の異変の検出感度を向上するように構成されている。
【００５８】
（４）パターン欠陥検査方法
続いて、本発明の一実施形態にかかるパターン欠陥検査方法について説明する。本パターン欠陥検査方法は、上述したパターン欠陥検査装置により実施される。
【００５９】
本パターン欠陥検査方法は、繰り返しパターン５６に所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせる工程（Ｓ１）と、繰り返しパターン５６からの回折光を受光して結像させ
る工程（Ｓ２）と、回折光を結像させた像を観察することにより、繰り返しパターン５６に生じた欠陥の有無を検出する工程（Ｓ３）と、を有している。以下、各工程について順に説明する。
【００６０】
〔回折光を生じさせる工程（Ｓ１）〕
まず、繰り返しパターン５６を備えたフォトマスク５０を、パターン検査装置のステージ１１上に保持する。そして、光源装置１２を用い、繰り返しパターン５６の主平面に対して斜め下方から入射角θｉで光を照射する。
【００６１】
すると、繰り返しパターン５６の透過光側及び反射光側に、回折光が発生する。そして、単位パターン５３のピッチがｄであり、光源装置１２から入射する光の波長がλであり、入射角がθｉであるときには、ｄ（ｓｉｎθｉ±ｓｉｎθｎ）＝ｎλの関係を満たすような回折角θｎの方向に、ｎ次の回折光が観測される。
【００６２】
図４は、繰り返しパターン５６に入射角θｉで光を照射して、受光角９０°で回折光を受光する様子を示す概略図であり、（ａ）は単位パターンのピッチｄが１０μｍである場合における回折光の様子を示し、（ｂ）はかかる場合における回折光の次数と入射角との関係を示している。また、（ｃ）は単位パターンのピッチｄが１μｍにおける回折光の様子を示し、（ｄ）はかかる場合における回折光の次数と入射角との関係を示している。図４によれば、単位パターン５３のピッチｄが大きいほど、隣接する回折光同士の回折角の差△θ（すなわち、θｎ±１とθｎとの差）が小さくなることが分かる。
【００６３】
〔回折光を受光して結像させる工程（Ｓ２）〕
続いて、撮像装置１４により、繰り返しパターン５６からの回折光を受光して結像させる。すなわち、受光光学系１４ｂにより、繰り返しパターン５６からの回折光を受光させ、エリアカメラ１４ａの受光面上へと結像させてエリア画像を得る。
【００６４】
ここで、欠陥がない繰り返しパターン５６においては、各単位パターン５３のピッチｄは均一であるため、波長λ、入射角θｉ、回折角θｎが同一である限り、特定の次数の回折光を結像させた像は一定の規則性をもったものとなる筈である。これに対し、欠陥が生じた繰り返しパターン５６’のピッチｄ’は、欠陥がない繰り返しパターン５６のピッチｄとは異なる。そのため、波長λ、入射角θｉ、回折角θｎが同一である場合には、欠陥が生じた繰り返しパターン５６’によるエリア画像と、欠陥がない繰り返しパターン５６によるエリア画像とは、何らかの相違が生じることとなる。具体的には、前者のエリア画像内には、欠陥に起因する光強度分布の異変が現れることとなる。そして、この光強度分布の異変は、後者のエリア画像には現れない。
【００６５】
その後、撮像装置１４は、エリア画像の画像データを、画像解析装置１６へ出力する。
【００６６】
なお、上記においては、繰り返しパターン５６の斜め下方から光を照射して透過面で回折光を受光する場合を例にとって説明したが、繰り返しパターン５６の斜め上方から光を照射して、反射面で回折光を受光する場合についても、同様の結果を得ることが出来る。
【００６７】
〔欠陥の有無を検出する工程（Ｓ３）〕
上述のように、欠陥が生じた繰り返しパターン５６’からのエリア画像には、欠陥の存在を示す光強度分布の異変が現れる。そこで、画像解析装置１６により、エリア画像を観察させ、繰り返しパターン５６に生じた欠陥の有無を検査させる。
【００６８】
具体的には、画像解析装置１６に、撮像装置１４から出力されたエリア画像の画像データを受信させ、エリア画像の光強度分布を微分させてその変化を強調させた微分画像を作
成させ、光強度分布の変化（異変）を観察することによって、欠陥の有無を検出する。
【００６９】
なお、上述したとおり、入射光の波長λを３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとし、入射角θｉを３０°から６０°とし、受光角θｒを実質的に９０°とすることが好ましい。そして、この場合、単位パターン５３のピッチｄは１μｍ〜８μｍとすることが好ましい。このとき、上記エリア画像、又はその微分画像を観察すると、欠陥に起因する信号が、元来の繰り返しパターン（欠陥のない繰り返しパターン）に起因する信号に対し、ＳＮ比１．２以上で明確に区別することが可能である。更に、上述したｄ（ｓｉｎθｎ±ｓｉｎθｉ）＝ｎλという関係式によれば、波長λ、入射角θｉ、受光角θｒ、ピッチｄが上述の条件であれば、撮像装置１４にて、次数の絶対値が１〜１０次の回折光を受光することが出来る。次数の絶対値が１〜１０の回折光は光量が多く、明るいエリア画像を得ることができ、欠陥の存在を示す光強度分布の変動（異変）を信頼性良く検出することが可能である。
【００７０】
（５）本実施形態における効果
本実施形態によれば、以下の〔１〕〜〔４〕の効果を奏する。
【００７１】
〔１〕本実施形態によれば、繰り返しパターン５６に生じた微細な欠陥は、エリア画像内に光強度分布の異変として明瞭に現れる。従って、各単位パターン５３の寸法や座標を個別に測定する検査（ミクロ検査）を実施しなくても、エリア画像内における光強度分布の異変を観察することにより、繰り返しパターン５６の欠陥を検査することが可能となる。そして、かかる検査を、複数の単位パターン５３を含むマクロ領域（すなわち一辺が１０ｍｍ〜５０ｍｍの正方形あるいは長方形である検査視野）に対して行えば、フォトマスク５０の検査時間が短縮でき、生産性を向上させることが可能となる。
【００７２】
例えば、ハイビジョンＴＶ用の表示デバイス用基板（４２Ｖ型、面積約０．５ｍ２）の製造に用いられるフォトマスク５０は、１９２０（垂直）×１０８０（水平）＝２，０７３，６００個の単位パターン５３を有している。ここで、全ての単位パターン５３の寸法や座標を、レーザ測長機や顕微鏡等を用いてミクロ検査しようとすれば、単位パターン１個当たりの測定所要時間を約１０秒とした場合に、約２４０日必要となってしまう。これに対し、本実施形態によれば、例えば、マクロ検査の視野が一辺２５ｍｍ２（但し隣接視野との重複を１割見込む）であり、一つの視野における検査時間（すなわち、上記のＳ１〜Ｓ３までの実行時間）が２．５秒程度であるとすれば、４０分強の検査時間で検査を完了させることが可能となる。すなわち、フォトマスク５０の検査時間を大幅に短縮させ、フォトマスク５０の生産性を大幅に向上させることが可能となる。
【００７３】
〔２〕本実施形態によれば、入射光の波長λが３８０ｎｍ〜７８０ｎｍであり、入射角θｉが３０°から６０°であり、受光角θｒが実質的に９０°である場合において、単位パターン５３のピッチｄを１μｍ〜８μｍとすることにより、撮像装置１４にて、欠陥に由来する光強度の異変が明瞭に観察できる。このとき次数の絶対値が１〜１０次の回折光を受光することが出来るが、次数の絶対値が１〜１０の回折光は光量が多く、明るいエリア画像を得ることができるため、欠陥の存在を示す光強度分布の変動（異変）を信頼性良く検出することが可能になる。
【００７４】
〔３〕本実施形態によれば、画像解析装置１６は、エリア画像における光強度分布を数値化した数値データと、欠陥がない場合のエリア画像にもとづく数値データとを定量的に比較することで、光強度分布の異変（欠陥）を検出する。すなわち、光強度分布を数値化して定量的に解析することにより、欠陥の有無を、目視による作業者の印象に頼らずに客観的に検出することが可能となる。これにより、検査結果のばらつきを抑制させ、検査の信頼性を向上させることが可能となる。
【００７５】
〔４〕本実施形態によれば、エリア画像を微分して光強度分布の変化を強調させた微分画像を作成し、この微分画像における光強度変化分布を数値化した数値データと、欠陥がない場合のエリア画像を微分して得た数値データと、を定量的に比較することで、光強度分布の異変（欠陥）の検出感度をさらに向上させることが可能となる。
【００７６】
＜Ｂ＞本発明の他の実施形態
続いて、本発明の他の実施形態を説明する。
【００７７】
上述したとおり、入射光の波長λを３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとし、入射角θｉを３０°から６０°とし、受光角θｒを実質的に９０°とすることが好ましい。そして、この場合には、単位パターン５３のピッチｄを１μｍ〜８μｍとすることで、欠陥に起因する情報と、欠陥のない繰り返しパターンに起因する情報と、を明確に区別することが可能になる。しかしながら、単位パターン５３のピッチｄは、被検査体の用途や仕様等によって定められるものであり、実際には単位パターン５３のピッチｄが８μｍを超えるような場合がある。
【００７８】
ここで、単位パターン５３のピッチｄが大きい場合には、隣接する回折光同士の回折角の差△θが小さくなる。そのため、波長λ、入射角θｉ、受光角θｒ、ピッチｄが上述の条件である場合には、撮像装置１４にて受光される回折光の次数の絶対値は、１〜１０よりもはるかに大きくなってしまう。このような高次回折光は光量が少ないため、エリア画像は暗くなり、欠陥の存在を示す光強度分布の変動（異変）を信頼性良く検出することは困難である場合がある。
【００７９】
しかしながら、、単位パターン５３のピッチｄが８μｍを超える場合においては、単位パターン５３とは異なるピッチでテスト用単位パターンが周期的に配列されたテスト用パターン５６ｔを、繰り返しパターン５６以外の領域に繰り返しパターン５６と同時に描画することによって形成するとともに、テスト用単位パターン５３ｔのピッチｄを１μｍ〜８μｍとすることで、上述の問題を解決できる。尚、本発明のテスト用パターンのピッチは、１μm未満でも構わないが、テストパターンの描画精度を確保する目的、及び、描画
データが過大な容量となることを防止する目的から、１μm以上のものが好ましい。特に
、後者について言えば、本発明の被検査体は、一辺が３００ｍｍ以上、より効果が高いのは一辺が１ｍ以上の大型のものであるから、描画容量を抑制することは意義が大きい。
【００８０】
以下に、本実施形態にかかる（１）被検査体としてのフォトマスクの構成、（２）パターン欠陥検査装置の構成、（３）本実施形態にかかるパターン欠陥検査方法を順に説明する。
【００８１】
（１）フォトマスクの構成
本実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクは、図８に示すように、透明支持体としての透明基板５７の主表面上に、繰り返しパターン５６と同時に形成された薄膜（遮光膜）からなるテスト用パターン５６ｔを有している点が、上述の実施形態と異なる。テスト用パターン５６ｔは、繰り返しパターン５６以外の領域、例えば、透明基板５７の主表面上における繰り返しパターン５６の周囲等に設けられている。
【００８２】
また、テスト用パターン５６ｔの形状は、例えば、格子状のテスト用単位パターン５３ｔが周期的に配列された形状となっている。ここで、テスト用単位パターン５３ｔのピッチｄは、単位パターン５３のピッチｄとは独立して定めることが可能であり、例えば１μｍ〜８μｍになるように構成されている。なお、テスト用パターン５６ｔの形状は、格子状に限らず、ラインアンドスペース形状等、他の形状の繰り返しパターンとして構成されていてもよい。
【００８３】
ここで、テスト用パターン５６ｔの描画は、繰り返しパターン５６の描画と同時に行われる。すなわち、透明基板５７上に形成したレジスト膜に対し、同一の描画機を用いて、テスト用パターン５６ｔと繰り返しパターン５６とを連続的に描画する。したがって、描画機の走査異常などにより繰り返しパターン５６に欠陥が発生する場合には、テスト用パターン５６ｔにも同様の欠陥が生じることとなる。
【００８４】
その他の構成は、上述の実施形態にかかるフォトマスクと同一である。
【００８５】
（２）パターン欠陥検査装置の構成
続いて、本発明の他の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置１０の構成例について説明する。
【００８６】
本実施形態にかかる照明手段としての光源装置１２は、ステージ１１に保持されたフォトマスク５０のテスト用パターン５６ｔに、所定の入射角で光を照射して回折光を生じさせるように構成されている点が、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置１０と異なる。また、本実施形態にかかる受光手段としての撮像装置１４は、テスト用パターン５６ｔからの回折光を受光して、結像させるように構成されている点が、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置１０と異なる。また、本実施形態にかかる解析手段としての画像解析装置１６は、テスト用パターン５６ｔからの回折光を結像させた像（撮像装置１４が受光して結像させたエリア画像）を観察することにより、繰り返しパターン５６に生じた欠陥の有無を、間接的に検出することができるように構成されている点が、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置１０と異なる。
【００８７】
その他の構成は、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査装置１０と同一である。
【００８８】
（３）パターン欠陥検査方法
続いて、本発明の一実施形態にかかるパターン欠陥検査方法について説明する。本パターン欠陥検査方法は、上述したパターン欠陥検査装置により実施される。
【００８９】
まず、上述のテスト用パターン５６ｔを、繰り返しパターン５６以外の領域に繰り返しパターン５６と同時に描画して形成する。
【００９０】
続いて、繰り返しパターン５６及びテスト用パターン５６ｔを備えたフォトマスク５０を、パターン検査装置のステージ１１上に保持する。そして、光源装置１２を用い、テスト用パターン５６ｔの主平面に、斜め下方から入射角θｉで光を照射する。
【００９１】
続いて、撮像装置１４を用いて、テスト用パターン５６ｔからの回折光を受光して結像させる。すなわち、受光光学系１４ｂにより、テスト用パターン５６ｔからの回折光を受光させて、エリアカメラ１４ａの受光面上へと結像させ、エリア画像を得る。
【００９２】
続いて、画像解析装置１６に、テスト用パターン５６ｔのエリア画像の画像データを受信させ、エリア画像の光強度分布を微分させてその変化を強調させた微分画像を作成させ、光強度分布の変化（異変）を観察することによって、繰り返しパターン５６に生じた欠陥の有無を検出する。
【００９３】
その他の構成は、上述の実施形態にかかるパターン欠陥検査方法と同一である。
【００９４】
（４）本実施形態における効果
本実施形態によれば、上述の本発明の一実施形態における〔１〕〜〔４〕の効果に加え
て、さらに以下の効果を奏する。
【００９５】
〔５〕本実施形態によれば、単位パターン５３のピッチｄが８μｍを超える場合であっても、回折光を用いて繰り返しパターン５６に生じた欠陥を短時間で信頼性良く検出することが出来る。すなわち、本実施形態によれば、単位パターン５３とは異なるピッチでテスト用単位パターンが周期的に配列されたテスト用パターン５６ｔを、繰り返しパターン５６以外の領域に、繰り返しパターン５６と同時に描画する。繰り返しパターン５６に欠陥が生じた場合には、同時に描画したテスト用パターン５６ｔにも欠陥が生じることから、テスト用パターン５６ｔを検査することにより、繰り返しパターン５６を間接的に検査することが可能である。
【００９６】
〔６〕本実施形態によれば、テスト用単位パターン５３ｔのピッチｄは、単位パターン５３のピッチｄとは独立して定めることが可能であり、１μｍ〜８μｍとすることが出来る。そのため、入射光の波長λを３８０ｎｍ〜７８０ｎｍとし、入射角θｉを３０°から６０°とし、受光角θｒを実質的に９０°とした場合において、次数の絶対値が１〜１０次の回折光を撮像装置１４にて受光することができる。そのため、明るいエリア画像を得ることができ、欠陥の存在を示す光強度分布の変動（異変）を明瞭に信頼性良く検出することが可能になる。
【実施例】
【００９７】
以下に、本発明の実施例について、比較例を交えながら説明する。参照する図面において、図７（ａ）は、本発明の実施例および比較例にかかる欠陥検出能力を要約したグラフ図であり、（ｂ）はピッチｄを４μｍとした場合（実施例１）を、（ｃ）はピッチｄを８μｍとした場合（実施例２）を、（ｄ）はピッチｄを１２μｍとした場合（比較例１）を、（ｅ）はピッチｄを２０μｍとした場合（比較例２）における光強度変化率の分布をそれぞれ示すグラフ図である。
【００９８】
まず、実施例１として、単位パターン５３のピッチｄを４μｍとし、その配列の中の一列に、意図的に１０ｎｍ程度線幅が大きい欠陥を生じさせた繰り返しパターン５６’を備えたフォトマスク５０を、被検査体として用意した。そして、光源装置１２により、波長λが５４６ｎｍである光を、繰り返しパターン５６’に対して入射角θｉを４５°として照射した。そして、受光角θｒが９０°の方向に設置された撮像装置１４により、次数の絶対値が５に相当する回折光のエリア画像を得たのち、微分画像を作成し、その光強度変化分布を数値化してグラフに示した。その結果、図７（ｂ）に示すとおり、欠陥の存在を示す光強度分布の異変（パルス状のピーク）が、Ｓ／Ｎ比よく（１．７以上）認められた。
【００９９】
次に、実施例２として、単位パターン５３のピッチｄを８μｍとした。そして、繰り返しパターン５６’に対して入射角θｉを４５°として照射した。そして、撮像装置１４により、次数の絶対値が１０に相当する回折光のエリア画像を得たのち、微分画像を作成し、その光強度変化分布を数値化してグラフに示した。その結果、図７（ｃ）に示すとおり、欠陥の存在を示す光強度分布の異変（パルス状のピーク）が、Ｓ／Ｎ比よく（１．５以上）認められた。
【０１００】
次に、比較例１として、単位パターン５３のピッチｄを１２μｍとした。そして、繰り返しパターン５６’に対して入射角θｉを４５°として照射した。そして、撮像装置１４により、次数の絶対値が１５に相当する回折光のエリア画像を得たのち、微分画像を作成し、その光強度変化分布を数値化してグラフに示した。その結果、図７（ｄ）に示すとおり、欠陥の存在を示す光強度分布の異変（パルス状のピーク）をＳ／Ｎ比よく認めることが困難であった（Ｓ／Ｎ比１．１未満）。
【０１０１】
次に、比較例２として、単位パターン５３のピッチｄを２０μｍとした。そして、繰り返しパターン５６’に対して入射角θｉを４５°として照射した。そして、撮像装置１４により、次数の絶対値が２５に相当する回折光のエリア画像を得たのち、微分画像を作成し、その光強度変化分布を数値化してグラフに示した。。その結果、図７（ｅ）に示すとおり、欠陥の存在を示す光強度分布の異変（パルス状のピーク）を認めることが困難であった（Ｓ／Ｎ比０．０１未満）。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクの構成を例示する概略図であり、（ａ）はフォトマスクの平面図を、（ｂ）はフォトマスクの横断面図をそれぞれ示している。
【図２】本発明の一実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクが備える繰り返しパターンの構成を例示する概略図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるパターン欠陥検査装置の構成を示す概略図である。
【図４】繰り返しパターンに入射角θｉで光を照射して、受光角９０°で回折光を受光する様子を示す概略図であり、（ａ）は単位パターンのピッチが１０μｍである場合における回折光の様子を、（ｂ）はピッチが１０μｍの場合における回折光の次数と入射角との関係を、（ｃ）は単位パターンのピッチが１μｍにおける回折光の様子を、（ｄ）はピッチが１μｍの場合における回折光の次数と入射角との関係を、それぞれ示す。
【図５】繰り返しパターンに生じた欠陥を例示する概略図であり、（ａ）及び（ｂ）は座標位置変動系の欠陥を、（ｃ）及び（ｄ）は寸法変動系の欠陥をそれぞれ例示する。
【図６】（ａ）は欠陥が生じた繰り返しパターンを示し、（ｂ）はこの繰り返しパターンから生じる回折光を受光して結像させたエリア画像を示し、（ｃ）はこのエリア画像の光強度を微分して光強度分布の変動を強調した微分画像を示し、その光強度変化の変動を示すグラフ図を示す。
【図７】（ａ）は、本発明の実施例および比較例にかかる欠陥検出能力を要約したグラフ図であり、（ｂ）はピッチｄを４μｍとした場合（実施例１）を、（ｃ）はピッチｄを８μｍとした場合（実施例２）を、（ｄ）はピッチｄを１２μｍとした場合（比較例１）を、（ｅ）はピッチｄを２０μｍとした場合（比較例２）における光強度変化率の分布をそれぞれ示すグラフ図である。
【図８】本発明の他の実施形態にかかる被検査体としてのフォトマスクの構成を例示する概略図であり、（ａ）はフォトマスクの平面図を、（ｂ）はフォトマスクの横断面図をそれぞれ示している。
【符号の説明】
【０１０３】
１０    パターン欠陥検査装置
１１    ステージ（保持手段）
１２    光源装置（照明手段）
１２ａ  光源
１２ｂ  照射光学系
１４    撮像装置（受光手段）
１４ａ  エリアカメラ
１４ｂ  受光光学系
１６    画像解析装置（解析手段）
５０    フォトマスク（被検査体）
５３    単位パターン
５３ｔ  テスト用単位パターン
５６    繰り返しパターン
５６ｔ  テスト用パターン
ｄ      ピッチ
θｉ    入射角
θｒ    受光角
θｎ    回折角
△θ    回折角の差
【図１】
2008249575.tif 000003
【図２】
2008249575.tif 000004
【図３】
2008249575.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
2008249575.tif 000009
【図６】
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