JPH0943160A

JPH0943160A - 光学測定装置

Info

Publication number: JPH0943160A
Application number: JP7195297A
Authority: JP
Inventors: Junichi Matsumura; 淳一松村; Mutsumi Hayashi; 睦林; Hajime Nakamura; 肇中村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】基板上に周期的構造を有する測定対象物の、
周期的構造以外の構造（欠陥）を、簡単な処理で、短時
間に測定する。【解決手段】測定対象物２の周期的構造の空間フィル
タ４面上の集光位置と空間フィルタ４の不透明部との位
置ずれを検出する位置ずれ検出手段１２，１３と、検出
された位置ずれに基づいて、位置ずれを解消させるべく
空間フィルタ４の位置を制御する制御手段１４ａ，１４
ｂとを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は光学測定装置に関
し、さらに詳細にいえば、基板上に周期的構造が形成さ
れてなる測定対象物に平行光を照射し、測定対象物によ
る前記平行光の散乱透過光または散乱反射光を、透明部
と不透明部とを有する空間フィルタ面に集光して前記散
乱透過光または散乱反射光のうち前記周期的構造に対応
する成分を減衰せしめ、前記空間フィルタ面からの透過
光または反射光を一次元センサまたは二次元センサ面上
に集光し、該一次元センサまたは二次元センサの出力に
基づいて測定対象物の光学測定を行う光学測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、基板上に周期的構造を有する
測定対象物に欠陥が存在しているか否かを検出するため
の装置として、特開昭６３−２０５７７５号公報に記載
されたように、レーザ光源からの干渉光をコリメータに
より平行光とし、ハーフミラーにより、アオリ角調整機
構、回転角調整機構を有する載置台上に支承された測定
対象物の表面に照射し、測定対象物の表面からの反射光
をレンズにより集光させて空間フィルタ（空間周波数フ
ィルタ）に導き、空間フィルタを透過した光を第１のＩ
ＴＶカメラにより検出するとともに、反射光の一部をハ
ーフミラーを介して第２のＩＴＶカメラにより検出し、
両ＩＴＶカメラからの信号に基づいて画像処理を行って
測定対象物の周期的構造と空間フィルタとの間の位置ず
れを検出して、アオリ角調整機構、回転角調整機構を制
御することにより、位置ずれを解消させるようにしたも
のが提案されている。この構成を採用した場合には、ア
オリ角調整機構、回転角調整機構によって測定対象物の
周期的構造と空間フィルタとの間の位置ずれを解消させ
ることができ、欠陥が存在しているか否かを正確に検出
することができると思われる。

【０００３】また、アオリ角調整機構、回転角調整機構
を不要にすることができる装置として、特公平７−６９
２３号公報に示すように、サンプルの立体角（方位角）
を変化させない状態での露光処理、立体角を変化させた
状態での露光処理を行うことにより空間フィルタを作製
し、この空間フィルタを用いて周期的構造以外の構造
（欠陥）を検出するようにしたものが提案されている。
この構成を採用した場合には、測定対象物の周期的構造
と空間フィルタとの間の位置ずれが存在していても、多
重露光により作製された空間フィルタによって周期的構
造を確実に排除することができ、位置ずれ解消のための
特別の処理を行うことなく、欠陥が存在しているか否か
を検出することができると思われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−２０５７
７５号公報に記載された装置を採用した場合には、測定
対象物の傾き（アオリ角）を算出してアオリ角調整機
構、回転角調整機構を制御しなければならないので、処
理が複雑化するのみならず、アオリ角調整機構は構成が
複雑であり、装置が全体として高価なものになってしま
う。また、これらの機構および測定対象物は質量が大き
く、慣性が大きいので、位置ずれを解消するための所要
時間が長くなってしまう。

【０００５】特公平７−６９２３号公報に記載された装
置を採用した場合には、空間フィルタに冗長度を持たせ
るのであるから、測定対象物に存在する欠陥に起因する
信号の透過率が低下し、Ｓ／Ｎ比が低下する。また、写
真乾板の露光特性から無原則に多重露光を行うと光学ノ
イズにより黒化が起ってしまうので、多重露光には限界
があり、空間フィルタの十分な冗長化を達成できない可
能性がある。

【０００６】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、空間フィルタの性能を十分に発揮させ
て、測定対象物の周期的構造以外の部分の光学測定を精
度よく達成することができるとともに、構成を簡単化で
きる光学測定装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の光学測定装置
は、基板上に周期的構造が形成されてなる測定対象物に
平行光を照射し、測定対象物による前記平行光の散乱透
過光または散乱反射光を、透明部と不透明部とを有する
空間フィルタ面に集光して前記散乱透過光または散乱反
射光のうち前記周期的構造に対応する成分を減衰せし
め、前記空間フィルタ面からの透過光または反射光を一
次元センサまたは二次元センサ面上に集光し、該一次元
センサまたは二次元センサの出力に基づいて測定対象物
の光学測定を行う光学測定装置において、前記空間フィ
ルタは、画像形成装置により、透明フィルムもしくは透
明シート上に所定の不透明部が形成されたものである。

【０００８】請求項２の光学測定装置は、前記空間フィ
ルタとして、サンプルからの透過光もしくは反射光によ
り露光し、現像して作製された位置合せプレート上に重
ねられたものを採用している。請求項３の光学測定装置
は、前記空間フィルタとして、サンプルからの透過光も
しくは反射光により露光し、現像して作製されたフィル
タの画像を画像取り込み装置により取り込み、取り込み
画像に基づく画像処理を行って不透明部のパターンが形
成されたものを採用している。

【０００９】請求項４の光学測定装置は、前記空間フィ
ルタとして、数値演算を用いて測定対象物により得られ
るべきフーリエ変換パターンを作成し、作成されたフー
リエ変換パターンに基づく画像処理を行って不透明部の
パターンが形成されたものを採用している。請求項５の
光学測定装置は、前記空間フィルタとして、幾何学図形
からなる不透明部を有するものを採用している。

【００１０】請求項６の光学測定装置は、前記空間フィ
ルタとして、デザインルールピッチのドットからなる不
透明部を有するものを採用している。請求項７の光学測
定装置は、前記空間フィルタとして、デザインルールピ
ッチのストライプからなる不透明部を有するものを採用
している。請求項８の光学測定装置は、前記空間フィル
タとして、デザインルールピッチの格子からなる不透明
部を有するものを採用している。

【００１１】請求項９の光学測定装置は、前記空間フィ
ルタとして、該当部分の濃淡を所定の閾値に基づいて２
値化されてなる不透明部を有するものを採用している。
請求項１０の光学測定装置は、前記空間フィルタとし
て、所期の大きさよりもやや大きい不透明部を有するも
のを採用している。請求項１１の光学測定装置は、前記
空間フィルタとして、ノイズの影響のない不透明部とし
て、所期の大きさよりも小さい不透明部を採用し、もし
くはノイズの影響のない不透明部を消去したものを採用
している。

【００１２】請求項１２の光学測定装置は、前記空間フ
ィルタとして、高次エリアに対応する不透明部として、
次数の増加に伴なって所期の大きさよりも小さく設定し
た不透明部を採用したものを採用している。請求項１３
の光学測定装置は、前記空間フィルタとして、高次エリ
アに対応する不透明部に代えて透明部を採用したものを
採用している。

【００１３】請求項１４の光学測定装置は、基板上に周
期的構造が形成されてなる測定対象物に平行光を照射
し、測定対象物による前記平行光の散乱透過光または散
乱反射光を、透明部と不透明部とを有する空間フィルタ
面に集光して前記散乱透過光または散乱反射光のうち前
記周期的構造に対応する成分を減衰せしめ、前記空間フ
ィルタ面からの透過光または反射光を一次元センサまた
は二次元センサ面上に集光し、該一次元センサまたは二
次元センサの出力に基づいて測定対象物の光学測定を行
う光学測定装置において、測定対象物の周期的構造の空
間フィルタ面上の集光位置と空間フィルタの不透明部と
の位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、検出された
位置ずれに基づいて、位置ずれを解消させるべく空間フ
ィルタの位置を制御する制御手段とをさらに有してい
る。

【００１４】

【作用】請求項１の光学測定装置であれば、基板上に周
期的構造が形成されてなる測定対象物に平行光を照射
し、測定対象物による前記平行光の散乱透過光または散
乱反射光を、透明部と不透明部とを有する空間フィルタ
面に集光して前記散乱透過光または散乱反射光のうち前
記周期的構造に対応する成分を減衰せしめ、前記空間フ
ィルタ面からの透過光または反射光を一次元センサまた
は二次元センサ面上に集光し、該一次元センサまたは二
次元センサの出力に基づいて測定対象物の光学測定を行
う光学測定装置に適用される空間フィルタとして、画像
形成装置により、透明フィルムもしくは透明シート上に
所定の不透明部が形成されたものを採用しているのであ
るから、多重露光を行う場合のような冗長度を空間フィ
ルタに持たせる必要がなく、測定対象物の周期的構造以
外の構造（欠陥）に起因する光の透過率を高く維持する
ことができ、Ｓ／Ｎ比を高く維持することができる。ま
た、空間フィルタを作製するに当って、多重露光のよう
に限界がなく、所望の不透明部を形成することができ
る。

【００１５】請求項２の光学測定装置であれば、前記空
間フィルタとして、サンプルからの透過光もしくは反射
光により露光し、現像して作製された位置合せプレート
上に重ねられたものを採用しているので、画像形成装置
により作製された空間フィルタパターンの位置決めを簡
単に、かつ正確に達成することができる。請求項３の光
学測定装置であれば、前記空間フィルタとして、サンプ
ルからの透過光もしくは反射光により露光し、現像して
作製されたフィルタの画像を画像取り込み装置により取
り込み、取り込み画像に基づく画像処理を行って不透明
部のパターンが形成されたものを採用しているので、請
求項１または請求項２と同様の作用を達成することがで
きると同時に、空間フィルタを簡単に作製することがで
きる。

【００１６】請求項４の光学測定装置であれば、前記空
間フィルタとして、数値演算を用いて測定対象物により
得られるべきフーリエ変換パターンを作成し、作成され
たフーリエ変換パターンに基づく画像処理を行って不透
明部のパターンが形成されたものを採用しているので、
請求項１または請求項２と同様の作用を達成することが
できると同時に、空間フィルタを精度よく作製すること
ができる。

【００１７】請求項５の光学測定装置であれば、前記空
間フィルタとして、幾何学図形からなる不透明部を有す
るものを採用しているので、不透明部を簡単に形成する
ことができ、請求項１または請求項２と同様の作用を達
成することができる。請求項６の光学測定装置であれ
ば、前記空間フィルタとして、デザインルールピッチの
ドットからなる不透明部を有するものを採用しているの
で、不透明部を簡単に形成することができ、請求項１ま
たは請求項２と同様の作用を達成することができる。

【００１８】請求項７の光学測定装置であれば、前記空
間フィルタとして、デザインルールピッチのストライプ
からなる不透明部を有するものを採用しているので、不
透明部を簡単に形成することができ、請求項１または請
求項２と同様の作用を達成することができる。請求項８
の光学測定装置であれば、前記空間フィルタとして、デ
ザインルールピッチの格子からなる不透明部を有するも
のを採用しているので、不透明部を簡単に形成すること
ができ、請求項１または請求項２と同様の作用を達成す
ることができる。

【００１９】請求項９の光学測定装置であれば、前記空
間フィルタとして、該当部分の濃淡を所定の閾値に基づ
いて２値化されてなる不透明部を有するものを採用して
いるので、不透明部を簡単に形成することができ、請求
項３または請求項４と同様の作用を達成することができ
る。請求項１０の光学測定装置であれば、前記空間フィ
ルタとして、所期の大きさよりもやや大きい不透明部を
有するものを採用しているので、測定対象物の周期的構
造が多少位置ずれ、アオリを生じても空間フィルタによ
って周期的構造を排除した光のみを一次元センサまたは
二次元センサに導くことができる。

【００２０】請求項１１の光学測定装置であれば、前記
空間フィルタとして、ノイズの影響のない不透明部とし
て、所期の大きさよりも小さい不透明部を採用し、もし
くはノイズの影響のない不透明部を消去したものを採用
しているので、空間フィルタの該当する不透明部のサイ
ズを小さくし、または該当する不透明部を省略し、全体
として空間フィルタの透過光量を増大することができ
る。

【００２１】請求項１２の光学測定装置であれば、前記
空間フィルタとして、高次エリアに対応する不透明部と
して、次数の増加に伴なって所期の大きさよりも小さく
設定した不透明部を採用したものを採用しているので、
空間フィルタの該当する不透明部のサイズを小さくし、
全体として空間フィルタの透過光量を増大することがで
きる。

【００２２】請求項１３の光学測定装置であれば、前記
空間フィルタとして、高次エリアに対応する不透明部に
代えて透明部を採用したものを採用しているので、空間
フィルタの該当する不透明部を省略し、全体として空間
フィルタの透過光量を増大することができる。請求項１
４の光学測定装置であれば、基板上に周期的構造が形成
されてなる測定対象物に平行光を照射し、測定対象物に
よる前記平行光の散乱透過光または散乱反射光を、透明
部と不透明部とを有する空間フィルタ面に集光して前記
散乱透過光または散乱反射光のうち前記周期的構造に対
応する成分を減衰せしめ、前記空間フィルタ面からの透
過光または反射光を一次元センサまたは二次元センサ面
上に集光し、該一次元センサまたは二次元センサの出力
に基づいて測定対象物の光学測定を行うに当って、測定
対象物の周期的構造の空間フィルタ面上の集光位置と空
間フィルタの不透明部との位置ずれを位置ずれ検出手段
により検出し、検出された位置ずれに基づいて、制御手
段により位置ずれを解消させるべく空間フィルタの位置
を制御する。ここで、測定対象物の傾き（アオリ角）は
空間フィルタの並進移動に等価変換されるのであるか
ら、簡単な処理で空間フィルタの位置を制御し、位置ず
れを解消させることができる。また、空間フィルタのみ
を移動させればよく、しかも空間フィルタは質量が小さ
く、慣性が小さいので、位置ずれを解消するための所要
時間を短縮することができる。さらに、制御手段と比較
して構成が複雑なアオリ角調整機構が不要になるので、
全体として構成を簡単化することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面によってこの発明
の実施の態様を詳細に説明する。図１はこの発明の光学
測定装置の一実施態様を示す概略図である。この光学測
定装置は、３軸ステージ１ａおよび回転ステージ１ｂを
有する載置台１と、３軸ステージ１ａに載置された、基
板上に周期的構造を設けてなる測定対象物２からの反射
光（正反射光であってもよいが、散乱反射光であること
が好ましい）を集光させるレンズ３と、レンズ３により
集光された光を受光するＩＴＶカメラなどからなる受光
部５と、レンズ３と受光部５との間に配置された空間フ
ィルタ４と、受光部５からの出力を入力として所定の画
像処理を行う画像処理部６とを有している。

【００２４】図２は前記空間フィルタを作製する装置の
一例を概略的に示す図である。図２においては、画像形
成装置７によって、空間フィルタ４に形成されるべき透
明部と不透明部とに対応する画像を作成し、作成された
画像に基づいて画像形成装置７に含まれる印刷部などに
より透明フィルムまたは透明シート上に不透明部に対応
する印刷を施して所望のパターンを有する空間フィルタ
４を作製することができる。

【００２５】なお、空間フィルタ４の不透明部のパター
ンとしては、図３に示すような幾何学図形、図４に示す
ような、例えば、前記測定対象物の周期的構造の周期を
ｄ、照射する平行光の波長をλ、レンズ３の焦点距離を
ｆとするとｆ・λ／ｄで表されるデザインルールピッチ
のドット（任意形状のドットが採用可能である）、図５
に示すようなデザインルールピッチのストライプ、図６
に示すようなデザインルールピッチの格子が例示でき
る。また、それぞれの不透明部の濃淡は、一定か、また
は不透明部と透明部の境界に近づくに従って連続的に薄
くなるものを採用することができる。

【００２６】図７は前記空間フィルタを作製する装置の
他の例を概略的に示す図である。図７においては、画像
形成装置７によって、空間フィルタ４に形成されるべき
透明部と不透明部とに対応する画像を作成し、作成され
た画像に基づいて画像形成装置７に含まれる印刷部など
により透明フィルムまたは透明シート上に不透明部に対
応する印刷を施して所望のパターンを有する空間フィル
タ４を作製することができる。そして、サンプルからの
透過光もしくは反射光により露光し、現像して作製され
た位置合せプレート８上にこの空間フィルタ４が重ねら
れている。ここで、サンプルとは、測定対象物と同一規
格のもので、空間フィルタ作製に際し欠陥がないとみな
せるもの、または測定対象物の代表的サンプルをさす。

【００２７】図８は前記空間フィルタを作製する装置の
さらに他の例を概略的に示す図である。図８において
は、サンプルからの透過光もしくは反射光により露光
し、現像して作製されたフィルタ４´の画像を画像取り
込み装置９により取り込み、画像処理装置１０により、
取り込み画像に基づく画像処理を行い、画像形成装置７
により、空間フィルタ４に形成されるべき透明部と不透
明部とに対応する画像を作成し、作成された画像に基づ
いて画像形成装置７に含まれる印刷部などにより透明フ
ィルムまたは透明シート上に不透明部に対応する印刷を
施して所望のパターンを有する空間フィルタ４を作製す
ることができる。

【００２８】なお、空間フィルタ４の不透明部のパター
ンとしては、図９に示すようなパターンが例示できる。
図１０は前記空間フィルタを作製する装置のさらに他の
例を概略的に示す図である。図１０においては、画像処
理装置１０により、取り込み画像に基づく画像処理を行
い、画像形成装置７により、空間フィルタ４に形成され
るべき透明部と不透明部とに対応する画像を作成し、作
成された画像に基づいて画像形成装置７に含まれる印刷
部などにより透明フィルムまたは透明シート上に不透明
部に対応する印刷を施して所望のパターンを有する空間
フィルタ４を作製することができる。具体的には、例え
ば、図１１中（Ａ）に示す光強度のフーリエパターンを
作成し、画像処理を行って図１１中（Ｂ）に示す濃度の
フーリエパターンを作成する。そして、この濃度のフー
リエパターンが空間フィルタ４のパターンに相当する。

【００２９】なお、空間フィルタ４の不透明部のパター
ンとしては、図１２に示すようなパターンが例示でき
る。

【００３０】また、これらの場合において、空間フィル
タ４の不透明部の濃淡を所定の閾値で２値化してなるも
のであってもよい｛図１３中（Ａ）（Ｂ）参照｝。さら
に、不透明部を所期のサイズよりもやや大きく設定して
なるものであってもよい｛図１４中（Ａ）（Ｂ）参
照｝。さらにまた、高次エリアについて、次数の増加に
伴なって不透明部を所期のサイズよりもやや小さく設定
してなるものであってもよい｛図１５中（Ａ）（Ｂ）
（Ｃ）参照｝。さらにまた、高次エリアに対応する不透
明部に代えて透明部を採用してもよい｛図１６中（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）参照｝。

【００３１】図１７はこの発明の光学測定装置の他の実
施態様を示す概略図、図１８は信号処理部と位置制御部
と空間フィルタとの関係を概略的に示す平面図である。

【００３２】この光学測定装置は、測定対象物２からの
正反射光をレンズ１１を通して第２の受光部１２により
受光する点、受光部１２からの出力信号を入力として、
例えば予め設定されている測定対象物２の周期的構造に
関するデータとに基づいて信号処理部１３により測定対
象物２の傾き（アオリ角）θを算出し、さらに空間フィ
ルタ４の並進移動θの関数Ｆ（θ）（例えば、レンズ３
の焦点距離をｆとするとｆｓｉｎθ）に等価変換する
点、および等価変換されたデータに基づいて空間フィル
タ４を空間フィルタ４を含む平面内において位置制御部
１４ａ，１４ｂにより互いに直交する方向に移動させる
点において図１の光学測定装置と異なるのみであり、他
の構成部分は同様の構成である。

【００３３】したがって、この実施態様においては、第
２の受光部１２により正反射光を受光し、信号処理部１
３において測定対象物２の傾きθを算出し、並進移動Ｆ
（θ）に等価変換し、等価変換されたデータに基づいて
位置制御部１４ａ，１４ｂにより空間フィルタ４の位置
を制御し、測定対象物２の周期的構造と空間フィルタ４
の不透明部との位置ずれを解消させることができる。こ
の場合において、空間フィルタ４の質量が小さく、慣性
も小さいのであるから、位置ずれ解消のための所要時間
を著しく短縮することができる。この結果、空間フィル
タ４に冗長性を持たせることなく、測定対象物４の傾き
の有無に拘らず、測定対象物２の周期的構造と空間フィ
ルタ４の不透明部との位置ずれを確実に解消させ、測定
対象物２の周期的構造以外の構造（欠陥）の検出を精度
よく達成することができる。

【００３４】図１９はこの発明の光学測定装置のさらに
他の実施態様を示す概略図である。この光学測定装置
は、測定対象物２からの正反射光を第２の受光部１２に
より受光する代わりに、入射光をハーフミラー１５を用
いて測定対象物２に対して直角に照射し、測定対象物２
からの反射光の光路の、レンズ３から空間フィルタ４に
至る範囲内においてハーフミラー１６により反射光の一
部を受光部１２に導くようにした点が図１７の光学測定
装置と異なるだけであり、他の部分の構成と同様であ
る。

【００３５】したがって、この光学測定装置を採用した
場合にも、図１７の光学測定装置と同様の作用を達成す
ることができる。図２０はこの発明の光学測定装置のさ
らに他の実施態様を示す概略図である。この光学測定装
置は、測定対象物２からの反射光の光路の、レンズ３か
ら空間フィルタ４に至る範囲内においてハーフミラー１
６により反射光の一部を受光部１２に導く代わりに、ハ
ーフミラー１５の上流側にハーフミラー１７を設け、測
定対象物２からの反射光の一部がハーフミラー１５およ
びハーフミラー１７により順次反射されて第２の受光部
１２に導かれるようにした点が図１９の光学測定装置と
異なるだけであり、他の部分の構成と同様である。

【００３６】したがって、この光学測定装置を採用した
場合にも、図１９の光学測定装置と同様の作用を達成す
ることができる。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明は、多重露光を行う場合
のような冗長度を空間フィルタに持たせる必要がなく、
測定対象物の周期的構造以外の構造（欠陥）に起因する
光の透過率を高く維持することができ、Ｓ／Ｎ比を高く
維持することができ、また、空間フィルタを作製するに
当って、多重露光のように限界がなく、所望の不透明部
を形成することができるという特有の効果を奏する。

【００３８】請求項２の発明は、画像形成装置により作
製された空間フィルタパターンの位置決めを簡単に、か
つ正確に達成することができるという特有の効果を奏す
る。請求項３の発明は、請求項１または請求項２と同様
の効果を奏すると同時に、空間フィルタを簡単に作製す
ることができるという特有の効果を奏する。請求項４の
発明は、請求項１または請求項２と同様の効果を奏する
と同時に、空間フィルタを精度よく作製することができ
る。

【００３９】請求項５の発明は、請求項１または請求項
２と同様の効果を奏する。請求項６の発明は、不透明部
を簡単に形成することができ、請求項１または請求項２
と同様の効果を奏する。請求項７の発明は、不透明部を
簡単に形成することができ、請求項１または請求項２と
同様の効果を奏する。

【００４０】請求項８の発明は、不透明部を簡単に形成
することができ、請求項１または請求項２と同様の効果
を奏する。請求項９の発明は、不透明部を簡単に形成す
ることができ、請求項３または請求項４と同様の効果を
奏する。請求項１０の発明は、測定対象物の周期的構造
が多少位置ずれ、アオリを生じても空間フィルタによっ
て周期的構造を排除した光のみを一次元センサまたは二
次元センサに導くことができるという特有の効果を奏す
る。

【００４１】請求項１１の発明は、空間フィルタの該当
する不透明部のサイズを小さくし、または該当する不透
明部を省略し、全体として空間フィルタの透過光量を増
大することができるという特有の効果を奏する。請求項
１２の発明は、空間フィルタの該当する不透明部のサイ
ズを小さくし、全体として空間フィルタの透過光量を増
大することができるという特有の効果を奏する。

【００４２】請求項１３の発明は、空間フィルタの該当
する不透明部を省略し、全体として空間フィルタの透過
光量を増大することができるという特有の効果を奏す
る。請求項１４の発明は、簡単な処理で空間フィルタの
位置を制御し、位置ずれを解消させることができ、ま
た、空間フィルタのみを移動させればよく、しかも空間
フィルタは質量が小さく、慣性が小さいので、位置ずれ
を解消するための所要時間を短縮することができ、さら
に、制御手段と比較して構成が複雑なアオリ角調整機構
が不要になるので、全体として構成を簡単化することが
できるという特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光学測定装置の一実施態様を示す概
略図である。

【図２】空間フィルタを作製する装置の一例を概略的に
示す図である。

【図３】空間フィルタの不透明部のパターンとして幾何
学図形を採用した具体例を示す図である。

【図４】空間フィルタの不透明部のパターンとしてデザ
インルールピッチのドットを採用した具体例を示す図で
ある。

【図５】空間フィルタの不透明部のパターンとしてデザ
インルールピッチのストライプを採用した具体例を示す
図である。

【図６】空間フィルタの不透明部のパターンとしてデザ
インルールピッチの格子を採用した具体例を示す図であ
る。

【図７】空間フィルタを作製する装置の他の例を概略的
に示す図である。

【図８】空間フィルタを作製する装置のさらに他の例を
概略的に示す図である。

【図９】空間フィルタの不透明部のパターンの一例を示
す図である。

【図１０】空間フィルタを作製する装置のさらに他の例
を概略的に示す図である。

【図１１】光強度のフーリエパターンを濃度のフーリエ
パターンに変換する処理を概略的に示す図である。

【図１２】空間フィルタの不透明部のパターンの一例を
示す図である。

【図１３】空間フィルタの不透明部の濃淡を所定の閾値
で２値化した具体例を示す図である。

【図１４】空間フィルタの不透明部を、所期のサイズよ
りもやや大きくした具体例を示す図である。

【図１５】空間フィルタの、高次エリアに対応する不透
明部を、次数の増加に伴なって所期のサイズよりもやや
小さくした具体例を示す図である。

【図１６】空間フィルタの、高次エリアに対応する不透
明部に代えて透明部を採用した具体例を示す図である。

【図１７】この発明の光学測定装置の他の実施態様を示
す概略図である。

【図１８】信号処理部と位置制御部と空間フィルタとの
関係を概略的に示す平面図である。

【図１９】この発明の光学測定装置のさらに他の実施態
様を示す概略図である。

【図２０】この発明の光学測定装置のさらに他の実施態
様を示す概略図である。

【符号の説明】

２測定対象物４空間フィルタ５受光部７画像形成装置８位置合せプレート９画像取り込み装置１２第２の受光部１３信号処理部１４ａ，１４ｂ位置制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に周期的構造が形成されてなる測
定対象物（２）に平行光を照射し、測定対象物（２）に
よる前記平行光の散乱透過光または散乱反射光を、透明
部と不透明部とを有する空間フィルタ（４）面に集光し
て前記散乱透過光または散乱反射光のうち前記周期的構
造に対応する成分を減衰せしめ、前記空間フィルタ
（４）面からの透過光または反射光を一次元センサまた
は二次元センサ（５）面上に集光し、該一次元センサま
たは二次元センサ（５）の出力に基づいて測定対象物の
光学測定を行う光学測定装置において、前記空間フィルタ（４）は、画像形成装置（７）によ
り、透明フィルムもしくは透明シート上に所定の不透明
部が形成されたものであることを特徴とする光学測定装
置。
【請求項２】前記空間フィルタ（４）は、サンプルか
らの透過光もしくは反射光により露光し、現像して作製
された位置合せプレート（８）上に重ねられている請求
項１に記載の光学測定装置。
【請求項３】前記空間フィルタ（４）は、サンプルか
らの透過光もしくは反射光により露光し、現像して作製
されたフィルタの画像を画像取り込み装置（９）により
取り込み、取り込み画像に基づく画像処理を行って不透
明部のパターンが形成されたものである請求項１または
請求項２に記載の光学測定装置。
【請求項４】前記空間フィルタ（４）は、数値演算を
用いて測定対象物（２）により得られるべきフーリエ変
換パターンを作成し、作成されたフーリエ変換パターン
に基づく画像処理を行って不透明部のパターンが形成さ
れたものである請求項１または請求項２に記載の光学測
定装置。
【請求項５】前記空間フィルタ（４）は、幾何学図形
からなる不透明部を有している請求項１または請求項２
に記載の光学測定装置。
【請求項６】前記空間フィルタ（４）は、デザインル
ールピッチのドットからなる不透明部を有している請求
項１または請求項２に記載の光学測定装置。
【請求項７】前記空間フィルタ（４）は、デザインル
ールピッチのストライプからなる不透明部を有している
請求項１または請求項２に記載の光学測定装置。
【請求項８】前記空間フィルタ（４）は、デザインル
ールピッチの格子からなる不透明部を有している請求項
１または請求項２に記載の光学測定装置。
【請求項９】前記空間フィルタ（４）は、該当部分の
濃淡を所定の閾値に基づいて２値化されてなる不透明部
を有している請求項３または請求項４に記載の光学測定
装置。
【請求項１０】前記空間フィルタ（４）は、所期の大
きさよりもやや大きい不透明部を有している請求項３、
請求項４または請求項９に記載の光学測定装置。
【請求項１１】前記空間フィルタ（４）は、ノイズの
影響のない不透明部として、所期の大きさよりも小さい
不透明部を採用し、もしくはノイズの影響のない不透明
部を消去している請求項３、請求項４、請求項９または
請求項１０に記載の光学測定装置。
【請求項１２】前記空間フィルタ（４）は、高次エリ
アに対応する不透明部として、次数の増加に伴なって所
期の大きさよりも小さく設定した不透明部を採用してい
る請求項６、請求項７または請求項８に記載の光学測定
装置。
【請求項１３】前記空間フィルタ（４）は、高次エリ
アに対応する不透明部に代えて透明部を採用している請
求項３、請求項４、請求項６から請求項１２の何れかに
記載の光学測定装置。
【請求項１４】基板上に周期的構造が形成されてなる
測定対象物（２）に平行光を照射し、測定対象物（２）
による前記平行光の散乱透過光または散乱反射光を、透
明部と不透明部とを有する空間フィルタ（４）面に集光
して前記散乱透過光または散乱反射光のうち前記周期的
構造に対応する成分を減衰せしめ、前記空間フィルタ
（４）面からの透過光または反射光を一次元センサまた
は二次元センサ（５）面上に集光し、該一次元センサま
たは二次元センサ（５）の出力に基づいて測定対象物の
光学測定を行う光学測定装置において、測定対象物（２）の周期的構造の空間フィルタ（４）面
上の集光位置と空間フィルタ（４）の不透明部との位置
ずれを検出する位置ずれ検出手段（１２）（１３）と、
検出された位置ずれに基づいて、位置ずれを解消させる
べく空間フィルタ（４）の位置を制御する制御手段（１
４ａ）（１４ｂ）とを有していることを特徴とする光学
測定装置。