(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光により照明された検査対象を観察してこの検査対象の状態を検査する検査装置であって、
上記検査対象を照明する照明光を出射する光源と、
上記光源から出射された照明光を上記検査対象に導く照明光学系と、
上記検査対象に照射される照明光の照射光量をモニタリングするための光量モニタ手段とを備え、
上記照明光学系中に、上記光源から出射された照明光を透過又は遮断するシャッタ手段が設けられており、このシャッタ手段を上記光量モニタ手段によりモニタリングされた照明光の照射光量に応じて制御することによって、上記検査対象に照射される照明光の照射光量を調整すること
を特徴とする検査装置。
【請求項２】
照明光により照明された上記検査対象の画像を撮像する画像撮像手段と、
上記検査対象の画像を上記画像撮像手段に結像させる結像光学系と、
上記画像撮像手段により撮像された上記検査対象の画像を処理する画像処理手段とを備え、
上記画像処理手段により、上記検査対象の画像を処理し解析することによって、上記検査対象の状態を検査すること
を特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
上記照明光のフォーカス状態を調整するフォーカス制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項４】
上記フォーカス制御手段は、静電容量型センサを備え、この静電容量型センサにより検出された情報に基づいて、上記照明光のフォーカス状態を調整することを特徴とする請求項３記載の検査装置。
【請求項５】
上記光源として、波長が３５５ｎｍ以下の紫外レーザ光を出射する紫外線固体レーザ装置を備えることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項６】
上記シャッタ手段として音響光学素子を備えることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項７】
上記光量モニタ手段として、波長が３５５ｎｍ以下の紫外レーザ光に対して高い感度を有するＣＣＤカメラを備えることを特徴とする請求項５記載の検査装置。
【請求項８】
上記照明光学系中に、上記光源から出射された照明光を偏光分離して、上記検査対象に向かう光と上記光量モニタ手段に向かう光とに分光する偏光ビームスプリッタが設けられていることを特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項９】
上記照明光学系中に、上記偏光ビームスプリッタにより偏光分離されて上記検査対象に向かう光を円偏向に変換する１／４波長板が設けられていることを特徴とする請求項８記載の検査装置。
【請求項１０】
上記検査対象は、半導体ウェハ上に形成されたレジストパターンであり、
上記シャッタ手段を上記光量モニタ手段によりモニタリングされた照明光の照射光量に応じて制御することによって、上記レジストパターンに照射される照明光の照射光量を、上記レジストパターンに収縮を生じさせる照射閾値以下に調整すること
を特徴とする請求項１記載の検査装置。
【請求項１１】
光源から出射された照明光を照明光学系により検査対象に導いてこの検査対象を照明し、照明光により照明された検査対象を観察してこの検査対象の状態を検査するに際し、
上記検査対象に照射される照明光の照射光量を光量モニタ手段を用いてモニタリングすると共に、
上記照明光学系中に、上記光源から出射された照明光を透過又は遮断するシャッタ手段を配設し、このシャッタ手段を上記光量モニタ手段によりモニタリングされた照明光の照射光量に応じて制御することによって、上記検査対象に照射される照明光の照射光量を調整すること
を特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象に照明光を照射して、この照明光により照明された検査対象を観察することで、検査対象の状態を検査する検査装置及び検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光学顕微鏡を用いた検査装置では、検査対象に照明光を照射して、その反射光、散乱光、回折光、屈折光等を光学的に検出することで、検査対象の検査を行うようにしている。
【０００３】
この光学顕微鏡を用いる検査装置では、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）を用いた検査装置のように検査に真空を必要とすることがなく、また、非接触で且つ短時間に検査ができるという利点がある。
【０００４】
近年では、照明光にレーザ光を用いる光学顕微鏡の開発が盛んに進められており、このような光学顕微鏡を用いた検査装置に対する期待が高まっている。例えば、深紫外域の波長を有するレーザ光を照明光として用いれば、近年益々微細化されつつある半導体集積回路のパターンを高分解能で精度良く検査することができるので、走査電子顕微鏡等を用いた検査装置に変わる検査装置として、大きな期待が寄せられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光学顕微鏡を用いた検査装置では、上述したように検査対象に照明光を照射して検査を行うので、照明光の照射光量が適切でないと、照明光の照射によって検査対象にダメージを与えてしまう場合がある。
【０００６】
具体的には、例えば、検査対象が生体組織である場合には、照明光の照射によって、この生体組織に組織破壊や細胞壊死をもたらしてしまう場合がある。また、検査対象が感光材料である場合には、照明光の照射によって、この感光材料が感光してしまう場合がある。また、検査対象が、半導体プロセスのリソグラフィ工程において半導体ウェハ上に形成されるレジストパターンである場合には、照明光の照射によって、このレジストパターンの収縮をもたらしてしまう場合がある。
【０００７】
そこで、本発明は、検査対象に照射する照明光の照射光量を適切な値に調整して、検査対象にダメージを与えることなく、検査対象の検査を適切に行えるようにした検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る検査装置は、照明光により照明された検査対象を観察してこの検査対象の状態を検査する検査装置であって、検査対象を照明する照明光を出射する光源と、この光源から出射された照明光を検査対象に導く照明光学系と、検査対象に照射される照明光の照射光量をモニタリングするための光量モニタ手段とを備えている。そして、この検査装置においては、照明光学系中に、光源から出射された照明光を透過又は遮断するシャッタ手段が設けられており、このシャッタ手段を光量モニタ手段によりモニタリングされた照明光の照射光量に応じて制御することによって、検査対象に照射される照明光の照射光量を調整することが可能とされている。
【０００９】
この検査装置においては、光源から出射された照明光が、照明光学系に導かれて検査対象に照射される。これにより、検査対象が照明光によって照明されることになる。この検査装置では、照明光によって照明された検査対象を観察することで、検査対象の状態を検査するようにしている。
【００１０】
ここで、この検査装置においては、照明光学系中にシャッタ手段が設けられており、このシャッタ手段により、光源から出射された照明光を透過又は遮断することができるようになされている。また、検査対象に照射される照明光の照射光量は、光量モニタ手段によってモニタリングされており、この光量モニタ手段によってモニタリングされた照明光の照射光量に応じてシャッタ手段を制御することによって、照明光の照射光量を調整できるようになされている。
【００１１】
例えば、検査対象に照射される照明光の照射光量が、検査対象にダメージを与える照射閾値を超えるような場合には、シャッタ手段により照明光を遮断することによって、照明光の照射光量を調整して、検査対象にダメージを与えることを有効に防止することができる。
【００１２】
以上のように、この検査装置では、検査対象に照射される照明光の照射光量を検査対象に応じて適切な値に調整することができるので、検査対象にダメージを与えることなく、この検査対象を適切に検査することができる。
【００１３】
また、本発明に係る検査方法は、光源から出射された照明光を照明光学系により検査対象に導いてこの検査対象を照明し、照明光により照明された検査対象を観察してこの検査対象の状態を検査するに際し、検査対象に照射される照明光の照射光量を光量モニタ手段を用いてモニタリングすると共に、照明光学系中に、上記光源から出射された照明光を透過又は遮断するシャッタ手段を配設し、このシャッタ手段を光量モニタ手段によりモニタリングされた照明光の照射光量に応じて制御することによって、検査対象に照射される照明光の照射光量を調整するようにしている。
【００１４】
この検査方法によれば、検査対象に照射される照明光の照射光量を検査対象に応じて調整することができるので、検査対象にダメージを与えることなく、この検査対象を適切に検査することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本発明を適用した検査装置の一構成例を図１に示す。この図１に示す検査装置１は、半導体プロセスのリソグラフィ工程において半導体ウェハ上に形成されたレジストパターンの状態を検査するように構成されたものであって、半導体ウェハ１００を移動可能に支持する可動ステージ２と、半導体ウェハ１００に形成されたレジストパターンに照射する照明光を出射する光源３と、光源３から出射された照明光を検査対象のレジストパターンに導く照明光学系と、この照明光学系中に配設され、光源３から出射された照明光を透過又は遮断するシャッタ４と、レジストパターンに照射する照明光の照射光量をモニタリングする光量モニタ５と、照明光により照明されたレジストパターンの画像を撮像する画像撮像素子６と、照明光により照明されたレジストパターンからの反射光を画像撮像素子６に導く結像光学系と、画像撮像素子６により撮像されたレジストパターンの画像を処理する画像処理用コンピュータ７と、検査装置１全体の動作を制御する制御部８とを備えている。
【００１７】
可動ステージ２は、例えば、当該可動ステージ２上に設置された半導体ウェハ１００を水平方向に移動させるためのＸステージ及びＹステージと、半導体ウェハ１００を垂直方向に移動させるためのＺステージと、半導体ウェハ１００を回転させるためのθステージと、半導体ウェハ１００を吸着して当該可動ステージ２上に固定させるための吸着プレートとを備える。そして、可動ステージ２は、制御部７の制御のもと、以上の各ステージを動作させることで、吸着プレートにより吸着された半導体ウェハ１００の検査する箇所を所定の検査位置へと移動させる。
【００１８】
また、照明光を出射する光源３としては、例えば、紫外線固体レーザが用いられる。この紫外線固体レーザは、ＹＡＧレーザ等の固体レーザを非線形光学結晶を用いて波長変換し、例えば、波長が２６６ｎｍ程度の深紫外（ＤＵＶ：Deep Ultra Violet）レーザ光を出射するようになされている。
【００１９】
検査装置の検査能力は、検査対象に照射する照明光の波長に依存し、照明光の波長が短波長である方がより微細なパターンの検査が可能となる。検査装置１では、照明光の光源３として紫外線固体レーザが用いられ、短波長の深紫外レーザ光で検査対象のレジストパターンを照明するようになされているので、微細なパターンの検査が可能である。また、紫外線固体レーザは、装置自体が小型であり、水冷が不要である等、取り扱い上でも優れており、検査装置１における照明光の光源３として最適である。
【００２０】
また、光源３から出射された照明光を透過又は遮断するシャッタ４としては、例えば、音響光学変調器（ＡＯＭ：Acoustic Optics Modulator）が用いられる。この音響光学変調器は、音響光学効果を利用した光変調器であり、光の変調を電気的に行うことができるものである。このシャッタ４は、制御部８に接続されており、この制御部８の制御のもとに、光源３から出射された照明光を透過又は遮断して、照射光量を調整する。
【００２１】
なお、シャッタ４としては、光源３から出射された照明光の透過／遮断を切り替えられるものであれば、どのようなものを用いてもよい。例えば、液晶材料を用いた液晶パネル等の空間光変調器や、回折格子を用いた光回折式のシャッタ、光弾性効果を利用した導波路式のシャッタ等を用いるようにしてもよい。
【００２２】
また、照明光の照射光量をモニタリングする光量モニタ５としては、例えば、深紫外レーザ光に対して高い感度が得られるように構成された紫外光用のＣＣＤ（charge-coupled device)カメラが用いられる。この光量モニタ５は、積算回路９に接続されており、受光した照明光を電気信号に変換して、積算回路９に供給するようになされている。積算回路９は、光量モニタ５から供給された電気信号から、照明光の積算照射光量を算出して、制御部８に供給する。
【００２３】
なお、光量モニタ５としては、受光した照明光を電気信号に変換できるものであれば、どのようなものを用いてもよい。例えば、フォトトランジスタやカロリーメータ等を光量モニタ５として用いるようにしてもよい。
【００２４】
画像撮像素子６としては、例えば、波長が約２６６ｎｍの深紫外レーザ光に対して、約３６％の量子効率が得られる高感度の紫外光用ＣＣＤカメラが用いられる。このように、画像撮像素子６として、深紫外レーザ光に対する感度が高いＣＣＤカメラを用いれば、微細なレジストパターンの画像を高解像度で撮像することが可能である。この画像撮像素子６は、画像処理用コンピュータ７に接続されている。そして、この検査装置１においては、画像撮像素子６により撮像されたレジストパターンの画像が、画像処理用コンピュータ７に取り込まれるようになされている。
【００２５】
なお、この画像撮像素子６は、冷却機構を備えたものであることが望ましい。例えば、紫外光用ＣＣＤカメラを画像撮像素子５として用いる場合には、ＣＣＤチップがペルチェ素子により５℃程度まで冷却される構成となっていることが望ましい。以上のように画像撮像素子６を冷却するようにすれば、この画像撮像素子５により撮像されたレジストパターンの画像を画像処理用コンピュータ７に転送する際に発生する読み出し雑音や熱雑音を大幅に低減することが可能となる。
【００２６】
以上のように構成される検査装置１では、画像処理用コンピュータ７に取り込まれたレジストパターンの画像を画像処理用コンピュータ７により処理し解析することによって、レジストパターンの状態を検査するようにしている。
【００２７】
ここで、検査装置１を用いて、半導体ウェハ１００上に形成されたレジストパターンを検査する方法について説明する。
【００２８】
検査装置１を用いてレジストパターンを検査する場合には、先ず、図２に示すように、レジストパターン１０１が形成された半導体ウェハ１００が、可動テーブル２上に設置される。そして、可動テーブル２が制御部８の制御のもとで駆動され、半導体ウェハ１００が移動操作されることによって、検査する箇所のレジストパターン１０１が所定の検査位置に位置決めされる。
【００２９】
次に、制御部８の制御のもとで光源３が駆動され、光源３から、例えば、波長が約２６６ｎｍの深紫外レーザ光が照明光として出射される。
【００３０】
光源３から出射された照明光は、先ず、可変式ＮＤフィルタ（減光フィルタ）１１を透過して、コンデンサレンズ１２に入射する。ここで、可変式ＮＤフィルタ１１は、光源３から出射された照明光を分光組成を変えないで減光するものである。
【００３１】
コンデンサレンズ１２に入射した照明光は、このコンデンサレンズ１２により集光され、シャッタ４の内部に結像する。シャッタ４は、制御部８の制御のもとで、照明光の透過／遮断の切り替えを行う。これにより、シャッタ４を透過する照明光の光量、すなわち、検査対象のレジストパターン１０１に照射される照明光の照射光量が調節されることになる。
【００３２】
シャッタ４を透過した照明光は、回転拡散板１３を透過して、コンデンサレンズ１４に入射する。ここで、回転拡散板１３は、可干渉性のよいレーザ光を照明光として用いた場合に問題とされるスペックルノイズを低減させるためのものである。
【００３３】
コンデンサレンズ１４に入射した照明光は、このコンデンサレンズ１４により集光され、開口絞り１５、視野絞り１６、コンデンサレンズ１７により構成されるケーラー照明系を通過して、偏光ビームスプリッタ１８に入射する。
【００３４】
偏光ビームスプリッタ１８に入射した照明光は、この偏光ビームスプリッタ１８により互いに直交する２方向の直線偏光成分に分離され、その一方が、偏光ビームスプリッタ１８により反射され、他方が偏光ビームスプリッタ１８を透過する。
【００３５】
偏光ビームスプリッタ１８により反射された一方の直線偏光成分の光は、１／４波長板１９を透過することにより円偏光に変換され、対物レンズ２０を介して、検査対象のレジストパターン１０１に照射される。これにより、レジストパターン１０１が照明されることになる。
【００３６】
この検査装置１においては、上述した可変式ＮＤフィルタ１１から対物レンズ２０までの各光学素子により、照明光学系が構成されている。
【００３７】
また、偏光ビームスプリッタ１８を透過した他方の直線偏光成分の光は、結像レンズ２１を介して光量モニタ５に入射し、この光量モニタ５により受光される。ここで、偏光ビームスプリッタ１８を透過して光量モニタ５により受光される他方の直線偏光成分の光は、光源３の偏光依存性が一定である条件において、ビームスプリッタ１８により反射されて検査対象のレジストパターン１０１に照射される一方の直線偏光成分の光と比例関係が成り立つ。したがって、これらの光の間の相関関係を予め求めておけば、光量モニタ５により受光される他方の直線偏光成分の光の光量から、レジストパターン１０１に照射される照明光の照射光量を求めることができる。
【００３８】
光量モニタ５は、受光した光を電気信号に変換し、この電気信号を積算回路９に供給する。そして、積算回路９が、光量モニタ５から供給された電気信号に基づいて照明光の積算照射光量を算出し、制御部８に供給する。
【００３９】
この検査装置１では、制御部８が、積算回路９により算出された照明光の積算照明光量に応じてシャッタ４を制御して、照明光の照射光量を調整するようにしている。すなわち、積算回路９により算出された照明光の積算照明光量が、検査対象であるレジストパターン１０１に収縮を生じさせる照射閾値に近づいた場合には、制御部８は、シャッタ４を閉じて照明光を遮断させ、照明光がレジストパターン１０１に照射されないようにする。これにより、検査対象であるレジストパターン１０１に照射される照明光の照射光量を、レジストパターン１０１に収縮を生じさせる照射閾値以下に調整することができる。また、制御部８は、可変式ＮＤフィルタ１１を制御することでも、レジストパターン１０１に照射される照明光の照射光量を調整することができる。
【００４０】
また、この検査装置１では、制御部８が、紫外光用ＣＣＤカメラ等よりなる画像撮像素子６のシャッタと同期させて、照明光学系中のシャッタ４の開閉動作を制御することも可能である。このように、画像撮像素子６のシャッタと同期させて照明光学系中のシャッタ４の開閉動作を制御するようにすれば、検査対象のレジストパターン１０１に効率よく照明光を照射することができる。
【００４１】
照明光により照明されたレジストパターン１０１からの反射光は、対物レンズ２０を透過して、１／４波長板１９に入射する。そして、１／４波長板１９により直線偏光の光に変換された後、偏光ビームスプリッタ１８に再度入射する。ここで、偏光ビームスプリッタ１８に再度入射したレジストパターン１０１からの反射光は、先に偏光ビームスプリッタ１８により反射された直線偏光成分の光とは直交する直線偏光成分の光であるので、偏光ビームスプリッタ１８を透過することになる。
【００４２】
偏光ビームスプリッタ１８を透過したレジストパターン１０２からの反射光は、結像レンズ２２を介して画像撮像素子６に入射する。これにより、対物レンズ２０により拡大された、図３に示すようなレジストパターン１０１の画像が、画像撮像素子６により撮像されることになる。
【００４３】
この検査装置１においては、対物レンズ２０から結像レンズ２２までの各光学素子により、結像光学系が構成されている。
【００４４】
ここで、対物レンズ２０としては、例えば、開口数ＮＡが０．９程度の高開口数のレンズが用いられている。この検査装置１では、照明光として短波長の深紫外レーザ光を用いると共に、対物レンズ２０として高開口数のレンズを用いることで、より微細なパターンの検査が行えるようになされている。また、対物レンズ２０は、例えば、波長が２６６ｎｍ程度の紫外光に対して収差が低減されるような対策が施されている。
【００４５】
また、検査装置１は、対物レンズ２０と検査対象であるレジストパターン１０１との間の距離、すなわち、照明光のフォーカス状態を調整するフォーカス制御手段を備えている。
【００４６】
通常の光学顕微鏡を用いた検査装置では、照明光を検査対象に照射させてその反射光を検出することで対物レンズ２０とレジストパターン１０１との間の距離を測定し、フォーカス状態の調整を行うようにしているが、照明光を検査対象に照射させながらフォーカス状態の調整を行うと、このときの照明光も検査対象に対する照射光量として積算されてしまうことになる。このように、フォーカス状態の調整で照明光の照射光量が積算されてしまうと、実際の検査を行う際の照明光量が制限されることになり、非常に効率が悪い。
【００４７】
そこで、この検査装置１では、静電容量型センサ２３を対物レンズ２０の近傍に配設して、この静電容量型センサ２３により対物レンズ２０とレジストパターン１０１との間の距離を検出し、これに基づいて、フォーカス制御手段が照明光のフォーカス状態を調整するようにしている。
【００４８】
ここで、検査するレジストパターン１０１が高さ方向に傾斜している場合や、レジストパターン１０１が形成された半導体ウェハ１００を支持する可動ステージ２の姿勢が高精度に維持されない場合には、１つの静電容量型センサ２３により軸外での測長を行うだけでは、アッベ誤差が発生して、対物レンズ２０とレジストパターン１０１との間の距離を正確に検出できない場合がある。特に、短波長の深紫外レーザ光を照明光として用いて非常に高分解能での検査を行うようにした検査装置１では、僅かな位置ずれも検査精度に大きく影響するので、対物レンズ２０とレジストパターン１０１との間の距離を正確に検出することが要求される。そこで、この検査装置１では、複数の静電容量型センサ２３を用いて複数箇所での測長を行い、正確なフォーカス調整が行えるようにしている。但し、可動ステージ２の姿勢が高精度に維持され、レジストパターン１０１が傾いていない場合には、１つの静電容量型センサ２３により軸外での測長を行ってもアッベ誤差が発生しないので、対物レンズ２０とレジストパターン１０１との間の距離を正確に検出することができる。したがって、このような場合には、１つの静電容量型センサ２３で測長を行うようにしてもよい。
【００４９】
なお、対物レンズ２０と検査対象のレジストパターン１０１との間の距離を検出する方法は、以上のような静電容量型センサ２３を用いる例に限定されるものではなく、例えば、作動トランス型変位計や、渦電流型変位計、原子間力プローブを用いた変位計、空気式変位計等を用いるようにしてもよい。また、照明光量として積算されない光、例えば、照明光とは異なる波長で検査対象にダメージを与えないような光を用い、この光を検査対象に照射して、その反射光を検出することで、対物レンズ２０と検査対象との間の距離を測定するようにしてもよい。また、以上のような方法を組み合わせて用いるようにしてもよい。
【００５０】
画像撮像素子６により撮像されたレジストパターン１０１の画像は、画像処理用コンピュータ７に取り込まれる。そして、画像処理用コンピュータ７が、この取り込んだレジストパターン１０１の画像を処理することによって、図４に示すような光の強度プロファイルが作成される。
【００５１】
この図４に示す強度プロファイルは、凹凸パターンであるレジストパターン１０１により回折された照明光が、その段差近辺で干渉することによって得られるものであり、レジストパターン１０１の凹凸に対応したものとなっている。すなわち、この強度プロファイルに現れる大きな山の部分（図４におけるａの部分）は、レジストパターン１０１の凹部に対応しており、２つの大きな山の間の部分（図４におけるｂの部分）が、レジストパターン１０１の凸部に対応している。そして、この強度プロファイルには、２つの大きな山の間にそれぞれ小さな山が現れており、この小さな山と大きな山との間に谷となるピークが現れている。この谷となるピークは、レジストパターン１０１の凹部と凸部との境界部分（以下、パターンエッジという。）に対応している。
【００５２】
本発明を適用した検査装置１では、以上のように、レジストパターン１０１のパターンエッジに対応して谷となるピークが現れる強度プロファイルが得られるので、この強度プロファイルからレジストパターン１０１の凸部の幅（線幅）を測定することが可能である。すなわち、検査装置１により得られる強度プロファイルにおいては、２つの谷となるピークの間が凸部の幅に対応しているので、これら２つの谷となるピーク間の距離を求めれば、レジストパターン１０１の線幅を測定することができる。
【００５３】
ここで、画像処理用コンピュータ７により作成された強度プロファイルから、レジストパターン１０１の線幅を測定する方法について説明する。
【００５４】
画像処理用コンピュータ７により作成された強度プロファイルからレジストパターン１０１の線幅を測定するには、先ず、この強度プロファイルの谷の部分を２次関数でフィッティングする。そして、この２次関数の極値を谷の部分のピークとして検出する。これにより、レジストパターン１０１のパターンエッジに対応した谷の部分のピークの位置を、画像撮像素子６のピクセルサイズ以下の高い精度で求めることができる。
【００５５】
次に、隣り合う２つの谷のピーク間の距離を測定する。この２つの谷のピーク間の距離が、レジストパターン１０１の線幅に対応するものである。ここで得られる２つの谷のピーク間の距離（レジストパターン１０１の線幅の観察値）は、レジストパターン１０１の線幅の実際の値（絶対値）とは異なる値であるが、これらはほぼ直線的な関係にあるので、予め走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）等を用いて、レジストパターン１０１の線幅の絶対値に対する観察値の割合を求めておけば、強度プロファイルから測定されたレジストパターン１０１の線幅の観察値を補正することによって、その絶対値を求めることができる。
【００５６】
以上のように、画像処理用コンピュータ７により作成された強度プロファイルからレジストパターン１０１の線幅を求めるようにすれば、レジストパターン１０１の線幅をナノメートルのオーダーで精度良く測定することができ、また、レジストパターン１０１の線幅に変動が生じた場合には、その線幅の変動を精度良く検出することができる。
【００５７】
以上詳細に説明したように、本発明を適用した検査装置１では、光量モニタ５により受光された光に基づいて積算回路９により算出された照明光の積算照射光量に応じ、制御部８が照明光学系中に配設されたシャッタ４の開閉を制御して、検査対象であるレジストパターン１０１に照射される照明光の照射光量を調整するようにしている。したがって、この検査装置１によれば、照明光の照射光量を、例えば、レジストパターン１０１に収縮を生じさせる照射閾値以下に調整して、レジストパターン１０１に収縮を生じさせることなくレジストパターン１０１の線幅等を適切に検査することができる。
【００５８】
なお、以上説明した検査装置１は、本発明を適用した検査装置の一例であり、本発明は検査装置１の構成に限定されるものではない。例えば、以上説明した検査装置１では、シャッタ４を照明光学系中の偏光ビームスプリッタ１８の前段に配設するようにしているが、シャッタ４を偏光ビームスプリッタ１８の後段に配設し、偏光ビームスプリッタ１８により偏光分離されて検査対象に向かう光の透過／遮断を切り替えることで、検査対象に照射される照明光の照射光量を調整するようにしてもよい。
【００５９】
また、以上説明した検査装置１では、照明光により照明された検査対象の画像を画像撮像素子６により撮像して、この画像をもとに検査対象の状態を検査するようにしているが、照明光により照明された検査対象を目視により確認し、その状態を検査するようにしてもよい。
【００６０】
また、以上は、検査装置１を用いて、半導体プロセスのリソグラフィ工程において半導体ウェハ１００上に形成されたレジストパターン１０１の状態を検査するようにした例について説明したが、本発明は、以上の例に限定されるものではなく、照明光の照射によりダメージを受ける可能性のある検査対象の検査に有効に適用することができる。例えば、照明光の照射光量が過剰である場合に組織破壊や細胞壊死がもたらされる可能性がある生体組織を検査する場合や、照明光の照射光量が過剰である場合に感光してしまう可能性がある感光材料を検査検査する場合には、本発明は非常に有効である。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、検査対象に照射される照明光の照射光量を検査対象に応じて適切な値に調整することができるので、検査対象にダメージを与えることなく、この検査対象の検査を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した検査装置の一例を示す構成図である。
【図２】上記検査装置の可動テーブル上に、検査対象のレジストパターンが形成された半導体ウェハが設置された状態を示す模式図である。
【図３】上記検査装置の画像撮像素子により撮像されたレジストパターンの画像を示す図である。
【図４】上記画像撮像素子により撮像されたレジストパターンの画像をもとに、画像処理用コンピュータにより作成された強度プロファイルを示す図である。
【符号の説明】
１  検査装置、２  可動テーブル、３  光源、４  シャッタ、５  光量モニタ、６  画像撮像素子、７  画像処理用コンピュータ、８  制御部、９  積算回路、１８  偏光ビームスプリッタ、１９  １／４波長板、２０  対物レンズ、２３静電容量型センサ、１００  半導体ウェハ、１０１  レジストパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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