TWI595232B

TWI595232B - Inspection methods and templates

Info

Publication number: TWI595232B
Application number: TW105108093A
Authority: TW
Inventors: Hideo Tsuchiya
Original assignee: Nuflare Technology Inc
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2016-03-16
Publication date: 2017-08-11
Also published as: JP2016206169A; TW201702590A; JP6424143B2

Description

檢查方法及樣板

本發明有關檢查方法及樣板。

近年來，隨著半導體裝置的積體度增加，每個元件的尺寸朝微小化邁進，構成各元件之配線或閘極等的寬度亦被微細化。

就形成這樣的微細圖樣之技術而言，EUV(Extreme Ultraviolet；極紫外光)微影、或奈米壓印微影(Nanoimprint lithography；NIL)係受到矚目。EUV微影，是使用極端紫外光作為光源，因此可比習知使用ArF光的曝光裝置形成更微細的圖樣。另一方面，奈米壓印微影，是將具有奈米尺度的微細圖樣構造之樣板(模)推壓至形成於晶圓上之阻劑，藉此在光硬化性阻劑轉印形成微細的圖樣。無論哪一技術，形成於原版即光罩及樣板之圖樣，相較於以往的ArF微影皆更微細，其檢查要求很高的精度。

EUV微影所做的光罩的轉印工程中，會使用叫做步進機(stepper)或掃描器(scanner)之曝光裝置。曝光裝置，係使用光作為轉印光源，將設於光罩上的電路圖樣縮小至4分之1到5分之1程度而投影至晶圓。也就是說，在光罩上，會形成晶圓上形成之電路尺寸的4倍~5倍尺寸的圖樣。相對於此，奈米壓印微影中的樣板中，和電路尺寸等倍尺寸的圖樣，會伴隨規定深度之刻劃而形成於版面。例如，先端半導體裝置的情形下，料想圖樣或圖樣間的空間的線寬為十數nm以上數十nm以下程度、刻劃的深度為數十nm以上百nm以下程度。

由於樣板的圖樣和電路尺寸相同，因此若樣板有缺陷，則其對轉印至晶圓的圖樣所造成之影響，會比光罩的圖樣之情形下還大。此外，樣板會以複數次的轉印來使用，故缺陷會和圖樣一起轉印至所有的晶圓。是故，欲檢查樣板的圖樣，相較於檢查光罩的圖樣之情形而言需要更高的精度。例如日本專利公開公報2012-26977號中，揭示一種檢測樣板的缺陷之檢查裝置。

不過，形成於樣板的圖樣，若比檢查裝置的光源的波長還微細，則便無法解析圖樣。一般而言，已知其極限的尺寸為雷利(Rayleigh)的解析限度。在電路圖樣往微細化發展的如今，相較於檢查裝置中的光學系統的解析限度，圖樣尺寸可能更為微細。

設檢查裝置的光學系統的數值孔徑為NA、光源的波長為λ，則光學系統的解析限度R，係以式(1)表示。此處，通常，數值孔徑NA為0.7至0.8程度之值。此外，k₁為和成像條件相關之係數，為0.5至1程度之值。

現在作為主力的先端半導體裝置的製造工程中，對晶圓之電路圖樣的縮小投影曝光所使用之光罩的檢查中，會對光罩照射趨近曝光裝置的光源的波長之200nm程度的波長的連續光。然後，將穿透光罩的光、或在光罩反射的光透過適當的放大光學系統而以感測器受光，獲得作為光罩的光學圖像之電子訊號。形成於光罩之圖樣的尺寸，為形成於晶圓之圖樣的線寬(數十nm)的4倍程度，亦即一百nm以上數百nm以下程度。

鑑此，式(1)中，設光源的波長為200nm、數值孔徑為0.7，則成為

是故，在此情形下的解析限度尺寸為143nm。也就是說，若光罩的圖樣比143nm還接近，便無法以感測器獲得和該圖樣相對應之亮度振幅的電子訊號。這一點針對樣板的圖樣亦同。樣板的圖樣和形成於晶圓之電路尺寸為等倍，故原則上無法解析。另，若是一部分的引出線或被稱為閘極線之沒有反復且略粗的圖樣，則可能可以識別該形狀。

作為解析這樣微細的圖樣並識別缺陷之方法，可考慮運用電子線或原子力之圖樣採取原理，來取代上述般使用光源之檢查光學系統。然而，當利用電子線或原子力做檢查的情形下，會有產能低、不適合量產之問題。

不過，對於形成有比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的反復圖樣之樣板，若取得其反射光學圖像，則未配置有圖樣之處的光學圖像(電子訊號像)，會成為和樣板的膜質相應之亮度。例如，會成為趨近由校正(calibration)所決定的白位準之均一亮度的光學圖像。此外，在配置有圖樣之處的光學圖像中，會觀察到和未配置有圖樣之處不同的亮度，例如會成為白位準與黑位準的中間程度之均一的灰色圖像。

另一方面，若在規定圖樣帶有周期性而形成之處存在缺陷，則該周期性會發生紊亂，光學圖像會成為在均一的灰色像中帶有和缺陷程度相應之亮度變化的像。此亮度變化，例如會成為孤立的白點或黑點而被觀察到。

藉由檢測上述般周期性的紊亂所造成之亮度變化，便可檢測比光學系統的解析限度還微細的圖樣的缺陷。該缺陷，在同一樣板中，係利用將複數個晶粒(die)的光學圖像彼此比較之晶粒對晶粒(die-to-die)比較方式、或將形成有同一圖樣之區域的光學圖像彼此比較之單元(cell)比較方式等來檢測。例如，將若沒有缺陷則看起來是均一的灰色圖像之2個晶粒予以比較，而判定伴隨有周期性的紊亂所造成之亮度變化那一方的圖像為有缺陷。

此處，針對比光學系統的解析限度還微細的反復圖樣，若改變圖樣與光學系統之焦點位置來拍攝光學圖像，則在各光學圖像會看出上述亮度變化亦即階調值的不均，但該不均的大小會因應焦點位置而變化。不均成為最大之焦點位置，是光學圖像的對比度會成為最大之處，也就是合焦點位置。但，缺陷檢查中，已知若相對於合焦點位置而言刻意地相距一定距離(對焦偏位；focus offset)來檢查，有機會改善缺陷檢查的訊號/噪訊(S/N)比。鑑此，求出光學圖像的對比度會成為最大之合焦點位置，接著將對該合焦點位置修正了對焦偏位的量而成之位置訂為最佳焦點位置來做檢查。

又，對焦偏位也有最佳值，此外該最佳值會因缺陷的種類、形狀、尺寸等而變化。

例如，設想一帶有一定周期性而規則地排列之線與間距(line and space)圖樣。假設此圖樣中存在斷線所造成之缺陷處，以某一對焦偏位來觀察該缺陷處，則會在均一的灰色圖像上看見缺陷處成為白色亮點。由此狀態逐漸改變對焦偏位，則會變成在均一的灰色圖像上看見缺陷處成為黑色亮點。此外，若是其中間的對焦偏位，則無法藉由圖像感測器獲得缺陷訊號的振幅，而變得無法觀察到缺陷。

此外，例如假設在上述線與間距圖樣中，存在鄰接的線圖樣的一部分相連而短路之缺陷，則該缺陷的觀察方式，和斷線所造成之缺陷的觀察方式係黑白反轉。也就是說，若將斷線所造成之缺陷看起來會成為白色亮點之對焦偏位，套用在短路所造成之缺陷，則和斷線的情形係黑白反轉，短路所造成之缺陷看起來會成為黑色亮點。此外，若是斷線所造成之缺陷看起來會成為黑色亮點之對焦偏位，則短路所造成之缺陷看起來會成為白色亮點。

再者，上述例子中，若短路或斷線的形狀或大小不同，則缺陷的亮度，亦即白亮點或黑亮點的亮度會變化，或者亮度成為最大之對焦偏位會變化。

基於這樣的原因，當檢查樣板時，可以首先進行預備檢查來檢測缺陷，接著藉由該缺陷來調節對焦偏位，找出對於檢測缺陷最佳的對焦偏位後，再進行正式檢查。然而，若預備檢查中未檢測到缺陷，則便無法做對焦偏位的調節。因此，在其後的正式檢查中若未檢測到缺陷的情形下，便無法區分是因為真的沒有缺陷，還是因為對焦偏位不適當而造成無法檢測缺陷，結果會有變得無法保證檢查品質之問題。

本發明係提供一種檢查方法及樣板，能夠適當地調節對焦偏位，而精度良好地檢測比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的圖樣的缺陷。

本發明的一個態樣，有關一種檢查方法，係將從光源射出的光透過光學系統照射至基板，利用令在前述基板反射的光透過前述光學系統入射至感測器而獲得之光學圖像，來檢查有無缺陷之檢查方法，其特徵為，具有：前述基板，具備由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第1圖樣、及和前述第1圖樣配置於同一面而和前述第1圖樣方向相同且由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第2圖樣、及設於前述第2圖樣而比前述光學系統的解析限度還微細之模擬缺陷、及和前述第1圖樣配置於同一面而具有反映了前述第1圖樣的方向之形狀且為前述光學系統的解析限度以上的尺寸之第3圖樣，一面改變設有前述第1圖樣之面與前述光學系統之焦點距離一面拍攝前述模擬缺陷的光學圖像，以調節出該光學圖像中相對於作為基礎之階調值而言可獲得最強的前述模擬缺陷的訊號之對焦偏位之工程；調節成前述對焦偏位之後取得前述第1圖樣的光學圖像並檢查前述第1圖樣有無缺陷之工程。

本發明的一個態樣中，較佳是，前述基板，係在配置於設有前述第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，前述第2圖樣及前述第3圖樣則設於前述校準標記區域以外之前述切割道區域。

本發明的一個態樣中，較佳是，前述基板，係在配置於設有前述第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，前述校準標記區域，具有前述第2圖樣、及未配置有前述第2圖樣之區域且形成校準標記之區域，該校準標記藉由和配置有前述第2圖樣之區域的對比度差而用來校準，前述第3圖樣，兼作前述校準標記。

本發明的一個態樣中，較佳是，前述模擬缺陷中，有複數個種類相同且尺寸相異之缺陷。

本發明的一個態樣中，較佳是，當於前述第1圖樣與前述第2圖樣有尺寸差的情形下，或當前述第1圖樣及前述第2圖樣皆為線與間距圖樣，且前述第1圖樣與前述第2圖樣中由各線的寬度尺寸與間距所規定出之占空比有差異的情形下，具有換算而使得從設於前述第2圖樣之模擬缺陷的光學圖像求出之對焦偏位在前述第1圖樣中成為最佳之工程。

本發明的一個態樣中，較佳是，前述光學系統，具有偏光光束分離器與2分之1波長板與法拉第旋轉器與對物透鏡，調節了前述對焦偏位之後，令從前述光源射出的光在前述偏光光束分離器反射，穿透前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述對物透鏡，成為相對於前述第1圖樣的反復方向而言具有落在-5度以上5度以下及85度以上95度以下之各範圍的角度以外的角度之偏光面的光，而照明前述基板，具有：令在前述基板反射的光，穿透前述對物透鏡與前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述偏光光束分離器後入射至前述感測器，而獲得前述模擬缺陷的光學圖像之工程；及從前述模擬缺陷的光學圖像求出每一像素的階調值，(1)取得使前述階調值的標準差成為最小之，前述法拉第旋轉器所致之光的偏光面的旋轉角度，或(2)取得將改變前述旋轉角度而取得的複數個模擬缺陷的光學圖像中的前述階調值的標準差，除以從前述階調值求出之平均階調值的平方根而得之值成為最小時的旋轉角度之工程；及對前述法拉第旋轉器施加磁場，使成為前述取得的旋轉角度之工程；及在前述磁場施加至前述法拉第旋轉器的狀態下，獲得前述第1圖樣的光學圖像之工程；及利用前述第1圖樣的光學圖像來檢查前述第1圖樣有無缺陷之工程；前述第1圖樣及前述第2圖樣，為線與間距圖樣，前述模擬缺陷中，存在線彼此短路之短路缺陷或線斷線之開路缺陷的至少其中一種、及邊緣粗糙所造成之缺陷。

本發明的另一個態樣，有關一種檢查方法，係將從光源射出的光透過光學系統照射至基板，利用令在前述基板反射的光透過前述光學系統入射至感測器而獲得之光學圖像，來檢查有無缺陷之檢查方法，其特徵為：前述基板，具備由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第1圖樣、及和前述第1圖樣配置於同一面而和前述第1圖樣方向相同且由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第2圖樣、及設於前述第2圖樣而比前述光學系統的解析限度還微細之模擬缺陷、及和前述第1圖樣配置於同一面而具有反映了前述第1圖樣的方向之形狀且為前述光學系統的解析限度以上的尺寸之第3圖樣，前述第1圖樣及前述第2圖樣，為線與間距圖樣，前述模擬缺陷中，存在線彼此短路之短路缺陷或線斷線之開路缺陷的至少其中一種、及邊緣粗糙所造成之缺陷，前述光學系統，構成為具有偏光光束分離器與2分之1波長板與法拉第旋轉器與對物透鏡，調節了前述對焦偏位之後，利用從前述光源射出的光，令其在前述偏光光束分離器反射，穿透前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述對物透鏡，成為相對於前述第1圖樣的反復方向而言具有落在-5度以上5度以下及85度以上95度以下之各範圍的角度以外的角度之偏光面的光，而照明前述基板，令在前述基板反射的光，穿透前述對物透鏡與前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述偏光光束分離器後入射至前述感測器，而獲得前述模擬缺陷的光學圖像，具有：為了前述對焦偏位之調節而設定對焦偏位的條件範圍之工程；及為了調節照明前述基板的前述光的偏光面之，相對於前述第1圖樣的反復方向而言之角度，而設定前述法拉第旋轉器的角度的條件範圍之工程；及在前述對焦偏位的條件範圍及前述法拉第旋轉器的角度的條件範圍各自之範圍內，一面改變前述對焦偏位的條件及前述法拉第旋轉器的角度的條件一面拍攝複數個條件的前述模擬缺陷的光學圖像之工程；及解析前述拍攝出的複數個光學圖像，針對各者，將前述模擬缺陷的前述短路缺陷或開路缺陷的其中一方之訊號強度，除以前述邊緣粗糙所引起之噪訊的訊號強度而算出評估尺度之工程；及利用前述評估尺度，抽出用來獲得前述模擬缺陷的光學圖像之前述對焦偏位的條件及前述法拉第旋轉器的角度的條件，並決定用來檢查前述第1圖樣有無缺陷之前述對焦偏位的檢查條件及前述法拉第旋轉器的角度的檢查條件之工程；及遵照前述對焦偏位的檢查條件及前述法拉第旋轉器的角度的檢查條件，取得前述第1圖樣的光學圖像並檢查前述第1圖樣有無缺陷之工程。

本發明的另一個態樣中，較佳是，前述基板，係在配置於設有前述第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，前述第2圖樣及前述第3圖樣，設於前述校準標記區域以外之前述切割道區域。

本發明的另一個態樣中，較佳是，前述基板，係在配置於設有前述第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，前述校準標記區域，具有前述第2圖樣、及未配置有前述第2圖樣之區域且形成校準標記之區域，該校準標記藉由和配置有前述第2圖樣之區域的對比度差而用來校準，前述第3圖樣，兼作前述校準標記。

本發明的另一個態樣中，較佳是，前述模擬缺陷中，有複數個種類相同且尺寸相異之缺陷。

本發明的其他態樣，有關一種樣板，其特徵為：在轉印面具有設有第1圖樣之圖樣區域及設於該圖樣區域的周圍之作為切割道之切割道區域，前述切割道區域，具有：配置有校準標記之校準標記區域、及設於前述校準標記區域以外的區域之第2圖樣及第3圖樣、及設於前述第2圖樣之模擬缺陷，前述第1圖樣，為比取得該第1圖樣的光學圖像來檢查有無缺陷之檢查裝置的光學系統的解析限度還微細之反復圖樣，前述第2圖樣，為和前述第1圖樣方向相同，且比前述光學系統的解析限度還微細之反復圖樣，前述模擬缺陷，比前述光學系統的解析限度還微細，前述第3圖樣，具有反映前述第1圖樣的方向之形狀，為前述光學系統的解析限度以上之尺寸。

本發明的另一其他態樣，有關一種樣板，其特徵為：在轉印面具有設有第1圖樣之圖樣區域及設於該圖樣區域的周圍之作為切割道之切割道區域，在前述切割道區域，設有校準標記區域，前述校準標記區域，具有：和前述第1圖樣方向相同，且由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第2圖樣；及設於前述第2圖樣而比前述光學系統的解析限度還微細之模擬缺陷；及未配置有前述第2圖樣之區域且形成校準標記之區域，該校準標記藉由和配置有前述第2圖樣之區域的對比度差而用來校準；前述校準標記，為前述光學系統的解析限度以上之尺寸，且具有反映前述第1圖樣的方向之形狀。

1‧‧‧平台

2‧‧‧樣板

14‧‧‧角度控制電路

15‧‧‧Z驅動機構

16‧‧‧XYθ驅動機構

83‧‧‧樣板的素底

84‧‧‧線與間距圖樣

85‧‧‧區域

91‧‧‧線與間距圖樣

86、87、92‧‧‧標記

93~96、98‧‧‧模擬缺陷

97‧‧‧第2圖樣

100‧‧‧檢查裝置

106‧‧‧感測器電路

107‧‧‧位置電路

108‧‧‧圖像處理電路

109‧‧‧磁碟裝置

110‧‧‧控制計算機

113‧‧‧自動裝載機控制電路

114a‧‧‧XYθ平台控制電路

114b‧‧‧Z平台控制電路

115‧‧‧磁帶裝置

116‧‧‧軟碟裝置

117‧‧‧顯示器

118‧‧‧圖樣監視器

119‧‧‧印表機

120‧‧‧匯流排

122‧‧‧雷射測長系統

130‧‧‧自動裝載機

134‧‧‧缺陷檢測電路

201‧‧‧光源

202‧‧‧偏光光束分離器

203‧‧‧2分之1波長板

204‧‧‧法拉第旋轉器

204a‧‧‧光學材料

204b‧‧‧線圈

205‧‧‧對物透鏡

207‧‧‧感測器

AM1~AM16、AM101~AM108‧‧‧校準標記區域

D1‧‧‧模擬缺陷

FA1~FA4‧‧‧對焦偏位調節圖樣區域

P1、P2‧‧‧圖樣區域

P1-1‧‧‧第1圖樣

P1-2‧‧‧第2圖樣

P1-3‧‧‧第3圖樣

Sc1~Sc2‧‧‧切割道區域

Sf1~Sf5‧‧‧轉印面

St1~St4‧‧‧條紋

T‧‧‧樣板

T1‧‧‧凸狀部

T2‧‧‧被下挖的部分

圖1為在檢查裝置的平台上配置著樣板之狀態的模型示意平面圖。

圖2為實施形態1之對焦偏位調節圖樣區域的模型示意圖。

圖3為樣板的轉印面與鄰接的被轉印之轉印面之關係示意圖。

圖4為圖3的部分擴大圖。

圖5為設於樣板的轉印面之校準標記區域與對焦偏位調節圖樣區域示意圖。

圖6為模擬短路缺陷之例。

圖7為模擬開路缺陷之例。

圖8為實施形態1之檢查方法示意流程圖。

圖9為實施形態1之檢查裝置的構成圖。

圖10為邊緣粗糙所造成之缺陷示意圖。

圖11為邊緣粗糙所造成之缺陷與開路缺陷示意圖。

圖12為對圖11的圖樣施以空間頻率過濾之圖。

圖13為藉由檢查裝置的光學系統而光的偏光面旋轉之情形說明圖。

圖14為藉由檢查裝置的光學系統而光的偏光面旋轉之情形說明圖。

圖15為樣板的被檢查區域與條紋及圖框之關係說明圖。

圖16為實施形態2之樣板的轉印面的平面模型圖。

圖17為實施形態2之校準標記區域的一例。

圖18為圖17的部分擴大圖。

圖19為實施形態2之校準標記區域的另一例。

圖20為設於實施形態2之校準標記區域的模擬缺陷示意圖。

圖21為實施形態2之校準標記區域的另一例。

圖22為圖樣的短路鄰接而發生3個短路缺陷之例。

圖23為圖樣的短路鄰接而發生2個短路缺陷之例。

圖24為圖樣的短路鄰接而發生3個開路缺陷之例。

圖25為圖樣的短路鄰接而發生2個開路缺陷之例。

圖26為圖樣的線寬缺陷孤立之例與2個鄰接發生之例。

圖27為圖樣的線寬缺陷孤立之例與2個鄰接發生之例。

圖28為實施形態3之檢查方法示意流程圖。

圖29為訊號強度的算出結果比較示意圖表。

圖30為邊緣粗糙引起之背景噪訊的訊號強度的算出結果比較示意圖表。

圖31為第2訊號/噪訊(S/N)比的算出結果比較示意圖表。

如上述般，習知方法中，當檢查形成有比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的反復圖樣之樣板時，是首先進行預備檢查來檢測適當的缺陷，接著藉由該缺陷來調節對焦偏位，查明最佳的對焦偏位後，再進行正式檢查。但，依此方法，若預備檢查中未檢測到缺陷，則無法做對焦偏位的調節。

此外，對焦偏位的最佳位置，如接下來所述般，會和被檢查圖樣的反復的方向性相關。因此，即使藉由預備檢查而適當地調節了對焦偏位的情形下，若調節時的反復圖樣的方向和正式檢查中拍攝光學圖像時的反復圖樣的方向不同，則會變成不是在最佳的焦點位置拍攝光學圖像。針對這一問題，以下詳述之。

形成於樣板之反復圖樣的光學圖像，係保持樣板的平台一面移動一面對每一規定區域依序拍攝。例如，形成有反復圖樣之區域，會被假想地分割成稱為條紋之長條狀的小區域。各條紋，例如長度等於被檢查區域的X方向全長，而於Y方向對齊。若平台朝-X方向移動，則1個條紋的光學圖像朝X方向被依序拍攝。一旦到達條紋的端，平台便朝-Y方向步進移動。然後，若平台朝X方向移動，則於Y方向鄰接之條紋的光學圖像便朝-X方向被依序拍攝。重複這樣的工程，藉此便拍攝所有條紋的光學圖像。

此處，作為形成於樣板之反復圖樣，設想一線與間距圖樣，亦即2個邊緣於Y方向延伸的線圖樣於X方向反復。如上述般，當拍攝1個條紋時的平台的移動方向係和X軸平行，故圖樣的反復方向亦平行。此外，在此情形下，對合焦點位置修正對焦偏位的量而成之位置，便訂為最佳的焦點位置。

對焦偏位的最佳值是藉由預備檢查而求出，當做正式檢查時係用來決定適當的焦點位置。然而，即使預備檢查與正式檢查中的被檢查圖樣為同一者，若拍攝光學圖像時的圖樣的方向，更詳細地說，相對於平台的移動方向而言之圖樣的反復方向，於預備檢查與正式檢查中不同，則對焦偏位的最佳值也會變得不同。以上述例子來說，若令樣板的方向旋轉90度，使得線圖樣的2個邊緣於X方向延伸，圖樣的反復方向變為Y方向，則對焦偏位的最佳值，會變得和上述求出的值不同。然而，被檢查圖樣係比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細，故於預備檢查時與正式檢查時中即使圖樣的反復方向不同，也無法掌握，結果會變得不是在最佳的焦點位置拍攝光學圖像。

有鑑於以上這點，本實施形態中，係在樣板事先形成模擬缺陷，並利用此模擬缺陷來進行對焦偏位的調節。如此一來，不論被檢查圖樣中是否存在缺陷，總是能夠以最佳的對焦偏位進行檢查。此外，在樣板上設置反映被檢查圖樣的方向之形狀、及具有檢查裝置的光學系統的解析限度以上的尺寸之圖樣。藉此，便能夠容易地掌握當求出對焦偏位的最佳值時之被檢查圖樣的方向，故只要令拍攝光學圖像時的圖樣的方向和其一致，便能在最佳的焦點位置拍攝光學圖像。

具體而言，作為樣板的被檢查圖樣，設想一由比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第1圖樣。另，作為此第1圖樣，假定為透過阻劑而被轉印至晶圓之構成功能元件的線與間距圖樣或接觸孔圖樣等反復圖樣。

此外，在和此樣板的第1圖樣同一面且形成有第1圖樣之區域的外周部，配置由比上述解析限度還微細的反復圖樣所構成之第2圖樣。第2圖樣的方向，訂為和第1圖樣的方向相同。例如，若第1圖樣為2個邊緣(長邊)於Y方向延伸的線圖樣於X方向反復之線與間距圖樣，則第2圖樣亦為2個邊緣(長邊)於Y方向延伸的線圖樣於X方向反復之線與間距圖樣。此外，當第1圖樣為接觸孔圖樣，X方向的孔間距離Wx比Y方向的孔間距離Wy還大的情形下，第2圖樣亦為X方向的孔間距離Wx比Y方向的孔間距離Wy還大之接觸孔圖樣。

此外，在該第2圖樣設置比上述解析限度還微細之模擬缺陷。又，在和第1圖樣同一面且形成有第1圖樣之區域的外周部，設置光學系統的解析限度以上的尺寸且反映第1圖樣的方向之形狀的第3圖樣。

接著，參照圖面說明本發明之實施形態。實施形態1中，講述在樣板的轉印面中除了校準標記區域以外之切割道(scribe line)區域，設置配置有模擬缺陷之第2圖樣及偵測被檢查圖樣的方向之第3圖樣的例子。實施形態2中，講述配置於切割道區域之校準標記區域，係具有具模擬缺陷之第2圖樣、及位於未配置有第2圖樣之區域且藉由和配置有第2圖樣之區域的對比度的差而用來偵測被檢查圖樣的方向之第3圖樣，該第3圖樣兼為用來校準之校準標記的例子。

然後，實施形態3中，講述如同實施形態1般在上述切割道區域設置上述第2圖樣及上述第3圖樣的例子，而使用它們之樣板的檢查方法則和實施形態1不同之例子。

實施形態1.

本實施形態之樣板，為在玻璃基板刻劃電路圖樣而成之物，具有台地(突丘)構造，亦即將和轉印所必要的面積相當的部分留下凸狀，而其周圍則被下挖。圖1為在檢查裝置的平台上配置著樣板之狀態的模型示意平面圖。另，本圖中，以符號T表示樣板，符號T₁為凸狀部，符號T₂為被下挖的部分。該凸狀部T₁成為轉印面。

電路圖樣係形成於轉印面而被轉印至晶圓。樣板的檢查中，該電路圖樣成為被檢查圖樣。電路圖樣，由線與間距圖樣或接觸孔圖樣等反復圖樣，亦即帶有周期性而反復之規則性的圖樣所構成。

圖2為本實施形態之樣板的轉印面的平面模型圖。如本圖所示，轉印面Sf1中，在配置有被檢查圖樣之圖樣區域P1，形成有比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的尺寸之第1圖樣P1-1。第1圖樣P1-1為線與間距圖樣，在本圖中，係線圖樣的2個邊緣於Y方向延伸，而該線圖樣於X方向重複之形狀。作為第1圖樣P1-1，例如可舉出形成於半導體晶片的記憶墊(memory mat)部之圖樣等。第1圖樣P1-1，是藉由將玻璃基板例如以10nm以上100nm以下的深度刻劃而形成。另，在圖樣區域P1，除第1圖樣P1-1以外，亦可形成具有光學系統的解析限度以上的尺寸之圖樣。

圖3為圖2的樣板的轉印面Sf1、與被轉印至其周圍之其他轉印面之關係示意圖。圖3中，以虛線表示之區域(Sf2~Sf5)，為被轉印至轉印面Sf1的周圍之其他轉印面。由此圖可知，轉印面的輪廓線，呈錯綜的凹凸形狀。此為用來使鄰接的被轉印之轉印面彼此以不重疊的方式嵌合之形狀。

圖4為將圖3的轉印面Sf1、Sf2擴大示意之圖。圖樣區域P1、P2、與轉印面Sf1、Sf2的外緣之間的區域，為切割道區域Sc1、Sc2。切割道區域Sc1、Sc2，為作為切割道之區域，且為於轉印時設置成用來使圖樣區域P1、P2互不重疊之搭覆處(overlap space)的區域。切割道區域Sc1、Sc2的寬度，例如能夠訂為50μm至100μm 程度。

回到圖2，本實施形態中，在設於圖樣區域P1的外周部之切割道區域Sc1，設有對焦偏位調節圖樣區域FA1。在該對焦偏位調節圖樣區域FA1，設有仿照第1圖樣P1-1之圖樣，亦即形狀及尺寸和第1圖樣同等而和第1圖樣帶有相同方向性之第2圖樣P1-2。詳言之，第2圖樣P1-2，如同第1圖樣P1-1般，為比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的尺寸之線與間距圖樣，線圖樣的2個邊緣於Y方向延伸，而該線圖樣於X方向呈重複形狀。第2圖樣P1-2，是藉由將玻璃基板例如以10nm以上100nm以下的深度刻劃而形成。此外，圖2中，若使第1圖樣P1-1旋轉90度，則線圖樣的2個邊緣會於X方向延伸，該線圖樣於Y方向呈重複形狀。第2圖樣P1-2，亦如同第1圖樣P1-1般，若使其旋轉90度，則線圖樣的2個邊緣會於X方向延伸，該線圖樣於Y方向呈重複形狀。

如圖2所示，在第2圖樣P1-2，設有模擬缺陷D1。模擬缺陷D1，亦如同第1圖樣或第2圖樣般，比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細。

作為本實施形態之模擬缺陷的例子，可舉出圖6或圖7所示者。這些圖中，作為模擬缺陷的背景之圖樣，為本實施形態之第2圖樣。圖6的區域a1所示之模擬缺陷，和圖2的模擬缺陷D1相同，係模擬圖樣短路而造成之短路缺陷。另一方面，圖7的區域a2所示之模擬缺陷，為模擬圖樣斷線而造成之開路缺陷的例子。

模擬缺陷，不限於圖6或圖7的例子。亦可模擬其他種類的缺陷，此外，亦可設置尺寸、形狀、個數等不同之模擬缺陷。又，亦可設置複數個它們之中的至少1者為相異之模擬缺陷。

對焦偏位的最佳值，會因缺陷的種類、尺寸、形狀等而變化，故藉由設置它們互為相異之複數個模擬缺陷，便能夠找出以缺陷全體而言最佳的對焦偏位。

例如，圖6及圖7中的缺陷尺寸，和第2圖樣的線寬為同程度，但亦可將缺陷的尺寸訂為第2圖樣的一半程度或2倍程度。

此外，不限於開路缺陷或短路缺陷，亦可模擬邊緣粗糙、或線圖樣的線寬局部性地變粗之缺陷、局部性地變細之缺陷等。

又，亦可鄰接設置2個以上的缺陷。藉由設置複數個種類相同而尺寸相異之缺陷，便能夠利用模擬缺陷來作為判斷檢查裝置的缺陷檢測靈敏度是否變化之基準。

例如，假設當以檢查裝置拍攝模擬缺陷的光學圖像時，模擬缺陷的訊號會依該尺寸而經時性地變化。在此情形下，較佳是不進行正式檢查，而在預備檢查的階段即停止檢查工程。作為一例，可舉出下述情形，即，檢查裝置最初成功檢測到了所有的模擬缺陷，但因檢測靈敏度變化，導致雖能檢測如圖22的區域b1所示般圖樣的短路鄰接發生3處之模擬缺陷，卻變得無法檢測如圖23的區域 b2所示般圖樣的短路鄰接發生2處之模擬缺陷。另，圖22為模擬圖樣的短路3處鄰接發生而造成之短路缺陷的例子，圖23為模擬圖樣的短路2處鄰接發生而造成之短路缺陷的例子。就缺陷檢測靈敏度降低的原因而言，例如可設想光源的光量降低、或平台發生振動等。鑑此，在這樣的情形下，較佳是在對焦偏位的調整階段即停止一連串的檢查工程，而調查檢查裝置有無狀態異常。

圖24~圖27揭示因檢查裝置的靈敏度變化而造成變得檢測不到之模擬缺陷的其他例子。

圖24的區域b3，為圖樣斷線而造成之開路缺陷鄰接3處發生的例子，圖25的區域b4，為同樣的開路缺陷鄰接2處發生的例子。此外，圖26為模擬線圖樣中線寬局部性地變粗之缺陷的例子，係將區域b5所示般缺陷孤立發生之情形、及區域b6所示般缺陷2處鄰接發生之情形併予設置而成。另一方面，圖27為模擬線圖樣中線寬局部性地變細之缺陷的例子，係將區域b7所示般缺陷孤立發生之情形、及區域b8所示般缺陷2處鄰接發生之情形併予設置而成。

若檢查裝置的檢測靈敏度降低，則雖能檢測如圖24的區域b3、圖26的區域b6、圖27的區域b8所示般較大的缺陷，但會變得無法檢測如圖25的區域b4、圖26的區域b5、圖27的區域b7所示般較小的缺陷。

回到圖2，在對焦偏位調節圖樣區域FA1，除第2圖樣P1-2以外，還設有第3圖樣P1-3。第3圖樣，亦是藉由將玻璃基板例如以10nm以上100nm以下的深度刻劃而形成。

該第3圖樣P1-3，為檢查裝置的光學系統的解析限度以上的尺寸，且為2個邊緣於和第1圖樣P1-1或第2圖樣P1-2相同方向，亦即Y方向延伸之線圖樣。是故，只能夠偵測第3圖樣，便能容易地得知被檢查對象亦即第1圖樣P1-1的方向。

第3圖樣P1-3的形狀，不限於線圖樣，只要是能夠示意第1圖樣P1-1與第2圖樣P1-2的方向性之物即可。例如，亦可訂為將不同寬度或長度的2個直線組合而成之十字形狀，而設計成直線的寬度或長度、和第1圖樣P1-1及第2圖樣P1-2的方向性有所關連。該些直線，例如能夠訂為線寬2μm以上10μm以下、長度10μm以上50μm以下。

例如，改變構成十字形狀的2個直線的長度，令較長的直線的方向和第1圖樣P1-1或第2圖樣P1-2中邊緣延伸之方向一致。在此情形下，若較長的直線和平台的Y軸平行，則可知第1圖樣P1-1或第2圖樣P1-2中，線圖樣的2個邊緣是於Y方向延伸，而該線圖樣於X方向呈重複形狀。

此外，第3圖樣P1-3，亦可為L字形狀、T字形狀或F字形狀等。若為該些形狀，便能夠區別正立(erect)狀態與側向(lateral)狀態，故藉由將任一方的位置與第1圖樣P1-1或第2圖樣P1-2的方向性建立關連，只要觀看第3圖樣P1-3，便可容易地得知被檢查對象亦即第1圖樣P1-1的方向。

圖5為設於樣板的轉印面之校準標記區域與對焦偏位調節圖樣區域示意圖。另，和圖2使用同一符號之部分，係和圖2相同，故省略說明。

圖5中，在配置於圖樣區域P1的外周部之切割道區域Sc1，設有校準標記區域(AM101~AM108)、及對焦偏位調節圖樣區域(FA1~FA4)。

在校準標記區域(AM101~AM108)，設有半導體積體電路的製造工程中用於位置或旋轉的調整等各種校準之校準標記。校準標記區域(AM101~AM108)，配置於轉印面Sf1的四隅(或四隅的周邊)之切割道區域Sc1。

對焦偏位調節圖樣區域FA1，如圖2中說明般。圖5例子中，在轉印面Sf1，設有具備和其同樣的構成之對焦偏位調節圖樣區域(FA1~FA4)。供該些對焦偏位調節圖樣區域(FA1~FA4)配置之區域，不限定於轉印面Sf1的四隅或其周邊，只要是校準標記區域(AM101~AM108)以外的切割道區域Sc1即可。

按照本實施形態之樣板，係具有設於轉印面之第1圖樣、及設於第1圖樣所設置的區域的外周部之校準標記區域、及設於校準標記區域以外的外周部之第2圖樣及第3圖樣、及設於第2圖樣之模擬缺陷，故能夠適當地調節對焦偏位，而精度良好地檢測比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的圖樣之缺陷。

本實施形態中，如圖5例子般，較佳是在樣板的轉印面設置複數個對焦偏位調節圖樣區域。如此一來，例如即使當轉印面上附著髒污，導致一部分的對焦偏位調節圖樣區域變得不適合做對焦偏位的調整的情形下，藉由使用其他的對焦偏位調節圖樣區域，便能無問題地遂行檢查工程。

接著，說明本實施形態之樣板的檢查方法。

圖8為本實施形態的檢查方法示意流程圖。本圖中，基於被檢查對象的光學圖像來判定有無缺陷之正式檢查工程係對應至S5及S6，S1~S4則對應至正式檢查工程前先進行之預備檢查工程。

此外，圖9為本實施形態之檢查裝置的構成圖。圖8的各工程，是使用圖9的檢查裝置100來實施。鑑此，首先說明檢查裝置100。

檢查裝置100，具有構成光學圖像取得部之構成部A、及利用在構成部A取得的光學圖像進行檢查所必要的處理等之構成部B。

構成部A中，樣板2被載置於平台1。平台1，具有可於(未圖示之)水平方向及θ方向移動之XYθ平台及可於垂直方向移動之Z平台。

另一方面，構成部B中，控制檢查裝置100之控制計算機110，係透過作為資料傳送路徑之匯流排120，而與位置電路107、圖像處理電路108、角度控制電路14、缺陷檢測電路134、自動裝載機(auto loader)控制電路 113、XYθ平台控制電路114a、Z平台控制電路114b、記憶裝置一例之磁碟裝置109、磁帶裝置115、軟碟裝置116、顯示器117、圖樣監視器118及印表機119連接。

構成部A中的平台1，藉由受到XYθ平台控制電路114a控制之XYθ驅動機構16，而於水平方向及θ方向受到驅動。此外，藉由受到Z平台控制電路114b控制之Z驅動機構15，而於垂直方向受到驅動。平台1的移動位置，會藉由雷射測長系統122來測定而被送至位置電路107。樣板2，係從藉由自動裝載機控制電路113驅動之自動裝載機130自動地被搬運至平台1，於檢查結束後自動地被搬出。

作為被檢查對象之樣板2的圖樣的光學圖像，在構成部A取得。具體而言如下所述。

從光源201射出的光，會在偏光光束分離器202反射，穿透2分之1波長板203後，入射至法拉第旋轉器204。穿透法拉第旋轉器204的光，藉由對物透鏡205在樣板2的檢查區域成像。接下來，在樣板2反射的光，穿透對物透鏡205後，穿透法拉第旋轉器204、2分之1波長板203、偏光光束分離器202，入射至感測器207。感測器207，拍攝樣板2的圖樣的光學圖像。

感測器207，是將樣板2的微弱的擴大光學像予以電氣地蓄積，而變換成圖像電子訊號並輸出。感測器207例如會使用TDI(Time Delay Integration；時間延遲積分)感測器。TDI感測器，為在電荷被蓄積之累積方向配置有 N段的曝光區域而成之區域感測器。當拍攝樣板2的光學像時，令平台1的移動方向和TDI感測器的累積方向一致，每當掃描樣板2，便於累積方向將電荷1段1段地傳送，而蓄積累積段數份的電荷並輸出。如此一來，雖1條線僅有微弱的電荷，但藉由複數次的加計，在和不加計的情況相同的掃描時間內，可獲得不亞於其數十倍光量之輸出。此外，藉由將同一點加計複數次，噪訊會減低，圖像訊號的訊號/噪訊(S/N)比會提升。

本實施形態的檢查方法中，首先，樣板2被載置於平台1上，進行板校準(plate alignment)(S1)。板校準，為使樣板2的轉印面的XY座標軸、和平台1的走行軸之平行及直角度對合之行為。如此一來，樣板2的被檢查圖樣之旋轉或伸縮誤差，對於檢查裝置100的光學系統便被常態化(normalized)。具體而言是以如下方式進行。

一旦樣板2被載置於平台1上的規定位置，檢查裝置100，自動地計算和樣板2的規定位置相差之旋轉角度(θ)、或溫度等所造成之圖樣的全體伸縮，進行修正計算。此時，旋轉角度或伸縮，是利用校準標記來算出。

首先，令設於樣板2之設計上處於水平或垂直的位置關係之2個校準標記的X軸及Y軸，相對於平台的走行軸成為水平及垂直。例如，圖5中，配置於校準標記區域AM102、AM103之校準標記的各X座標一致之後，將樣板2的圖樣與平台1的各Y座標對台。此外，配置於校準標記區域AM101、AM108之校準標記的各Y座標一致之後，將樣板2的圖樣與平台1的各X座標對合。

此外，以校準標記為基準令平台1的θ軸旋轉，調整使得樣板2成為規定位置後，測定2個校準標記間的距離。然後，將此測定值對照事先賦予檢查裝置100之理論上的校準標記間的距離，算出樣板的伸縮率。令獲得的值反映至檢查工程中被測定之圖樣的位置或尺寸之修正計算，藉此便能提高檢查結果的精度。

接著，將取得樣板2的光學圖像之感測器207的光量振幅予以最佳化(S2)。具體而言，係調整各像素的放大器的增益，使得感測器207的各像素的訊號振幅成為均等。此外，調整亮度的補償及振幅，以便最大限度地活用樣板2的光學圖像的黑白振幅的動態範圍，儘可能高度地檢測出缺陷訊號。

接著，利用設於樣板2的對焦偏位調節圖樣區域之模擬缺陷，調節對焦偏位(S3)。

具體而言，係改變樣板2的轉印面與對物透鏡205之焦點距離來拍攝模擬缺陷的光學圖像，求出對於檢測此模擬缺陷而言最佳之焦點距離，亦即圖像訊號的訊號/噪訊(S/N)比會成為最大之焦點距離。該焦點距離，便成為從合焦點位置偏離恰好對焦偏位的量之位置。另，焦點距離，能夠藉由改變平台1的高度來調節。

此處，模擬缺陷是設於第2圖樣，故所謂模擬缺陷的光學圖像，詳細地說會成為設於第2圖樣之模擬缺陷的光學圖像。第2圖樣，為和第1圖樣同樣的反復圖樣，故藉由第3圖樣的方向來事先掌握拍攝模擬缺陷的光學圖像時之平台1的移動方向相對於第1及第2圖樣的反復方向而言為平行或垂直的哪一者。

作為一例，設想在樣板2的一部分或全體配置有具有同一構成之複數個晶片圖樣的情形。更具體而言，為配置有被轉印至晶圓之相同積體電路的反復圖樣的情形。此處，反復單位，呈相同大小的矩形，若互相分離則被稱為晶粒(Die)。在1個晶粒，通常形成有1單位的積體電路。當藉由晶粒對晶粒(Die to Die)比較方式來檢查此反復圖樣時，不同晶片中的同一圖樣的光學圖像彼此受到比較。

例如，若以第n個晶片的光學圖像作為被檢查對象，則第(n-1)個晶片的光學圖像便成為應受比較之基準圖像。此時，反復圖樣若為檢查裝置的光源的波長所無法解析之圖樣，則在檢查區域的幾乎全處，會比較一樣的灰色階調的光學圖像彼此。然而，若是圖樣中具有缺陷之光學圖像，則缺陷處會因應其種類或形狀而成為白色亮點或黑點而被觀察到。

例如，當對樣板2照射光，令其反射光入射至感測器207，藉此取得反復圖樣的光學圖像之情形下，若鄰接的圖樣彼此相連而短路，則在該缺陷處，光會比其他處以更廣的面積反射，因此缺陷會成為白色亮點而被觀察到。另一方面，若圖樣發生斷線，則在該部分圖樣會欠缺，因此光的反射面積變小，缺陷會成為黑點而被觀察到。在這些例子中，若使對焦偏位變化，則缺陷處的亮點或黑點的形狀會變化、或缺陷訊號的極大及極小的訊號振幅會變化。

對焦偏位的調節工程中，會搜尋對於檢測缺陷而言最佳的對焦偏位。具體而言，如上述般，係一面改變對焦偏位，亦即一面改變樣板2的轉印面與對物透鏡205之焦點距離，一面拍攝設於對焦偏位調節圖樣區域之模擬缺陷的光學圖像，並搜尋相對於作為基礎的灰色階調而言可獲得最強的缺陷訊號之對焦偏位。例如，會採取以規定的演算法算出相對於灰色階調的訊號位準而言缺陷的亮度訊號位準之方法。

作為影響對焦偏位的因素，除缺陷的種類、形狀、大小以外，還可舉出形成於樣板2之被轉印至晶圓之圖樣的尺寸、轉印面之刻劃的深度、樣板2表面的塗布條件等。又，檢查裝置100中，依照將來自光源201的光對樣板2照明之照明光學系統、或令對樣板2穿透或反射的光成像而入射至感測器207之成像光學系統的狀態不同，對於斷線這類缺陷之對焦偏位的最佳位置、與對於短路這類缺陷之對焦偏位的最佳位置可能會不同。鑑此，在這樣的情形下，較佳是例如以對於斷線而言最佳的對焦偏位進行檢查，接下來以對於短路而言最佳的對焦偏位進行檢查這般，以各自的對焦偏位進行2次檢查。

搜尋的結果，決定最佳的對焦偏位後，便調節樣板2的轉印面與對物透鏡205之焦點距離，以便成為該對焦偏位。

進行了對焦偏位的調節後，進行圖8所示S4~S6的各工程。也就是說，決定法拉第旋轉器204所致之光的偏向面的旋轉角度(S4)，接下來取得用以檢查之光學圖像(S5)，然後基於S5中取得的光學圖像進行缺陷判定(S6)。

法拉第旋轉器204，係藉由法拉第效應使光的偏光面旋轉之物。另，所謂法拉第效應，係指當使直線偏光入射至光學材料，並在和光的進行方向同一方向施加磁場，則直線偏光的2個成分(右旋之圓偏光及左旋之圓偏光)的相位速度會發生偏差，其結果，由於在出口的相位差，造成從光學材料射出的光(直線偏光)的偏光面會旋轉之現象。

圖樣缺陷當中，線彼此短路之短路缺陷、或線斷線之開路缺陷，會對樣板的性能造成深刻的影響。相對於此，如圖10的區域D1中所見這樣的邊緣粗糙，對樣板造成的影響相較於短路缺陷或開路缺陷而言係為有限，因此檢查中未必一定要檢測。

然而，當短路缺陷、開路缺陷、邊緣粗糙任一種均比光學系統的解析限度還小，而且它們混雜在相同圖樣，具體而言係混雜在比解析限度還微細的周期的相同反復圖樣之情形下，依照該光學系統的觀察，會無法區別短路缺陷或開路缺陷所致之明暗、以及邊緣粗糙所致之明暗。若要舉出其理由，係因在圖樣的光學圖像中，短路缺陷、開路缺陷、邊緣粗糙的任一種，都會暈開成相同尺寸，亦即解析限度程度之尺寸的緣故。

圖11為設於樣板之線與間距圖樣模型示意圖。另，圖11中，圖樣的尺寸設計成比光學系統的解析限度還小。該圖的區域D2中，線圖樣的一部分欠缺，成為開路缺陷。此外，區域D3中，圖樣的邊緣粗糙變大。

開路缺陷與邊緣粗糙所造成之缺陷，如圖11所示，在樣板上其差異明顯故能夠明確地區別。然而，若透過檢查裝置的光學系統來觀察則變得難以區別。這是因為，光學系統的行為，相當於由光源的光的波長λ、以及數值孔徑NA所決定之空間頻率濾波器的緣故。

圖12為對圖11的圖樣施以空間頻率過濾之圖。由圖12可知，區域D2中的缺陷、及區域D3中的缺陷，均暈開成同程度之尺寸，而變得難以判別形狀不同。像這樣，欲藉由光學系統來區別比解析限度還小的尺寸之開路缺陷及邊緣粗糙，在原理上有困難。這一事實，對於短路缺陷及邊緣粗糙所造成之缺陷之間亦同。

不過，短路缺陷或開路缺陷的尺寸，相較於邊緣粗糙所造成之缺陷而言較大。因而，若是短路缺陷或開路缺陷，對照明光的偏光狀態造成的影響會比邊緣粗糙所致之缺陷還大。例如，短路缺陷的情形下，在縱方向與橫方向對於照明光的電場成分之敏感度不同。具體而言如下所述。

設想令直線偏光垂直入射至樣板之情形。當直線偏光的偏光方向，相對於沿著線與間距圖樣的邊緣之方向而言呈45度時，入射光的電場，在縱向成分與橫向成分會相等，相對於此，短路缺陷所致之反射光的電場，係橫向成分比縱向成分還來得大。其結果，在短路缺陷反射的光的偏光方向，會偏向和沿著線與間距圖樣的邊緣之方向為正交之方向。此外，相同例子中，當為開路缺陷的情形下，會偏向沿著線與間距圖樣的邊緣之方向。

相對於此，當為邊緣粗糙所造成之缺陷的情形下，缺陷的大小，亦即邊緣粗糙中的凹凸的尺寸，會比短路缺陷或開路缺陷還微細。因而，相對於照明光的電場成分的橫方向及縱方向而言，靈敏度的差距並不那麼大。是故，令直線偏光垂直入射至樣板的情形下，當直線偏光的偏光方向相對於沿著線與間距圖樣的邊緣之方向呈45度時，因邊緣粗糙而散射的光的偏光方向，會成為趨近入射光的偏光方向亦即45度之值。但，由於受到具有周期性反復之基礎圖樣的影響，偏光方向不會完全成為45度，而會得出一略偏離45度之值。

如上述般，若對形成於樣板2上之反復圖樣的反復方向而言照射具有45度的偏光面之光，則在短路缺陷或開路缺陷這種重大缺陷、與邊緣粗糙這種微小缺陷之間，對於光的電場成分之敏感度便會顯現差異。另一方面，若光的偏光面相對於形成於樣板2上之反復圖樣的反復方向而言呈0度或90度，則光的敏感度在缺陷間會成為相同，因此無法區別。也就是說，光的偏光面，相對於圖樣的反復方向而言雖未必一定要呈45度，但重點在於不可是0度或90度。換言之，入射至樣板2的光的偏光面，較佳是訂為落在-5度以上5度以下、以及85度以上95度以下的各範圍之角度以外的角度。

像這樣，在短路缺陷或開路缺陷、與邊緣粗糙所致之缺陷，對照明光的偏光狀態造成的影響不同。是故，藉由利用此一差異，即使是比光學系統的解析限度還微細的圖樣，仍可將缺陷分類。具體而言，係控制照明光的偏光狀態、以及控制使在樣板反射的光成像之光學系統中的偏光控制元件，亦即本實施形態之法拉第旋轉器204的條件，藉此以偏光控制元件來除去邊緣粗糙所致之明暗不均，而能夠僅抽出短路缺陷或開路缺陷所致之振幅變化。

本實施形態中，在圖8的S4中，決定法拉第旋轉器的旋轉角度。S4之工程為下述工程，即，針對以規定要件拍攝出之樣板2的圖樣的光學圖像，求出每一像素的階調值，並決定使得階調值的標準差成為最小之，法拉第旋轉器所致之光的偏光面的旋轉角度。或是，因應情形不同，能夠訂為下述工程，即，取得將改變法拉第旋轉器所致之光的偏光面的旋轉角度而取得的複數個光學圖像中的階調值的標準差，除以從階調值求出之平均階調值的平方根而得之值成為最小時的旋轉角度。無論是哪一種，光學圖像，較佳是訂為設於樣板2之模擬缺陷的光學圖像。

S4中，檢查裝置100中，係決定從光源201射出而將樣板2照明的光當中，入射至感測器207之因邊緣粗糙而散射的光量成為最小時之，法拉第旋轉器204所致之光的偏光面的旋轉角度(法拉第旋轉角θ)。只要在對焦偏位調節圖樣區域設置模擬邊緣粗糙之缺陷，便能由該光學圖像求出摒除因邊緣粗糙而散射的明暗不均之條件，亦即入射至感測器207之因邊緣粗糙而散射的光量成為最小之法拉第旋轉角θ。上述光學圖像，能夠套用S3的對焦偏位的調節工程中使用之光學圖像。

檢查裝置100中，只要法拉第旋轉器204所致之光的偏光面的旋轉角度(法拉第旋轉角θ)被改變，而阻止樣板2的因邊緣粗糙而散射的光入射至感測器207，則因短路缺陷或開路缺陷而散射的光，便會和因邊緣粗糙而散射的光分離開來，而穿透2分之1波長板203及偏光光束分離器202，入射至感測器207。這樣，藉由感測器207拍攝的光學圖像，會成為摒除邊緣粗糙所致之明暗不均，而留下短路缺陷或開路缺陷之狀態。是故，按照此光學圖像，短路缺陷或開路缺陷的檢查會變得容易。也就是說，能夠使用藉由感測器207拍攝之光學圖像，來檢查比光學系統的解析限度還微細的圖樣。

圖13及圖14為藉由檢查裝置100的光學系統而光的偏光面旋轉之情形說明圖。

如圖13或圖14所示，法拉第旋轉器204，具有使光穿透之光學材料204a、及捲繞安裝於其周圍之線圈204b。光學材料204a中，使用對於來自光源201的光而言具有高穿透率之材料。舉例來說，當使用射出DUV光之物來作為光源201的情形下，對DUV光具有高穿透率之SiO₂、CaF₂或MgF₂等磁光晶體(Magneto-optical crystals)會被用作為光學材料204a。線圈204b，係被捲繞安裝，而可藉由流通電流，對光學材料204a在沿著和光行進方向平行之方向施加磁場。

法拉第旋轉器204中，若流通於線圈204b的電流變化，則施加至光學材料204a的磁場的強度會變化。是故，藉由控制此磁場的強度，便能改變穿透法拉第旋轉器204之光的偏光面的旋轉角度(法拉第旋轉角θ)。

法拉第旋轉角θ，以式(3)表示。另，H表示磁場的強度，1表示偏光通過之物質的長度。此外，V為取決於物質的種類、偏光的波長及溫度之常數，稱為費爾德(Verdet)常數。

θ=VHl (3)

上述作為光學材料204a而示例之SiO₂、CaF₂或MgF₂等，均不帶有自發磁化(spontaneous magnetization)，因此為了獲得期望之法拉第旋轉角θ，必須對它們施加很大的磁場。

不過，將因短路缺陷或開路缺陷而散射的光和因邊緣粗糙而散射的光分離開來所需之適當的法拉第旋轉角θ，係依圖樣的構造而有不同。因此，檢查裝置100中，是設計成法拉第旋轉角θ可因應樣板2的圖樣而改變。具體而言，是設計成藉由角度控制電路14來改變法拉第旋轉器204的線圈中流通之電流大小，藉此使施加於光學材料204a之磁場強度變化，來成為和圖樣種類相應之法拉第旋轉角θ。

當法拉第旋轉器204中使用永久磁鐵的情形下，較佳是事先備妥磁場強度不同的複數個永久磁鐵。然後，設計成選擇會成為和圖樣種類相應的法拉第旋轉角θ之永久磁鐵，而在光學材料施加必要的磁場。

此外，法拉第旋轉角θ，藉由改變光學材料的厚度也會變化。是故，亦可設計成備妥複數個厚度不同的光學材料，而從中選擇可實現和圖樣種類相應的法拉第旋轉角θ之光學材料。在此情形下，對光學材料施加之磁場大小，不因光學材料而改變，能設為相同。

如上述般，入射至樣板2的光的偏光面，較佳是訂為落在-5度以上5度以下、以及85度以上95度以下的各範圍之角度以外的角度。此外，本實施形態中，較佳是光穿透法拉第旋轉器204兩次，藉此其偏光面會因往復而90度旋轉。也就是說，較佳是對光學材料施加磁場使得光因往復而90度旋轉。

如圖13所示，直線偏光L的偏光面，藉由穿透2分之1波長板203而45度旋轉。接下來，藉由穿透法拉第旋轉器204，該直線偏光L的偏光面再度45度旋轉。其後，直線偏光L，透過對物透鏡205而在(圖13中未圖示之)樣板上成像。

接著，圖14中，在(圖14中未圖示之)樣板反射的直線偏光L，穿透對物透鏡205，然後入射至法拉第旋轉器204。藉由穿透法拉第旋轉器204，直線偏光L的偏光面會45度旋轉。接下來，藉由穿透2分之1波長板203，直線偏光L的偏光面會-45度旋轉。

像這樣，藉由穿透法拉第旋轉器204兩次，光的偏光方向會90度旋轉。藉此，圖9中，從光源201射出的光，會被偏光光束分離器202反射而朝向樣板2，但在樣板2反射的光，其偏光方向會90度旋轉，藉此會變成穿透偏光光束分離器202，不會朝向光源201而會朝向感測器207。然後，藉由光入射至感測器207，感測器207會拍攝樣板2的光學圖像。

接著，講述在圖8的S4中，決定法拉第旋轉器204的旋轉角度之方法。藉此，找出除去邊緣粗糙所致之明暗不均的條件。

一般而言，在作為檢查對象之樣板中，短路缺陷或開路缺陷僅存在極少，相對於此，邊緣粗糙則遍佈全面而存在許多。舉例來說，當取得100μm×100μm區域的光學圖像時，該區域中含有短路缺陷或開路缺陷的可能性很低，即使含有，在區域內的缺陷數也很少。也就是說，該區域內中的幾乎所有光學圖像，均是因邊緣粗糙而引起。故，排除邊緣粗糙所致之缺陷的條件，可以從1個100μm×100μm左右大小的光學圖像來求出。

如上述般，光學圖像中因邊緣粗糙所致之階調值的變化，能夠藉由控制入射至感測器207的光的偏光方向來予以除去。具體而言，藉由控制法拉第旋轉器204所致之法拉第旋轉角θ，使入射至感測器207之因邊緣粗糙所致之散射光的光量變化，便能改變光學圖像中的明暗的振幅。

光學圖像中的明暗的振幅，是以每個像素的階調值的標準差來表示。舉例來說，當檢查裝置的光學系統的像素解析能力為50nm時，100μm×100μm區域的光學圖像係以400萬像素來表現。也就是說，從該1個光學圖像可獲得400萬個階調值的樣本。

在暗視野(dark field)照明系統中，針對上述標本求出標準差，並將獲得的值定義為因邊緣粗糙而引起之散射光的程度，然後調整成像光學系統側的偏光狀態，亦即法拉第旋轉角θ，以使該值成為最小。如此一來，便能夠使入射至感測器207之因邊緣粗糙而引起的散射光的光量成為最小限度。

另一方面，明視野(bright field)照明系統中的光學圖像的情形下，邊緣粗糙所致之明暗的程度，會受到0次光的影響。其理由如下所述。由於檢查對象中有解析極限以下的微細周期圖樣，因此藉由結構性複折射所致之相位差的效果，0次光的偏光狀態會變化。故，若以除去邊緣粗糙引起的反射光為目的而改變法拉第旋轉角θ，則作為基底的光量亦會變化。明視野像，為來自短路缺陷或開路缺陷、邊緣粗糙的散射光之電場振幅，和0次光之電場振幅的積，故結果而言邊緣粗糙所致之明暗的程度會受到0 次光的強度的影響。

為了摒除邊緣粗糙引起的散射光的影響，使檢測短路缺陷或開路缺陷的靈敏度提升，除了必須找出使0次光引起的函數(具體而言是表示0次光的電場振幅的函數)成為極小之條件，還必須找出使邊緣粗糙引起的函數(具體而言表示邊緣粗糙所致之散射光的電場振幅的函數)成為極小之條件。這是因為，0次光引起的函數成為極小，只不過是讓基底光量成為最小的條件，無法徹底排除邊緣粗糙所致之影響的緣故。

讓邊緣粗糙引起的函數成為極小的條件，可藉由使用光學圖像的階調值的標準差σ及平均階調值A來演算而求出。在此，標準差σ是由各種雜訊要因所組成，但尤其會大幅受到邊緣粗糙所致之明暗的影響。此外，光學圖像的平均階調值A，為基底光量亦即0次光的強度。又，邊緣粗糙引起的散射光的電場振幅，和將光學圖像的標準差σ除以平均階調值A的平方根而得之值成比例。若要找出使邊緣粗糙引起的明暗的振幅成為最小的條件，則改變法拉第旋轉角θ來取得光學圖像，並算出將獲得的光學圖像中的階調值的標準差除以平均階調值的平方根而成之值。

(σ/)然後，求出此值會成為最小之法拉第旋轉角θ即可。

如上所述，短路缺陷或開路缺陷這樣的重大缺陷，在縱方向與橫方向對於照明光的電場成分之敏感度不同。是故，當這樣的缺陷引起的散射光的電場振幅成為極小時之法拉第旋轉角θ，會和邊緣粗糙引起的散射光的情形下不同。也就是說，就算使用邊緣粗糙引起的散射光的電場振幅成為極小時之法拉第旋轉角θ，短路缺陷或開路缺陷引起的散射光的電場振幅也不會成為極小。是故，便可檢測出短路缺陷或開路缺陷，而不會被邊緣粗糙引起的明暗的振幅所埋沒。

另，將因短路缺陷或開路缺陷而散射的光和因邊緣粗糙而散射的光分離開來所需之適當的法拉第旋轉角θ，會依圖樣的構造而有不同，這一點雖已如前所述，但以下進一步詳述之。

當邊緣粗糙引起的散射光的電場振幅成為極小時之法拉第旋轉角θ，會因檢查對象上形成之圖樣的構造而有不同。舉例來說，若圖樣的間隔(pitch)、刻劃的深度、線與間距的比率等有所變化，則使電場振幅成為極小之法拉第旋轉角θ亦會變化。是故，必須因應被檢查圖樣的構造來求出法拉第旋轉角θ。也就是說，當樣板上設有相同的被檢查圖樣的情形下，在檢查工程中能夠一直使用事先求出之法拉第旋轉角θ，但當樣板上設有構造相異之複數個被檢查圖樣的情形下，便必須依每一圖樣來改變法拉第旋轉角θ。此外，即使在設計上為相同圖樣，由於各種誤差要因，導致刻劃的深度、或線與間距的比率會有微小變化，使散射光的電場振幅成為最小之法拉第旋轉角θ，在樣板上會不統一。因此，還必須追蹤這樣的不統一，來使法拉第旋轉角θ變化。

得以除去邊緣粗糙所致之明暗不均的法拉第旋轉器204的旋轉角度，在圖9的檢查裝置100中是以下述方式求出。

首先，一面改變法拉第旋轉角θ，一面以感測器207拍攝配置於樣板2的對焦偏位調節圖樣區域之模擬缺陷的光學圖像。具體而言，是設計成藉由角度控制電路14來改變法拉第旋轉器204的線圈中流通之電流大小，藉此使施加於光學材料之磁場強度變化，來成為規定之法拉第旋轉角θ。在此情形下，只要對於每個規定之法拉第旋轉角θ之值，各取得1個100μm×100μm左右大小的光學圖像即可。取得的光學圖像的資料，會透過感測器電路106被送至圖像處理電路108。

圖像處理電路108中，光學圖像是以每個像素的階調值來表示，故在暗視野照明系統的情形下，例如針對1個光學圖像求出標準差，並將獲得的值定義為邊緣粗糙引起的散射光的程度，然後求出此值成為最小時之法拉第旋轉角θ。另一方面，明視野照明系統的情形下，是改變法拉第旋轉角θ來取得光學圖像，並算出將獲得的各光學圖像中的階調值的標準差σ除以平均階調值A的平方根而成之值。然後，求出此值成為最小時之法拉第旋轉角θ。按照依以上方式求出之法拉第旋轉角θ，便能阻止來自樣板2的光當中因邊緣粗糙而散射的光入射至感測器207。

有關圖像處理電路108中求出之法拉第旋轉角θ的資訊，會被送至角度控制電路14。角度控制電路14，遵照來自圖像處理電路108的資訊，控制法拉第旋轉器204的線圈中流通之電流大小。藉此，法拉第旋轉器204施加於光學材料的磁場強度會變化，而能夠使法拉第旋轉角θ成為圖像處理電路108中求出之值。

依以上方式決定了法拉第旋轉器的旋轉角度後，取得樣板2的光學圖像(S5)，基於其來判定有無缺陷(S6)。

首先，角度控制電路14，遵照來自圖像處理電路108的資訊，控制法拉第旋轉器204的線圈中流通之電流大小，使得法拉第旋轉角θ成為S4中求出之值。在此狀態下，取得設於樣板2的轉印面之被檢查圖樣，亦即被轉印至晶圓之第1圖樣(未圖示)的光學圖像(S5)。

S5工程中光學圖像的取得，具體而言是以如下方式進行。

檢查裝置100中，從光源201射出的光，會被偏光光束分離器202反射而朝向樣板2，但在樣板2反射的光，其偏光方向會90度旋轉，藉此會變成穿透偏光光束分離器202，不會朝向光源201而會朝向感測器207。然後，藉由光入射至感測器207，感測器207會拍攝樣板2的光學圖像。

樣板2的被檢查區域，被假想地分割成複數個條紋。各條紋，例如能夠訂為寬度為數百μm，長度為和被檢查區域的X方向的全長相對應之100mm左右的區域。又，在各條紋，假想地設定有被分割成格子狀之複數個被拍攝單位(以下將各個被拍攝單位表記為「圖框」)。各個圖框的尺寸，適當訂為條紋的寬幅程度、或將條紋的寬幅分割4份的程度之正方形。

圖15為樣板2的被檢查區域與條紋及圖框之關係說明用概念圖。本例中，被檢查區域，藉由4個條紋St1~St4被假想地分割，又，在各個條紋St1~St4假想地設定有45個圖框F。

各條紋St1~St4，為於X方向較長之長條狀，而於Y方向排列。另一方面，各圖框例如呈十數μm_□左右之矩形。此處，為防止漏拍攝，在相鄰2個圖框間，係設定成一方的圖框的緣部與另一方的圖框的緣部以規定幅度重疊。規定幅度，例如若以TDI感測器的像素尺寸為基準，能夠訂為其20像素份左右之幅度。另，條紋亦同樣，係設定成相鄰條紋的緣部互相重疊。

樣板2的光學圖像，依每一條紋拍攝。也就是說，圖15例子中當拍攝光學圖像時，平台1的動作受到控制而連續地掃描各條紋St1、St2、St3、St4。具體而言，首先平台1一面朝圖15的-X方向移動，一面於X方向依序拍攝條紋St1的光學圖像，光學圖像連續地輸入至TDI感測器。條紋St1的光學圖像之拍攝結束後，拍攝條紋St2的光學圖像。此時，平台1朝-Y方向步進移動後，朝和拍攝條紋St1中光學圖像時的方向(-X方向)相反之方向 (X方向)逐漸移動。拍攝出的條紋St2的光學圖像，亦連續地輸入至TDI感測器。當拍攝條紋St3的光學圖像的情形下，平台1朝-Y方向步進移動後，平台1朝和拍攝條紋St2的光學圖像的方向(X方向)相反之方向，亦即朝拍攝條紋St1的光學圖像之方向(-X方向)移動。依同樣方式亦拍攝條紋St4的光學圖像。

S5的光學圖像的拍攝工程中，係設計成保持S3的對焦偏位的調節工程中拍攝光學圖像時之平台1的移動方向與第1及第2圖樣的反復方向之關係。第1及第2圖樣的反復方向，由第3圖樣的方向可容易地掌握。如此一來，便能夠令求出對焦偏位的最佳值時之第1圖樣的方向，和正式檢查中拍攝光學圖像時的第1圖樣的方向一致，而在最佳的焦點位置拍攝光學圖像。

藉由感測器207拍攝出的樣板2的圖樣之像，會被變換成光學圖像資料而運用於檢查。此過程，具體而言如下所述。

入射至感測器207的圖樣之光學像，被光電變換後，再藉由感測器電路106被A/D(類比/數位)變換而成為光學圖像資料。其後，此光學圖像資料被送往圖像處理電路108。此光學圖像係被除去因邊緣粗糙所造成之明暗不均，故變得容易判定有無短路缺陷或開路缺陷。

在圖像處理電路108，光學圖像資料是以每個像素的階調值來表示。舉例來說，藉由具有256階的階調值之灰階，對各像素賦予0階至255階其中一者之值。此外，樣板2的檢查區域，被分割成規定的單位區域，針對各單位區域會求出平均階調值。規定的單位區域，例如能夠訂為1mm×1mm之區域。

圖像處理電路108中獲得之有關階調值的資訊，會被送往缺陷檢測電路134。缺陷檢測電路134，進行樣板2中的被檢查圖樣的缺陷判定(圖8的S6)。

缺陷檢測電路134，例如是以平均階調值為中心而上下具有閾值，當從圖像處理電路108送來的階調值超出此閾值時，便將該處辨識成為缺陷。此處，閾值位準是於檢查前事先設定。然後，藉由缺陷檢測電路134獲得的缺陷資訊，例如被保存在磁碟裝置109。

另，檢查裝置100，除了檢查功能外亦可具有複檢(review)功能。在此，所謂複檢，是指藉由操作者來判斷檢測出的缺陷在實用上是否會造成問題之動作。

舉例來說，藉由缺陷檢測電路134而被判定成缺陷之處的座標、以及其光學圖像會被送至複檢裝置(未圖示)。操作者，將該光學圖像和範本之基準圖像比對來複檢。藉由複檢而判別出的缺陷資訊，能夠保存於磁碟裝置109作為缺陷資訊列表。另，作為基準圖像，例如可使用由被檢查對象的圖樣的設計資料所作成之參照圖像。

如上所述，按照本實施形態，係在樣板事先形成模擬缺陷，並利用此模擬缺陷來進行對焦偏位的調節，故能夠總是以最佳的對焦偏位的狀態來做檢查。此外，其結果，能夠提高檢查結果的可靠性。

此外，本實施形態中，在樣板上設置反映被檢查圖樣的方向之形狀、及具有檢查裝置的光學系統的解析限度以上的尺寸之圖樣。藉此，便能夠容易地掌握當求出對焦偏位的最佳值時之被檢查圖樣的方向，故藉由令拍攝光學圖像時的圖樣的方向和其一致，便能在最佳的焦點位置拍攝光學圖像。

又，本實施形態中，利用形成於樣板之模擬缺陷，來找出摒除因邊緣粗糙而散射的明暗不均之條件，亦即入射至感測器之因邊緣粗糙而散射的光量會成為最小之法拉第旋轉角θ。如此一來，便能精度良好地進行比光學系統的解析限度還微細的圖樣之檢查。更詳細地說，是取得除去了邊緣粗糙所造成的明暗不均之光學圖像，而可進行短路缺陷或開路缺陷之檢查。

實施形態2.

實施形態1中，講述了在對焦偏位調節圖樣區域設置第2及第3圖樣來掌握被檢查圖樣的方向後，進行對焦偏位的調節。相對於此，本實施形態中，是令校準標記區域(校準標記及其周邊區域)帶有對焦偏位調節的功能。本實施形態中，校準標記所意圖之校準種類並無特別限定。例如，可舉出運用於晶圓與樣板之對位、多層配線形成時的下層膜與上層膜之對位、檢查工程中的板校準等者。

本實施形態之被檢查圖樣，為設於樣板的轉印面之電路圖樣。電路圖樣，由線與間距圖樣等反復圖樣，亦即帶有周期性而反復之規則性的圖樣所構成。此圖樣的至少一部分，為無法藉由檢查裝置的光源的波長而解析之圖樣，亦即比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的圖樣(第1圖樣)。作為第1圖樣，例如可舉出形成於半導體晶片的記憶墊(memory mat)部之圖樣等。

校準標記區域，較佳是配置切割道區域以免妨礙電路圖樣的佈局。另，切割道區域，為樣板的被檢查圖樣區域與轉印面的外緣之間的區域，細節如同實施形態1中利用圖4所說明。

當將校準標記使用於檢查工程中的板校準的情形下，較佳是各校準標記的X座標和其他校準標記的X座標的任一者一致，各校準標記的Y座標亦和其他校準標記的Y座標的任一者一致。然而，轉印面的輪廓線呈錯綜的凹凸形狀，故切割道區域的形狀亦成為錯綜。是故，設置校準標記區域來使得校準標記成為這樣理想的配置係有困難。鑑此，例如會設計成在靠近轉印面的外周之四隅(或四隅的周邊)的切割道區域，分別配置複數個校準標記區域，讓其中2個校準標記區域中的校準標記的各Y座標一致後，再將樣板的圖樣與檢查裝置的平台的各X座標對齊。此外，設計成讓其他2個校準標記區域中的校準標記的各X座標一致後，將樣板的圖樣與檢查裝置的平台的各Y座標對齊。

圖16為樣板的轉印面Sf1的平面模型圖。此外，圖16中，以虛線表示之區域Sf3，為和轉印面Sf1鄰接而被轉印至晶圓之其他轉印面。

校準標記區域AM1、AM2、AM5、AM6、AM9、AM10、AM12、AM13，為設於轉印面Sf1之物。另一方面，校準標記區域AM3、AM4、AM7、AM8、AM11、AM14、AM15、AM16，為設於轉印面Sf3之物。

針對轉印面Sf1，讓配置於校準標記區域AM1、AM2之校準標記的各Y座標、或配置於校準標記區域AM5、AM6之校準標記的各Y座標一致後，將樣板的圖樣與檢查裝置的平台的各X座標對齊。此外，讓配置於校準標記區域AM9、AM10之校準標記的各X座標、或配置於校準標記區域AM12、AM13之校準標記的各X座標一致後，將樣板的圖樣與檢查裝置的平台的各Y座標對齊。

針對轉印面Sf3，讓配置於校準標記區域AM3、AM4之校準標記的各Y座標、或配置於校準標記區域AM7、AM8之校準標記的各Y座標一致後，將樣板的圖樣與檢查裝置的平台的各X座標對齊。此外，讓配置於校準標記區域AM11、AM14之校準標記的各X座標、或配置於校準標記區域AM15、AM16之校準標記的各X座標一致後，將樣板的圖樣與檢查裝置的平台的各Y座標對齊。

圖17為形成於樣板之校準標記區域一例。此外，圖18為將圖17所示之區域85擴大之圖。樣板，是在玻璃基板上刻劃電路圖樣而成之物，並沒有如光罩上所見之遮光膜。是故，樣板中的校準用之校準標記，是利用玻璃基板上的圖樣有無所造成之對比度差而形成。圖17或圖18 例子中，是利用配置有微細的線與間距圖樣84之區域(白色)、與由於未配置有線與間距圖樣84而看得見樣板的素底83之區域(黑色)的對比度差，來形成作為校準標記使用之十字形狀的標記86。

線與間距圖樣84，為本實施形態中的第2圖樣。第2圖樣，為仿照作為被檢查圖樣的第1圖樣(未圖示)之圖樣，具有和第1圖樣同等的形狀及尺寸。也就是說，第2圖樣亦為比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細的圖樣。

此外，第2圖樣的方向，和第1圖樣相同。圖17的線與間距圖樣84中，線圖樣的2個長邊(邊緣)於Y方向延伸，而該線圖樣於X方向反復。是故，第1圖樣亦是2個長邊(邊緣)於Y方向延伸之線圖樣於X方向反復而成之線與間距圖樣。若使該第1圖樣旋轉90度，則會成為線圖樣的2個邊緣於X方向延伸，而該線圖樣於Y方向反復而成之形狀。第2圖樣，亦如同第1圖樣般，若使其旋轉90度，則會成為線圖樣的2個邊緣於X方向延伸，而該線圖樣於Y方向反復而成之形狀。第1圖樣或第2圖樣，是藉由將玻璃基板例如以10nm以上100nm以下的深度刻劃而形成。

第1圖樣及第2圖樣，比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細，因此無法解析。本實施形態中，為了能夠容易地掌握它們的方向性，係令校準標記具有反映第1圖樣與第2圖樣的方向之形狀。圖17中，十字形狀的標記86 為校準標記。構成標記86的2個直線，均為檢查裝置的光學系統的解析限度以上之尺寸。此外，它們長度相異，較長一方的直線和Y軸平行。也就是說，較長一方的直線的方向，和第1圖樣及第2圖樣中邊緣延伸之方向一致。是故，只要觀察標記86，便能容易地掌握第1圖樣或第2圖樣的方向。

本實施形態中，校準標記的形狀不限於十字，只要是能夠示意第1圖樣與第2圖樣的方向性之物即可。例如，亦可訂為將不同寬度的2個直線組合而成之十字形狀，而設計成直線的寬度、和第1圖樣及第2圖樣的方向性有所關連。圖19中，構成十字形狀的標記87之2個直線的寬度相異。較粗一方的直線和X軸平行。也就是說，較粗一方的直線的方向，相對於第1圖樣及第2圖樣中邊緣延伸之方向為垂直。另，若觀察較細一方的直線，則其方向和第1圖樣及第2圖樣中邊緣延伸之方向平行。是故，按照標記87，也能容易地掌握第1圖樣或第2圖樣的方向。

圖20為本實施形態中的校準標記區域一例，為將其部分擴大之平面圖。圖20中，是利用配置有作為第2圖樣的線與間距圖樣91之區域(白色)、與由於未配置有線與間距圖樣91而看得見樣板的素底之區域(黑色)的對比度差，來形成作為校準標記使用之十字形狀的標記92。又，構成標記92的十字形狀之2個直線當中，和Y軸平行的直線係比和X軸平行的直線還長。

在第2圖樣91，設有模擬缺陷93、94、95、96。圖 20中，模擬缺陷93、95模擬因圖樣的短路所致之短路缺陷、模擬缺陷94、96則模擬因圖樣的斷線所致之開路缺陷。此外，模擬缺陷93、94，均和第1圖樣的線寬為同等程度。另一方面，模擬缺陷95、96，均為第1圖樣的線寬的一半程度。像這樣，較佳是設置種類、形狀、尺寸等相異之複數個模擬缺陷。對焦偏位的最佳值，會因缺陷的種類、形狀、尺寸等而變化，故藉由在1個校準標記區域設置複數個模擬缺陷，便能夠找出以缺陷全體而言最佳的對焦偏位，提高檢查的精度。

本實施形態之檢查方法，係使用形成於校準標記區域之模擬缺陷來作對焦偏位之調節，此外，除了藉由校準標記來掌握被檢查圖樣的方向，其餘則如同實施形態1中所說明。也就是說，此檢查方法，是遵照圖8所示S1~S6之工程而進行，該些工程係使用圖9的檢查裝置100來實施。例如，S4中，係決定從檢查裝置100的光源201射出而將樣板2照明的光當中，入射至感測器207之因邊緣粗糙而散射的光量成為最小時之，法拉第旋轉器204所致之光的偏光面的旋轉角度(法拉第旋轉角θ)。本實施形態中，只要在校準標記區域設置模擬邊緣粗糙之缺陷，便能從該光學圖像求出摒除因邊緣粗糙而散射的明暗不均之條件，亦即入射至感測器207之因邊緣粗糙而散射的光量會成為最小之法拉第旋轉角θ。另，上述光學圖像，能夠套用S3的對焦偏位的調節工程中使用之光學圖像。

如以上所述，本實施形態中，在校準標記區域設置模擬缺陷，並令校準標記帶有反映被檢查圖樣的方向之特徵。也就是說，本實施形態中，校準標記區域係具有實施形態1的對焦偏位調節圖樣區域之功能，故不需設置對焦偏位調節圖樣區域。是故，能夠有效地活用樣板的切割道區域。

此外，使用設於校準標記區域之第2圖樣與第3圖樣與模擬缺陷來進行對焦偏位之調節，藉此便能總是以最佳的對焦偏位的狀態來做檢查。此外，其結果，能夠提高檢查結果的可靠性。

又，校準標記具有反映被檢查圖樣的方向之形狀，故能夠容易地掌握求出對焦偏位的最佳值時之被檢查圖樣的方向。是故，藉由令拍攝光學圖像時的圖樣的方向和其一致，便能在最佳的焦點位置拍攝光學圖像。

實施形態3.

實施形態1中，講述了在對焦偏位調節圖樣區域設置第3圖樣，該第3圖樣偵測配置有模擬缺陷之第2及被檢查圖樣的方向。又，講述了掌握被檢查圖樣的方向後，安排進行對焦偏位之調節的工程，其後，安排決定法拉第旋轉器的旋轉角度之工程而進行檢查之檢查方法。

實施形態1之檢查方法中，是進行對焦偏位之調節，以使圖像訊號的訊號/噪訊(S/N)比變為最大而成為最適合檢測缺陷。其後，決定法拉第旋轉器的旋轉角度以除去邊緣粗糙所致之明暗不均。

相對於此，實施形態3之檢查方法中，在預備檢查工程中，將缺陷訊號的強度與邊緣粗糙所引起之背景噪訊的強度併予納入考量而導入新的評估尺度。然後，遵照此新的評估尺度，評估含有模擬缺陷之被檢查對象的光學圖像。如此一來，在預備檢查工程中能夠合併進行最佳對焦偏位之調節與法拉第旋轉器的旋轉角度之決定。然後，在後續之正式檢查工程中，如同實施形態1般，基於被檢查對象的光學圖像來判定有無缺陷。

本實施形態之檢查對象，例如訂為和圖1~圖7等所示實施形態1之被檢查對象相同。也就是說，本實施形態之檢查對象，係在配置於設有第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，第2圖樣及第3圖樣則設於校準標記區域以外之切割道區域。

另，本實施形態中，也能將圖16~圖20等所示實施形態2之被檢查對象同樣地訂為被檢查對象。也就是說，本實施形態之檢查對象，係在配置於設有第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，校準標記區域，具有第2圖樣、及未配置有該第2圖樣之區域且形成校準標記之區域，該校準標記藉由和配置有該第2圖樣之區域的對比度差而用來校準，第3圖樣設計成亦可兼作前述校準標記。

是故，本實施形態之檢查對象中，如同實施形態1及實施形態2般，種類相同而尺寸相異之缺陷亦可有複數個。

此外，針對所使用之檢查裝置，如同實施形態1般，能夠使用圖9所示之檢查裝置100。

也就是說，本實施形態中使用之檢查裝置100的光學系統，具有偏光光束分離器202與2分之1波長板203與法拉第旋轉器204與對物透鏡205。又，如上述般，調節了對焦偏位後，利用從光源201射出的光，令其在偏光光束分離器202反射，令其穿透2分之1波長板203與法拉第旋轉器204與對物透鏡205。其結果，使來自光源201的光，成為相對於上述第1圖樣的反復方向而言具有落在例如-5度以上5度以下及85度以上95度以下之各範圍的角度以外的角度之偏光面的光，而照明樣板2。然後，構成為令在樣板2反射的光，穿透對物透鏡205與2分之1波長板203與法拉第旋轉器204與偏光光束分離器202後入射至感測器207，而獲得模擬缺陷的光學圖像。

以下，針對本實施形態，說明使用檢查裝置100而將和實施形態1同樣之樣板2訂為被檢查對象之例子。是故，針對和實施形態1共通之被檢查對象或檢查裝置等要素，係標注同一符號並省略重複說明。

圖28為本實施形態的檢查方法示意流程圖。本圖中，基於被檢查對象的光學圖像來判定有無缺陷之正式檢查工程係對應至S18及S19，S11~S17則對應至正式檢查工程前先進行之預備檢查工程。

又，本實施形態之檢查方法中，如圖28所示，如同實施形態1之圖8所示檢查方法的S1般，首先，樣板2 被載置於檢查裝置100的平台1上，進行板校準(S11)。

接著，如圖28所示，如同實施形態1之圖8所示檢查方法的S2般，將取得樣板2的光學圖像之感測器207的光量振幅予以最佳化(S12)。

接著、本實施形態之檢查方法中，如圖28所示，設定用來拍攝模擬缺陷的光學圖像之對焦偏位的條件範圍(S13)。

具體而言，係決定一條件範圍，該條件範圍被推定包含最佳的對焦偏位以作為解。例如，決定-0.5μm以上+0.5μm以下作為變動範圍。然後，以合焦點位置為中心，能夠將-0.5μm以上+0.5μm以下為止之範圍設定作為對焦偏位的條件範圍。

接著、如圖28所示，設定用來拍攝模擬缺陷的光學圖像之法拉第旋轉器204的旋轉角度的條件範圍。其結果，能夠設定穿透法拉第旋轉器204之光的偏光面的旋轉角度(法拉第旋轉角θ)的條件範圍，而對應至法拉第旋轉器204的旋轉角度(S14)。

具體而言，對於圖9所示檢查裝置100的法拉第旋轉器204，決定一條件範圍，該條件範圍被推定包含最佳的旋轉角度以作為解。例如，決定-5度以上+5度以下作為變動範圍。然後，以相對於形成於樣板2上之反復圖樣的反復方向而言呈45度之角度作為中心值，能夠將-5度以上+5度以下之範圍設定作為法拉第旋轉器204的旋轉角度的條件範圍。也就是說，能夠將相對於上述反復方向而言40度以上50度以下之範圍，設定作為法拉第旋轉器204的旋轉角度的條件範圍。其結果，能夠同樣地設定法拉第旋轉角θ的條件範圍，而對應至法拉第旋轉器204的旋轉角度的條件範圍。

接著，如圖28所示，將對焦偏位及法拉第旋轉器204的旋轉角度之條件，於S13及S14中所設定之各自的設定範圍內一面改變，一面取得設於第2圖樣之模擬缺陷的光學圖像(S15)。

也就是說，針對對焦偏位，以合焦點位置為中心，例如在-0.5μm以上+0.5μm以下為止之範圍內令對焦偏位的條件變化。此時，藉由改變樣板2的轉印面與對物透鏡205之焦點距離，能夠令對焦偏位的條件變化。

此外，針對法拉第旋轉器204的旋轉角度，以相對於上述樣板2之反復圖樣的反復方向而言呈45度之角度作為中心值，在-5度以上+5度以下之範圍內令法拉第旋轉器204的旋轉角度變化。也就是說，在相對於上述反復方向而言40度以上50度以下之範圍，令法拉第旋轉器204的旋轉角度變化。此時，藉由控制對法拉第旋轉器204的施加磁場的強度，能夠令法拉第旋轉器204的旋轉角度變化。然後，能夠改變穿透法拉第旋轉器204之光的偏光面的旋轉角度(法拉第旋轉角θ)，而對應至法拉第旋轉器204的旋轉角度的變化。其結果，能夠令法拉第旋轉角的條件變化。

針對圖28的S15中的模擬缺陷的光學圖像之拍攝，例如是在上述設定範圍內選擇複數個對焦偏位的條件，並一併在上述設定範圍內選擇複數個法拉第旋轉角的條件。此時，例如能夠將對焦偏位的條件訂為5條件，而將法拉第旋轉角的條件訂為5條件。

然後，圖28的S15的模擬缺陷的光學圖像之拍攝中，取得全部條件的模擬缺陷的光學圖像。也就是說，上述情形下，能夠遵照對焦偏位的5條件、及法拉第旋轉角的5條件，在25條件(5條件×5條件)的全部條件下，拍攝設於樣板2的第2圖樣之模擬缺陷的光學圖像。

此時，作為有關對焦偏位的5條件的選擇方法，例如像是(合焦點位置-0.5μm)、(合焦點位置-0.25μm)、(合焦點位置)、(合焦點位置+0.25μm)及(合焦點位置+0.5μm)的5條件這般，能夠設定成使得5條件成為等間隔。

此外，作為有關法拉第旋轉器的旋轉角度的5條件的選擇方法，例如像是(相對於反復方向而言呈40度之角度)、(相對於反復方向而言呈42.5度之角度)、(相對於反復方向而言呈45度之角度)、(相對於反復方向而言呈47.5度之角度)及(相對於反復方向而言呈50度之角度)的5條件這般，能夠設定成使得5條件成為等間隔。

另，拍攝上述模擬缺陷的光學圖像之條件，並不僅限於由對焦偏位的5條件及法拉第旋轉器204的旋轉角度的 5條件所建構之25條件。例如，亦可訂為由對焦偏位的3條件及法拉第旋轉器204的旋轉角度的3條件所建構之9條件(3條件×3條件)。此外，亦可訂為由對焦偏位的4條件及法拉第旋轉器204的旋轉角度的5條件所建構之20條件(4條件×5條件)等。也就是說，亦可將對焦偏位的條件數及法拉第旋轉器204的旋轉角度的條件數分別設定成為不同數。

接著，如圖28所示，將以各自不同條件拍攝出的全部圖像分別解析，進行彼此的比較，抽出用來判定有無缺陷之正式檢查工程的條件(S16)。也就是說，S16中，將拍攝出的全部圖像分別解析，遵照其解析結果，作為新的評估尺度，算出訊號/噪訊(S/N)比。此時，藉由該S16算出之訊號/噪訊(S/N)比，和上述實施形態1之檢查方法的S3等中被運用來求出最佳的焦點距離之尺度者並不相同。是故，以下為求簡便稱之為第2訊號/噪訊(S/N)比。然後，依據算出的第2訊號/噪訊(S/N)比，抽出後續的正式檢查工程的條件。

針對圖像之解析、及上述第2訊號/噪訊(S/N)比之算出，能夠使用檢查裝置100的圖像處理電路108依以下方式進行。

例如，拍攝設於樣板2的第2圖樣之模擬缺陷的光學圖像之工程(S15)中，假設以對焦偏位3條件及法拉第旋轉器204的旋轉角度3條件之9條件來進行光學圖像的拍攝。然後，拍攝出的9條件全部圖像中，設於第2圖樣之模擬缺陷，例如假設會如圖12的區域D2中的缺陷般，在光學圖像中看起來成為白色亮點。此外，依對焦偏位的條件及法拉第旋轉角的條件不同，除了模擬缺陷所引起之白色亮點，假設還會看見邊緣粗糙所引起之背景噪訊，其例如如圖12的區域D3中的缺陷般，成為灰階不一致而混雜著較濃灰色區域與較淡灰色區域之明暗不均。

然後，從上述9條件的全部圖像當中，將模擬缺陷所引起之白色亮點與背景的對比度高，且邊緣粗糙引起之背景噪訊受到抑制的缺陷圖像，抽出作為最佳的拍攝條件所致之缺陷圖像。然後，作為抽出的缺陷圖像的拍攝條件，將對焦偏位的條件、及作為法拉第旋轉角之法拉第旋轉器的旋轉角度的條件，決定成為後續正式檢查工程中的光學圖像的取得條件。

該正式檢查工程用之光學圖像的取得條件之抽出，係將拍攝出的9條件的全部圖像予以解析，並算出上述第2圖像訊號的訊號/噪訊(S/N)比來進行，具體而言能夠依以下方式進行。

首先，針對拍攝出的全部圖像的各者進行解析，如上述般，算出設於樣板2的第2圖樣而看起來成為白色亮點之模擬缺陷的訊號強度。

圖29為訊號強度的算出結果比較示意圖表。

如圖29所示，圖表的縱軸表示看起來成為白色亮點之模擬缺陷的訊號強度，橫軸表示對焦偏位的條件範圍。然後，將對焦偏位的具體的條件訂為3條件(F1、F2、 F3)，將法拉第旋轉器204的旋轉角度訂為3條件(P1、P2、P3)，將獲得之9條件的模擬缺陷的訊號強度繪製於圖表上。藉此，會獲得包含9條件的全部圖像的評估結果之3種的折線圖表，而對應至法拉第旋轉器204的旋轉角度的3條件(P1、P2、P3)。

圖29中，各繪製線之訊號強度，表示基於模擬缺陷之白色亮點的亮度有多高。此時，可知法拉第旋轉器204的旋轉角度為P3之條件中，缺陷訊號的強度高，基於模擬缺陷之白色亮點為最高亮度而容易看見。

接著，針對拍攝出的9種的全部圖像的各者進行解析，算出邊緣粗糙所引起之背景噪訊的強度。此時，邊緣粗糙所引起之背景噪訊的強度，係算出除了基於模擬缺陷之白色亮點以外之周圍區域的灰階的不一致程度而得。

圖30為邊緣粗糙所引起之背景噪訊的訊號強度的算出結果比較示意圖表。

如圖30所示，圖表的縱軸表示背景噪訊的強度，橫軸表示對焦偏位的條件範圍。然後，將對焦偏位的具體的條件訂為3條件(F1、F2、F3)，將法拉第旋轉器204的旋轉角度訂為3條件(P1、P2、P3)，將獲得之9條件的模擬缺陷的訊號強度繪製於圖表上。藉此，會獲得包含9條件的全部圖像的評估結果之3種的折線圖表，而對應至法拉第旋轉器204的旋轉角度的3條件(P1、P2、P3)。

此時，圖30所示背景噪訊的強度，表示邊緣粗糙所引起之背景噪訊為多高的強度。是故，可知法拉第旋轉器 204的旋轉角度為P3之條件中，背景噪訊的強度最高。另一方面，可知法拉第旋轉器204的旋轉角度為P2之條件中，背景噪訊的強度最低。

由圖29所示之算出結果，解出將法拉第旋轉器204的旋轉角度訂為P3之條件，能夠使得基於模擬缺陷之白色亮點成為最高亮度，為最有效的條件。然而，若還合併考量圖30所示之算出結果，可知法拉第旋轉器204的旋轉角度為P3之條件，其背景噪訊的強度強，因此實際上為難以判別真正缺陷之條件。

鑑此，本實施形態中，算出並使用將缺陷訊號的強度與邊緣粗糙所引起之背景噪訊併予納入考量之新的評估尺度。然後，對於含有模擬缺陷之被檢查對象，進行更有效的光學圖像之評估。

也就是說，例如算出將圖29所示模擬缺陷的訊號強度除以圖30所示邊緣粗糙所引起之背景噪訊的訊號強度而得之第2訊號/噪訊(S/N)比。然後，將此第2訊號/噪訊(S/N)比使用作為新的評估尺度，評估設於被檢查對象的第2圖樣之模擬缺陷的光學圖像。

圖31為第2訊號/噪訊(S/N)比的算出結果比較示意圖表。

如圖31所示，圖表的縱軸表示上述第2訊號/噪訊(S/N)比，橫軸表示對焦偏位的條件範圍。然後，將對焦偏位的具體的條件訂為3條件(F1、F2、F3)，將法拉第旋轉器204的旋轉角度訂為3條件(P1、P2、P3)，將獲得之9條件的第2訊號/噪訊(S/N)比繪製於圖表上。藉此，會獲得包含9條件的全部圖像的評估結果之3種的折線圖表，而對應至法拉第旋轉器204的旋轉角度的3條件(P1、P2、P3)。

圖31所示之第2訊號/噪訊(S/N)比，表示基於模擬缺陷之白色亮點有多容易看見。然後，可知法拉第旋轉器204的旋轉角度為P2之條件中，第2訊號/噪訊(S/N)比高。一併可知，對焦偏位的條件為F2之條件中，第2訊號/噪訊(S/N)比高。

由以上看出，模擬缺陷的光學圖像的評估中，除了缺陷訊號的強度高度外，邊緣粗糙所引起之背景噪訊少亦會有效地起作用。其結果，法拉第旋轉器的旋轉角度為P2而對焦偏位的條件為F2之條件，其模擬缺陷所引起之白色亮點與背景的對比度高，且邊緣粗糙引起之背景噪訊受到抑制，成為良好的拍攝條件。也就是說，能夠判斷其為對於被檢查對象的缺陷檢測而言最有效的條件。

接著，本實施形態之檢查方法，如圖28所示，針對對焦偏位的條件、及作為法拉第旋轉器204的旋轉角度之法拉第旋轉角，將上述良好的拍攝條件決定成為對於被檢查對象的缺陷檢測而言最有效的條件(S17)。

也就是說，圖31所示法拉第旋轉器204的旋轉角度為P2而對焦偏位的條件為F2之拍攝條件，會被確定成為正式檢查工程的光學圖像的取得條件。

接著，如圖28所示，如同實施形態1之圖8的檢查方法的S5般，取得樣板2的光學圖像(S18)。其後，如同實施形態1之檢查方法的S6般，基於樣板2的光學圖像，判定有無缺陷(S19)。

如上所述，按照本實施形態，係在樣板事先形成模擬缺陷。再者，將缺陷訊號的強度與邊緣粗糙所引起之背景噪訊的強度併予納入考慮而導入新的評估尺度，將含有模擬缺陷之被檢查對象的光學圖像的取得條件改為更良好的條件。

本實施形態之檢查方法，係利用上述模擬缺陷進行對焦偏位之調節，故能夠總是以良好的對焦偏位的狀態來做檢查。此外，其結果，能夠提高檢查結果的可靠性。

又，利用模擬缺陷，來找出摒除因邊緣粗糙而散射的明暗不均之條件，亦即入射至感測器之因邊緣粗糙而散射的光量會成為最小之法拉第旋轉角θ。如此一來，便能精度良好地進行比光學系統的解析限度還微細的圖樣之檢查。更詳細地說，是取得除去了邊緣粗糙所造成的明暗不均之光學圖像，而可進行短路缺陷或開路缺陷之檢查。

另，以上說明之本實施形態的例子中，是使用檢查裝置100而訂定和實施形態1同樣的樣板2作為被檢查對象，但如上述般，亦可使用檢查裝置100而訂定和實施形態2同樣的被檢查對象。

另，本發明並非由上述各實施形態所限定，在不脫離本發明要旨之範圍內，能夠進行各種變形而實施。

例如，上述實施形態中，講述了第1圖樣與第2圖樣為線與間距圖樣的例子，但亦能訂為線與間距圖樣以外的圖樣，例如矩形圖樣或孔圖樣。在此情形下，短路缺陷為矩形彼此或孔彼此短路之缺陷，開路缺陷為矩形或孔缺少之缺陷。

矩形圖樣或孔圖樣中，當鄰接之矩形或孔間的尺寸，於和X軸平行之方向及和Y軸平行之方向上為相異的情形下，必須令調整對焦偏位時的被檢查圖樣的方向、和正式檢查中取得光學圖像時的被檢查圖樣的方向一致。

圖21係第2圖樣97為孔圖樣、校準標記為+字形狀的例子。區域a3中，設有模擬了孔缺少而成的開路缺陷之模擬缺陷98。

此外，孔圖樣，於X方向的孔間距離Wx、及Y方向的孔間距離Wy為相異，故對焦偏位的最佳值，會因孔圖樣的方向而相異。也就是說，當樣板以X方向的孔間距離Wx會比Y方向的孔間距離Wy還大的方式被載置於平台上時之對焦偏位的最佳值、與當樣板以Y方向的孔間距離Wy會比X方向的孔間距離Wx還大的方式被載置於平台上時之對焦偏位的最佳值會相異。鑑此，例如如圖21般，改變構成十字形狀的標記之2個直線的寬度，使得較粗一方的直線的方向、和第2圖樣97中Y方向的孔間距離Wy會比X方向的孔間距離Wx還大之方向一致。藉此，便能夠容易地掌握當求出對焦偏位的最佳值時之被檢查圖樣的方向，故藉由令其和拍攝光學圖像時的圖樣的方向一致，便能在最佳的焦點位置拍攝光學圖像。

此外，實施形態1、2及3中，第2圖樣的形狀或尺寸訂為和第1圖樣同等。然而，第2圖樣並不限於此。當第1圖樣與第2圖樣的尺寸相異的情形下，利用(以第2圖樣作為背景圖樣之)模擬缺陷而求出之對焦偏位的最佳值或法拉第旋轉角θ的最佳值，可能會和第1圖樣的缺陷中的最佳值不一致。具體而言，是指當線與間距圖樣中的線寬或線間距離相異的情形下、孔圖樣中的孔徑或孔間距離相異的情形下，由線與間距圖樣中的各線的寬度尺寸與間隔(pitch)所規定出之占空比(duty ratio)，於對焦偏位調節圖樣區域或校準標記區域與被檢查區域為相異之情形等。在這樣的情形下，較佳是準備一將第2圖樣中的最佳值換算或修正為第1圖樣中的最佳值之係數。

又，本發明，亦可運用於樣板基板以外的基板，例如光罩基板。實施形態1及2中，是以設於樣板之圖樣作為被檢查對象，而在此樣板設置具有反映模擬缺陷或被檢查圖樣的方向之形狀的圖樣，但當以設於光罩之圖樣作為被檢查對象的情形下，是在和此被檢查圖樣同一面，配置具有反映模擬缺陷或被檢查圖樣的方向之形狀的圖樣。此時，模擬缺陷如同實施形態1或2般，設於仿造被檢查圖樣之圖樣。另，具有反映模擬缺陷或被檢查圖樣的方向之形狀的圖樣，可如實施形態1般設於對焦偏位調節圖樣區域，或亦可如實施形態2般設於校準標記區域。按照這樣的構成，可適當地調節對焦偏位，精度良好地檢測比檢查裝置的光學系統的解析限度還微細之光罩的圖樣的缺陷。

此外，實施形態1、2及3中，針對裝置構成或控制手法等對於本發明說明非直接必要之部分雖省略記載，但當然能夠適當選擇使用檢查裝置或檢查方法所必要之裝置構成或控制手法。其他具備本發明之要素，且所屬技術領域者可適當變更設計之所有檢查方法，均包含於本發明之範圍。

D1‧‧‧模擬缺陷

FA1‧‧‧對焦偏位調節圖樣區域

P1‧‧‧圖樣區域

P1-1‧‧‧第1圖樣

P1-2‧‧‧第2圖樣

P1-3‧‧‧第3圖樣

Sc1‧‧‧切割道區域

Sf1‧‧‧轉印面

Claims

一種檢查方法，係將從光源射出的光透過光學系統照射至基板，利用令在前述基板反射的光透過前述光學系統入射至感測器而獲得之光學圖像，來檢查有無缺陷之檢查方法，其特徵為：前述基板，具備由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第1圖樣、及和前述第1圖樣配置於同一面而和前述第1圖樣方向相同且由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第2圖樣、及設於前述第2圖樣而比前述光學系統的解析限度還微細之模擬缺陷、及和前述第1圖樣配置於同一面而具有反映了前述第1圖樣的方向之形狀且為前述光學系統的解析限度以上的尺寸之第3圖樣，具有：一面改變設有前述第1圖樣之面與前述光學系統之焦點距離一面拍攝前述模擬缺陷的光學圖像，以調節成該光學圖像中相對於作為基礎之階調值而言可獲得最強的前述模擬缺陷的訊號之對焦偏位之工程；調節成前述對焦偏位之後取得前述第1圖樣的光學圖像並檢查前述第1圖樣有無缺陷之工程。
如申請專利範圍第1項所述之檢查方法，其中，前述基板，係在配置於設有前述第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，前述第2圖樣及前述第3圖樣，設於前述校準標記區域以外之前述切割道區域。
如申請專利範圍第1項所述之檢查方法，其中，前述基板，係在配置於設有前述第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，前述校準標記區域，具有前述第2圖樣、及未配置有前述第2圖樣之區域且形成校準標記之區域，該校準標記藉由和配置有前述第2圖樣之區域的對比度差而用來校準，前述第3圖樣，兼作前述校準標記。
如申請專利範圍第1項所述之檢查方法，其中，前述模擬缺陷中，有複數個種類相同且尺寸相異之缺陷。
如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之檢查方法，其中，當於前述第1圖樣與前述第2圖樣有尺寸差的情形下，或當前述第1圖樣及前述第2圖樣皆為線與間距圖樣，且前述第1圖樣與前述第2圖樣中由各線的寬度尺寸與間距所規定出之占空比有差異的情形下，具有換算而使得從設於前述第2圖樣之模擬缺陷的光學圖像求出之對焦偏位在前述第1圖樣中成為最佳之工程。
如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之檢查方法，其中，前述光學系統，具有偏光光束分離器與2分之1波長板與法拉第旋轉器與對物透鏡，調節了前述對焦偏位之後，令從前述光源射出的光在前述偏光光束分離器反射，穿透前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述對物透鏡，成為相對於前述第1圖樣的反復方向而言具有落在-5度以上5度以下及85度以上95度以下之各範圍的角度以外的角度之偏光面的光，而照明前述基板，具有：令在前述基板反射的光，穿透前述對物透鏡與前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述偏光光束分離器後入射至前述感測器，而獲得前述模擬缺陷的光學圖像之工程；及從前述模擬缺陷的光學圖像求出每一像素的階調值，取得(1)使前述階調值的標準差成為最小之，前述法拉第旋轉器所致之光的偏光面的旋轉角度，或取得(2)將改變前述旋轉角度而取得的複數個模擬缺陷的光學圖像中的前述階調值的標準差，除以從前述階調值求出之平均階調值的平方根而得之值成為最小時的旋轉角度之工程；及對前述法拉第旋轉器施加磁場，使成為前述取得的旋轉角度之工程；及在前述磁場施加至前述法拉第旋轉器的狀態下，獲得前述第1圖樣的光學圖像之工程；及利用前述第1圖樣的光學圖像來檢查前述第1圖樣有無缺陷之工程；前述第1圖樣及前述第2圖樣，為線與間距圖樣，前述模擬缺陷中，存在線彼此短路之短路缺陷或線斷線之開路缺陷的至少其中一種、及邊緣粗糙所造成之缺陷。
如申請專利範圍第5項所述之檢查方法，其中，前述光學系統，具有偏光光束分離器與2分之1波長板與法拉第旋轉器與對物透鏡，調節了前述對焦偏位之後，令從前述光源射出的光在前述偏光光束分離器反射，穿透前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述對物透鏡，成為相對於前述第1圖樣的反復方向而言具有落在-5度以上5度以下及85度以上95度以下之各範圍的角度以外的角度之偏光面的光，而照明前述基板，具有：令在前述基板反射的光，穿透前述對物透鏡與前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述偏光光束分離器後入射至前述感測器，而獲得前述模擬缺陷的光學圖像之工程；及從前述模擬缺陷的光學圖像求出每一像素的階調值，取得(1)使前述階調值的標準差成為最小之，前述法拉第旋轉器所致之光的偏光面的旋轉角度，或取得(2)將改變前述旋轉角度而取得的複數個模擬缺陷的光學圖像中的前述階調值的標準差，除以從前述階調值求出之平均階調值的平方根而得之值成為最小時的旋轉角度之工程；及對前述法拉第旋轉器施加磁場，使成為前述取得的旋轉角度之工程；及在前述磁場施加至前述法拉第旋轉器的狀態下，獲得前述第1圖樣的光學圖像之工程；及利用前述第1圖樣的光學圖像來檢查前述第1圖樣有無缺陷之工程；前述第1圖樣及前述第2圖樣，為線與間距圖樣，前述模擬缺陷中，存在線彼此短路之短路缺陷或線斷線之開路缺陷的至少其中一種、及邊緣粗糙所造成之缺陷。
一種檢查方法，係將從光源射出的光透過光學系統照射至基板，利用令在前述基板反射的光透過前述光學系統入射至感測器而獲得之光學圖像，來檢查有無缺陷之檢查方法，其特徵為：前述基板，具備由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第1圖樣、及和前述第1圖樣配置於同一面而和前述第1圖樣方向相同且由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第2圖樣、及設於前述第2圖樣而比前述光學系統的解析限度還微細之模擬缺陷、及和前述第1圖樣配置於同一面而具有反映了前述第1圖樣的方向之形狀且為前述光學系統的解析限度以上的尺寸之第3圖樣，前述第1圖樣及前述第2圖樣，為線與間距圖樣，前述模擬缺陷中，存在線彼此短路之短路缺陷或線斷線之開路缺陷的至少其中一種、及邊緣粗糙所造成之缺陷，前述光學系統，構成為具有偏光光束分離器與2分之1波長板與法拉第旋轉器與對物透鏡，調節了前述對焦偏位之後，利用從前述光源射出的光，令其在前述偏光光束分離器反射，穿透前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述對物透鏡，成為相對於前述第1圖樣的反復方向而言具有落在-5度以上5度以下及85度以上95度以下之各範圍的角度以外的角度之偏光面的光，而照明前述基板，令在前述基板反射的光，穿透前述對物透鏡與前述2分之1波長板與前述法拉第旋轉器與前述偏光光束分離器後入射至前述感測器，而獲得前述模擬缺陷的光學圖像，具有：為了前述對焦偏位之調節而設定對焦偏位的條件範圍之工程；及為了調節照明前述基板的前述光的偏光面之，相對於前述第1圖樣的反復方向而言之角度，而設定前述法拉第旋轉器的角度的條件範圍之工程；及在前述對焦偏位的條件範圍及前述法拉第旋轉器的角度的條件範圍各自之範圍內，一面改變前述對焦偏位的條件及前述法拉第旋轉器的角度的條件一面拍攝複數個條件的前述模擬缺陷的光學圖像之工程；及解析前述拍攝出的複數個光學圖像，針對各者，將前述模擬缺陷的前述短路缺陷或開路缺陷的其中一方之訊號強度，除以前述邊緣粗糙所引起之噪訊的訊號強度而算出評估尺度之工程；及利用前述評估尺度，抽出用來獲得前述模擬缺陷的光學圖像之前述對焦偏位的條件及前述法拉第旋轉器的角度的條件，並決定用來檢查前述第1圖樣有無缺陷之前述對焦偏位的檢查條件及前述法拉第旋轉器的角度的檢查條件之工程；及遵照前述對焦偏位的檢查條件及前述法拉第旋轉器的角度的檢查條件，取得前述第1圖樣的光學圖像並檢查前述第1圖樣有無缺陷之工程。
如申請專利範圍第8項所述之檢查方法，其中，前述基板，係在配置於設有前述第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，前述第2圖樣及前述第3圖樣，設於前述校準標記區域以外之前述切割道區域。
如申請專利範圍第8項所述之檢查方法，其中，前述基板，係在配置於設有前述第1圖樣的區域的外周部之作為切割道之切割道區域具有校準標記區域，前述校準標記區域，具有前述第2圖樣、及未配置有前述第2圖樣之區域且形成校準標記之區域，該校準標記藉由和配置有前述第2圖樣之區域的對比度差而用來校準，前述第3圖樣，兼作前述校準標記。
如申請專利範圍第8項所述之檢查方法，其中，前述模擬缺陷中，有複數個種類相同且尺寸相異之缺陷。
一種樣板，其特徵為：在轉印面具有設有第1圖樣之圖樣區域及設於該圖樣區域的周圍之作為切割道之切割道區域，前述切割道區域，具有：配置有校準標記之校準標記區域；及設於前述校準標記區域以外的區域之第2圖樣及第3圖樣；及設於前述第2圖樣之模擬缺陷；前述第1圖樣，為比取得該第1圖樣的光學圖像來檢查有無缺陷之檢查裝置的光學系統的解析限度還微細之反復圖樣，前述第2圖樣，為和前述第1圖樣方向相同，且比前述光學系統的解析限度還微細之反復圖樣，前述模擬缺陷，比前述光學系統的解析限度還微細，前述第3圖樣，具有反映了前述第1圖樣的方向之形狀，為前述光學系統的解析限度以上之尺寸。
一種樣板，其特徵為：在轉印面具有設有第1圖樣之圖樣區域及設於該圖樣區域的周圍之作為切割道之切割道區域，在前述切割道區域，設有校準標記區域，前述校準標記區域，具有：和前述第1圖樣方向相同，且由比前述光學系統的解析限度還微細的反復圖樣所構成之第2圖樣；及設於前述第2圖樣而比前述光學系統的解析限度還微細之模擬缺陷；及未配置有前述第2圖樣之區域且形成校準標記之區域，該校準標記藉由和配置有前述第2圖樣之區域的對比度差而用來校準；前述校準標記，為前述光學系統的解析限度以上之尺寸，且具有反映前述第1圖樣的方向之形狀。