JP2023009876A - 画像取得方法及び画像取得装置 - Google Patents

Abstract

【目的】所望の素子の画像蓄積時間に対して所望の階調値の画像が得られるように撮像センサに入射する検査光の光量を調整可能な画像取得方法を提供する。【構成】本発明の一態様の画像取得方法は、フォトセンサ素子を有する撮像センサがフォトセンサ素子の画像蓄積時間の基準となる基準画像蓄積時間で光を入射する場合における撮像センサへの入射光量に対応するパラメータ値と撮像センサの出力値との関係式の係数を記憶装置に記憶する工程と、所望の画像蓄積時間を入力し、入射光量がゼロの場合における所望の画像蓄積時間に依存する撮像センサの出力値を用いて関係式が補正された補正後の関係式を用いて、撮像センサの所望の出力値が得られるためのパラメータ値を算出する工程と、撮像センサへの入射光量を算出されたパラメータ値に調整する工程と、調整された入射光量での撮像センサを用いて、試料を撮像し、撮像された画像データを出力する工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、画像取得方法及び画像取得装置に関する。例えば、半導体製造に用いる露光用マスクのパターンを撮像する装置及び方法に関する。

近年、大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化及び大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅はますます狭くなってきている。これらの半導体素子は、回路パターンが形成された原画パターン（マスク或いはレチクルともいう。以下、マスクと総称する）を用いて、いわゆるステッパと呼ばれる縮小投影露光装置でウェハ上にパターンを露光転写して回路形成することにより製造される。

そして、多大な製造コストのかかるＬＳＩの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。歩留まりを低下させる大きな要因の一つとして、半導体ウェハ上に超微細パターンをフォトリソグラフィ技術で露光、転写する際に使用されるマスクのパターン欠陥があげられる。近年、半導体ウェハ上に形成されるＬＳＩパターン寸法の微細化に伴って、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。そのため、ＬＳＩ製造に使用される転写用マスクの欠陥を検査するパターン検査装置の高精度化が必要とされている。

検査手法としては、例えば、同一マスク上の異なる場所の同一パターンを撮像した光学画像データ同士を比較する「ｄｉｅ ｔｏ ｄｉｅ（ダイ－ダイ）検査」や、パターン設計されたＣＡＤデータをマスクにパターンを描画する時に描画装置が入力するための装置入力フォーマットに変換した描画データ（設計データ）を検査装置に入力して、これをベースに参照画像を生成して、それとパターンを撮像した測定データとなる光学画像とを比較する「ｄｉｅ ｔｏ ｄａｔａｂａｓｅ（ダイ－データベース）検査」がある。

かかるパターン検査を行うためには、パターンの画像を撮像する必要がある。撮像センサは、入射光量が大きくなれば、出力される階調値が大きくなる。撮像センサは、入射光量が小さくなれば、出力される階調値が小さくなる。そのために、検査を実施する前に、検査に最適な階調値の画像が得られるように撮像センサに入射する検査光の光量を調整している。

ここで、撮像センサにはフォトセンサ素子が配置されており、かかる素子の画像蓄積時間を所定の時間に設定した上でパターンを撮像していた。しかし、検査対象となる試料や検査条件によっては素子の画像蓄積時間を変更したい場合がある。撮像センサは、光量が一定のもと、素子の画像蓄積時間を２倍にすれば、入射される光の情報が２倍になるので出力される階調値が２倍になるはずである。よって、素子の画像蓄積時間を２倍にした際に、同じ階調値を得るためには光量を１／２にすれば良いはずである。そこで、基準となる素子の画像蓄積時間について入射光量と撮像センサの出力値との関係を測定しておく。そして、素子の画像蓄積時間を変える場合には、かかる関係から必要な光量を求める手法が検討されている。

しかしながら、単純に、画像蓄積時間の比だけ光量を変更してしまうと、撮像センサの出力値に誤差が生じてしまうといった問題があった。その結果、得られる画像の精度が劣化してしまうといった問題があった。また、撮像センサの出力値に誤差が生じるとパターン欠陥検査において疑似欠陥が生じてしまう。

マスク等のパターン検査装置ではないが、指やバーコード等の被写体を認識する画像認識装置において、周囲温度が高いときにセンサの蓄積時間を短くする点が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３－０３２４３５特開2020-42035特開2020-42035特開2020-42035号公報特開2020-42035

そこで、本発明の一態様は、所望の素子の画像蓄積時間に対して所望の階調値の画像が得られるように撮像センサに入射する検査光の光量を調整可能な画像取得方法及び装置を提供する。

本発明の一態様の画像取得方法は、
フォトセンサ素子を有する撮像センサがフォトセンサ素子の画像蓄積時間の基準となる基準画像蓄積時間で光を入射する場合における撮像センサへの入射光量に対応するパラメータ値と撮像センサの出力値との関係式の係数を記憶装置に記憶する工程と、
所望の画像蓄積時間を入力し、入射光量がゼロの場合における所望の画像蓄積時間に依存する撮像センサの出力値を用いて関係式が補正された補正後の関係式を用いて、撮像センサの所望の出力値が得られるためのパラメータ値を算出する工程と、
撮像センサへの入射光量を算出されたパラメータ値に調整する工程と、
調整された入射光量での撮像センサを用いて、試料を撮像し、撮像された画像データを出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、関係式の係数として、１次関数で近似された傾きと切片とを用いると好適である。

また、基準画像蓄積時間と所望の画像蓄積時間との比と、入射光量がゼロの場合における基準画像蓄積時間に依存する撮像センサの出力値と入射光量がゼロの場合における所望の画像蓄積時間に依存する撮像センサの出力値との比と、を用いて、関係式が補正されると好適である。

本発明の一態様の画像取得装置は、
フォトセンサ素子を有する撮像センサと、
フォトセンサ素子の画像蓄積時間の基準となる基準画像蓄積時間で光を入射する場合における撮像センサへの入射光量に対応するパラメータ値と撮像センサの出力値との関係式の係数を記憶する記憶装置と、
所望の画像蓄積時間を入力し、入射光量がゼロの場合における所望の画像蓄積時間に依存する撮像センサの出力値を用いて関係式が補正された補正後の関係式を用いて、撮像センサの所望の出力値が得られるためのパラメータ値を算出するパラメータ値算出部と、
撮像センサへの入射光量を算出されたパラメータ値に調整する光量調整機構と、
を備え、
調整された入射光量での撮像センサを用いて、試料を撮像し、撮像された画像データを出力することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、所望の素子の画像蓄積時間に対して所望の階調値の画像が得られるように撮像センサに入射する検査光の光量を調整できる。よって、画像蓄積時間の変化に起因する画像の劣化を抑制できる。

実施の形態１におけるパターン検査装置の構成を示す構成図である。 実施の形態１における検査領域を説明するための概念図である。 実施の形態１における光量調整の仕方を説明するための図である。 実施の形態１の比較例における基準となる素子の画像蓄積時間についてのＰＤの出力とＴＤＩセンサ出力との関係の一例を示す図である。 実施の形態１における素子の各画像蓄積時間についてのＰＤの出力とＴＤＩセンサ出力との関係の一例を示す図である。 実施の形態１における検査方法の要部工程の一例を示すフローチャート図である。 実施の形態１におけるＰＤ出力値とフォトセンサアレイ出力値との関係の一例を示す図である。 実施の形態１における光量算出回路の内部構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１と比較例とにおけるフォトセンサ素子の各画像蓄積時間に対するＰＤ出力とＴＤＩ出力との関係の一例を示す図である。 実施の形態１におけるフィルタ処理を説明するための図である。 実施の形態１における比較回路の内部構成の一例を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるパターン検査装置の構成を示す構成図である。図１において、検査対象基板、例えばマスクに形成されたパターンの欠陥を検査する検査装置１００は、光学画像取得機構１５０、及び制御系回路１６０を備えている。

光学画像取得機構１５０は、光源１０３、光量調整機構３１４、透過照明光学系１７０、反射照明光学系１７１、移動可能に配置されたＸＹθテーブル１０２、拡大光学系１０４、ビームスプリッタ１７４、結像光学系１７６、ミラー１７７、結像光学系１７８、結像光学系１７９、フォトセンサアレイ１０５，３０５、センサ回路１０６，３０６、光電センサ（ＰＤ）３１０，３１２、ストライプパターンメモリ１２３、レーザ測長システム１２２、及びオートローダ１３０を有している。透過光を用いた透過検査だけを行う場合（反射検査を行わない場合）には、フォトセンサアレイ１０５、センサ回路１０６、反射照明光学系１７１、結像光学系１７８、光電センサ３１０、及びビームスプリッタ１７４を省略しても構わない。反射光を用いた反射検査だけを行う場合（透過検査を行わない場合）には、フォトセンサアレイ３０５、センサ回路３０６、透過照明光学系１７０、結像光学系１７９、及び光電センサ３１２を省略しても構わない。

ＸＹθテーブル１０２上には、オートローダ１３０から搬送された基板１０１が配置されている。基板１０１として、例えば、ウェハ等の半導体基板にパターンを転写する露光用のフォトマスクが含まれる。また、このフォトマスクには、検査対象となる複数の図形パターンが形成されている。基板１０１は、例えば、パターン形成面を下側に向けてＸＹθテーブル１０２に配置される。

フォトセンサアレイ１０５，３０５（撮像センサの一例）として、例えば、ＴＤＩ（時間遅延積分）センサを用いると好適である。ＴＤＩセンサは、２次元状に配列される複数のフォトセンサ素子を有する。或いは、フォトセンサアレイ１０５，３０５として、例えば、１次元状に配列される複数のフォトセンサ素子を有するラインセンサを用いる場合であっても良い。各フォトセンサ素子は画像を撮像する際に、所定の画像蓄積時間（或いはスキャン時間という場合がある。以下において、同様である。）が設定される。ＴＤＩセンサでは、スキャン方向に並ぶ複数のフォトセンサ素子の出力が積分されて出力される。スキャン方向に並ぶ複数のフォトセンサ素子は、ＸＹθテーブル１０２の移動に応じて時間をずらしながら同じ画素を撮像することになる。

ＰＤ３１０，３１２は、それぞれ図示しない駆動機構によって、光軸と直交する方向に移動可能に配置される。言い換えれば、ＰＤ３１０，３１２は、それぞれの光路内と光路外との間を移動する。

制御系回路１６０では、検査装置１００全体を制御する制御計算機１１０が、バス１２０を介して、位置回路１０７、比較回路１０８、参照画像作成回路１１２、オートローダ制御回路１１３、テーブル制御回路１１４、ＰＤ測定回路１３６、光量算出回路１３２、光量制御回路１３４、磁気ディスク装置１０９、メモリ１１１、磁気テープ装置１１５、フレシキブルディスク装置（ＦＤ）１１６、ＣＲＴ１１７、パターンモニタ１１８、及びプリンタ１１９に接続されている。また、センサ回路１０６，３０６は、ストライプパターンメモリ１２３に接続され、ストライプパターンメモリ１２３は、比較回路１０８に接続されている。また、ＸＹθテーブル１０２は、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、θ軸モータにより駆動される。ＸＹθテーブル１０２は、ステージの一例となる。また、参照画像作成回路１１２は、比較回路１０８に接続される。

なお、位置回路１０７、比較回路１０８、参照画像作成回路１１２、オートローダ制御回路１１３、テーブル制御回路１１４、ＰＤ測定回路１３６、光量算出回路１３２、及び光量制御回路１３４といった一連の「～回路」は、処理回路を有する。かかる処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。例えば、位置回路１０７、比較回路１０８、参照画像作成回路１１２、オートローダ制御回路１１３、テーブル制御回路１１４、ＰＤ測定回路１３６、光量算出回路１３２、及び光量制御回路１３４といった一連の「～回路」は、制御計算機１１０によって構成され、実行されても良い。位置回路１０７、比較回路１０８、参照画像作成回路１１２、オートローダ制御回路１１３、テーブル制御回路１１４、ＰＤ測定回路１３６、光量算出回路１３２、及び光量制御回路１３４に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度各回路内の図示しないメモリ若しくはメモリ１１１に記憶される。制御計算機１１０に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度制御計算機１１０内の図示しないメモリ若しくはメモリ１１１に記憶される。コンピュータ、或いはプロセッサ等を実行させるプログラムは、磁気ディスク装置１０９、磁気テープ装置１１５、ＦＤ１１６、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の記録媒体に記録されればよい。

光量調整機構３１４は、例えば、遮光シャッター、及び透過率の異なる複数のフィルタ素子の組み合わせにより構成される。遮光シャッターを配置する場合には、光源１０３からの検査光を遮光する。また、配置する複数のフィルタ素子の組み合わせを調整することにより、光量調整機構３１４を透過する光量を調整する。これにより、フォトセンサアレイ１０５，３０５に到達する光の光量を調整する。光量調整機構３１４は、光量制御回路１３４によって制御される。

検査装置１００では、光源１０３、光量調整機構１３４、透過照明光学系１７０、ＸＹθテーブル１０２、拡大光学系１０４、結像光学系１７６、ミラー１７７、結像光学系１７９、及びフォトセンサアレイ３０５により高倍率の透過検査光学系が構成されている。また、光源１０３、光量調整機構１３４、反射照明光学系１７１、ビームスプリッタ１７４、拡大光学系１０４、ＸＹθテーブル１０２、結像光学系１７６、結像光学系１７８、及びフォトセンサアレイ１０５により高倍率の反射検査光学系が構成されている。

また、ＸＹθテーブル１０２は、制御計算機１１０の制御の下にテーブル制御回路１１４により駆動される。Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向に駆動する３軸（Ｘ－Ｙ－θ）モータの様な駆動系によって移動可能となっている。これらの、Ｘモータ、Ｙモータ、θモータは、例えばステップモータを用いることができる。ＸＹθテーブル１０２は、ＸＹθ各軸のモータによって水平方向及び回転方向に移動可能である。そして、ＸＹθテーブル１０２上に配置された基板１０１の移動位置はレーザ測長システム１２２により測定され、位置回路１０７に供給される。また、オートローダ１３０からＸＹθテーブル１０２への基板１０１の搬送、及びＸＹθテーブル１０２からオートローダ１３０への基板１０１の搬送処理は、オートローダ制御回路１１３によって制御される。

被検査基板１０１のパターン形成の基となる描画データ（設計データ）が検査装置１００の外部から入力され、磁気ディスク装置１０９に格納される。描画データには、複数の図形パターンが定義され、各図形パターンは、通常、複数の要素図形の組合せにより構成される。なお、１つの図形で構成される図形パターンがあっても構わない。被検査基板１０１上には、かかる描画データに定義された各図形パターンに基づいて、それぞれ対応するパターンが形成されている。

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成部分について記載している。検査装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わないことは言うまでもない。

図２は、実施の形態１における検査領域を説明するための概念図である。基板１０１の検査領域１０（検査領域全体）は、図２に示すように、例えばＹ方向に向かって、ＴＤＩセンサ１０５のスキャン幅Ｗの短冊状の複数の検査ストライプ２０に仮想的に分割される。そして、検査装置１００では、検査ストライプ２０毎に画像（ストライプ領域画像）を取得していく。検査ストライプ２０の各々に対して、レーザ光（検査光）を用いて、当該ストライプ領域の長手方向（Ｘ方向）に向かって当該検査ストライプ２０内に配置される図形パターンの画像を撮像する。なお、画像の取りこぼしを防ぐために、複数の検査ストライプ２０は、隣接する検査ストライプ２０同士間が所定のマージン幅でオーバーラップするように設定されると好適である。

ＸＹθテーブル１０２の移動によってフォトセンサアレイ１０５，３０５が相対的にＸ方向に連続移動しながら光学画像が取得される。フォトセンサアレイ１０５，３０５では、図２に示されるようなスキャン幅Ｗの光学画像を連続的に撮像する。言い換えればフォトセンサアレイ１０５，３０５がＴＤＩセンサの場合には、フォトセンサアレイ１０５，３０５の積分方向に相対的に移動しながら、複数の図形パターンが形成された基板１０１面上の光学画像を撮像する。フォトセンサアレイ１０５，３０５がラインセンサの場合には、複数のフォトセンサ素子の配列方向と直交する方向に相対的に移動しながら複数の図形パターンが形成された基板１０１面上の光学画像を撮像する。実施の形態１では、１つの検査ストライプ２０における光学画像を撮像した後、Ｙ方向に次の検査ストライプ２０の位置まで移動して今度は逆方向に移動しながら同様にスキャン幅Ｗの光学画像を連続的に撮像する。すなわち、往路と復路で逆方向に向かうフォワード（ＦＷＤ）－バックフォワード（ＢＷＤ）の方向で撮像を繰り返す。

また、実際の検査にあたって、各検査ストライプ２０のストライプ領域画像は、図２に示すように、矩形の複数のフレーム領域３０の画像に分割される。そして、フレーム領域３０の画像毎に検査を行っていく。例えば、５１２×５１２画素のサイズに分割される。よって、フレーム領域３０のフレーム画像３１と比較される参照画像も同様にフレーム領域３０毎に作成されることになる。

ここで、撮像の方向は、フォワード（ＦＷＤ）－バックフォワード（ＢＷＤ）の繰り返しに限るものではない。一方の方向から撮像してもよい。例えば、ＦＷＤ－ＦＷＤの繰り返しでもよい。或いは、ＢＷＤ－ＢＷＤの繰り返しでもよい。

図３は、実施の形態１における光量調整の仕方を説明するための図である。図３において、透過照明光学系１７０は、ミラー４２及びレンズ４４を有する。反射照明光学系１７１は、ビームスプリッタ４０、ミラー４６、及びレンズ４８を有する。光源１０３から出力された検査光は、光量調整機構３１４を通って、ビームスプリッタ４０に入射する。そして、ビームスプリッタ４０により透過検査用の検査光と反射検査用の検査光とに分割される。

透過検査用の検査光は、ミラー４２で反射され、レンズ４４によりＸＹθテーブル１０２上の基板１０１を表面側から照明する。基板を透過した透過光は、拡大光学系１０４、ビームスプリッタ１７４を通って結像光学系１７６に入射する。結像光学系１７６は、ミラー１７７の位置に透過光を結像する。ミラー１７７で反射された透過光は、結像光学系１７９により、フォトセンサアレイ３０５上に結像する。

一方、反射検査用の検査光は、ミラー４６で反射され、レンズ４８によりビームスプリッタ１７４に入射する。そして、ビームスプリッタ１７４により反射されて、拡大光学系１０４に入射する。反射検査用の検査光は、拡大光学系１０４によりＸＹθテーブル１０２上の基板１０１を裏面側から照明する。その際、反射検査用の検査光は、透過検査用の検査光から少しずれた位置を照明する。基板１０１から反射された反射光は、拡大光学系１０４、ビームスプリッタ１７４を通って結像光学系１７６に入射する。結像光学系１７６は、ミラー１７７の位置付近に反射光の中間像を形成し、結像光学系１７８に入射させる。そして、反射光は、結像光学系１７８により、フォトセンサアレイ１０５上に結像する。

ここで、光量を調整する度にフォトセンサアレイ１０５，３０５で撮像して、得られた画像を確認するのでは処理に時間がかかる。そのため、フォトセンサアレイ１０５に入射直前の光路にＰＤ３１０を配置する。同様に、フォトセンサアレイ３０５に入射直前の光路にＰＤ３１２を配置する。そして、ＰＤ３１０，３１２により光量を測定して、所望の光量になるように光量調整機構３１４で調整する。また、ＰＤ３１０の出力と、基準となる素子の画像蓄積時間が設定されたフォトセンサアレイ１０５で撮像され、センサ回路１０６から出力される階調値と、の関係は予め測定しておく。同様に、ＰＤ３１２の出力と、基準となる素子の画像蓄積時間が設定されたフォトセンサアレイ３０５で撮像され、センサ回路３０６から出力される階調値と、の関係は予め測定しておく。

図４は、実施の形態１の比較例における基準となる素子の画像蓄積時間についてのＰＤの出力とＴＤＩセンサ出力との関係の一例を示す図である。図４において、縦軸はＰＤ出力を示し、横軸はＴＤＩセンサ出力を示す。ＰＤ出力が負の状態も示されているが、仮想的に直線を延ばして１次比例関数の縦軸の切片を示すためである。また、ここでのＴＤＩセンサ出力は、フォトセンサアレイ１０５（３０５）で撮像され、センサ回路１０６（３０６）から出力される階調値を示す。図４において、基準となる素子の画像蓄積時間は、スキャン時間１Ｘで示されている。図４の比較例では、基準となる素子の画像蓄積時間について実験等によりＰＤの出力と、基準となる素子の画像蓄積時間が設定されたＴＤＩセンサ出力との関係を測定した結果の一例を示す。基準となる素子の画像蓄積時間では、スキャン時間１Ｘで示す１次比例関数によって、所望の階調値が得られるＰＤ出力になるように光量調整機構３１４で光量を調整する。ＴＤＩセンサ出力のダイナミックレンジを、例えば２５６階調で定義する場合、例えば、透過検査において、白部（ガラス部分）の階調値が例えば２００になるように光量を調整する。或いは、例えば、反射検査において、黒部（遮光膜部分）の階調値が例えば２００になるように光量を調整する。

このように、フォトセンサアレイ１０５，３０５は、素子の画像蓄積時間を所定の時間に設定した上でパターンを撮像していた。しかし、検査対象となる試料や検査条件によっては素子の画像蓄積時間を変更したい場合がある。フォトセンサアレイ１０５，３０５は、光量が一定のもと、素子の画像蓄積時間を基準となる素子の画像蓄積時間の２倍にすれば、入射される光の情報が２倍になるので出力される階調値が２倍になるはずである。よって、素子の画像蓄積時間を基準となる素子の画像蓄積時間の２倍にした際に、同じ階調値を得るためには光量を１／２にすれば良いはずである。よって、図４の比較例では、素子の画像蓄積時間を２倍にしたスキャン時間２Ｘでは、スキャン時間１Ｘで示す１次比例関数の１／２のＰＤ出力になるようにスキャン時間２Ｘで示す１次比例関数を定義する。よって、スキャン時間１Ｘで示す１次比例関数の傾きを示す係数を１／２にすると共に、１次比例関数の切片を示す係数を１／２にする。

同様に、図４の比較例では、素子の画像蓄積時間を４倍にしたスキャン時間４Ｘでは、スキャン時間１Ｘで示す１次比例関数の１／４のＰＤ出力になるようにスキャン時間４Ｘで示す１次比例関数を定義する。よって、スキャン時間１Ｘで示す１次比例関数の傾きを示す係数を１／４にすると共に、１次比例関数の切片を示す係数を１／４にする。

例えば、素子の画像蓄積時間をｔ１からｔ２に変更する場合、素子の画像蓄積時間がｔ１のときの１次比例関数の傾きａと切片ｂを用いて、ＴＤＩ出力ＩでのＰＤ出力Ｅは、以下の式（１）で定義する。
（１） Ｅ＝ａ（ｔ１／ｔ２）・Ｉ＋ｂ（ｔ１／ｔ２）

そして、比較例では、素子の画像蓄積時間をスキャン時間１Ｘから２倍のスキャン時間２Ｘに変更する場合には、求めたスキャン時間２Ｘで示す１次比例関数を使って、所望の階調値が得られるＰＤ出力になるように光量調整機構３１４で光量を調整する。これにより、光量調整が完了するはずであった。

しかしながら、単純に、素子の画像蓄積時間の比だけ光量を変更してしまうと、ＴＤＩセンサを含むフォトセンサアレイ１０５（３０５）の階調値変換後の出力値に誤差が生じてしまうといった問題があった。その結果、得られる画像の精度が劣化してしまうといった問題があった。また、ＴＤＩセンサを含むフォトセンサアレイ１０５（３０５）の階調値変換後の出力値に誤差が生じるとパターン欠陥検査において疑似欠陥が生じてしまう。

ＴＤＩセンサを含むフォトセンサアレイ１０５（３０５）は、その特性として、暗電流の影響でレーザ光を照射していない状態でもある階調値を出力する。図４の比較例でも、ＰＤ出力がゼロの場合のＴＤＩ出力値は有限値を示している。そして、素子の画像蓄積時間が長くなるほど、暗電流が増加する。よって、図４の比較例で示すように、素子の各画像蓄積時間において暗電流でのＴＤＩ出力を同じ値で定義することにより誤差が生じる。

図５は、実施の形態１における素子の各画像蓄積時間についてのＰＤの出力とＴＤＩセンサ出力との関係の一例を示す図である。図５において、縦軸はＰＤ出力を示し、横軸はＴＤＩセンサ出力を示す。ＰＤ出力が負の状態も示されているが、仮想的に直線を延ばして１次比例関数の縦軸の切片を示すためである。また、ここでのＴＤＩセンサ出力は、フォトセンサアレイ１０５（３０５）で撮像され、センサ回路１０６（３０６）から出力される階調値を示す。図５において、基準となる素子の画像蓄積時間は、スキャン時間１Ｘで示されている。図５では、基準となる素子の画像蓄積時間について実験等によりＰＤの出力とＴＤＩセンサ出力との関係を測定した結果の一例を示す。スキャン時間１Ｘでの関係は、図４の比較例と同様である。

基準となる素子の画像蓄積時間の２倍の素子の画像蓄積時間について実験等によりＰＤの出力とＴＤＩセンサ出力との関係を測定した結果をスキャン時間２Ｘのグラフで示す。また、基準となる素子の画像蓄積時間の４倍の素子の画像蓄積時間について実験等によりＰＤの出力とＴＤＩセンサ出力との関係を測定した結果をスキャン時間４Ｘのグラフで示す。その結果、暗電流でのＴＤＩ出力が、スキャン時間１Ｘでは階調値１０であったが、スキャン時間２Ｘでは階調値１１となった。また、スキャン時間４Ｘでは階調値１４となった。一方、傾きについては、スキャン時間２Ｘではスキャン時間１Ｘの１／２であった。また、スキャン時間４Ｘではスキャン時間１Ｘの１／４であった。そこで、実施の形態１では、比較例で示す各素子の画像蓄積時間の１次比例関数について、暗電流でのＴＤＩ出力値を用いた補正項を加える。

例えば、素子の画像蓄積時間をｔ１からｔ２に変更する場合、暗電流でのＴＤＩ出力値がα１からα２になる場合、素子の画像蓄積時間がｔ１のときの１次比例関数の傾きａと切片ｂを用いて、ＴＤＩ出力ＩでのＰＤ出力Ｅは、以下の式（２）で定義できる。
（２） Ｅ＝ａ（ｔ１／ｔ２）・Ｉ＋ｂ（ｔ１／ｔ２）（α２／α１）

よって、基準となる素子の画像蓄積時間について実験等によりＰＤの出力と、ＴＤＩセンサ出力との関係を予め測定しておけば、所望の素子の画像蓄積時間の暗電流でのＴＤＩ出力値を測定することにより、所望の素子の画像蓄積時間での１次比例関数を得ることができる。

図６は、実施の形態１における検査方法の要部工程の一例を示すフローチャート図である。図６において、実施の形態１における検査方法は、基準相関式取得及び格納工程（Ｓ１０２）と、画像蓄積時間設定工程（Ｓ１０４）と、遮光シャッター設置工程（Ｓ１０８）と、遮光状態画像取得工程（Ｓ１１０）と、遮光状態階調値取得工程（Ｓ１１２）と、ＰＤ出力算出工程（Ｓ１１４）と、光量調整工程（Ｓ１１６）と、スキャン工程（Ｓ２０２）と、参照画像作成工程（Ｓ２０４）と、比較工程（Ｓ２０６）と、いう一連の工程を実施する。

基準相関式取得及び格納工程（Ｓ１０２）として、フォトセンサ素子の画像蓄積時間の基準となる基準画像蓄積時間ｔ１で光を入射する場合におけるフォトセンサアレイ１０５（３０５）への入射光量に対応するパラメータ値とフォトセンサアレイ１０５（３０５）の出力値との関係を取得する。フォトセンサアレイ１０５（３０５）への入射光量に対応するパラメータ値として、ＰＤ３１０の出力値を用いる。同様に、フォトセンサアレイ３０５への入射光量に対応するパラメータ値として、ＰＤ３１２の出力値を用いる。具体的には、まず、ＰＤ３１０を光路内に移動させる。そして、光量を可変に設定し、基板１０１からの反射光を用いて、光量毎のＰＤ３１０の出力値と基準画像蓄積時間ｔ１におけるフォトセンサアレイ１０５の出力値とを測定する。光量制御回路１３４により制御された光量調整機構３１４により光量を可変に設定する。光量を可変に設定する場合に、設定される複数の光量の１つに遮光シャッターにより光源１０３からの光を遮光した遮光状態（ＰＤ３１０の出力値＝ゼロ）を含めると好適である。ＰＤ３１０の出力値は、ＰＤ測定回路１３６により測定される。測定の際に使用する基板１０１は検査対象基板であっても良いし、別の評価用基板であっても良い。例えば、基板の黒部（遮光膜部分）を用いて測定すると良い。ここでは、フォトセンサアレイ１０５に入射する光の光量に依存するフォトセンサアレイ１０５の出力値が得られればよい。フォトセンサアレイ１０５の出力値として、センサ回路１０６で変換された階調値を用いる。ＰＤ３１０の出力値は、ＰＤ測定回路１３６により測定される。そして、得られた測定値を用いて、ＰＤ３１０の出力値とフォトセンサアレイ１０５の出力値との関係式をフィッティングにより近似する。

図７は、実施の形態１におけるＰＤ出力値とフォトセンサアレイ出力値との関係の一例を示す図である。図７の例では、例えば、１次関数で近似する場合を示している。縦軸にＰＤ出力を示す。横軸にＴＤＩ階調値を示す。ＴＤＩ階調値とは、フォトセンサアレイ１０５の出力をセンサ回路１０６で変換された階調値を示す。図７に示すように、１次関数で近似することで、ｙ＝ａｘ＋ｂの関係式を求めることができる。

そして、かかる関係式の係数ａ，ｂを光量算出回路１３２内の記憶装置に記憶する。

同様に、ＰＤ３１２を光路内に移動させる。そして、光量を可変に設定し、基板１０１の透過光を用いて、光量毎のＰＤ３１２の出力値と基準画像蓄積時間ｔ１におけるフォトセンサアレイ３０５の出力値とを測定する。光量制御回路１３４により制御された光量調整機構３１４により光量を可変に設定する。光量を可変に設定する場合に、設定される複数の光量の１つに遮光シャッターにより光源１０３からの光を遮光した遮光状態（ＰＤ３１２の出力値＝ゼロ）を含めると好適である。例えば、基板の白部（ガラス部分）を用いて測定すると良い。フォトセンサアレイ３０５の出力値として、センサ回路３０６で変換された階調値を用いる。ＰＤ３１２の出力値は、ＰＤ測定回路１３６により測定される。そして、得られた測定値を用いて、ＰＤ３１２の出力値とフォトセンサアレイ３０５の出力値との関係式をフィッティングにより近似する。そして、かかる関係式の係数ａ′，ｂ′を光量算出回路１３２内の記憶装置に記憶する。なお、通常、同じ感度のフォトセンサアレイ１０５，３０５を用いる場合には、係数は同じ値になる。フィッティング処理は、光量算出回路１３２内の図示しない処理部で実行する。或いは検査装置１００のオフラインで実施しても良い。

これにより、フォトセンサ素子の基準画像蓄積時間ｔ１における、１次関数式の係数である傾きａと切片ｂとを得ることができる。

図８は、実施の形態１における光量算出回路の内部構成の一例を示すブロック図である。図８において、光量算出回路１３２内には、磁気ディスク装置等の記憶装置５１、画像蓄積時間設定部５０、遮光状態階調値取得部５２、及びＰＤ出力算出部５４が配置される。画像蓄積時間設定部５０、遮光状態階調値取得部５２、及びＰＤ出力算出部５４といった一連の「～部」は、処理回路を有する。かかる処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各部は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。画像蓄積時間設定部５０、遮光状態階調値取得部５２、及びＰＤ出力算出部５４に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度光量算出回路１３２内の図示しないメモリ若しくはメモリ１１１に記憶される。

光量算出回路１３２に入力されたフォトセンサ素子の基準画像蓄積時間ｔ１における、１次関数式の係数である傾きａと切片ｂの情報は、記憶装置５１に記憶される。

画像蓄積時間設定工程（Ｓ１０４）として、画像蓄積時間設定部５０は、所望の画像蓄積時間ｔ２を設定する。これにより、フォトセンサアレイ１０５，３０５のフォトセンサ素子の画像蓄積時間ｔ２が設定される。素子の画像蓄積時間は、１画素あたりの各フォトセンサ素子の撮像時間に相当する。そこで、素子の画像蓄積時間は、スキャン時のＸＹθテーブル１０２の移動速度で調整される。ＸＹθテーブル１０２の移動速度が速ければ素子の画像蓄積時間は短くなる。ＸＹθテーブル１０２の移動速度が遅ければ素子の画像蓄積時間は長くなる。

遮光シャッター設置工程（Ｓ１０８）として、光量制御回路１３４により制御された光量調整機構３１４により遮光シャッターを光路上に設置する。これにより、フォトセンサアレイ１０５，３０５に到達するはずの光源１０３からの光を遮光する。

遮光状態画像取得工程（Ｓ１１０）として、まず、ＰＤ３１０，３１２をそれぞれの光路上から光路外へと移動させる。そして、遮光シャッターにより光源１０３からの光が遮光された状態（ＰＤ３１０，３１２の出力値＝ゼロ）で、光学画像取得機構１５０は、基板１０１上のパターンの光学画像を取得する。具体的には、フォトセンサ素子の画像蓄積時間ｔ２で光を入射する場合におけるフォトセンサアレイ１０５（３０５）の出力値を測定する。基板１０１全体、或いは１つの検査ストライプ２０全体の画像を撮像する必要は無い。設定されたフォトセンサ素子の画像蓄積時間ｔ２に相当するステージ速度でＸＹθテーブル１０２を移動させながら、フォトセンサアレイ１０５，３０５の積分方向のフォトセンサ素子の数と同じ画素数分の画像が得られれば良い。得られた画像データはストライプパターンメモリ１２３に格納される。

遮光状態階調値取得工程（Ｓ１１２）として、遮光状態階調値取得部５２は、ストライプパターンメモリ１２３から、フォトセンサ素子の画像蓄積時間ｔ２で入射光量がゼロの場合におけるフォトセンサアレイ１０５（３０５）の出力値を取得する。これにより、素子の画像蓄積時間ｔ２における、暗電流でのＴＤＩ出力値α２を得ることができる。

ＰＤ出力算出工程（Ｓ１１４）として、ＰＤ出力算出部５４（パラメータ値算出部）は、所望の画像蓄積時間ｔ２を入力し、入射光量がゼロの場合における画像蓄積時間ｔ２に依存するフォトセンサアレイ１０５，３０５の出力値α２を用いて上述した関係式を補正する。ここでは、式（２）で示すように、基準画像蓄積時間ｔ１と所望の画像蓄積時間ｔ２との比（ｔ１/ｔ２）と、入射光量がゼロの場合における基準画像蓄積時間ｔ１に依存するフォトセンサアレイ１０５，３０５の出力値α１と入射光量がゼロの場合における所望の画像蓄積時間ｔ２に依存するフォトセンサアレイ１０５，３０５の出力値α２との比（α２／α１）と、を用いて、式（１）で示した関係式を補正する。

具体的には、以下のように動作する。まず、素子の基準画像蓄積時間ｔ１の場合における係数ａ，ｂを使った関係式（式（１））を比（ｔ１/ｔ２）と比（α２／α１）とを用いて式（２）のように補正する。これにより、フォトセンサ素子の基準画像蓄積時間ｔ２における１次関数式の係数として、傾きａ（ｔ１／ｔ２）と切片ｂ（ｔ１／ｔ２）（α２／α１）が得らえる。

そして、ＰＤ出力算出部５４（パラメータ値算出部）は、補正された補正後の関係式を用いて、フォトセンサアレイ１０５，３０５の所望の出力値Ｉが得られるためのＰＤ出力値Ｅを算出する。例えば、画像の階調値を２５６階調で定義する場合に、例えば２００階調が得られるためのＰＤ出力値Ｅを算出する。

光量調整工程（Ｓ１１６）として、まず、ＰＤ３１０，３１２をそれぞれの光路外から光路上へと移動させる。そして、光量制御回路１３４により制御された光量調整機構３１４は、フォトセンサアレイ１０５，３０５への入射光量を算出されたＰＤ出力値（パラメータ値）に調整する。光量調整機構３１４では、透過率の異なる複数のフィルタ素子の組み合わせにより光量を調整するため、目標となるＰＤ出力値に対して許容される範囲内の誤差が生じても構わない。例えば、±１０％以内の誤差を含んでいても良い。

図９は、実施の形態１と比較例とにおけるフォトセンサ素子の各画像蓄積時間に対するＰＤ出力とＴＤＩ出力との関係の一例を示す図である。縦軸にＰＤ出力を示す。横軸にＴＤＩ出力を示す。ＴＤＩ出力として、センサ回路１０６（３０５）で変換された階調値を用いる。縦軸と横軸の単位は、共にＡ．Ｕ．で示す。フォトセンサ素子の基準画像蓄積時間をスキャン時間１Ｘで示す。フォトセンサ素子の基準画像蓄積時間の４倍の画像蓄積時間をスキャン時間４Ｘで示す。フォトセンサ素子の基準画像蓄積時間の７倍の画像蓄積時間をスキャン時間７Ｘで示す。フォトセンサ素子の基準画像蓄積時間の１４倍の画像蓄積時間をスキャン時間１４Ｘで示す。また、フォトセンサ素子の各画像蓄積時間において、実測（◆）結果と、換算（■）結果と、補正（×）結果とを示す。換算結果は、フォトセンサ素子の基準画像蓄積時間の１次関係式の傾きａと切片ｂを単純に画像蓄積時間の比（ｔ１／ｔ２）で補間して求めた結果を示す。補正結果は、実施の形態１のように、フォトセンサ素子の基準画像蓄積時間の１次関係式の傾きａと切片ｂを画像蓄積時間の比（ｔ１／ｔ２）で補正すると共に、切片ｂ（ｔ１／ｔ２）を、さらに、暗電流でのＴＤＩ出力の比（α２／α１）で補正して求めた結果を示す。図８に示すように、画像蓄積時間の比が大きくなるほど、換算結果は、実測結果からのずれが大きくなることがわかる。これに対して、実施の形態１に相当する補正結果は、画像蓄積時間の比に関わらず実測値からのずれが小さいままであった。

以上の前処理により、素子の画像蓄積時間を変更する場合の光量調整が完了する。その後、実際の検査処理動作へと進む。

スキャン工程（Ｓ２０２）として、光学画像取得機構１５０は、調整された入射光量でのフォトセンサアレイ１０５，３０５を用いて、基板１０１を撮像し、撮像された光学画像データを出力する。そのために、まず、光学画像取得機構１５０は、検査ストライプ２０上をレーザ光（検査光）でスキャンして、検査ストライプ２０毎に、フォトセンサアレイ１０５（３０５）によりストライプ領域画像を撮像する。具体的には、以下のように動作する。対象となる検査ストライプ２０が撮像可能な位置にＸＹθテーブル１０２を移動させる。透過検査では、基板１０１の透過光がフォトセンサアレイ３０５に光学像として結像させられ、入射する。或いは／及び反射検査では、基板１０１からの反射光がフォトセンサアレイ１０５に光学像として結像させられ、入射する。

フォトセンサアレイ１０５上に結像されたパターンの像は、フォトセンサアレイ１０５の各フォトセンサ素子によって光電変換され、更にセンサ回路１０５によってＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換される。その際、センサ回路１０５によってスキャン方向に並ぶ複数のフォトセンサ素子の積分後の出力が階調値に変換されてストライプパターンメモリ１２３に出力される。

或いは／及びフォトセンサアレイ３０５上に結像されたパターンの像は、フォトセンサアレイ３０５の各フォトセンサ素子によって光電変換され、更にセンサ回路３０５によってＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換される。その際、センサ回路３０５によってスキャン方向に並ぶ複数のフォトセンサ素子の積分後の出力が階調値に変換されてストライプパターンメモリ１２３に出力される。

そして、ストライプパターンメモリ１２３に、測定対象の検査ストライプ２０の画素値のデータが格納される。測定データ（画素データ）は例えば８ビットの符号なしデータであり、各画素の明るさの階調（光量）を表現している。

参照画像作成工程（Ｓ２０４）として、参照画像作成回路１１２は、図形パターンデータ（設計データ）を用いて、リファレンスとなる参照画像を作成する。参照画像の作成は、検査ストライプ２０毎に、当該検査ストライプ２０のスキャン動作と並行して実施される。具体的には、以下のように動作する。参照画像作成回路１１２は、対象となる検査ストライプ２０の各フレーム領域３０について、図形パターンデータ（設計データ）を入力し、図形パターンデータに定義された各図形パターンを２値ないしは多値のイメージデータに変換する。

図形パターンデータに定義される図形は、例えば長方形や三角形を基本図形としたもので、例えば、図形の基準位置における座標（ｘ、ｙ）、辺の長さ、長方形や三角形等の図形種を区別する識別子となる図形コードといった情報で各パターン図形の形、大きさ、位置等を定義した図形データが格納されている。

かかる図形データとなる設計パターンデータが参照画像作成回路１１２に入力されると図形ごとのデータにまで展開し、その図形データの図形形状を示す図形コード、図形寸法などを解釈する。そして、所定の量子化寸法のグリッドを単位とするマス目内に配置されるパターンとして２値ないしは多値の設計パターン画像データに展開し、出力する。言い換えれば、設計データを読み込み、フレーム領域を所定の寸法を単位とするマス目として仮想分割してできたマス目毎に設計パターンにおける図形が占める占有率を演算し、ｎビットの占有率データ（設計画像データ）を出力する。例えば、１つのマス目を１画素として設定すると好適である。そして、１画素に１／２^８（＝１／２５６）の分解能を持たせるとすると、画素内に配置されている図形の領域分だけ１／２５６の小領域を割り付けて画素内の占有率を演算する。そして、８ビットの占有率データとして作成する。かかるマス目（検査画素）は、測定データの画素に合わせればよい。

次に、参照画像作成回路１１２は、図形のイメージデータである設計パターンの設計画像データに、フィルタ関数を使ってフィルタ処理を施す。

図１０は、実施の形態１におけるフィルタ処理を説明するための図である。基板１０１から撮像される光学画像の画素データは、撮像に使用される光学系の解像特性等によってフィルタが作用した状態、言い換えれば連続変化するアナログ状態にあるため、例えば、図１０に示すように、画像強度（濃淡値）がデジタル値の展開画像（設計画像）とは異なっている。一方、図形パターンデータでは、上述したように、図形コード等により定義されるので、展開された設計画像では、画像強度（濃淡値）がデジタル値になる場合があり得る。そのため、参照画像作成回路１１２は、展開画像に画像加工（フィルタ処理）を施して光学画像に近づけた参照画像を作成する。これにより、画像強度（濃淡値）がデジタル値の設計側のイメージデータである設計画像データを測定データ（光学画像）の像生成特性に合わせることができる。作成された参照画像は比較回路１０８に出力される。

図１１は、実施の形態１における比較回路の内部構成の一例を示す図である。図１１において、比較回路１０８内には、磁気ディスク装置等の記憶装置７０，７２，７６、フレーム画像作成部７４、位置合わせ部７８、及び比較処理部７９が配置されている。フレーム画像作成部７４、位置合わせ部７８、及び比較処理部７９といった一連の「～部」は、処理回路を有する。かかる処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「～部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。フレーム画像作成部７４、位置合わせ部７８、及び比較処理部７９に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度比較回路１０８内の図示しないメモリ若しくはメモリ１１１に記憶される。

比較回路１０８に入力されたストライプデータ（ストライプ領域画像）は、記憶装置７０に格納される。比較回路１０８に入力された参照画像データは、記憶装置７２に格納される。

比較工程（Ｓ２０６）として、比較回路１０８（比較部の一例）は、ＴＤＩセンサ１０５から出力された光学画像データにより構成される光学画像と参照画像とを比較する。具体的には、以下のように動作する。

比較回路１０８では、まず、フレーム画像作成部７４は、所定の幅でストライプ領域画像（光学画像）が分割された複数のフレーム画像３１を生成する。具体的には、図２に示すように、ストライプ領域画像は、矩形の複数のフレーム領域３０のフレーム画像に分割される。例えば、５１２×５１２画素のサイズに分割される。各フレーム領域３０のデータは、記憶装置７６に格納される。

次に、位置合わせ部７８は、フレーム領域３０毎に、対応するフレーム画像３１と、対応する参照画像とを記憶装置７２，７６から読み出し、所定のアルゴリズムでフレーム画像３１と、対応する参照画像との位置合わせを行う。例えば、最小２乗法を用いて位置合わせを行う。

そして、比較処理部７９（比較部の他の一例）は、フレーム画像３１と、当該フレーム画像３１に対応する参照画像とを比較する。例えば画素毎に比較する。ここでは、所定の判定条件に従って画素毎に両者を比較し、例えば形状欠陥といった欠陥の有無を判定する。判定条件としては、例えば、所定のアルゴリズムに従って画素毎に両者を比較し、欠陥の有無を判定する。例えば、画素毎に両画像の画素値の差分値を演算し、差分値が閾値Ｔｈより大きい場合を欠陥と判定する。そして、比較結果は、例えば、磁気ディスク装置１０９、磁気テープ装置１１５、フレキシブルディスク装置（ＦＤ）１１６、ＣＲＴ１１７、パターンモニタ１１８に出力される、或いはプリンタ１１９から出力されればよい。

上述した例では、ダイ－データベース検査の場合を説明したが、ダイ－ダイ検査であっても構わない。かかる場合、比較回路１０８は、複数のフレーム領域３０のうち、ダイ－ダイ検査を行うフレーム領域同士については、フレーム領域同士の一方の領域について取得されたダイ２のフレーム画像（光学画像）をリファレンス（参照画像）として用いる。まず、位置合わせ部７８は、ダイ－ダイ検査を行うフレーム領域３０毎に、対応するダイ１のフレーム画像３１と、ダイ２のフレーム画像とを記憶装置７６から読み出し、所定のアルゴリズムでダイ１のフレーム画像３１とダイ２のフレーム画像との位置合わせを行う。例えば、最小２乗法を用いて位置合わせを行う。そして、比較処理部７９（比較部）は、ダイ－ダイ検査を行うフレーム領域３０毎に、対応するダイ１のフレーム画像３１と、ダイ２のフレーム画像とを画素毎に比較する。

以上のように、実施の形態１によれば、所望の素子の画像蓄積時間に対して所望の階調値の画像が得られるように撮像センサに入射する検査光の光量を調整できる。よって、画像蓄積時間の変化に起因する画像の劣化を抑制できる。

以上、具体例を参照しつつ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。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、検査装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての画像取得方法、画像取得装置、パターン検査装置及びパターン検査方法は、本発明の範囲に包含される。

２０ 検査ストライプ
３０ フレーム領域
３１ フレーム画像
４０ ビームスプリッタ
４２ ミラー
４４ レンズ
４６ ミラー
４８ レンズ
５１ 記憶装置
５０ 画像蓄積時間設定部
５２ 遮光状態階調値取得部
５４ ＰＤ出力算出部
７０，７１，７２，７６ 記憶装置
７４ フレーム画像生成部
７８ 位置合わせ部
７９ 比較処理部
１００ 検査装置
１０１ 基板
１０２ ＸＹθテーブル
１０３ 光源
１０４ 拡大光学系
１０５，３０５ フォトセンサアレイ
１０６，３０６ センサ回路
１０９ 磁気ディスク装置
１０７ 位置回路
１０８ 比較回路
１１０ 制御計算機
１１１ メモリ
１１２ 参照画像作成回路
１１３ オートローダ制御回路
１１４ テーブル制御回路
１１５ 磁気テープ装置
１１６ ＦＤ
１１７ ＣＲＴ
１１８ パターンモニタ
１１９ プリンタ
１２０ バス
１２２ レーザ測長システム
１２３ ストライプパターンメモリ
１３０ オートローダ
１３２ 光量算出回路
１３４ 光量制御回路
１３６ ＰＤ測定回路
１５０ 光学画像取得機構
１６０ 制御系回路
１７０ 透過照明光学系
１７１ 反射照明光学系
１７４ ビームスプリッタ
１７６ 結像光学系
１７７ ミラー
１７８ 結像光学系
１７９ 結像光学系
３１０，３１２ ＰＤ
３１４ 光量調整機構

Claims (4)

1. フォトセンサ素子を有する撮像センサが前記フォトセンサ素子の画像蓄積時間の基準となる基準画像蓄積時間で光を入射する場合における前記撮像センサへの入射光量に対応するパラメータ値と前記撮像センサの出力値との関係式の係数を記憶装置に記憶する工程と、
   所望の画像蓄積時間を入力し、入射光量がゼロの場合における前記所望の画像蓄積時間に依存する前記撮像センサの出力値を用いて前記関係式が補正された補正後の関係式を用いて、前記撮像センサの所望の出力値が得られるためのパラメータ値を算出する工程と、
   前記撮像センサへの入射光量を算出されたパラメータ値に調整する工程と、
   調整された入射光量での前記撮像センサを用いて、試料を撮像し、撮像された画像データを出力する工程と、
   を備えたことを特徴とする画像取得方法。
2. 前記関係式の係数として、１次関数で近似された傾きと切片とを用いることを特徴とする請求項１記載の画像取得方法。
3. 前記基準画像蓄積時間と前記所望の画像蓄積時間との比と、入射光量がゼロの場合における前記基準画像蓄積時間に依存する前記撮像センサの出力値と入射光量がゼロの場合における前記所望の画像蓄積時間に依存する前記撮像センサの出力値との比と、を用いて、前記関係式が補正されることを特徴とする請求項１又は２記載の画像取得方法。
4. フォトセンサ素子を有する撮像センサと、
   前記フォトセンサ素子の画像蓄積時間の基準となる基準画像蓄積時間で光を入射する場合における前記撮像センサへの入射光量に対応するパラメータ値と前記撮像センサの出力値との関係式の係数を記憶する記憶装置と、
   所望の画像蓄積時間を入力し、入射光量がゼロの場合における前記所望の画像蓄積時間に依存する前記撮像センサの出力値を用いて前記関係式が補正された補正後の関係式を用いて、前記撮像センサの所望の出力値が得られるためのパラメータ値を算出するパラメータ値算出部と、
   前記撮像センサへの入射光量を算出されたパラメータ値に調整する光量調整機構と、
   を備え、
   調整された入射光量での前記撮像センサを用いて、試料を撮像し、撮像された画像データを出力することを特徴とする画像取得装置。

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