(57)【要約】【課題】多チャンネル型のイメージセンサを有する検査装置において、出力信号の各画素のリニアリティ特性を一致させ、出力信号のレベルの差を減少させること。【解決手段】本発明の一態様に係る検査装置は、試料からの光を受光するＣＣＤリニアセンサを用いて、マスクの検査を行う検査装置であって、ＣＣＤリニアセンサに設けられ、入射光量に応じた出力信号を出力する複数の画素５１と、複数の画素５１から出力される出力信号を複数のチャンネルに分割して出力する出力部５２と、それぞれの画素の入射光量と出力信号との関係に基づいて設定されたリニアリティ補正データに応じて、複数の画素ごとに出力信号のリニアリティ補正を行うリニアリティ補正部２２を備える。【選択図】図３
2008276678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料からの光を受光するイメージセンサを用いて、前記試料の検査を行う検査装置であって、
前記イメージセンサに設けられ、入射光量に応じた出力信号を出力する複数の画素と、
前記複数の画素から出力される前記出力信号を複数のチャンネルに分割して出力する出力部と、
それぞれの画素の入射光量と出力信号との関係に基づいて設定されたリニアリティ補正データに応じて、前記複数の画素ごとに前記出力信号のリニアリティ補正を行うリニアリティ補正部とを備える検査装置。
【請求項２】
前記リニアリティ補正部は、前記チャンネルの継ぎ目の両側の画素のリニアリティが略一致するようにリニアリティ補正を行う請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記リニアリティ補正部は、前記複数の画素のそれぞれのリニアリティが基準レベルに一致するようにリニアリティの補正を行う請求項１又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記リニアリティ補正部は、前記複数の画素ごとに作成された前記リニアリティ補正データが設定されたルックアップテーブルを備える請求項１、２又は３に記載の検査装置。
【請求項５】
複数の画素からの出力信号を複数のチャンネルに分割して出力するイメージセンサの出力信号のリニアリティを補正する補正方法であって、
第１光量及び第２光量の光を照射して、前記複数の画素のゲイン及びオフセットを設定するステップと、
前記第１光量と第２光量の間の光量の光を照射して、前記複数の画素の出力信号それぞれのリニアリティ補正を行うためのリニアリティ補正データを作成するステップとを含む補正方法。
【請求項６】
前記チャンネルの継ぎ目の両側の画素の出力信号のリニアリティが略一致するようにリニアリティ補正データを作成する請求項５に記載の補正方法。
【請求項７】
前記複数の画素のそれぞれの出力信号のリニアリティが基準レベルに一致するようにリニアリティ補正データを作成する請求項５又は６に記載の補正方法。
【請求項８】
試料からの光を請求項５〜７に記載の補正方法を用いたイメージセンサにより受光するステップと、
リニアリティが補正された出力信号に基づいて欠陥を検出する検査方法。
【請求項９】
前記試料は、繰り返しパターン有するパターン基板であり、
リニアリティを補正した出力信号と、当該出力信号を繰り返しパターンピッチ分ずらしたものとを比較して欠陥を検出するステップとを含む請求項８に記載の検査方法。
【請求項１０】
請求項９又は１０に記載の検査方法により前記試料の欠陥を検出するステップを含むパターン基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検査装置、補正方法、検査方法及びパターン基板の製造方法に関し、特に、複数の画素からの出力信号を複数のチャンネルに分割して出力するイメージセンサを有する検査装置、イメージセンサの各チャンネルからの出力信号を補正する補正方法及びこれを用いた検査方法並びにパターン基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像処理速度の高速化を実現させるために、複数の画素に蓄積された電荷を複数のチャンネルに分割して出力するＣＣＤイメージセンサが広く用いられている。このような多チャンネル駆動型のＣＣＤイメージセンサでは、各出力チャンネルの特性のばらつきにより、チャンネル間に出力信号のレベル差が生じてしまうという問題があった。
【０００３】
そこで、ＣＣＤイメージセンサの各チャンネル間に存在するレベル差を補正する方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１に記載の画像読取装置では、ＣＣＤイメージセンサのチャンネル数に等しい数の連続する複数画素を順次選択して、平均化処理あるいは平滑化処理を行うことにより、個々のチャンネル系の特性のバラツキによるチャンネル間のレベル差を減少させている。
【０００４】
また、特許文献２に記載の画像読取装置では、画素に蓄積された電荷を転送するシフトレジスタが中央部から前半部と後半部に分割して出力されるＣＣＤイメージセンサを備えており、前半部と後願部のつなぎ目近傍の画像データレベルを各出力方向ごとに検出して、前半部と後半部の継ぎ目の直線性を補正するための直線性の補正を行っている。
【特許文献１】特開平１１−２７５３２１号公報
【特許文献２】特開２００７−４９６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、半導体検査装置、ＬＣＤ検査装置、マスク検査装置等の欠陥検査装置においても、ＣＣＤイメージセンサを用いて基板をモニターすることにより、欠陥等の検査が行われる。これらの欠陥検査装置では、上述のような多チャンネル駆動型のＣＣＤイメージセンサが用いられている。また、基板全面を検査するため、ＣＣＤイメージセンサや被検査基板を精度よく移動させて検査を行う。製造歩留等を向上させるため、半導体ウェハやマスクブランクス、フォトマスク等の表面の欠陥を検出する欠陥検査装置では、より高感度の検査が要求されている。
【０００６】
図８に示すように、多チャンネル駆動型のＣＣＤイメージセンサでは、各画素の感度バラツキのほかに、各チャンネルの継ぎ目の先頭画素のリニアリティ誤差（各チャンネルの継ぎ目の先頭画素と中央付近の画素との感度差）が存在する。これを、単一の入力に対して単一のゲインを設定することによりゲイン補正／オフセット補正を行うと、当該単一の入力に対する各画素からの出力信号を一定にすることができる（図９）。しかしながら、グレートーン入力時には、図１０のように、リニアリティ誤差の影響で、各チャンネルの継ぎ目の先頭画素でゲイン不足やオーバーゲインが発生し、継ぎ目の先頭画素の出力信号が他の画素の出力信号から突出するヒゲ信号が発生する場合がある。
【０００７】
ＬＣＤフォトマスク等、繰り返しパターンを検査する欠陥検査装置では、ＣＣＤイメージセンサにより取り込んだ画像と、繰り返しパターンピッチ分ずらした画像とを比較するピッチずらし検査（以下、セルシフト検査という）が知られている。セルシフト検査では、取り込んだ画像と、繰り返しパターンピッチ分ずらした画像との差分信号（ピッチシフト差分信号（図１１））とスライスレベルとを比較することにより欠陥の検査を行う。上述の多チャンネル駆動型のＣＣＤイメージセンサを用いてセルシフト検査を行った場合、ヒゲ信号の影響により各チャンネルの継ぎ目で、実際には欠陥がないにもかかわらず誤って欠陥として検出されてしまう疑似欠陥が発生するおそれがある。
【０００８】
スライスレベルを高く設定することにより、このような疑似欠陥を検出しないように排除することはできるものの、真の欠陥を検出できなくなるおそれがある。このように、欠陥の検出感度を上げることができないという問題がある。上記のような問題は、半導体ウェハの表面検査や、半導体装置製造用のマスクブランクス、フォトマスクのパターン検査等においても同様に生じるものである。
【０００９】
本発明は、このような事情を背景としてなされたものであり、各画素の感度バラツキを抑制することができる検査装置、補正方法、検査方法及びパターン基板の製造方法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】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る検査装置は、試料からの光を受光するイメージセンサを用いて、前記試料の検査を行う検査装置であって、前記イメージセンサに設けられ、入射光量に応じた出力信号を出力する複数の画素と、前記複数の画素から出力される前記出力信号を複数のチャンネルに分割して出力する出力部と、それぞれの画素の入射光量と出力信号との関係に基づいて設定されたリニアリティ補正データに応じて、前記複数の画素ごとに前記出力信号のリニアリティ補正を行うリニアリティ補正部とを備えるものである。これにより、チャンネルの継ぎ目に発生するヒゲ信号の発生を抑制することができ、疑似欠陥の発生を防止し検査感度を向上させることができる。また、各画素の感度バラツキによる疑似欠陥の発生も抑制することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記リニアリティ補正部は、前記チャンネルの継ぎ目の両側の画素のリニアリティが略一致するようにリニアリティ補正を行うものである。これにより、チャンネルの継ぎ目に発生するヒゲ信号の発生を抑制することができ、疑似欠陥の発生を防止し検査感度を向上させることができる。
【００１２】
本発明の第３の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記リニアリティ補正部は、前記複数の画素のそれぞれのリニアリティが基準レベルに一致するようにリニアリティの補正を行うものである。これにより、チャンネルの継ぎ目に発生するヒゲ信号の発生及び各画素の感度バラツキによる、疑似欠陥の発生を防止することができる。
【００１３】
本発明の第４の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記リニアリティ補正部は、前記複数の画素ごとに作成された前記リニアリティ補正データが設定されたルックアップテーブルを備えるものである。このように、ルックアップテーブルを設けることにより、リニアリティの補正に係る演算の時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の第５の態様に係る補正方法は、複数の画素からの出力信号を複数のチャンネルに分割して出力するイメージセンサの出力信号のリニアリティを補正する補正方法であって、第１光量及び第２光量の光を照射して、前記複数の画素のゲイン及びオフセットを設定するステップと、前記第１光量と第２光量の間の光量の光を照射して、前記複数の画素の出力信号それぞれのリニアリティ補正を行うためのリニアリティ補正データを作成するステップとを含む。これにより、各画素間の感度差を抑制することができる。
【００１５】
本発明の第６の態様に係る補正方法は、上記の補正方法において、前記チャンネルの継ぎ目の両側の画素の出力信号のリニアリティが略一致するようにリニアリティ補正データを作成する。これにより、チャンネルの継ぎ目のヒゲ信号の発生を抑制することができる。
【００１６】
本発明の第７の態様に係る補正方法は、上記の補正方法において、前記複数の画素のそれぞれの出力信号のリニアリティが基準レベルに一致するようにリニアリティ補正データを作成する。これにより、各画素間の感度差を抑制することができる。
【００１７】
本発明の第８の態様に係る検査方法は、試料からの上記の補正方法を用いたイメージセンサにより受光するステップと、リニアリティが補正された出力信号に基づいて欠陥を検出するステップとを含む。これにより、各画素間の感度差を抑制し、疑似欠陥の発生を抑制することができる。
【００１８】
本発明の第９の態様に係る検査方法は、前記試料は、繰り返しパターン有し、リニアリティを補正した出力信号と、当該出力信号を繰り返しパターンピッチ分ずらしたものとを比較して欠陥を検出する。本発明は、このような場合に特に有効である。
【００１９】
本発明の第１０の態様に係るパターン基板の製造方法は、上記の検査方法により前記試料の欠陥を検出するステップを含む。これにより、パターン基板の製造歩留を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、各画素の感度バラツキを抑制することができる検査装置、補正方法、検査方法及びパターン基板の製造方法を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について以下に図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものを実質的に同様の内容を示している。
【００２２】
本発明の実施の形態に係る検査装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係る検査装置の構成を示す斜視図である。本実施の形態においては、被検査対象を鉛直に保持するタイプの検査装置について説明する。図２は、図１に示す検査装置に用いられる光学系の構成を説明するための図である。図３は、本実施の形態に係るＣＣＤリニアセンサ及び補正部の構成を説明するための図である。ここでは、液晶ディスプレイの製造工程で用いられるフォトマスクを検査する検査装置を例に挙げて説明する。また、本実施の形態に係る検査装置は、フォトマスク上に所定のピッチで形成された繰り返しパターンを検査する検査装置である。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態に係る検査装置は、定盤１、角柱２、マスクホルダー３、ヘッド用直角ステージ４、ＣＣＤリニアセンサ５、エアパッド６、ワイヤー７、滑車８、バランスウェイト９、モーターステージ１０、鉛直駆動機構１１、水平駆動機構１２、等を有している。本実施の形態に係る検査装置は、ＣＣＤリニアセンサ５によりマスク１３の表面状態を観察し、欠陥検査を行うものである。
【００２４】
定盤１の上には、直方体の角柱２が取り付けられており、その横にマスクホルダー３が鉛直に立設されている。この角柱２は、加工の容易さの観点及び平面度を出すために御影石により形成されている。なお、角柱２としては金属やセラミックなど御影石以外の材質でもよい。マスクホルダー３には、被検査対象であるマスク１３が取り付けられる。マスク１３を鉛直に保持するために、マスク１３とマスクホルダー３の取り付け角度は調整できるようになっている。検査時には、マスク１３がＸ方向に移動する。
【００２５】
角柱２の隣接する２面には、ヘッド用直角ステージ４が設けられている。また、ヘッド用直角ステージ４には、ＣＣＤリニアセンサ５が取り付けられている。ヘッド用直角ステージ４と角柱２との間には、エアパッド６が設けられている。ヘッド用直角ステージ４、ＣＣＤリニアセンサ５、エアパッド６等からなる移動部が、上下に移動する。すなわち、ＣＣＤリニアセンサ５は、ヘッド用直角ステージ４に取り付けられた状態で、Ｙ方向に移動する。
【００２６】
ヘッド用直角ステージ４の上部にはワイヤー７の一端が取り付けられている。また、ワイヤー７は滑車８を経て、その他端にバランスウェイト９が取り付けられている。バランスウェイト９は、ＣＣＤリニアセンサ５、ヘッド用直角ステージ４等の移動部と釣り合いが取れるような重さとなっている。ヘッド用直角ステージ４は、モーターステージ１０と、ラックアンドピニオン等からなる鉛直駆動機構１１により上下に移動する。直進性よく鉛直方向の移動を行うため、ワイヤー７は、ＣＣＤリニアセンサ５、ヘッド用直角ステージ４及びエアパッド６等からなる移動部の重心位置に設けられている。この上下移動の制御は外部に設けられた制御用のＦＡコンピューター等により行われ、ＣＣＤリニアセンサ５をマスク１３の検査する位置に移動させることが可能となる。なお、装置内にはクリーンエアがダウンフローしておりパーティクルの発生を抑制している。
【００２７】
水平駆動機構１２は、マスク１３が固定されたマスクホルダー３をＸ方向に移動させる。水平駆動機構１２は、レール、リニアモーター等により構成される。鉛直駆動機構１１によりＣＣＤリニアセンサ５を所定の位置に移動させ、この状態を保持したまま、水平駆動機構１２によりマスクホルダー３をＸ方向に一定速度で移動させる。これにより、マスク１３をＣＣＤリニアセンサ５の前を通過させる。そして、ＣＣＤリニアセンサ５を鉛直方向に一定距離移動させた後、再びＸ方向にマスクホルダー３を移動させてマスク１３の表面状態の検査が行われる。この動作を繰り返し行うことにより、マスク１３の全面が検査できる。この鉛直方向の移動ステップとマスク水平方向の移動速度はＣＣＤリニアセンサ５の視野範囲及び性能等により調整される。
【００２８】
図２に示すように、本実施の形態に係る検査装置には、光源１４、レンズ１５、処理部１６、補正部２０が設けられている。光源１４は、例えば、ランプ光源であり、照明光をマスク１３の方向に出射する。マスク１３は、透明なガラス基板上に所定のピッチで繰り返し形成された遮光パターン１７を有する。すなわち、マスク１３の遮光パターン１７が設けられている以外の箇所が透過パターンとなる。上述のとおり、マスク１３はマスクホルダー３に固定されている。光源１４からの照明光は、マスクホルダー３を透過して、マスク１３に入射する。これにより、マスク１３が裏面側から均一に照明される。マスク１３の透過パターンでは、照明光のほとんどが、透過する。一方、マスク１３の遮光パターン１７では、照明光のほとんどが遮光される。
【００２９】
マスク１３を透過した透過光は、レンズ１４に入射する。レンズ１４に入射した透過光は、屈折されて、ＣＣＤリニアセンサ５に入射する。ＣＣＤリニアセンサ５は、光を受光する１列に並ぶように配列された画素を有しており、マスク１３表面からの光を受光する。ここで、ＣＣＤリニアセンサ５の画素が並んでいる方向をＹ方向とし、試料面に平行でＹ方向と垂直な方向をＸ方向とする。ＣＣＤリニアセンサ５は、各画素が受光した入射光量に応じて出力された出力信号を補正部２０に出力する。ＣＣＤリニアセンサ５の出力信号は、マスク１３の透過率を示している。
【００３０】
補正部２０は、ＣＣＤリニアセンサ５の各画素からの出力信号のリニアリティ補正及びゲイン補正を行う。この各画素からの出力信号の補正方法については、後に詳述する。処理部１６は、リニアリティ補正が行われた出力信号に基づいて、マスク１３上の欠陥を検出するための演算処理を実行する。具体的には、ＣＣＤリニアセンサ５により取り込んだ画像と、繰り返しパターンピッチ分ずらした画像とを比較するピッチずらし検査（セルシフト検査）を行う。セルシフト検査においては、取り込んだ画像と、繰り返しパターンピッチ分ずらした画像との差分信号（ピッチシフト差分信号）を取得する。そして、処理部１６は、あらかじめ設定されたスライスレベルとピッチシフト差分信号とを比較することにより欠陥の検出を行う。また、処理部１６は、検出した欠陥のマスク１３上の位置を特定する。すなわち、欠陥が検出されたタイミングが、マスク１３上のどの位置に対応するかを判定し、マスク１３上の欠陥位置を記憶する。これにより、マスク１３上の欠陥箇所を特定することができる。
【００３１】
図３に示すように、ＣＣＤリニアセンサ５は、入射光量に応じた出力信号を出力する複数の画素５１と、複数の画素５１からの出力信号を転送して出力する出力部５２とを備えている。複数の画素５１は、光電変換により入射光量に応じた電荷を蓄積する。出力部５２では、複数の画素５１に蓄積された電荷をシフトレジスタにより転送し、可変アンプにより転送された電荷を電圧に変換する。本発明において用いられるＣＣＤリニアセンサ５は、複数の画素５１からの出力信号を複数のチャンネルに分割して出力する。従って、複数の画素５１は複数のチャンネルに分けられ、それぞれのチャンネルごとに出力部５２が設けられる。例えば、２０４８画素のＣＣＤリニアセンサを用いた場合、各画素からの出力信号を連続する５１２画素ごとのＣｈ１〜Ｃｈ４の４つのチャンネルに分割して出力することができる。なお、図３においては、図の簡略化のため、出力部５２を１つのみ図示している。
【００３２】
また、補正部２０には、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２１、リニアリティ補正部２２、ゲイン補正部２３が設けられている。ＬＵＴ２１は、複数の画素５１ごとに設けられている。それぞれのＬＵＴ２１には、それぞれの画素の５１の入射光量と出力信号との関係に基づいて算出されたリニアリティ補正データが設定されている。ＬＵＴ２１は、テーブル変換により各画素の出力信号のリニアリティを補正し、各画素の感度差による出力信号の差を補正するためのものである。すなわち、非線形であった入力と出力との関係が、線形になるように補正を行う。
【００３３】
図４を参照して、リニアリティ補正データの一例について説明する。図４において、横軸は画素に入射する光の光量（入力レベルとする）、縦軸は画素から出力される出力信号のレベル（出力レベルとする）を表している。図４に示すように、本実施の形態においては、出力レベルを破線で示す線形の基準レベルに合わせるように、出力レベルのリニアリティの補正を行う。従って、ＬＵＴ２１には、画素の入力レベルに対応する出力レベルが基準レベルに一致するように、入力信号に加算するリニアリティ補正データが設定される。
【００３４】
ＣＣＤリニアセンサ５の各画素５１からそれぞれ出力部５２を介して出力された信号は、リニアリティ補正部２２に伝送される。リニアリティ補正部２２は、入力された出力信号のリニアリティを各画素ごとに補正する。具体的には、リニアリティ補正部２２は、入力される信号がいずれの画素５１から出力されたものかに応じて、当該画素５１に対応するＬＵＴ２１のリニアリティ補正データを参照し加算する。これにより、各画素からの出力信号のリニアリティ補正を行うことができる。また、リニアリティが補正された信号はゲイン補正部２３に伝送され、ゲイン補正が行われる。これにより、同じレベルの入射光量の場合、各画素からの出力信号の傾きを補正して、各画素からの出力信号のレベルを略一定にすることができる。
【００３５】
このように、各画素ごとに、リニアリティ補正をするためのリニアリティ補正データを作成してリニアリティ補正を行うことにより、複数の画素５１間に感度差があったとしても、出力レベルを一定にすることができる。また、リニアリティ補正データをマスク１３の検査を行う前に作成しておくことにより、演算処理にかかる時間を短縮することができる。
【００３６】
従来から、各画素の最大出力は、単一の入力に対して単一の補正を行うゲイン補正を行うことにより補正していた。また、各画素の光が入力されない暗時の出力は、オフセット補正を行うことにより補正していた。このため、このゲイン補正を行ったときの入力に対する各画素の出力レベルの差は生じなかった。しかしながら、このゲイン補正を行うときの入射光よりも暗い（グレートーン）の入力があったときには、各画素の感度のリニアリティに差があるため、各画素からの出力にバラツキがあった。
【００３７】
本実施の形態においては、各画素ごとにそれぞれ設定されているリニアリティ補正データに応じて、各画素から出力される出力信号のレベルが基準レベルに略一致するように補正する。このため、図５に示すように、ゲイン補正を行うときに使用された入射光よりも暗いグレートーンの光が入力されたときでも、各画素からの出力、すなわち、感度を略一定にすることができる。各チャンネルの継ぎ目の先頭画素においても、他の画素との感度差は発生しない。このため、各チャンネルの継ぎ目の先頭画素の感度差に起因して発生していたヒゲ信号の発生を抑制することができる。
【００３８】
ここで、図６及び図７を参照して、ＣＣＤリニアセンサ５からの出力信号の補正方法及びマスク１３の欠陥検査方法について説明する。図６は、本実施の形態に係る欠陥装置における出力信号のリニアリティ補正データの作成方法を説明するための図である。図７は、リニアリティ補正データの作成方法を説明するためのフロー図である。図７に示すように、最初にゲイン補正及びオフセット補正を行う（ステップＳ１）。まず、従来と同様に、光源からの光量が０（第２光量）のときの出力信号が等しく０となるように、オフセット補正を行う。そして、検査に用いられる光源１４から所定の第１光量の光を照射して、各画素の最大出力信号が一定になるようにゲインを設定する。このとき、各画素５１に同じ第１光量の光が照射されるように、均一に光を照射する。これにより、画素間の暗時出力と、最大出力のレベル差を少なくする。
【００３９】
そして、第１光量及び第２光量の間の光量の光、すなわち、グレートーンの光を照射して、リニアリティ補正データを作成する。リニアリティ補正データを作成するには、まず、光源１４からグレートーンの光をＣＣＤリニアセンサ５の各画素５１に照射する（ステップＳ２）。このとき、各画素５１に同じグレートーンの光が照射されるように、均一に光を照射する。そして、各画素の入射光量に対する出力信号をプロットする。その後、徐々に光量を減らしていきながら、それぞれの光量のときの入射光量に対する出力信号をプロットしていく。これにより、例えば、図４の曲線で示されるようなグラフが得られる。なお、入射光量に対する出力信号のグラフとしては、プロットした点間を直線補完してもよく、曲線補完してもよい。
【００４０】
その後、図７に示すように、各入力光量に対する出力信号が破線で示す基準レベルに略一致するように、リニアリティを補正するためのリニアリティ補正データを算出する（ステップＳ３）。そして、算出されたリニアリティ補正データをＬＵＴ２１に設定する（ステップＳ４）。図６に示すように、このＬＵＴ２１は、各画素ごとに複数作成される。これにより、各画素のリニアリティを補正して、各画素の感度差を小さくすることができる。
【００４１】
グレートーンの信号が入力された場合、各画素の出力信号には、入射光量に応じて、それぞれのリニアリティ補正データが加算される。これにより、グレートーンの信号が入力された場合でも、各画素の感度差に起因する出力レベルのバラツキを抑制することができる。
【００４２】
マスク１３の欠陥を検査する際には、上記のように出力信号の補正が行われたＣＣＤイメージセンサ５を用いて、マスク１３からの光を受光する。そして、ＣＣＤリニアセンサ５から出力されるリニアリティが補正された信号と、パターンピッチ分ずらした信号との差分（ピッチシフト差分信号）を算出する。ピッチシフト差分信号は、異なる画素からの出力信号の差分から算出される。そして、ピッチシフト差分信号とあらかじめ設定されたスライスレベル（閾値）とを比較する。上述のとおり、各チャンネルの継ぎ目においてもヒゲ信号は発生しないため、スライスレベルを低く設定して、欠陥検出感度を向上させることができる。
【００４３】
なお、上述した例では、基準レベルに各画素からの出力信号のレベルを一致させるようにしたが、これに限定されるものではない。製造上、各チャンネルの先頭画素のリニアリティが他の画素からずれやすいことが知られている。このため、各チャンネル間のつなぎ目の両側の画素の出力レベルを一致させるようにしてもよい。
【００４４】
マスクやマスクブランクスの検査、あるいは、半導体ウェハの検査処理に本発明の検査装置を用いることによって、基板の欠陥検査を行いパターン基板を製造することにより、半導体デバイスの製造歩留まりを向上させることができる。典型的な半導体デバイスの製造においては、マスク原板が露光装置にセットされ、光、イオンビームあるいは電子ビームなどを利用して、レジストを形成されたウェハの露光処理がなされる。露光処理がなされた半導体ウェハは現像処理が施され、レジストパターンがウェハ上に形成される。これにより、パターン基板が製造される。このパターンに従って、広く知られた薄膜堆積処理、エッチング処理、酸化処理、イオン注入処理などがなされ、半導体デバイスが形成される。本発明の検査装置あるいは検査方法を用いて検査されたマスク、あるいはマスクブランクスを用いたマスクによって、半導体デバイスの製造における露光処理を実施することができる。又、本発明の検査装置あるいは検査方法を用いて検査されたウェハに広く知られた半導体デバイス製造処理を施し、半導体デバイスを製造することができる。また、公知の欠陥修正装置を用いて、欠陥修正を行ってもよい。
【００４５】
本実施の形態においては、試料表面の反射光により欠陥の検査を行う例について説明したが、試料表面での散乱光あるいは試料を透過する透過光を用いて上述の欠陥検査を行うことも可能である。
【００４６】
なお、マスクブランクス、マスク、半導体デバイス、半導体ウェハの欠陥検査に限らず、これ以外の試料にも利用することが可能である。本発明の光学系は、試料の状態の一つである欠陥の検査装置に限らず、顕微鏡など、一般的な試料の状態を検出する光学式走査装置に適用することができる。また、本発明は上述した実施例だけに限られず、様々な変更が可能である。例えば、図示した光学系に限られず、その他の種々の光学部品、光学素子を用いることによっても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施の形態に係る欠陥検査装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る欠陥検査装置の構成の一部を示す図である。
【図３】実施の形態に係る欠陥検査装置の構成の一部を示す図である。
【図４】リニアリティ補正データを説明するための図である。
【図５】実施の形態に係る欠陥検査装置の出力信号の一例を示す図である。
【図６】実施の形態に係る補正方法を説明するための図である。
【図７】実施の形態に係るリニアリティ補正データの作成方法を説明するためのフロー図である。
【図８】従来の欠陥検査装置の出力信号の一例を示す図である。
【図９】従来の欠陥検査装置のオフセット補正／ゲイン補正を行った後の出力信号の一例を示す図である。
【図１０】従来の欠陥検査装置のグレートーンの光が入力されたときの出力信号の一例を示す図である。
【図１１】従来の欠陥検査装置の欠陥検出時のピッチシフト差分信号の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  定盤
２  角柱
３  マスクホルダー
４  ヘッド用直角ステージ
５  ＣＣＤリニアセンサ
６  エアパッド
７  ワイヤー
８  滑車
９  バランスウェイト
１０  モーターステージ
１１  鉛直駆動機構
１２  水平駆動機構
１３  マスク
１４  光源
１５  マスク
１６  遮光パターン
２０  処理装置
２１  ＬＵＴ
２２  リニアリティ補正部
２３  ゲイン補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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