【手続補正書】
【提出日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面に結像された被写体の光学像を画像信号に変換して出力する第１、第２のセンサと、
上記光学像を上記第１のセンサ上に形成する第１結像光学系と、
この第１結像光学系から上記光学像を上記第２のセンサ側に分岐し、さらにこの光学像を２つに分岐して、上記第２のセンサ上に第１のセンサ上の光学像における前側フォーカス像と、後側フォーカス像とを結像する第２結像光学系と、
上記第２のセンサから得られる前側フォーカス位置での前側センサ画像信号及び後側フォーカス位置での後側センサ画像信号について、それぞれ微分を行い、その度数分布から該度数分布の度数がＮ％以上になる部分の平均値をそれぞれ算出することにより得られる高域成分をフォーカス評価値とし、各フォーカス評価値の差をフォーカス変位量として算出するフォーカス検出回路と、
このフォーカス検出回路により算出されたフォーカス変位量に基づいて上記第１結像光学系のフォーカスを制御するフォーカス制御回路とを具備し、
上記第１のセンサーからの画像信号により被写体のパターンの欠陥を検査することを特徴とするパターン検出装置。
【請求項２】
上記第２結像光学系は、フォーカス位置によらず上記前側フォーカス像と上記後側フォーカス像の光学倍率を同一にするテレセントリック光学系を有すること特徴とする請求項１に記載のパターン検出装置。
【請求項３】
上記第１、第２のセンサはラインセンサ、蓄積型センサ、２次元エリアセンサのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載のパターン検出装置。
【請求項４】
上記第２結像光学系は、上記第１結像光学系に配置され、上記光学像を第２のセンサ側へ分岐するハーフミラーを備えていることを特徴とする請求項１に記載のパターン検出装置。
【請求項５】
上記第１、第２のセンサは蓄積型センサであり、上記第２結像光学系は、フォーカス位置によらず上記前側フォーカス像と上記後側フォーカス像の光学倍率を同一にして、前側フォーカス位置と後側フォーカス位置での前記蓄積型センサのスキャン時間の同期のズレを解消するテレセントリック光学系を有すること特徴とする請求項１に記載のパターン検査装置。
【請求項６】
光学像を第１のセンサ上に形成する第１結像ステップと、
上記第１のセンサ上に形成された光学像を画像信号に変換して出力する第１画像信号変換ステップと、
上記第１結像ステップにおける光学像を第２のセンサ側に分岐し、さらにこの光学像を２つに分岐して、上記第２のセンサ上に上記第１のセンサ上の光学像における前側フォーカス像と、後側フォーカス像とを結像する第２結像ステップと、
上記第１のセンサ上に形成された光学像を画像信号に変換して出力する第２画像信号変換ステップと、
この第２の画像信号変換ステップで得られる前側フォーカス位置での前側センサ画像信号及び後側フォーカス位置での後側センサ画像信号について、それぞれ微分を行い、その度数分布から該度数分布の度数がＮ％以上になる部分の平均値を算出することにより得られる高域成分をフォーカス評価値とし、各フォーカス評価値の差をフォーカス変位量として算出するフォーカス検出ステップと、
このフォーカス検出ステップにより検出されたフォーカス位置に基づいて上記第１結像光学系のフォーカスを制御するフォーカス制御ステップと、
上記第１のセンサーからの画像信号により被写体のパターンの欠陥を検査する検査ステップとを具備することを特徴とするパターン検査方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】パターン検査装置及びパターン検査方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク等の半導体パターンのパターン検査装置及びパターン検査方法に関し、特に半導体パターンの線幅や欠陥が照明光の波長以下になった場合であっても、正しいフォーカス検出を行える技術に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
そこで本発明は、半導体のパターンの線幅、ピッチが光学系の波長以下になった場合であっても、正しいフォーカス検出を行い、高精度の計測及び検査技術を行うことができるパターン検査装置及びパターン検査方法を提供することを目的としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の一態様として、パターン検査装置は次のように構成されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
即ち、入射面に結像された被写体の光学像を画像信号に変換して出力する第１、第２のセンサと、上記光学像を上記第１のセンサ上に形成する第１結像光学系と、この第１結像光学系から上記光学像を上記第２のセンサ側に分岐し、さらにこの光学像を２つに分岐して、上記第２のセンサ上に第１のセンサ上の光学像における前側フォーカス像と、後側フォーカス像とを結像する第２結像光学系と、上記第２のセンサから得られる前側フォーカス位置での前側センサ画像信号及び後側フォーカス位置での後側センサ画像信号について、それぞれ微分を行い、その度数分布から該度数分布の度数がＮ％以上になる部分の平均値をそれぞれ算出することにより得られる高域成分をフォーカス評価値とし、各フォーカス評価値の差をフォーカス変位量として算出するフォーカス検出回路と、このフォーカス検出回路により算出されたフォーカス変位量に基づいて上記第１結像光学系のフォーカスを制御するフォーカス制御回路とを具備し、上記第１のセンサーからの画像信号により被写体のパターンの欠陥を検査することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の一態様として、パターン検査方法は次のように構成されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
即ち、光学像を第１のセンサ上に形成する第１結像ステップと、上記第１のセンサ上に形成された光学像を画像信号に変換して出力する第１画像信号変換ステップと、上記第１結像ステップにおける光学像を第２のセンサ側に分岐し、さらにこの光学像を２つに分岐して、上記第２のセンサ上に上記第１のセンサ上の光学像における前側フォーカス像と、後側フォーカス像とを結像する第２結像ステップと、上記第１のセンサ上に形成された光学像を画像信号に変換して出力する第２画像信号変換ステップと、この第２の画像信号変換ステップで得られる前側フォーカス位置での前側センサ画像信号及び後側フォーカス位置での後側センサ画像信号について、それぞれ微分を行い、その度数分布から該度数分布の度数がＮ％以上になる部分の平均値を算出することにより得られる高域成分をフォーカス評価値とし、各フォーカス評価値の差をフォーカス変位量として算出するフォーカス検出ステップと、このフォーカス検出ステップにより検出されたフォーカス位置に基づいて上記第１結像光学系のフォーカスを制御するフォーカス制御ステップと、上記第１のセンサーからの画像信号により被写体のパターンの欠陥を検査する検査ステップとを具備することを特徴とする。