(57)【要約】【課題】本発明は、干渉縞（モアレ）が発生しても、欠陥の正確な検出をすることができるパターンの検査方法、パターンの検査装置および電子デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】検査対象物上のパターンを撮像することにより検査を行うパターンの検査方法であって、撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成し、前記検査画像が有する周期情報に基づいて参照画像を作成し、前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせ、前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせ、前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させることを特徴とするパターンの検査方法が提供される。【選択図】図１
2008026101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物上のパターンを撮像することにより検査を行うパターンの検査方法であって、
撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成し、
前記検査画像が有する周期情報に基づいて参照画像を作成し、
前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせ、
前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせ、
前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させることを特徴とするパターンの検査方法。
【請求項２】
検査対象物上のパターンを撮像することにより検査を行うパターンの検査方法であって、
撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成し、
干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報から参照データを作成し前記参照データを連結して位相を変えた複数の参照画像を作成し、
前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせ、
前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせ、
前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させることを特徴とするパターンの検査方法。
【請求項３】
撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成する検査画像作成手段と、
前記検査画像が有する周期情報に基づいて照画像を作成する参照画像作成手段と、
前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせる位相合致手段と、
前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせる振幅演算手段と、
前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させる検査画像復元手段と、
前記復元された検査画像のデータに基づいてパターンの検査をする検査手段と、
を備えたことを特徴とするパターンの検査装置。
【請求項４】
撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成する検査画像作成手段と、
干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報から参照データを作成し前記参照データを連結して位相を変えた複数の参照画像を作成する参照画像作成手段と、
前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせる位相合致手段と、
前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせる振幅演算手段と、
前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させる検査画像復元手段と、
前記復元された検査画像のデータに基づいてパターンの検査をする検査手段と、
を備えたことを特徴とするパターンの検査装置。
【請求項５】
基体の表面にパターンを形成する工程と、
前記パターンを請求項１または２のいずれか１つに記載の検査方法を用いて検査をする工程と、
を備えたことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、半導体装置などの製造に用いられるパターンの検査方法、パターンの検査装置および電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の発光画素や半導体装置の回路などの微細なパターンの検査において、検査対象物をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサなどの上に光学系で拡大した光学像として結像させ、こうして得られた光学的な画像データを電気的な画像データに変換して欠陥の検査を行う技術が知られている。
【０００３】
例えば、液晶表示装置の液晶表示パネルやカラーフィルタの各画素の光透過率のバラツキや、半導体装置の配線パターンの良否をＣＣＤセンサによる撮像で検査をすることが行われている。
【０００４】
ここで、このようなＣＣＤセンサによる検査においては、干渉縞（モアレ）が発生することがあり、このような干渉縞（モアレ）を有する画像データに基づいた検査では、欠陥の正確な検出が困難となる。
【０００５】
そこで、この干渉縞（モアレ）の発生による不都合に対処するために、干渉縞（モアレ）が発生した部分の画像データを無視して、欠陥部分の画像データを再構成させる技術が開示されている。（特許文献１を参照）
しかし、特許文献１に記載されている技術では、干渉縞（モアレ）が発生した部分の画像データを無視するため、この部分に欠陥が含まれていた場合には欠陥の正確な検出が困難となる虞がある。
【特許文献１】特開平８−７５５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、干渉縞（モアレ）が発生した場合でも、欠陥の正確な検出をすることができるパターンの検査方法、パターンの検査装置および電子デバイスの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、検査対象物上のパターンを撮像することにより検査を行うパターンの検査方法であって、撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成し、前記検査画像が有する周期情報に基づいて参照画像を作成し、前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせ、前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせ、前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させることを特徴とするパターンの検査方法が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、検査対象物上のパターンを撮像することにより検査を行うパターンの検査方法であって、 撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成し、干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報から参照データを作成し前記参照データを連結して位相を変えた複数の参照画像を作成し、前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせ、前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせ、前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させることを特徴とするパターンの検査方法が提供される。
【０００９】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成する検査画像作成手段と、前記検査画像が有する周期情報に基づいて照画像を作成する参照画像作成手段と、前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせる位相合致手段と、前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせる振幅演算手段と、前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させる検査画像復元手段と、前記復元された検査画像のデータに基づいてパターンの検査をする検査手段と、を備えたことを特徴とするパターンの検査装置が提供される。
【００１０】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を分割して複数の検査画像を作成する検査画像作成手段と、干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報から参照データを作成し前記参照データを連結して位相を変えた複数の参照画像を作成する参照画像作成手段と、前記参照画像の位相を前記検査画像の位相に合わせる位相合致手段と、前記位相を合わせた参照画像の振幅を前記検査画像の振幅に合わせる振幅演算手段と、前記振幅を合わせた参照画像をサンプリングすることにより前記検査画像を復元させる検査画像復元手段と、前記復元された検査画像のデータに基づいてパターンの検査をする検査手段と、を備えたことを特徴とするパターンの検査装置が提供される。
【００１１】
また、本発明のさらに他の一態様によれば、基体の表面にパターンを形成する工程と、前記パターンを請求項１または２のいずれか１つに記載の検査方法を用いて検査をする工程と、を備えたことを特徴とする電子デバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、干渉縞（モアレ）が発生した場合でも、欠陥の正確な検出をすることができるパターンの検査方法、パターンの検査装置および電子デバイスの製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明をパターンの一次元検査に適用させた場合を例示するものである。ここで、パターンの一次元検査とは、検査対象であるパターンを一次元方向に撮像して得られる画像データに基づいて行う検査をいう。撮像手段としては、受光素子が直線上に並べられたもの（例えば、ＣＣＤラインセンサなど）を例示することが出来る。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わるパターンの検査方法を概説するためのフローチャートである。尚、説明の便宜上、検査対象物を撮像する手段の一例としてＣＣＤセンサをあげて説明することにする。
【００１５】
本実施の形態に係わるパターンの検査方法は、検査対象物のパターンの周期情報（例えば、液晶表示パネルの発光画素のピッチや半導体装置の回路パターンのピッチなど）、ＣＣＤセンサの光学倍率、ＣＣＤセンサの受光素子のピッチなどの干渉縞（モアレ）の発生原因に関する情報を用いて、干渉縞（モアレ）のある画像データから、再サンプリングを行い干渉縞（モアレ）のない画像データに復元し、この復元した干渉縞（モアレ）のない画像データを用いて検査を行うものである。
【００１６】
まず、ＣＣＤセンサで撮像された干渉縞（モアレ）のある画像データが転送されてくる（ステップＳ１）。次に、パターンの周期情報、ＣＣＤセンサの光学倍率、ＣＣＤセンサの受光素子のピッチなどの干渉縞（モアレ）の発生原因に関する情報に基づいた処理と再サンプリングを行い、干渉縞（モアレ）のない画像データに復元する（ステップ２）。そして、この干渉縞（モアレ）のいない画像データを用いて検査を行う（ステップＳ３）。
【００１７】
ここで、干渉縞（モアレ）とその発生原因、検査への影響などについて説明する。
【００１８】
液晶表示パネルの発光画素などのように検査対象物が規則的に並んでいるものを、これも受光素子が規則的に並んでいるＣＣＤセンサなどで撮像をすると、干渉縞（モアレ）が発生する。干渉縞（モアレ）は、検査対象物のパターン間（例えば、発光画素間など）に発光をしない部分や、ＣＣＤセンサの受光素子間に受光をしない部分があることが発生原因であり、受光素子間に出力レベルの差が生じるために発生する。そしてこのことは、検査対象物のパターンのピッチがＣＣＤセンサの受光素子のピッチよりも短い時に発生する。
【００１９】
そのため、検査対象物のピッチ（例えば、発光画素のピッチなど）、ＣＣＤセンサの受光素子のピッチ、ＣＣＤセンサの光学倍率などの物理的な初期条件で発生が決定づけられることになる。
【００２０】
図２は、干渉縞（モアレ）の発生を概念的に説明するための模式図である。図２（ａ）は、検査対象物のピッチがＣＣＤセンサの受光素子のピッチよりも長い場合であり、この場合には干渉稿（モアレ）は発生しない。図２（ｂ）は、検査対象物のピッチがＣＣＤセンサの受光素子のピッチよりも短い場合であり、この場合には干渉稿（モアレ）が発生する。  
図２（ｂ）の様な干渉縞（モアレ）が発生した画像データを検査する際に、閾値を用いて二値化すると、欠陥部の他に干渉縞（モアレ）の一部も欠陥として検出してしまい、欠陥部のみの検出が困難になるという不具合を生じる。
この干渉縞（モアレ）による不都合を除去するためには、ＣＣＤセンサの光学倍率を十分高い倍率に設定して撮像することなどが考えられる。例えば、一つの検査対象物（例えば、発光画素など）を複数のＣＣＤセンサの受光素子で受光できるような倍率とする場合である。しかしながら、この方法で検査面全体を検査するためには、検査面を非常に多くの数に分割して撮像し、それを検査をしなければないので非効率的である。
また、特許文献１に示したような技術では、干渉縞（モアレ）が発生した部分の画像データを無視するため、この部分に欠陥が含まれていた場合には欠陥の正確な検出が困難となる虞がある。
【００２１】
本発明者は検討の結果、検査対象物のパターンの周期情報、ＣＣＤセンサの光学倍率、ＣＣＤセンサの受光素子のピッチなどの干渉縞（モアレ）の発生原因に関する情報を用いて、干渉縞（モアレ）の発生した検査画像データを干渉縞（モアレ）のない検査画像データに復元し、この復元した検査画像データを用いて検査を行えばこのような問題を解決できるとの知見を得た。
【００２２】
図３は、検査画像データの復元手順を説明するためのフローチャートである。
【００２３】
まず、検査対象物のパターンをＣＣＤセンサなどの撮像手段で撮像する（ステップＳ１０）。
【００２４】
次に、撮像された画像をＮ領域に分割して検査画像を作成する（ステップＳ２０）。この時、検査画像内でデータの位相がほぼ一定となるようにすることが好ましい。
【００２５】
一方、検査対象物のパターンの周期などの干渉縞（モアレ）の発生原因に関する情報から参照画像を作成し（ステップ３０）、この参照画像の位相を検査画像の位相に合わせる。（ステップＳ４０）。
【００２６】
次に、位相を合わせた参照画像の振幅を検査画像の振幅に合わせる（ステップＳ５０）。この時、振幅を合わせるためのサンプリング点は同一位相とし、サンプリング点毎に適切な振幅に合わせるようにすることが好ましい。
【００２７】
次に、位相と振幅とを合わせた参照画像から、検査画像を復元する（ステップＳ６０）。この時、撮像時の２倍以上のサンプリング周波数で再サンプリングをすることが好ましい。再サンプリングをする際に、撮像時の２倍以上のサンプリング周波数で再サンプリングをすれば、干渉縞（モアレ）は生じないからである。そして、この復元された検査画像のデータから、周期の変化点を検出することが可能となり、変化点があれば欠陥があることを知ることが出来る。周期の変化点は、例えば、任意の点とその隣接点との変化量が一定の範囲に入っていない箇所を検出する方法、データ値自体の異常を検出する方法、周期を一周期ずらして差をとるなどの方法で知ることが出来る。
【００２８】
図４は、図３で説明した手順を図により説明するための模式図である。
【００２９】
図４（ａ）は、撮像した画像が長い場合に、その画像をＮ領域に分割して検査画像２を作成することを説明するための模式図であり、前述のステップＳ２０に対応するものである。この時、検査画像２内でデータの位相がほぼ一定となるようにすることが好ましい。図中に黒丸で示した点は振幅を合わせるためのサンプリング点１である。
【００３０】
図４（ｂ）は、検査対象物のパターンの周期情報から参照画像を作成し、この参照画像の位相を検査画像の位相に合わせることを説明するための模式図であり、前述のステップＳ３０、ステップＳ４０に対応するものである。図中に菱形で示した点は、サンプリング点１と同周期の参照画像３上のサンプリング点４である。また、この時点での参照画像３の振幅は一定としている。
【００３１】
図４（ｃ）は、参照画像３の振幅を検査画像の振幅に合わせることを説明するための模式図であり、前述のステップＳ５０に対応するものである。
【００３２】
ここで、振幅の合わせ込みについて説明する。サンプリング点１とサンプリング点４との注目点（ズレが生じている点）または注目点を中心とした複数のサンプリング点４で、検査画像２のデータの振幅との相関をとり、サンプリング点４毎に適切な振幅の合わせ込みを行う。例えば、注目点のサンプリング点同士のズレが最小になるように振幅を合わせ込む。この場合、干渉縞（モアレ）によりその部分のサンプリング点１の位置が不明であったとしても、それを中心とした複数のサンプリング点１との相関により参照画像３のデータの適切な振幅の合わせ込みを行うようにする。このようにすれば、干渉縞（モアレ）により不明となったサンプリング点１が有っても、正確な検査をすることが出来る。
【００３３】
図４（ｄ）は、検査画像のデータの復元を説明するための模式図であり、前述のステップＳ６０に対応するものである。前述した位相と振幅とを合わせた参照画像３のデータから、検査画像２のデータを復元する。この時、前述したように撮像時の２倍以上のサンプリング周波数で再サンプリングをすることが好ましい。復元画像５は、このようにして再サンプリングされ復元された後の検査画像である。
【００３４】
この復元された検査画像のデータから、前述したように周期の変化点を検出することが可能となり、変化点があれば欠陥があることを知ることが出来る。例えば、図４（ｄ）のＤ部に欠陥があることを知ることが出来る。
次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３５】
本実施の形態は、本発明をパターンの二次元検査に適用させた場合を例示するものである。ここで、パターンの二次元検査とは、検査対象であるパターンを二次元方向に撮像して得られる画像データに基づいて行う検査をいう。尚、説明の便宜上、検査対象物を液晶表示パネルとして説明する。
【００３６】
パターンの検査が二次元の場合であっても、前述の一次元の場合と同様の方法で検査を行うことが出来る。しかし、パターンの検査が二次元の場合は位相・振幅の変化も複雑であるため、前述の方法のままでは位相・振幅の合わせ込みが煩雑となる。
【００３７】
本発明者は検討の結果、前述の一次元検査方法を基礎にして比較的容易に参照画像の位相・振幅を検査画像の位相・振幅に合わせることができる方法に関する知見を得た。
【００３８】
ここで、先にパターンの二次元検査における干渉稿（モアレ）の発生について説明する。
【００３９】
図５は、一般的な液晶表示パネルの画素構造を説明するための模式図である。図に示すように、液晶表示パネルには、その一画素内にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光画素が周期的に形成されている。図６は、一般的な二次元のＣＣＤセンサの受光素子構造を説明するための模式図である。図に示すように、ＣＣＤセンサには、その一受光素子内に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の感光部が周期的に形成されている。尚、一般的には、Ｇ（緑）の感光部は一受光素子内に二箇所配列されている。
【００４０】
図７は、ＣＣＤセンサで撮像した液晶表示パネルの検査画像を説明するための模式図である。ＣＣＤセンサで撮像した液晶表示パネルの画面は、液晶表示パネルに一定輝度の白色の基準画像（白画像）を表示したとしても、液晶表示パネルの画素とＣＣＤセンサの受光素子との相対位置関係により、ＣＣＤセンサの受光素子毎に出力レベルが異なる。これは、前述した一次元の場合と同様に、発光画素間に発光をしない部分や、ＣＣＤセンサの受光素子間に受光をしない部分があることが原因である。図中の（ａ）に示した図は、ＣＣＤセンサの視野範囲を拡大した模式図である。ここで、実線の格子はＣＣＤセンサの受光素子を、波線の格子は液晶表示パネルの画素を示す。このようにＣＣＤセンサの受光素子と液晶表示パネルの画素は、大きさやピッチなどの関係により、相対位置関係にズレが生じることになる。その結果、Ａ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面において受光素子間に出力レベルの差が生じ、二次元の場合においても液晶表示パネルを撮像した検査画像に干渉稿（モアレ）が発生することになる。
【００４１】
図８は、ＣＣＤセンサで撮像した液晶表示パネルの検査画像の例である。白画像などの基準画像のデータを表示させているが、ＣＣＤセンサの受光素子と液晶表示パネルの画素の相対位置、光学倍率などにより、画素単位で干渉稿（モアレ）が発生していることがわかる。
【００４２】
図９は、本発明の第２の実施の形態に係わる検査画像データの復元手順を説明するためのフローチャートである。
【００４３】
以下、図９のフローチャートに添って説明する。まず、液晶表示パネルの画素構造、ＣＣＤセンサの受光素子構造、光学倍率、ＣＣＤセンサの受光素子と液晶表示パネルの画素の相対位置関係などの干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報から、ＣＣＤセンサの受光素子毎の参照データを作成する（ステップＳ１００）。この際、参照データは既知の条件を用いてシミュレーションにより生成することもできるが、シミュレーションでは誤差が大きい場合や、条件が不明な場合（例えば、ＣＣＤセンサの受光素子構造が不明な場合）などは、実験により参照データを作成するようにしてもよい。尚、液晶表示パネルの画素構造などの干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報は図示しないデータベースから送られてくるようにすることが出来る。
【００４４】
次に、白画像などの基準画像のデータに参照データを反映させ、参照データを連結して参照画像を作成する（ステップＳ１１０）。この際、検査対象の全面をＮ×Ｍ領域に分割し、その領域毎に液晶表示パネルの画素とＣＣＤセンサの受光素子の相対位置をずらした（位相を変えた）複数の参照画像を作成する。参照データと参照画像の作成については後述する。  
このステップＳ１００とステップＳ１１０に示した工程が、前述の一次元検査における参照画像を作成する工程（ステップ３０）に相当する。
【００４５】
一方、検査画像は以下の手順で作成する。
【００４６】
まず、検査対象物である液晶表示パネルに白画像などの基準画像のデータを表示させ、それをＣＣＤセンサで撮像する（ステップＳ１２０）。
【００４７】
次に、ＣＣＤセンサで撮像した画像をＮ×Ｍ領域に分割することにより検査画像を作成する（ステップＳ１３０）。
【００４８】
次に、Ｎ×Ｍ領域毎に、位相を変えた複数の参照画像と検査画像との相関をとり、複数の参照画像の中から位相が一致するか最も近似する参照画像を選択して、参照画像の位相を検査画像の位相に合わせる（ステップＳ１４０）。位相を変えた複数の参照画像と検査画像との相関から適切な参照画像を選択する方法については後述する。
【００４９】
次に、選択された参照画像の注目画素を中心とした小領域で振幅を変え、検査画像との相関により、参照画像の振幅を検査画像の振幅に合わせる（ステップＳ１５０）。検査画像との相関により振幅を合わせる方法については後述する。
【００５０】
次に、位相と振幅を合わせた参照画像から、検査画像を復元する（ステップＳ１６０）。検査画像の復元に関しては後述する。
【００５１】
図１０は、図９で説明した手順を図により説明するための模式図である。
【００５２】
図中（ａ）は、ＣＣＤセンサの受光素子と液晶表示パネルの画素の相対位置関係などの干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報からＣＣＤセンサの受光素子毎の参照データを作成することを説明するための模式図であり、前述のステップＳ１００に対応するものである。
【００５３】
図中（ｂ）は、白画像などの基準画像のデータに参照データを反映させ、参照データを連結するとともに、位相を変えた複数の参照画像を作成することを説明するための模式図である。これは、前述のステップＳ１１０に対応するものである。
【００５４】
図中（ｃ）は、検査対象物である液晶表示パネルに白画像などの基準画像のデータを表示させ、それをＣＣＤセンサで撮像することを説明するための模式図であり、前述のステップＳ１２０に対応するものである。
【００５５】
図中（ｄ）は、ＣＣＤセンサで撮像した画像をＮ×Ｍ領域に分割することにより検査画像を作成することを説明するための模式図であり、前述のステップＳ１３０に対応するものである。尚、説明の便宜上、領域の分割は４×３としている。
【００５６】
図中（ｅ）は、Ｎ×Ｍ領域毎に、位相を変えた複数の参照画像と検査画像との相関をとり、複数の参照画像の中から位相が一致するか最も近似する参照画像を選択して、参照画像の位相を検査画像の位相に合わせることを説明するための模式図であり、前述のステップＳ１４０に対応するものである。
【００５７】
図中（ｆ）は、注目画素を中心とした小領域で、振幅を変えた参照画像と検査画像との相関により、参照画像の振幅を検査画像の振幅に合わせることを説明するための模式図であり、前述のステップＳ１５０に対応するものである。
【００５８】
図中（ｇ）は、位相と振幅を合わせた参照画像から、検査画像を復元することを説明するための模式図であり、前述のステップＳ１６０に対応するものである。
次に、参照データと参照画像の作成方法について説明する。図１１は、参照データと参照画像の作成を説明するための模式図である。
【００５９】
参照画像は、ＣＣＤセンサの受光素子毎の参照データを連結した画像データであるが、説明の便宜上、参照画像の大きさは５×３画素とする。ＣＣＤセンサの受光素子毎の参照データは、液晶表示パネルの画素構造、ＣＣＤセンサの受光素子構造、光学倍率、ＣＣＤセンサの受光素子と液晶表示パネルの画素の相対位置関係などによってその値が異なってくる。ここでは、ＣＣＤセンサの受光素子と液晶表示パネルの画素の相対位置関係に係わる例として、液晶表示パネルの画素６の発光箇所Ｇ（緑）７（図１１（ａ）を参照）とＣＣＤセンサの受光素子８の感光箇所Ｇ（緑）９（図１１（ｂ）を参照）とに着目して、ＣＣＤセンサの出力レベルに関する参照データの算出方法を説明する。
【００６０】
ＣＣＤセンサの受光素子の出力レベルは、ＣＣＤセンサの受光素子８の感光箇所Ｇ（緑）９にどれだけ液晶表示パネルの画素６の発光箇所Ｇ（緑）７が重なっているか（光学的に結像しているか）によって決まる。図１１（ｃ）は液晶表示パネルの画素６とＣＣＤセンサの受光素子８の位置関係を示すものであり、ＣＣＤセンサの各画素毎に感光箇所Ｇ（緑）９と発光箇所Ｇ（緑）７の重なり具合が異なることがわかる。
【００６１】
図１１（ｄ）は、図１１（ｃ）の条件における参照画像を説明するための模式図である。図中の数値は、ＣＣＤセンサの受光素子８の液晶表示パネルの６に対する出力レベルを示したものであり、これが参照データとなる。図からわかるように、ＣＣＤセンサの各受光素子毎に出力レベル（参照データ）が異なることがわかる。
【００６２】
そして、液晶表示パネルの画素６とＣＣＤセンサの受光素子８の相対位置を変化させれば（位相を変えれば）、参照データの異なる複数の参照画像を作成することができる。図１２は、位相を変えた複数の参照画像の作成を説明するための模式図である。図１２に示したように、液晶表示パネルの画素６とＣＣＤセンサの受光素子８の相対位置を変化させて、位相を変えた複数の参照画像を作成する。このようにして作成された複数の参照画像は、それぞれの位相に応じた異なる参照データの値を有する。
【００６３】
尚、参照データと参照画像の作成は、液晶表示パネルのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光輝度、やＣＣＤセンサのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の感光感度特性などをも考慮することが好ましい。その際、基準となる液晶表示パネルとＣＣＤセンサを用いて実験的に参照データと参照画像を求める様にしてもよい。
【００６４】
次に、位相を変えた複数の参照画像と検査画像の相関から、適切な位相有する参照画像を選択する方法であるが、前述のようにして作成した複数の参照画像の中から位相が一致するか最も近似する参照画像を、前述した位相に応じた異なる参照データの値に基づいて選択するようにすればよい。そして、このような参照画像を選択することで参照画像の位相を検査画像の位相に合わせたことになる。
【００６５】
次に、位相を合わせた参照画像と検査画像との相関により、参照画像の振幅を検査画像の振幅に合わせる方法について説明をする。
【００６６】
図１３は、干渉稿（モアレ）のない画像のデータを復元する方法を説明するための模式図である。図１３（ａ）は、検査画像と位相が一致した参照画像であり、図１３（ｂ）は干渉稿（モアレ）のある検査画像である。図１３（ｃ）は、２×２画素の小領域で画像データを平均化したときの参照画像であり、図１３（ｄ）は、２×２画素の小領域で画像データを平均化したときの検査画像である。尚、各図中の画像データの数値はＣＣＤセンサの受光素子の出力レベルを示すものである。
【００６７】
位相を合わせた参照画像と検査画像との振幅を合わせるには、小領域で平均化された画像の出力レベル（明るさ）の差が最小になるように参照画像の振幅を変えればよい。そして、この時小領域で平均化された検査画像の出力レベル（明るさ）を、参照画像の出力レベル（明るさ）で除せば、その値が求める各画素毎の振幅値となる。尚、図１３（ｃ）の参照画像のデータは、出力レベル（明るさ）の差が最小になるように振幅を変えた（振幅を合わせた）後の値である。
【００６８】
次に、求めた振幅を用いて干渉稿（モアレ）のない検査画像を復元する方法について説明する。
【００６９】
求めた振幅は、参照画像の画像データに対する検査画像の画像データの出力比となり、この値に干渉稿（モアレ）のない基準画像のデータの値をかけて再サンプリングを行うと、干渉稿（モアレ）のない検査画像を復元することができる。
【００７０】
図１３（ｅ）は、図１３（ｃ）の参照画像の画像データと図１３（ｄ）の検査画像の画像データを用いて復元された検査画像の画像データである。この時、基準画像の画像データ（出力レベル）は１００とした。
【００７１】
図１３（ｅ）に示した復元された検査画像の画像データでは、図の中央部の出力レベル（明るさ）が下がっており（図中の数値「８１」）、図１３（ｂ）に示した干渉稿（モアレ）のある検査画像のデータ（図中の数値「７０」）では判別ができなかった出力レベル（明るさ）の異常、すなわち欠陥部を判別することができる。
【００７２】
このように干渉稿（モアレ）のない復元された検査画像のデータから、検査対象物上の欠陥やムラを検出するには、画像データから出力レベル（明るさ）が異常なところを検出するようにすればよい。ここで、検査対象物が周期的なものの場合には、その周期を一周期ずらして差をとるなどの方法で欠陥やムラを検出することもできる。
【００７３】
本発明によれば、このようにして復元された検査画像のデータを用いることで、干渉縞（モアレ）が発生した場合でも、いままで干渉縞（モアレ）により判別ができなかった欠陥やムラの正確な検出をすることができる。
【００７４】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、前述のパターンの一次元検査の方法を実施するのに適した検査装置を例示するものである。
【００７５】
図１４は、第３の実施の形態に係るパターンの検査装置１０の概要を説明するための模式図である。検査装置１０には、複数の受光素子を有する撮像手段１１、検査画像作成手段１３、参照画像作成手段１５、位相合致手段１６、振幅演算手段１７、検査画像復元手段１８、検査手段１９、ステージ２０が設けられている。
【００７６】
撮像手段１１としては、受光素子が直線上に並べられたＣＣＤラインセンサなどを例示することが出来る。検査画像作成手段１３は、撮像手段１１で撮像された検査対象物１２の画像を所定の領域に分割して、検査画像を作成するものである。参照画像作成手段１５は、検査対象物のパターンの周期などの干渉縞（モアレ）の発生原因に関する情報から参照画像を作成するものである。位相合致手段１６は、参照画像の位相を検査画像の位相に合わせるものである。振幅演算手段１７は、位相を合わせた参照画像の振幅を検査画像の振幅に合わせるものである。検査画像復元手段１８は、位相と振幅とを合わせた参照画像から、干渉稿（モアレ）を消去して検査画像のデータを復元させるものである。検査手段１９は、復元された検査画像のデータに基づいてパターンの欠陥、ムラなどの検査をするものである。ステージ２０は、検査対象物１２を載置、保持するとともに撮像位置が変更できるよう移動可能とされている。また、検査対象物１２は表面にパターンを有するものであり、液晶表示装置の液晶表示パネルやカラーフィルタ、半導体装置、フォトマスクなどを例示することが出来る。
【００７７】
次に、検査装置１０の作用について説明する。
【００７８】
まず、図示しない搬送手段により検査対象物１２がステージ２０に載置、保持される。次に、検査対象物１２の検査部分の画像が撮像手段１１により撮像される。この際、図示しない照明手段により撮像面を照射するようにしてもよい。また、検査対象物１２が液晶表示パネルの場合は、白画像などの基準画像を表示させそれを撮像するようにする。
【００７９】
撮像された検査部分の画像データは検査画像作成手段１３に送られ、所定の領域（例えば、Ｎ領域）に分割されて検査画像が作成される。一方、検査対象物のパターンの周期などの干渉縞（モアレ）の発生原因に関する情報（例えば、半導体装置の配線ピッチやＣＣＤセンサの受光素子など）から参照画像が作成される。尚、検査対象物１２のパターン周期などの干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報は、図示しないデータベースより送られてくるものとしてもよいし、作業者が適宜入力するようにしたものであってもよい。
【００８０】
検査画像作成手段１３により作成された検査画像の画像データと、参照画像作成手段１５により作成された参照画像の画像データは、位相合致手段１６に送られ、参照画像の位相を検査画像の位相に合わせる。
【００８１】
位相合致手段１６により位相を合わせられた参照画像の画像データは振幅演算手段１７に送られ、参照画像の画像データの振幅を検査画像の画像データの振幅に合わせる。
【００８２】
振幅演算手段１７により振幅を合わせられた参照画像の画像データは検査画像復元手段１８に送られ、干渉稿（モアレ）を消去して検査画像のデータが復元される。
【００８３】
復元された画像データは検査手段１９に送られて、パターンの欠陥やムラが判別される。
【００８４】
撮像手段１１の撮像範囲などにより必要があれば、ステージ２０により撮像位置が移動、変更される。
【００８５】
検査が終了した検査対象物１２は、図示しない搬送手段により搬出される。
【００８６】
尚、参照画像の位相を検査画像の位相に合わせる方法、参照画像の振幅を検査画像の振幅に合わせる方法、検査画像の画像データの復元方法、欠陥やムラの判別に関しては、前述したので省略する。
【００８７】
次に、図面を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、前述のパターンの二次元検査の方法を実施するのに適した検査装置を例示するものである。
【００８８】
図１５は、第４の実施の形態に係るパターンの検査装置２１の概要を説明するための模式図である。検査装置２１には、複数の受光素子を有する撮像手段２２、検査画像作成手段１３、参照データ作成手段１４、参照画像作成手段２３、位相合致手段２４、振幅演算手段２５、検査画像復元手段２６、検査手段１９、ステージ２０が設けられている。
【００８９】
撮像手段２２としては、受光素子が格子状その他の配置で平面状に配置されたＣＣＤエリアセンサなどを例示することができる。検査画像作成手段１３は、撮像手段２２で撮像された検査対象物１２の画像を所定の領域に分割して、検査画像を作成するものである。参照データ作成手段１４は、撮像手段２２の受光素子毎の参照データを作成するものである。参照画像作成手段２３は、参照データを連結して参照画像を作成するとともに、位相を変えた複数の参照画像を作成するものである。位相合致手段２４は、位相を変えた複数の参照画像と検査画像とを比較演算して適切な位相を有する参照画像を選択し、検査画像の位相に参照画像の位相を合わせるものである。振幅演算手段２５は、振幅を変えた参照画像と検査画像との相関により、参照画像の振幅を検査画像の振幅に合わせるものである。検査画像復元手段２６は、位相と振幅を合わせた参照画像のデータから、検査画像の画素毎に干渉稿（モアレ）を消去して検査画像のデータを復元させるものである。検査手段１９は、復元された検査画像のデータに基づいてパターンの欠陥、ムラなどの検査をするものである。ステージ２０は、検査対象物１２を載置、保持するとともに撮像位置が変更できるよう移動可能とされている。また、検査対象物１２は表面にパターンを有するものであり、液晶表示装置の液晶表示パネルやカラーフィルタ、半導体装置、フォトマスクなどを例示することが出来る。
【００９０】
次に、検査装置２１の作用について説明する。
【００９１】
まず、図示しない搬送手段により検査対象物１２がステージ２０に載置、保持される。次に、検査対象物１２の検査部分の画像が撮像手段２２により撮像される。この際、図示しない照明手段により撮像面を照射するようにしても良い。また、検査対象物１２が液晶表示パネルの場合は、白画像などの基準画像を表示させそれを撮像するようにする。
【００９２】
撮像された検査部分の画像データは検査画像作成手段１３に送られ、所定の領域（例えば、Ｎ×Ｍ領域）に分割されて検査画像が作成される。
【００９３】
一方、参照データ作成手段１４により、検査対象物１２のパターン構造（例えば、液晶表示パネルの画素構造など）、撮像手段２２の受光素子構造（例えば、ＣＣＤセンサの受光素子構造など）、光学倍率、検査対象物１２のパターンと撮像手段２２の受光素子（例えば、液晶表示パネルの画素とＣＣＤセンサの受光素子）の相対位置関係などの干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報を考慮して、撮像手段２２（例えば、ＣＣＤセンサ）の受光素子毎の参照データが作成される。尚、検査対象物１２のパターン構造などの干渉稿（モアレ）発生原因に関する情報は、図示しないデータベースより送られてくるものとしてもよいし、作業者が適宜入力するようにしたものであってもよい。
【００９４】
作成された参照データは参照画像作成手段２３に送られ、連結されることにより参照画像が作成される。この際、位相を変えた複数の参照画像が作成される。
【００９５】
検査画像作成手段１３により作成された検査画像の画像データと、参照画像作成手段２３により作成された複数の参照画像の画像データは、位相合致手段２４に送られ、比較演算されて、検査画像と位相が一致するか最も近似する位相の参照画像が選択される。このように最も適切な位相を有する参照画像を選択して、参照画像の位相を検査画像の位相に合わせる。
【００９６】
位相合致手段２４により選択された参照画像の画像データは振幅演算手段２５に送られ、注目画素を中心とした小領域で振幅を変えて、参照画像の画像データと検査画像の画像データとの相関により、参照画像の画像データの振幅を検査画像の画像データの振幅に合わせる。またこの際、各画素毎の振幅値が求められる。
【００９７】
求められた振幅値は検査画像復元手段２６に送られ、検査画像の画素毎に干渉稿（モアレ）を消去して検査画像の画像データが復元される。
【００９８】
復元された画像データは検査手段１９に送られて、パターンの欠陥が判別される。
【００９９】
撮像手段２２の撮像範囲などにより必要があれば、ステージ２０により撮像位置が移動、変更される。
【０１００】
検査が終了した検査対象物１２は、図示しない搬送手段により搬出される。
【０１０１】
尚、参照データと参照画像の作成方法、参照画像の位相を検査画像の位相に合わせる方法、参照画像の振幅を検査画像の振幅に合わせる方法、検査画像の画像データの復元方法、欠陥やムラの判別に関しては、前述したので省略する。
【０１０２】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、前述のパターンの検査方法を用いた半導体装置の製造方法を例示するものである。
【０１０３】
この半導体装置の製造方法は、前述した本発明に係るパターンの検査方法を用いるものであり、成膜・レジスト塗布・露光・現像・エッチング・レジスト除去などにより基体（ウェーハなど）の表面にパターンを形成する工程と、本発明に係るパターンの検査方法を用いた検査工程と、洗浄工程、熱処理工程、不純物導入工程、拡散工程、平坦化工程などの複数の工程と、を繰り返すことにより実施されるものである。尚、検査工程以外は公知の各工程の技術が適用でき、また、検査工程に関しても前述の検査方法が適用できるので、各工程の説明は省略する。
【０１０４】
また、説明の便宜上、半導体の製造方法を説明したが、検査対象物の表面にパターンを有する電子デバイス（例えば、液晶表示パネル、カラーフィルタ、フォトマスクなど）の製造に関しても同様である。この場合も、検査工程以外は公知の各工程の技術が適用でき、また、検査工程に関しても前述の検査方法が適用できるので、各工程の説明は省略する。
【０１０５】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【０１０６】
前述の具体例に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に含有される。
【０１０７】
例えば、基準画像として白画像を例示したが赤画像、青画像、緑画像、黒画像であってもよい。また、複数の受光素子を有する撮像手段として、ＣＣＤエリアセンサやＣＣＤリニアセンサを例示しているが、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの他の固体撮像素子を用いたものであってもよい。
【０１０８】
検査装置の撮像手段、検査画像作成手段、参照データ作成手段、参照画像作成手段、位相合致手段、振幅演算手段、検査画像復元手段、検査手段、ステージなどの形状、配置、個数等は具体例として説明したものに限定されるものではない。
【０１０９】
検査対象物も透明、不透明、半透明であっても良いし、その材質もガラスやシリコンなど種々のものであっても良い。そして、説明の便宜上、検査対象物の一例として液晶表示装置の表示パネルをあげているが、検査対象物の用途はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるパターンの検査方法を概説するためのフローチャートである。
【図２】干渉縞（モアレ）の発生を概念的に説明するための模式図である。
【図３】画像データの復元手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３で説明した手順を図により説明するための模式図である。
【図５】一般的な液晶表示パネルの画素構造を説明するための模式図である。
【図６】一般的な二次元のＣＣＤセンサの受光素子構造を説明するための模式図である。
【図７】ＣＣＤセンサで撮像した液晶表示パネルの検査画像を説明するための模式図である。
【図８】ＣＣＤセンサで撮像した液晶表示パネルの検査画像の例である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係わる検査画像データの復元手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図９で説明した手順を図により説明するための模式図である。
【図１１】参照データと参照画像の作成を説明するための模式図である。
【図１２】位相を変えた複数の参照画像の作成を説明するための模式図である。
【図１３】干渉稿（モアレ）のない画像のデータを復元する方法を説明するための模式図である。
【図１４】第３の実施の形態に係るパターンの検査装置の概要を説明するための模式図である。
【図１５】第４の実施の形態に係るパターンの検査装置の概要を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１  サンプリング点、２  検査画像、３  参照画像、４  サンプリング点、５  復元画像、１０  検査装置、１１  撮像手段、１３  検査画像作成手段、１５  参照画像作成手段、１６  位相合致手段、１７  振幅演算手段、１８  検査画像復元手段、２１  検査装置２１、２２  撮像手段、１４  参照データ作成手段、２３  参照画像作成手段、２４  位相合致手段、２５  振幅演算手段、２６  検査画像復元手段
【図１】
2008026101.tif 000003
【図２】
2008026101.tif 000004
【図３】
2008026101.tif 000005
【図４】
2008026101.tif 000006
【図５】
2008026101.tif 000007
【図６】
2008026101.tif 000008
【図９】
2008026101.tif 000009
【図１１】
2008026101.tif 000010
【図１２】
2008026101.tif 000011
【図１３】
2008026101.tif 000012
【図１４】
2008026101.tif 000013
【図１５】
2008026101.tif 000014
【図７】
2008026101.tif 000015
【図８】
2008026101.tif 000016
【図１０】
2008026101.tif 000017