TWI676085B - 偏光影像取得裝置、圖案檢查裝置、偏光影像取得方法、及圖案檢查方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的一態樣的偏光影像取得裝置，具備：在與通過對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，將通過對物透鏡的光的通過區域縮小至包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域，同時使4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更通過區域的角度的可旋轉光圈；在通過區域的每個角度，將通過光圈的相對於通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波的旋轉型1/2波長板。

Description

偏光影像取得裝置、圖案檢查裝置、偏光影像取得方法、及圖案檢查方法
本發明係有關於偏光影像取得裝置、圖案檢查裝置、偏光影像取得方法、及圖案檢查方法。例如，關於用於半導體製造的曝光用遮罩基板的曝光影像的生成所能利用的取得偏光影像的裝置及方法、以及相關的檢查曝光用遮罩基板的圖案缺陷的裝置及方法。
近年來，隨著大規模積體電路(LSI)的高積體化及大容量化，半導體裝置所要求的電路線寬也越來越狹小。該等半導體元件係利用形成電路圖案的原始圖案(也稱為遮罩或光罩以下，總稱為遮罩)，藉由所謂的稱為步進器的縮小投影曝光裝置在晶圓上將圖案曝光轉印，形成電路來製造。因此，在製造用以將相關的微細電路圖案轉印至晶圓的遮罩時，會使用能夠描繪微細電路圖案的電子束之圖案描繪裝置。而且也有使用相關的圖案描繪裝置在晶圓上直接描繪圖案電路的情形。或者，除了電子束以外，也有嘗試開發使用雷射束來描繪的雷射束描繪裝置。 　　因此，對於需要相當大的製造成本的LSI製造來說，產率的提升是不可或缺的。不過，代表1G位元級的DRAM(隨機存取記憶體)，構成LSI的圖案從次微米等級變成了奈米等級。成為使產率降低的原因之一，有像是在半導體晶圓上利用光微影技術將超微細圖案曝光、轉印時使用的遮罩圖案缺陷。近年來，隨著在半導體晶圓上所形成的LSI圖案尺寸的微細化，作為圖案缺陷而必須檢出的尺寸也變得非常地細小。因此，檢查在LSI製造所使用的轉印用遮罩缺陷的圖案檢查裝置的高精度化也變得必要。 　　作為檢查方法，已知有利用擴大光學系統等，將在光蝕刻遮罩等試料上形成的圖案以預定倍率攝像的光學影像，與設計資料、或將試料上的同一圖案攝像的光學影像進行互相比較，來進行檢查的方法。例如，作為圖案檢查方法，有將同一遮罩上不同位置的同一圖案攝像的光學影像資料之間進行比較的「die to die(晶片-晶片)檢查」、或將經圖案設計的CAD資料在遮罩描繪圖案時，將變換成用以輸入描繪裝置的裝置輸入格式的描繪資料(設計圖案資料)輸入至檢查裝置，將其作為基底生成設計影像(參考影像)，並將其與將圖案攝像的成為測定資料的光學影像進行比較的「die to database(晶片-資料庫)檢查」。在相關的檢查裝置的檢查方法中，試料被載置於載台上，藉由移動載台使光束在試料上掃描，進行檢查。對試料，藉由光源及照射光學系統來照射光束。透過試料或被試料反射的光通過光學系統，成像於感測器上。由感測器所攝像的影像被作為測定資料送至比較電路。在比較電路中，在進行影像彼此的對位後，將測定資料與參考資料依照適當的演算法進行比較，若不一致的話，判定圖案有缺陷。 　　在製品周期短的半導體製品中，將製造所要時間縮短是重要的項目。將有缺陷的遮罩圖案曝光轉印至晶圓的話，由該晶圓所作成的半導體裝置會成為不良品。因此，進行遮罩的圖案缺陷檢查是重要的。接著，將在缺陷檢查中所發現的缺陷利用缺陷修正裝置來進行修正。但是，將所有發現的缺陷修正後，製造所需的時間會增加，造成製品價值降低。隨著檢查裝置的開發進展，在檢查裝置中，即便是非常小的偏差也會判定成有圖案缺陷。但是，在實際的曝光裝置中將遮罩圖案轉印至晶圓上時，在晶圓上電路的斷線或/及短路等若沒有引起缺陷的話，是可以作為積體電路使用的。因此，期望能取得曝光裝置在晶圓上曝光的曝光影像。但是，相對於在曝光裝置中將遮罩圖案縮小而在晶圓成像，在檢查裝置中係將遮罩圖案擴大而成像於感測器。因此，相對於遮罩基板2次側的光學系統的構成本來就不同。因此，即便再怎麼使照明光的狀態一致於曝光裝置，原封不動將曝光裝置轉印時的圖案影像以檢查裝置來重現是有困難的。 　　在此，已揭示有關於利用空中影像所形成的像，檢查以曝光裝置曝光轉印的曝光影像的專用機(例如，參照特開2001-235853號公報)。 　　如同上述，要求能重現以曝光裝置轉印時的圖案影像。在這裡，發明者為了作成以曝光裝置轉印時的曝光影像，進行了在本案的優先權主張的基礎的日本專利申請號2017-119850的申請時未被公開的關於將P偏光波與S偏光波分開攝像的方法的日本專利申請(日本專利申請號2015-218287)。日本專利申請號2015-218287的內容已被合併。藉由相關的手法，雖然能夠將P偏光波與S偏光波同時攝像，但將P偏光波與S偏光波分開攝像的方法並不限於此。因此，需要開發別的構成的將P偏光波與S偏光波分開攝像的手法。 　　又，藉由上述方法，雖然能夠將P偏光波與S偏光波同時攝像，但是並非偏光影像，而是將圖案像攝像，在進行比較的通常圖案檢查中，難以同時進行透過檢查與反射檢查。在透過檢查與反射檢查中，同時對試料面上的不同位置分別照明檢查光，將在不同的位置的圖案一者作為透過像，另一者作為反射像來攝像。藉此，因為像在透過與反射時不重疊，能夠將各個像以高精度攝像。但是，在將P偏光波與S偏光波分開攝像的手法中，為了將相同位置的像分成P偏光波與S偏光波，而使用相同成像光學系統的話，與同時進行透過檢查與反射檢查時的像相比成像位置會有偏差。因此，期望開發在偏光影像的取得與通常的圖案檢查之間能夠共用成像光學系統來取得偏光影像的新機構。 　　再來，為了將得到的影像盡量接近曝光影像，不只是P偏光波的影像及S偏光波的影像這2個影像，還希望有更多自由度。
本發明的一態樣為提供一種為了以高自由度作成由曝光裝置轉印時的曝光影像所能夠利用的偏光影像的裝置及方法。又，本發明的其他態樣為提供一種將成像光學系統在偏光影像的取得與通常的圖案檢查之間能夠共用的裝置及方法。 　　本發明的一態樣的偏光影像取得裝置，具備： 　　一種偏光影像取得裝置，具備：載置形成有圖案的曝光用遮罩基板的可移動載台； 　　將透過遮罩基板的透過光入射的對物透鏡； 　　在與通過對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，將通過對物透鏡的光的通過區域縮小至包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域，同時使4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更通過區域的角度的可旋轉光圈； 　　在通過區域的每個角度，將通過光圈的相對於通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波的旋轉型1/2波長板； 　　將第1方向的偏光波的軌道與第2方向的偏光波的軌道分離的羅雄稜鏡； 　　使通過羅雄稜鏡的第1方向的偏光波與第2方向的偏光波分別成像於不同的成像位置的成像透鏡； 　　在與第1方向的偏光波的成像位置不同的第2方向的偏光波的成像位置，將第2方向的偏光波反射的反射鏡； 　　作為第1方向的偏光波的光學影像，將P偏光成分的偏光波的光學影像與S偏光成分的偏光波的光學影像，因應光圈的通過區域的角度替換並同時攝像的第1影像感測器； 　　作為第2方向的偏光波的光學影像，將S偏光成分的偏光波的光學影像與P偏光成分的偏光波的光學影像，因應光圈的通過區域的角度替換並同時攝像的第2影像感測器。 　　本發明的一態樣的圖案檢查裝置，具備： 　　載置形成有圖案的曝光用遮罩基板的可移動載台； 　　將透過遮罩基板的透過光入射的對物透鏡； 　　在與通過對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，將通過對物透鏡的光的通過區域縮小至包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域，同時使4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更通過區域的角度的可旋轉光圈； 　　將通過光圈的相對於通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波的旋轉型1/2波長板； 　　將第1方向的偏光波的軌道與第2方向的偏光波的軌道分離的羅雄稜鏡； 　　使通過羅雄稜鏡的第1方向的偏光波與第2方向的偏光波分別成像於不同的成像位置的成像透鏡； 　　在與第1方向的偏光波的成像位置不同的第2方向的偏光波的成像位置，將第2方向的偏光波反射的反射鏡； 　　作為第1方向的偏光波的光學影像，將P偏光成分的偏光波的光學影像與S偏光成分的偏光波的光學影像，因應光圈的通過區域的角度替換並同時攝像的第1影像感測器； 　　作為第2方向的偏光波的光學影像，將S偏光成分的偏光波的光學影像與P偏光成分的偏光波的光學影像，因應光圈的通過區域的角度替換並同時攝像的第2影像感測器。 　　在將照明光分岐至對物透鏡的同時，藉由對物透鏡，使反射遮罩基板的反射光通過的束分光鏡； 　　使光圈與1/2波長板與羅雄稜鏡在光路上與光路外之間移動的第1搬送機構； 　　使束分光鏡在光路上與光路外之間移動的第2搬送機構； 　　其中， 　　在取得偏光影像時，光圈與1/2波長板與羅雄稜鏡取代束分光鏡而配置於光路上，在進行圖案檢查時，束分光鏡取代光圈與1/2波長板與羅雄稜鏡而配置於光路上； 　　成像透鏡在進行圖案檢查時，將透過光與反射光的一者成像於第1方向的偏光波的成像位置，並且將透過光與反射光的另一者成像於第2方向的偏光波的成像位置； 　　反射鏡在進行圖案檢查時，在第2方向的偏光波的成像位置將透過光與反射光之中的另一者反射； 　　第1影像感測器在進行圖案檢查時，將透過光與反射光之中的一者的像攝像； 　　第2影像感測器在進行圖案檢查時，將透過光與反射光之中的另一者的像攝像； 　　本發明的一態樣的偏光影像取得方法，包含以下動作： 　　對形成有圖案的曝光用遮罩基板成像照明光； 　　將照明光透過遮罩基板的透過光入射至對物透鏡； 　　在與通過對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，利用成為包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域開口的可旋轉光圈，將在2個區域通過前述對物透鏡的光的通過區域縮小，同時使4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更通過區域的角度； 　　利用旋轉型1/2波長板，在每個通過區域的角度，將通過光圈的相對於通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波； 　　利用羅雄稜鏡，將第1方向的偏光波的軌道與第2方向的偏光波的軌道分離； 　　利用成像透鏡，使通過羅雄稜鏡的第1方向的偏光波與第2方向的偏光波分別成像於不同的成像位置； 　　利用反射鏡，在與第1方向的偏光波的成像位置不同的第2方向的偏光波的成像位置，將第2方向的偏光波反射； 　　利用第1影像感測器，作為第1方向的偏光波的光學影像，將P偏光成分的偏光波的光學影像與S偏光成分的偏光波的光學影像，因應光圈的通過區域的角度替換並同時攝像； 　　利用第2影像感測器，作為第2方向的偏光波的光學影像，將S偏光成分的偏光波的光學影像與P偏光成分的偏光波的光學影像，因應光圈的通過區域的角度替換並同時攝像； 　　本發明的一態樣的圖案檢查方法，包含以下動作： 　　對形成圖案的曝光用的遮罩基板成像第1照明光； 　　將第1照明光透過遮罩基板的第1透過光入射至對物透鏡； 　　在與通過對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，利用成為包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域開口的可旋轉光圈，將在2個區域通過前述對物透鏡的光的通過區域縮小，同時使4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更通過區域的角度； 　　利用旋轉型1/2波長板，在每個通過區域的角度，將通過光圈的相對於通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波； 　　利用羅雄稜鏡，將第1方向的偏光波的軌道與第2方向的偏光波的軌道分離； 　　利用成像透鏡，使通過羅雄稜鏡的第1方向的偏光波與第2方向的偏光波分別成像於不同的成像位置； 　　利用反射鏡，在與第1方向的偏光波的成像位置不同的第2方向的偏光波的成像位置，將第2方向的偏光波反射； 　　利用第1影像感測器，作為第1方向的偏光波的光學影像，將P偏光成分的偏光波的光學影像與S偏光成分的偏光波的光學影像，因應光圈的通過區域的角度替換並同時攝像； 　　利用第2影像感測器，作為第2方向的偏光波的光學影像，將S偏光成分的偏光波的光學影像與P偏光成分的偏光波的光學影像，因應光圈的通過區域的角度替換並同時攝像； 　　使光圈與1/2波長板與羅雄稜鏡從光路上向光路外移動； 　　使束分光鏡從光路外向光路上移動； 　　利用透過檢查照明光學系統，對遮罩基板照明第2照明光； 　　利用反射檢查照明光學系統，對遮罩基板照明第3照明光； 　　使第2照明光透過遮罩基板的第2透過光、及3照明光從遮罩基板反射的反射光，通過對物透鏡及束分光鏡入射至成像透鏡； 　　利用成像透鏡，將第2透過光與反射光的一者成像於第1方向的偏光波的成像位置，並且將第2透過光與反射光的另一者成像於第2方向的偏光波的成像位置； 　　利用反射鏡，在第2方向的偏光波的成像位置將第2透過光與反射光之中的另一者反射； 　　利用第1影像感測器，將第2透過光與前述反射光之中的一者的像攝像； 　　利用第2影像感測器，將第2透過光與前述反射光之中的另一者的像攝像。
詳細的說明 　　以下，在實施形態中，說明有關取得為了以高自由度作成由曝光裝置轉印時的曝光影像所能夠利用的偏光影像的裝置及方法。又，說明有關能將成像光學系統在偏光影像的取得與通常的圖案檢查之間共用的裝置及方法。 　　 實施形態1. 　　圖1為表示實施形態1的圖案檢查裝置的構成的構成圖。圖1中，檢查形成於遮罩基板101的圖案缺陷的檢查裝置100具備：光學影像取得機構150、及控制系統電路160(控制部)。 　　光學影像取得機構150(偏光影像取得裝置)具有：光源103、透過檢查照明光學系統170(透過照明光學系統)、反射檢查照明光學系統175(反射照明光學系統)、以可移動的方式配置的XYθ載台102、光圈173、擴大光學系統104、旋轉光圈199、旋轉型1/2波長板190(λ/2波長板)、羅雄稜鏡(Rochon prism)192、反射鏡174、束分光鏡191、搬送機構194、195、196、2個光二極體陣列105、205(感測器的一例)、2個感測器電路106、206、2個條紋圖案記憶體123、223、及雷射量測系統122。XYθ載台102上載置有遮罩基板101。作為遮罩基板101，例如，包含在晶圓等半導體基板轉印圖案的曝光用光罩。又，在該光罩中，形成有由成為檢查對象的複數圖形圖案所構成的圖案。其中，示出了相同的2個圖案在左右形成的情形。遮罩基板101，例如，將圖案形成面朝向下側配置於XYθ載台102。 　　透過檢查照明光學系統170具有：投影透鏡180、照明形狀切換機構181、及成像透鏡182。又，透過檢查照明光學系統170具有其他的透鏡、反射鏡、及/或光學元件也可以。反射檢查照明光學系統175具有照明與來自光源103的透過檢查照明光分離的反射檢查照明光的至少1個透鏡。反射檢查照明光學系統175具有其他的透鏡、反射鏡、及/或光學元件也可以。 　　擴大光學系統104具有：對物透鏡171、成像透鏡172、及成像透鏡176、178。對物透鏡171、成像透鏡172、及成像透鏡176、178分別藉由至少1個透鏡來構成。又，在對物透鏡171與成像透鏡172之間、成像透鏡172與成像透鏡176之間、及/或成像透鏡172與成像透鏡178之間，具有其他透鏡、及/或反射鏡也可以。 　　在控制系統電路160中，控制檢查裝置100全體的控制計算機110通過匯流排120連接至位置電路107、比較電路108、參考影像作成電路112、自動裝載器控制電路113、載台控制電路114、模式切換控制電路140、磁碟裝置109、磁帶裝置115、可撓性碟片裝置(FD)116、CRT117、圖案監視器118、及印刷機119。又，感測器電路106連接至條紋圖案記憶體123，條紋圖案記憶體123連接至比較電路108。同樣地，感測器電路206連接至條紋圖案記憶體223，條紋圖案記憶體223連接至比較電路108。又，XYθ載台102藉由X軸馬達、Y軸馬達、θ軸馬達來驅動。 　　搬送機構194根據模式切換控制電路140的控制，使旋轉光圈199及旋轉型1/2波長板190從光路上向光路外、及從光路外向光路上移動。搬送機構196根據模式切換控制電路140的控制，使羅雄稜鏡192從光路上向光路外、及從光路外向光路上移動。搬送機構195根據模式切換控制電路140的控制，使束分光鏡191從光路上向光路外、及從光路外向光路上移動。此外，在圖1之例中，雖示出以相同搬送機構194搬送旋轉光圈199及旋轉型1/2波長板190的情形，但以個別的搬送機構搬送也可以。同樣地，以相同搬送機構搬送旋轉光圈199及旋轉型1/2波長板190及羅雄稜鏡192也可以。 　　在實施形態1中，以可切換：取得偏光影像並利用相關的偏光影像的檢查(偏光影像檢查模式(1))、以及將高倍率的圖案像攝像並檢查相關的圖案像的檢查(通常檢查模式(2))的方式構成。在偏光影像檢查模式(1)中，在檢查裝置100中，藉由：光源103、透過檢查照明光學系統170、XYθ載台102、光圈173、擴大光學系統104、旋轉光圈199、旋轉型1/2波長板190、羅雄稜鏡192、反射鏡174、光二極體陣列105、205、及感測器電路106、206來構成高倍率的檢查光學系統。在通常檢查模式(2)中，在檢查裝置100中，藉由：光源103、透過檢查照明光學系統170、反射檢查照明光學系統175、XYθ載台102、擴大光學系統104、束分光鏡191、反射鏡174、光二極體陣列105、205、及感測器電路106、206來構成高倍率的檢查光學系統。例如，構成400～500倍的倍率的檢查光學系統。 　　此外，XYθ載台102在控制計算機110的控制下藉由載台控制電路114來驅動。藉由在X方向、Y方向、θ方向上驅動的3軸(X-Y-θ)馬達的各種驅動系統而呈可移動。該等X馬達、Y馬達、θ馬達例如可以使用線性馬達。XYθ載台102藉由XYθ各軸的馬達在水平方向及旋轉方向上呈可移動。接著，對物透鏡171在控制計算機110的控制下藉由圖未示的自動對焦(AF)控制電路來動態地調整遮罩基板101的圖案形成面上的焦點位置(光軸方向：Z軸方向)。對物透鏡171，例如，被藉由圖未示的壓電元件在光軸方向(Z軸方向)移動，來調整焦點位置。或者固定對物透鏡171的位置，藉由圖未示的自動對焦(AF)控制電路將XYθ載台102動態地在光軸方向(Z軸方向)移動，將對物透鏡171的焦點位置調整至遮罩基板101的圖案形成面也較合適。配置於XYθ載台102上的遮罩基板101的移動位置由雷射量測系統122來測定，並供應至位置電路107。 　　成為遮罩基板101的圖案形成的基礎之設計圖案資料(描繪資料)從檢查裝置100的外部被輸入，並儲存於磁碟裝置109中也可以。 　　在這裡，圖1記載了說明實施形態1所必要的構成部分。對於檢查裝置100來說，當然也可以包含通常、必要的其他構成。 　　圖2A及圖2B為用以比較實施形態1的檢查裝置中的開口數與曝光裝置中的開口數的概念圖。在圖2A中，示出了將形成於遮罩基板300的圖案曝光轉印至半導體基板的步進器等曝光裝置的光學系統之一部分。在曝光裝置中，圖未示的照明光被照明至遮罩基板300，來自遮罩基板300的透過光301入射至對物透鏡302，通過對物透鏡302的光305向半導體基板304(晶圓：被曝光基板)成像。此外，在圖2A中，雖然示出1個對物透鏡302(縮小光學系統)，但複數透鏡的組合也可以。在這裡，在現狀的曝光裝置中，將形成於遮罩基板300的圖案，例如，縮小成1/4並曝光轉印至半導體基板304。此時相對於曝光裝置的半導體基板304的開口數NAi(影像i側的開口數)，例如，設定成NAi＝1.4。換言之，可通過對物透鏡302的對物透鏡302的開口數NAi(影像i側的開口數)，例如，設定成NAi＝1.4。在曝光裝置中，因為將來自遮罩基板300的透過光像縮小成1/4，對物透鏡302的相對於遮罩基板300的靈敏度成為1/4。換言之，從遮罩基板300向對物透鏡302的透過光在入射時的可入射的對物透鏡302的開口數NAo(物體o側的開口數)，例如，成為NAi的1/4，即NAo＝0.35。因此，在曝光裝置中，將來自開口數NAo＝0.35的光束的遮罩基板300的透過光像作為非常廣開口數NAi＝1.4的光束的像而曝光轉印至半導體基板304。 　　相對於此，在實施形態1的檢查裝置100中，如圖2B所示的檢查裝置100的一部分那樣，以圖未示的照明光照明遮罩基板101，來自遮罩基板101的透過光11入射至包含對物透鏡的擴大光學系統104，通過擴大光學系統104的光12成像至光二極體陣列105(影像感測器)。此時，從遮罩基板101向擴大光學系統104的透過光11在入射時的可入射的對物透鏡的開口數NAo(物體o側的開口數)，例如，設定成NAo＝0.9。在檢查裝置100中，因為將來自遮罩基板300的透過光像以較能檢查的方式擴大成200～500倍，擴大光學系統104的相對於遮罩基板101的靈敏度成為200～500。因此，擴大光學系統104的相對於光二極體陣列105的開口數NAi(影像i側的開口數)成為NAo的1/500～1/200，例如，成為開口數NAi＝0.004。 　　因此，成為NAo＝0.35的曝光裝置的對物透鏡302所得到的光的資訊量與例如成為NAo＝0.9的檢查裝置100的對物透鏡所得到的光的資訊量，本來就不同。因此，半導體基板304上的像、與光二極體陣列105的受光面上的像，因為光束數自體就不同，難以得到相同的像。在這裡，為了與曝光裝置的對物透鏡302相等，以光圈173將光束縮小，將檢查裝置100的對物透鏡的NAo例如設定成NAo＝0.35。藉此，可以一致於光束數。但是，在檢查裝置100中，因為將來自遮罩基板300的透過光像以較能檢查的方式擴大成200～500倍，擴大光學系統104的相對於遮罩基板101的靈敏度成為200～500。因此，擴大光學系統104的相對於光二極體陣列105的開口數NAi(影像i側的開口數)無法像曝光裝置的對物透鏡302那樣成為非常廣的開口數NAi＝1.4，而成為NAo的1/500～1/200，例如，成為開口數NAi＝0.001。因此，擴大光學系統104的相對於光二極體陣列105的開口數NAi(影像i側的開口數)，成為比曝光裝置的對物透鏡302(縮小光學系統)還十足地小的開口數NAi。此外，在圖2B中，雖僅記載擴大光學系統104，但在擴大光學系統104內配置有複數透鏡。擴大光學系統104內如同上述至少具有：對物透鏡171、成像透鏡172、及成像透鏡176(成像透鏡178)。 　　因此，對物透鏡171，在將遮罩基板101配置於曝光裝置的情形時，以與入射來自遮罩基板101的透過光而在半導體基板304成像的曝光裝置的對物透鏡302入射來自遮罩基板101的透過光301的情形時同樣的開口數NAo(NAo＝0.35)，入射在遮罩基板101上成像的照明光通過遮罩基板101的透過光190。又，成像透鏡176(及成像透鏡178)使通過擴大光學系統104內的光，以比曝光裝置的對物透鏡302還十足地小的開口數NAi(NAi＝0.001)來成像。 　　圖3為用以說明關於實施形態1的比較例中的S偏光波與P偏光波的特性的圖。在圖3中，示出了通過成為比較例的曝光裝置的對物透鏡302的光305在半導體基板304成像的狀態的一例。因為對物透鏡302的相對於半導體基板304的開口數NAi(影像i側的開口數)成為非常廣的開口數NAi＝1.4，因光的干涉效果，光305的特別是P偏光成分的振幅會減少、消失、或是反轉。 　　圖4為用以比較實施形態1及比較例中的影像側開口數與S偏光波及P偏光波的關係的圖。如同上述，在曝光裝置中，因為對物透鏡302的半導體基板304側的開口數NAi為NAi＝1.4非常大，如圖4所示，P偏光成分的振幅會減少、消失、或是反轉。又，關於S偏光成分的振幅，不管對物透鏡302的半導體基板304側的開口數NAi為何，都維持相同狀態。 　　另一方面，如同上述，在檢查裝置100中，因為擴大光學系統104的光二極體陣列105側的開口數NAi為NAi＝0.001，與曝光裝置的對物透鏡302相比非常地(充分地)小，不會產生相關的P偏光成分的振幅減少等。關於S偏光成分的振幅相樣維持相同狀態。 　　在曝光裝置中成像於半導體基板304的遮罩圖案像的光、以及在檢查裝置100中成像於光二極體陣列105的遮罩圖案像的光，都是P偏光成分與S偏光成分的合成光，若P偏光成分不同的話，所得到的光學影像不會成為相同的影像。 　　在這裡，在實施形態1中，根據相關的現象，在檢查裝置100中，將成像於光二極體陣列105的遮罩圖案像以P偏光成分的像與S偏光成分的像分離來取得。藉此，藉由調整P偏光成分與S偏光成分的合成的方式(比例)等，能夠從在光二極體陣列105所攝像的2種類影像來生成曝光影像。再來，在實施形態1中，非將P偏光成分的像與S偏光成分的像1個1個取得，而藉由將相同位置的影像分別以複數取得，提高合成時的自由度。 　　圖5為表示實施形態1的圖案檢查方法的要部工程的流程圖。在圖5中，實施形態1的圖案檢查方法，實施：模式選擇工程(S102)、搬出工程(S104)、搬入工程(S106)、光圈解除處理工程(S108)、照明光學系統切換工程(S110)、掃描工程(S112)、比較工程(S114)、搬出工程(S204)、搬入工程(S206)、光圈處理工程(S208)、照明光學系統切換工程(S210)、旋轉光圈及1/2波長板的角度設定工程(S212)、掃描工程(S214)、合成工程(S220)、比較工程(S230)之各工程。 　　在模式選擇工程(S102)中，在取得偏光影像並撰擇利用相關的偏光影像的偏光影像檢查模式(1)時，在偏光影像檢查模式(1)中，實施圖5的各工程之中的搬出工程(S204)、搬入工程(S206)、光圈處理工程(S208)、照明光學系統切換工程(S210)、旋轉光圈及1/2波長板的角度設定工程(S212)、掃描工程(S214)、合成工程(S220)、比較工程(S230)的各工程。 　　在模式選擇工程(S102)中，在攝像高倍率的圖案像並選擇檢查相關的圖案像的通常檢查模式(2)時，在通常檢查模式(2)中，實施圖5的各工程之中的搬出工程(S104)、搬入工程(S106)、光圈解除處理工程(S108)、照明光學系統切換工程(S110)、掃描工程(S112)、比較工程(S114)的各工程。 　　因此，首先，在模式選擇工程(S102)中，由使用者選擇偏光影像檢查模式(1)與通常檢查模式(2)中的一者。例如，可以從圖未示的鍵盤、滑鼠、觸控面板等來選擇檢查模式(1)(2)的一者。接著，相關的被選擇的檢查模式的資訊，在控制計算機110的控制下，被輸出至模式切換控制電路140。模式切換控制電路140依照輸入的檢查模式的資訊，切換檢查光學系統的配置等。首先，說明關於選擇偏光影像檢查模式(1)的情形。 　　圖6為表示實施形態1的偏光影像檢查模式中的檢查光學系統的構成的一例的圖。圖6中示出圖1的構成的一部分。圖6中，虛線表示來自各透鏡的瞳位置。此外，關於圖1與圖6的各構成的位置縮尺等並非一致。 　　作為搬出工程(S204)，搬送機構195根據模式切換控制電路140的控制，使束分光鏡191從光路上向光路外移動。原本束分光鏡191就配置於光路外時，可以省略相關動作。 　　作為搬入工程(S206)，搬送機構194根據模式切換控制電路140的控制，使旋轉光圈199、及旋轉型1/2波長板190從光路外向光路上移動。旋轉光圈199、及旋轉型1/2波長板190，相對於對物透鏡171配置於與遮罩基板101相反側的位置。特別是旋轉型1/2波長板190配置於對物透鏡171的瞳位置附近。 　　又，搬送機構196根據模式切換控制電路140的控制，使羅雄稜鏡192從從光路外向光路上移動。具體來說，在束分光鏡191被從光路內搬出至光路外而形成的光路上的空間區域附近，配置羅雄稜鏡192。 　　作為光圈處理工程(S208)，模式切換控制電路140將光圈173的開口部的直徑縮小，而將可通過的光束縮小，使對物透鏡171的NAo等於曝光裝置的對物透鏡302。例如，將檢查裝置100的對物透鏡的NAo例如設定成NAo＝0.35。 　　作為照明光學系統切換工程(S210)，照明形狀切換機構181切換包含透鏡、及反射鏡等的光學元件，使得透過檢查用的照明光(檢查光)的形狀成為與在曝光裝置使用的照明形狀相同的照明形狀。相關的光學元件可以一致於曝光裝置的照明條件而以預先切換可能的方式配置。 　　作為旋轉光圈及1/2波長板的角度設定工程(S212)，模式切換控制電路140設定旋轉光圈199的通過區域的角度。又，模式切換控制電路140設定旋轉型1/2波長板190的角度。 　　圖7A及圖7B為表示實施形態1的偏光成分的狀態的一例的圖。在實施形態1中，如圖7A所示，將在以透過光的光軸作為中心的圓周的接線方向上偏光方向所指向的偏光成分作為S偏光成分。接著，如圖7B所示，將在以透過光的光軸作為中心的圓的徑方向(放射方向)上偏光方向所指向的偏光成分作為P偏光成分。換言之，在與透過光的進行方向垂直的面內，在透過光的圓內的任何位置P偏光成分與S偏光成分都垂直。 　　從圖8A到圖8D為表示實施形態1的旋轉光圈的角度與P偏光成分及S偏光成分與通過旋轉型1/2波長板後的P偏光成分及S偏光成分的圖。旋轉光圈199如圖8A～圖8D所示，被分成在垂直於進行方向的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域。接著，包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域40a、40b成為光的通過區域。在圖8A～圖8D之例中，圓被8等分，包夾其中的中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域40a、40b成為光的通過區域(開口部)。從圖8A到圖8D之例中，將旋轉光圈199設定成0°、45°、90°、及135°的4個角度。藉此，將通過對物透鏡171的光的通過區域縮小至包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域40a、40b內，同時使旋轉光圈199的8個區域(4n個區域)以每2個(區域40a、40b)依序成為通過區域。在旋轉光圈199的每個角度，實施接下來的掃描工程(S214)。旋轉光圈199的通過區域的角度，以通過中心軸的前述通過區域的中心線來定義。 　　作為掃描工程(S214)，光學影像取得機構150取得形成於遮罩基板101上的圖案的光學影像。具體來說，以接下來的方式動作。 　　在圖6中，從光源103產生成為檢查光的紫外域以下的波長的雷射光(例如，DUV光)。所產生的光，被投影透鏡180照明至照明形狀切換機構181，藉由照明形狀切換機構181，將照明光(檢查光)的形狀變更成與在曝光裝置所使用的照明形狀相同的照明形狀。與在相關的曝光裝置所使用的照明形狀相同的照明光(第1照明光)，藉由成像透鏡182來從與遮罩基板101的圖案形成面相反的裏面側成像至遮罩基板101的圖案形成面。透過遮罩基板101的透過光(遮罩圖案像)，入射至被光圈173縮小成與曝光裝置的對物透鏡302(縮小光學系統)入射來自遮罩基板101的透過光的情形一樣的開口數NAo(NAo＝0.35)的對物透鏡171，藉由對物透鏡171來平行投影至旋轉光圈199。藉此，檢查裝置100至此為止的光學條件能與曝光裝置一樣。 　　接著，旋轉光圈199將通過對物透鏡171的光的通過區域縮小至包夾旋轉光圈199的中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域40a、40b內。其中，例如，通過區域的角度設定成0°。藉此，能夠使通過對物透鏡171的光通過1/4。 　　旋轉型1/2波長板190，在旋轉光圈199的通過區域的每個角度，將通過旋轉光圈199的相對於旋轉光圈199的通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的例如0°及90°(第1及第2方向)的偏向波。 　　在圖8A之例中，示出由旋轉光圈199的2個區域40a、40b構成的通過區域，相對於垂直於進行方向(z方向)的面(x，y面)內的x軸，設定成0°的位置的情形。因此，通過通過區域為0°的狀態的旋轉光圈199的光(通過光全體的1/(2n))的P偏光成分成為與通過區域的角度為同方向的0°的偏光成分，S偏光成分成為與通過區域的角度垂直方向的90°的偏光成分。在相關的情形中，將旋轉型1/2波長板190的光學軸設定成在0°加上45°的m倍(m為整數)的角度。藉此，能夠將通過旋轉型1/2波長板190的P偏光成分與S偏光成分，變換成0°的偏向波(第1方向的偏光波)與90°的偏光波(第2方向的偏光波)。在圖8A之例中，P偏光成分成為0°的偏向波(第1方向的偏光波)，S偏光成分成為90°的偏光波(第2方向的偏光波)。 　　圖9為用以說明實施形態1的旋轉型1/2波長板的配置位置的圖。旋轉型1/2波長板190，相對於對物透鏡171配置於與遮罩基板101相反側的位置，即對物透鏡171的瞳位置附近。在旋轉型1/2波長板190的位置的光線擴展，較佳為對物透鏡171的瞳徑D(通過對物透鏡171的軸上平行光束的最大徑)的5％以下。因此，旋轉型1/2波長板190的配置位置的從對物透鏡171的瞳位置的偏差量ΔL，使用對物透鏡171的瞳徑D、對物透鏡171的視角徑d、對物透鏡171的焦距f，滿足以下的式(1)者較佳。 　　(1)　ΔL＜0.05・D・f/d 　　因此，旋轉型1/2波長板190，從對物透鏡171的瞳位置開始，配置於相關的瞳位置的偏差量ΔL內即可。 　　透過旋轉型1/2波長板190的透過光入射至羅雄稜鏡192。羅雄稜鏡192將透過光的0°的偏光波(第1方向的偏光波)的軌道與90°的偏光波(第2方向的偏光波)的軌道分離。在圖6之例中，使透過光的0°的偏光波(第1方向的偏光波)維持原狀通過，而使90°的偏光波(第2方向的偏光波)的軌道彎曲通過。不使軌道變化而使其透過的偏光成分與使軌道變化而使其透過的偏光成分之間的關係呈相反也沒關係。因為藉由旋轉型1/2波長板190，將偏光波的方向變換成0°或90°，藉由羅雄稜鏡192能將0°的偏光波(第1方向的偏光波)與90°的偏光波(第2方向的偏光波)分離。 　　通過羅雄稜鏡192的0°的偏光波(第1方向的偏光波)與90°的偏光波(第2方向的偏光波)一同入射至成像透鏡172。在這裡，在實施形態1中，因為藉由羅雄稜鏡192改變0°的偏光波(第1方向的偏光波)與90°的偏光波(第2方向的偏光波)之中的一者(在此例如90°偏光波)的軌道的方向，故0°的偏光波與90°的偏光波其入射成像透鏡172的位置不同。因此，成像透鏡172使通過羅雄稜鏡192的0°的偏光波與90°的偏光波分別成像於不同的成像位置。在圖6之例中，成像透鏡172將0°的偏光波成像於成像位置A。成像透鏡172將90°的偏光波成像於成像位置B。 　　反射鏡174配置於成像位置A或成像位置B。圖6的例中，以反射面位於成像位置B的方式配置。接著，反射鏡174，在與0°的偏光波及90°的偏光波的一者的成像位置相異的另一者的成像位置將相關的另一者反射。在圖6的例中，反射鏡174，在與0°的偏光波及90°的偏光波的0°的偏光波的成像位置A相異的90°的偏光波的成像位置B將相關的90°的偏光波反射。 　　反射鏡174在未配置於光路上的0°的偏光波及90°的偏光波的一者(圖6的例子為0°的偏光波)，一旦在成像位置A成像後，以此狀態直進，入射至成像透鏡176。成像透鏡176(第1成像透鏡)，使入射的光以比曝光裝置的對物透鏡302(縮小光學系統)的開口數(NAi＝1.4)更十足地小的開口數(NAi＝0.001)在光二極體陣列105成像。 　　光二極體陣列105(第1影像感測器)，將0°的偏光波與90°的偏光波之中的一者的由成像透鏡176所成像的像(例如0°的偏光波的像)攝像。 　　反射鏡174在配置於光路上的0°的偏光波及90°的偏光波的另一者(圖6的例子為90°的偏光波)，一旦在成像位置B成像後，由反射鏡174反射，入射至成像透鏡178。成像透鏡178(第2成像透鏡)，使入射的光以比曝光裝置的對物透鏡302(縮小光學系統)的開口數(NAi＝1.4)更充分小的開口數(NAi＝0.001)在光二極體陣列205成像。 　　光二極體陣列205(第2影像感測器)，將0°的偏光波與90°的偏光波之中的另一方的由成像透鏡178所成像的像(例如90°的偏光波的像)攝像。 　　此外，作為光二極體陣列105、205，例如，較佳為使用TDI時間延遲積分(Time Delay Integration)感測器等。光二極體陣列105、205(影像感測器)，以配置遮罩基板101的XYθ載台102移動的狀態，將形成於遮罩基板101的圖案的所對應的偏光成分的光學影像攝像。 　　圖10為用以說明實施形態1的檢查區域的概念圖。遮罩基板101的檢查區域10(檢查區域全體)如圖10所示，例如向著y方向，假想地分割成掃描寬度W的長條狀的複數檢查條紋20。接著，在檢查裝置100中，在每個檢查條紋20取得影像(條紋區域影像)。對於各個檢查條紋20，利用雷射光，將朝向該條紋區域的長邊方向(x方向)而配置於該條紋區域內的圖形圖案的影像攝像。因XYθ載台102的移動，遮罩基板101也在x方向上移動，其結果，光二極體陣列105、205相對地在x方向上一邊連續移動一邊取得光學影像。在光二極體陣列105、205中，將圖10所示的掃描寬度W的光學影像連續地攝像。換言之，成為感測器的一例的光二極體陣列105、205，在與XYθ載台102相對移動的同時，將利用檢查光而形成於遮罩基板101的圖案的光學影像攝像。在實施形態1中，將1個檢查條紋20中的光學影像攝像後，在y方向上移動至次個檢查條紋20的位置，這次在反方向上移動的同時，同樣地將掃描寬度W的光學影像連續地攝像。也就是說，以去路與返路在向著反方向的順向(FWD)-反向(BWD)的方向上重複攝像。 　　在這裡，攝像的方向並不限於順向(FWD)-反向(BWD)的重複攝像。從一方向開始攝像也可以。例如，重複FWD-FWD也可以。或者，重複BWD-BWD也可以。 　　在光二極體陣列105上成像的0°的偏光波的圖案之像，藉由光二極體陣列105的各受光元件來進行光電變換，再藉由感測器電路106來進行A/D(類比・數位)變換。接著，在條紋圖案記憶體123儲存測定對象的檢查條紋20的畫素資料。將相關的畫素資料(條紋區域影像)攝像時，光二極體陣列105的動態範圍，例如，利用將照明光的光量以60％入射時的情形作為最大灰階的動態範圍較佳。 　　另一方面，在光二極體陣列205上成像的90°的偏光波的圖案之像，藉由光二極體陣列205的各受光元件來進行光電變換，再藉由感測器電路206來進行A/D(類比・數位)變換。接著，在條紋圖案記憶體223儲存測定對象的檢查條紋20的畫素資料。將相關的畫素資料(條紋區域影像)攝像時，光二極體陣列205的動態範圍，例如，利用將照明光的光量以60％入射時的情形作為最大灰階的動態範圍較佳。 　　又，在取得檢查條紋20的光學影像時，雷射量測系統122量測XYθ載台102的位置。所量測到的位置資訊，被輸出至位置電路107。位置電路107(演算部)利用量測到的位置資訊，來演算遮罩基板101的位置。 　　之後，0°的偏光波的條紋區域影像，與表示從位置電路107輸出的XYθ載台102上的遮罩基板101的位置的資料一同被送至比較電路108。0°的偏光波的測定資料(畫素資料)例如為8位元的無符號資料，表現各畫素的亮度的灰階(光量)。輸出至比較電路108內的0°的偏光波的條紋區域影像被儲存於後述的記憶裝置。 　　同樣地，90°的偏光波的條紋區域影像，與表示從位置電路107輸出的XYθ載台102上的遮罩基板101的位置的資料一同被送至比較電路108。90°的偏光波的測定資料(畫素資料)例如為8位元的無符號資料，表現各畫素的亮度的灰階(光量)。輸出至比較電路108內的90°的偏光波的條紋區域影像被儲存於後述的記憶裝置。 　　藉由以上的方式，旋轉光圈199的通過區域的角度為0°時的掃描動作結束。接著，回到旋轉光圈及1/2波長板的角度設定工程(S212)，變更旋轉光圈199的通過區域的角度與1/2波長板的光學軸的角度，同樣實施掃描工程(S214)。 　　在圖8B之例中，示出由旋轉光圈199的2個區域40a、40b構成的通過區域，相對於垂直於進行方向(z方向)的面(x，y面)內的x軸，設定成45°的位置的情形。因此，通過通過區域為45°的狀態的旋轉光圈199的光(通過光全體的1/(2n))的P偏光成分成為與通過區域的角度為同方向的45°的偏光成分，S偏光成分成為與通過區域的角度垂直方向的135°的偏光成分。在相關的情形中，將旋轉型1/2波長板190的光學軸設定成在22.5°加上45°的m倍(m為整數)的角度。藉此，能夠將通過旋轉型1/2波長板190的P偏光成分與S偏光成分，變換成0°的偏向波(第1方向的偏光波)與90°的偏光波(第2方向的偏光波)。在圖8B之例中，S偏光成分成為0°的偏向波(第1方向的偏光波)，P偏光成分成為90°的偏光波(第2方向的偏光波)。 　　藉由以上的方式，旋轉光圈199的通過區域的角度為45°時的掃描動作結束。接著，再回到旋轉光圈及1/2波長板的角度設定工程(S212)，變更旋轉光圈199的通過區域的角度與1/2波長板的光學軸的角度，同樣實施掃描工程(S214)。 　　在圖8C之例中，示出由旋轉光圈199的2個區域40a、40b構成的通過區域，相對於垂直於進行方向(z方向)的面(x，y面)內的x軸，設定成90°的位置的情形。因此，通過通過區域為90°的狀態的旋轉光圈199的光(通過光全體的1/(2n))的P偏光成分成為與通過區域的角度為同方向的90°的偏光成分，S偏光成分成為與通過區域的角度垂直方向的0°(180°)的偏光成分。在相關的情形中，將旋轉型1/2波長板190的光學軸設定成在0°加上45°的m倍(m為整數)的角度。藉此，能夠將通過旋轉型1/2波長板190的P偏光成分與S偏光成分，變換成0°的偏向波(第1方向的偏光波)與90°的偏光波(第2方向的偏光波)。在圖8C之例中，S偏光成分成為0°的偏向波(第1方向的偏光波)，P偏光成分成為90°的偏光波(第2方向的偏光波)。 　　藉由以上的方式，旋轉光圈199的通過區域的角度為90°時的掃描動作結束。接著，再回到旋轉光圈及1/2波長板的角度設定工程(S212)，變更旋轉光圈199的通過區域的角度與1/2波長板的光學軸的角度，同樣實施掃描工程(S214)。 　　在圖8D之例中，示出由旋轉光圈199的2個區域40a、40b構成的通過區域，相對於垂直於進行方向(z方向)的面(x，y面)內的x軸，設定成135°的位置的情形。因此，通過通過區域為135°的狀態的旋轉光圈199的光(通過光全體的1/(2n))的P偏光成分成為與通過區域的角度為同方向的135°的偏光成分，S偏光成分成為與通過區域的角度垂直方向的45°的偏光成分。在相關的情形中，將旋轉型1/2波長板190的光學軸設定成在22.5°加上45°的m倍(m為整數)的角度。藉此，能夠將通過旋轉型1/2波長板190的P偏光成分與S偏光成分，變換成0°的偏向波(第1方向的偏光波)與90°的偏光波(第2方向的偏光波)。在圖8D之例中，P偏光成分成為0°的偏向波(第1方向的偏光波)，S偏光成分成為90°的偏光波(第2方向的偏光波)。 　　如以上所述，光二極體陣列105(第1影像感測器)，作為0°的偏光波(第1方向的偏光波)的光學影像，將P偏光成分的偏光波的光學影像與S偏光成分的偏光波的光學影像，因應旋轉光圈199的通過區域的角度作替換並同時攝像。同樣地，光二極體陣列205(第2影像感測器)，作為90°的偏光波(第2方向的偏光波)的光學影像，將S偏光成分的偏光波的光學影像與P偏光成分的偏光波的光學影像，因應旋轉光圈199的通過區域的角度作替換並同時攝像。 　　如以上所述，變更旋轉光圈199與旋轉型1/2波長板190的角度，同是在旋轉光圈199的每個角度，取得形成於遮罩基板101上的圖案的光學影像。其結果，能夠取得旋轉光圈199的通過區域的角度為0°、45°、90°、135°的4個(2n個)P偏光成分的偏光波的光學影像、及4個(2n個)S偏光成分的偏光波的光學影像。因此，與將P偏光波的光學影像與S偏光波的光學影像分別1個1個攝像並合成的情形相比，因合成要素之數多，能夠使合成的自由度大幅提升。再來，用以得到該等合計8個(2×2n個)光學影像的光的光量，因為藉由旋轉光圈199依攝像的狀態將光縮小，能夠與用以得到隨機偏光(自然偏光)光所形成的1個光學影像的光的光量相同。 　　如以上所述，根據實施形態1，能夠同時取得用以作成以曝光裝置轉印時的曝光影像的成為基礎的2n個(例如4個)S偏光波與2n個(例如4個)P偏光波各自的偏光影像。接著，藉由曝光裝置的對物透鏡302(縮小光學系統)，在振幅減少、消失、或反轉的P偏光成分的狀態中，在一致於取得的2n個P偏光波的偏光影像後，與2n個S偏光波的偏光影像進行合成，能夠作成曝光影像。根據實施形態1，因為在旋轉光圈199的通過區域的每個角度，以分離S偏光波與P偏光波的狀態攝像，能夠調整在旋轉光圈199的通過區域的每個角度的各偏光成分影像。 　　實施形態1的檢查裝置100，再利用相關的2n個S偏光波與2n個P偏光波的各自的偏光影像，進行遮罩基板101的圖案檢查。 　　圖11為表示實施形態1的比較電路的內部構成的一部分的圖。在圖11中，比較電路108內配置有：磁碟裝置等的記憶裝置50、52、58、60、66、68、訊框分割電路54、56、合成電路64、對位電路70、及比較處理電路72。在圖11中，示出在偏光影像檢查模式(1)中必要的構成。關於在通常檢查模式(2)中必要的構成，因為與從前的構成一樣，而省略圖示。 　　在比較電路108內，檢查條紋20的2n個(例如4個)P偏光波的條紋區域影像SP1～SP4(光學影像)被儲存於記憶裝置50。接著，訊框分割電路54(分割部)將各P偏光波的條紋區域影像讀出，將各個P偏光波的條紋區域影像在x方向以預定的大小(例如，與掃描寬度W同寬度)分割。例如，分割成512×512畫素的訊框影像。藉此，檢查條紋20，例如，能夠就以與掃描寬度W同寬度分割的複數訊框區域30(圖10)，取得各訊框區域30的2n個(例如4個)P偏光波的訊框影像P1～P4。2n個(例如4個)P偏光波的訊框影像P1～P4被儲存於記憶裝置58。 　　同樣地，檢查條紋20的2n個(例如4個)S偏光波的條紋區域影像SS1～SS4(光學影像)被儲存於記憶裝置52。接著，訊框分割電路56(分割部)將各S偏光波的條紋區域影像讀出，將各個S偏光波的條紋區域影像在x方向以預定的大小(例如，與掃描寬度W同寬度)分割。例如，分割成512×512畫素的訊框影像。藉此，能取得各訊框區域30的2n個(例如4個)S偏光波的訊框影像S1～S4。S偏光波的訊框影像S1～S4被儲存於記憶裝置60。 　　作為合成工程(S220)，合成電路64(合成部)，將在旋轉光圈199的通過區域的每個角度攝像到的P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與S偏光成分的2n個偏光波的光學影像合成。在相關的情形中，在2×2n個各光學影像的灰階值分別附加權重並合成。附加至2×2n個各光學影像的權重的比例，例如，藉由曝光裝置的對物透鏡302(縮小光學系統)，考慮到減少、消失、或反轉的P偏光成分的振幅量(比)等，以盡可能接近曝光影像的方式設定即可。在實施形態1中，因為能夠合成的光學影像之數有4n個(2×2n個)之多，能夠使附加至各光學影像的權重的值所能調整的自由度提升。其結果，能夠使作成的合成訊框影像更接近曝光影像。 　　根據以上，生成成為檢查對象的晶片(1)(第1晶片)中的P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與S偏光成分的2n個偏光波的光學影像所合成的合成訊框影像(第1晶片影像)。晶片(1)的合成訊框影像被儲存於記憶裝置66。 　　在實施形態1中，進行將在同一遮罩上的不同處所的同一圖案攝像的光學影像資料彼此作比較的「die to die(晶片-晶片)檢查」。例如，在上述的條紋區域影像中，包含形成相同圖案的2個晶片的影像。在這裡，對應晶片(1)的合成訊框影像的訊框區域30，一樣生成晶片(2)(第2晶片)的訊框區域30的合成框架影像(第2晶片影像)。亦即，生成形成與晶片(1)一樣的圖案的晶片(2)(第2晶片)中的P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與S偏光成分的2n個偏光波的光學影像所合成的，對應至晶片(1)的合成訊框影像(第1晶片影像)的晶片(2)的合成訊框影像(第2晶片影像)。晶片(2)的合成訊框影像被儲存於記憶裝置68。 　　對位電路70，針對成為比較對象的晶片(1)的合成訊框影像(光學影像)、與成為比較對象的晶片(2)的合成訊框影像(參考影像)，以預定的演算法進行對位。例如，利用最小2乘法進行對位。 　　作為比較工程(S230)，比較處理電路72，將晶片(1)中的P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與S偏光成分的2n個偏光波的光學影像所合成的合成訊框影像(第1晶片影像)、和形成與晶片(1)一樣的圖案的晶片(2)中的P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與S偏光成分的2n個偏光波的光學影像所合成的合成訊框影像(第2晶片影像)進行比較。 　　藉此，藉由實施形態1所生成的合成訊框影像，一致於與曝光裝置相同的條件來設定對物透鏡171的開口數NAo。因此，對物透鏡171的開口數NAo，比從前的高解析度的圖案缺陷檢查裝置所使用的對物透鏡的開口數NAo還小。因此，因為入射至對物透鏡171光束少，像的解析度與從前的高解析度的圖案缺陷檢查裝置相比較差。另一方面，在實際的曝光裝置中將遮罩圖案轉印至晶圓上時，在晶圓上電路的斷線或/及短路等若沒有引起缺陷的話，相關的圖案是可以作為積體電路使用的。藉由實施形態1所生成的合成訊框影像，因為刻意一致於以曝光裝置在晶圓上曝光的曝光影像來作成，檢查電路的斷線或/及短路等有沒有在晶圓上引起缺陷即可。在這裡，比較處理電路72，不是檢查各個圖形圖案的個別的形狀缺陷，而是檢查相鄰的圖案間距離。相關的情形，比較處理電路72測定合成訊框影像(第1晶片影像)內的各圖案的圖案間距離，同樣地，測定合成訊框影像(第2晶片影像)內的各圖案的圖案間距離。接著，判定從合成訊框影像(第1晶片影像)的圖案間距離扣掉合成訊框影像(第2晶片影像)的所對應的圖案間距離所得到的差分是否比判定閾值還大，若是還大的話則判定為缺陷。接著，將比較結果輸出。比較結果可以由磁碟裝置109、磁帶裝置115、可撓性磁碟裝置(FD)116、CRT117、圖案監視器118、或印刷機119來輸出。 　　如以上所述，根據實施形態1，因為得到2n個S偏光波與2n個P偏光波各自的偏光影像，利用相關的2n個S偏光波與2n個P偏光波各自的偏光影像，能夠以曝光影像進行遮罩基板101的圖案檢查。 　　接著，說明有關在模式選擇工程(S102)中，選擇通常檢查模式(2)的情形。 　　圖12為表示實施形態1的通常檢查模式中的檢查光學系統的構成的一例的圖。圖12中示出圖1的構成的一部分。此外，關於圖1與圖12的各構成的位置縮尺等並非一致。 　　作為搬出工程(S104)，利用使旋轉光圈199與旋轉型1/2波長板190與羅雄稜鏡192在光路上與光路外之間移動的搬送機構，使旋轉光圈199與旋轉型1/2波長板190與羅雄稜鏡192從光路上向光路外移動。具體來說，搬送機構194(第1搬送機構的一部分)，根據模式切換控制電路140的控制，使旋轉光圈199與旋轉型1/2波長板190從光路上向光路外移動。原本旋轉光圈199與旋轉型1/2波長板190就配置於光路外時，可以省略相關動作。 　　又，搬送機構196(第1搬送機構的其他部分)，根據模式切換控制電路140的控制，使羅雄稜鏡192從從光路上向光路外移動。原本羅雄稜鏡192就配置於光路外時，可以省略相關動作。 　　作為搬入工程(S106)，利用使束分光鏡191在光路上與光路外之間移動的搬送機構，使束分光鏡191從光路外向光路上移動。具體來說，搬送機構195(第2搬送機構)，根據模式切換控制電路140的控制，使束分光鏡191從光路外向光路上移動。具體來說，在羅雄稜鏡192被從光路內搬出至光路外而形成的光路上的空間區域附近，配置束分光鏡191。束分光鏡191可以是偏光束分光鏡，也可以是無偏光束分光鏡。在利用偏光束分光鏡時，併用1/4波長板197(λ/4波長板)也可以。相關的情形，1/4波長板197配置於束分光鏡191與對物透鏡171之間較佳。因為配置1/4波長板197，能將通過偏光束分光鏡的線偏光光變換成圓偏光的照明光。藉此，可以不需要考慮照明光的偏光方向與圖案形狀間的關係。又，因為將來自遮罩基板101的圓偏光的反射光變換成線偏光，藉由調整1/4波長板197的配置角度，能夠抑制向著感測器側通過偏光束分光鏡時的反射光的光量損失。因為關於圓偏光的透過光也能變換成線偏光，能抑制朝向感測器側使透過光通過偏光束分光鏡通過時的光量的損失。 　　作為光圈解除處理工程(S108)，模式切換控制電路140將光圈173的開口部的直徑增大，而將可通過的光束增加，使對物透鏡171的NAo等於通常的高解析的檢查時。例如，將檢查裝置100的對物透鏡的NAo例如設定成NAo＝0.9。或者，使光圈173的開口部完全開放也可以。 　　作為照明光學系統切換工程(S110)，照明形狀切換機構181使曝光裝置的照明用的光學元件從光路上向光路外移動，使得透過檢查用的照明光(檢查光)的形狀，成為通常檢查時所使用的照明形狀。或者，在通常檢查用，切換包含透鏡、及反射鏡等的光學元件。 　　作為掃描工程(S112)，光學影像取得機構150取得形成於遮罩基板101上的圖案的光學影像。具體來說，以接下來的方式動作。 　　在圖12中，從光源103產生成為檢查光的紫外域以下的波長的雷射光(例如，DUV光)。產生的光，藉由圖未示的半反射鏡等，來分岐成透過檢查用的檢查光與反射檢查用的檢查光。透過檢查用的檢查光，藉由透過檢查照明光學系統170的投影透鏡180而通過照明形狀切換機構181，入射至成像透鏡182。相關的透過檢查用的檢查光(第2照明光)，藉由透過檢查照明光學系統170的成像透鏡182，來從與遮罩基板101的圖案形成面相反的裏面側成像至遮罩基板101的圖案形成面。透過遮罩基板101的透過光(遮罩圖案像)，入射至解除光圈的對物透鏡171，藉由對物透鏡171來平行通過束分光鏡191並投影至成像透鏡172。 　　另一方面，反射檢查用的檢查光(第3照明光)，藉由反射檢查照明光學系統175來投影至束分光鏡191。被束分光鏡191反射的反射檢查用的檢查光入射至對物透鏡171，藉由對物透鏡171而從遮罩基板101的圖案形成面側成像至遮罩基板101的圖案形成面。此時，反射檢查用的檢查光，在圖案形成面之中，成像於與透過檢查用的檢查光不同的位置。換言之，反射檢查照明光學系統175，將反射檢查用的檢查光投影至束分光鏡191，而使得在遮罩基板101的圖案形成面上與透過檢查用的檢查光不同的位置上將反射檢查用的檢查光成像。實際上，透過檢查用的檢查光與反射檢查用的檢查光，照明相同條紋區域20內的互相極接近的位置。從遮罩基板101反射的反射光(遮罩圖案像)，入射至解除光圈的對物透鏡171，藉由對物透鏡171來平行通過束分光鏡191並投影至成像透鏡172。藉此，束分光鏡191在將照明光分岐至對物透鏡171的同時，藉由對物透鏡171，使反射遮罩基板101的反射光通過。 　　如以上的方式，使透過檢查用的檢查光(第2照明光)透過遮罩基板101的透過光(第2透過光)、及反射檢查用的檢查光(第3照明光)從遮罩基板101反射的反射光，通過對物透鏡171及束分光鏡191入射至成像透鏡172。在相關的情形，因為透過檢查用的檢查光與反射檢查用的檢查光，照明遮罩基板101上相互不同的位置，遮罩基板101的透過光與反射光在入射對物透鏡171時的光路不同。因此，遮罩基板101的透過光與反射光，可以使藉由向對物透鏡171所投影的成像透鏡172的入射位置也在不同的位置。 　　在實施形態1中，成像透鏡172在進行通常圖案檢查時，將透過光與反射光的一者(在這裡例如是透過光)成像於偏光影像檢查模式(1)中的0°偏光波與90°偏光波之中的一者(在這裡，例如是0°偏光波)的成像位置A的同時，將透過光與反射光的另一者(在這裡，例如是反射光)成像於0°偏光波與90°偏光波之中的另一者(在這裡，例如是90°偏光波)的成像位置B。 　　反射鏡174，在與遮罩基板101的透過光及反射光的一者的成像位置相異的另一者的成像位置將相關的另一者反射。在圖12的例中，反射鏡174，於偏光影像檢查模式(1)中的0°偏光波與90°偏光波之中與0°偏光波的成像位置A相異的90°偏光波的成像位置B將相關的遮罩基板101的反射光反射。 　　反射鏡174在未配置於光路上的遮罩基板101的透過光與反射光的一者(圖12的例子為透過光)，一旦在偏光影像檢查模式(1)中的0°偏光波的成像位置A成像後，以此狀態直進，入射至成像透鏡176。成像透鏡176(第1成像透鏡)，使入射的光以通常檢查用的開口數(NAi＝0.004)在光二極體陣列105成像。 　　光二極體陣列105(第1影像感測器)，將遮罩基板101的透過光與反射光之中的一者的由成像透鏡176所成像的像(例如遮罩基板101的透過光的像)(第3像)攝像。 　　反射鏡174在配置於光路上的遮罩基板101的透過光與反射光的另一者(圖12的例子為反射光)，一旦在90°偏光波的成像位置B成像後，由反射鏡174反射，入射至成像透鏡178。成像透鏡178(第2成像透鏡)，使入射的光以通常檢查用的開口數(NAi＝0.004)在光二極體陣列205成像。 　　光二極體陣列205(第2影像感測器)，將遮罩基板101的透過光與反射光之中的另一者的由成像透鏡178所成像的像(例如反射光的像)(第4像)攝像。 　　此外，在光二極體陣列105、205中，將圖10所示的掃描寬度W的光學影像連續地攝像這點與偏光影像檢查模式(1)一樣。換言之，成為感測器的一例的光二極體陣列105、205，在與XYθ載台102相對移動的同時，將利用透過用的檢查光與反射用的檢查光而形成於遮罩基板101的圖案的光學影像同時攝像。 　　在光二極體陣列105上成像的透過光的圖案之像，藉由光二極體陣列105的各受光元件來進行光電變換，再藉由感測器電路106來進行A/D(類比・數位)變換。接著，在條紋圖案記憶體123儲存測定對象的檢查條紋20的畫素資料。將相關的畫素資料(條紋區域影像)攝像時，光二極體陣列105的動態範圍，例如，利用將照明光的光量以60％入射時的情形作為最大灰階的動態範圍較佳。 　　另一方面，在光二極體陣列205上成像的反射光的圖案之像，藉由光二極體陣列205的各受光元件來進行光電變換，再藉由感測器電路206來進行A/D(類比・數位)變換。接著，在條紋圖案記憶體223儲存測定對象的檢查條紋20的畫素資料。將相關的畫素資料(條紋區域影像)攝像時，光二極體陣列205的動態範圍，例如，利用將照明光的光量以60％入射時的情形作為最大灰階的動態範圍較佳。 　　又，在取得檢查條紋20的光學影像時，雷射量測系統122量測XYθ載台102的位置。所量測到的位置資訊，被輸出至位置電路107。位置電路107(演算部)利用量測到的位置資訊，來演算遮罩基板101的位置。 　　之後，透過光的條紋區域影像，與表示從位置電路107輸出的XYθ載台102上的遮罩基板101的位置的資料一同被送至比較電路108。透過光的測定資料(畫素資料)例如為8位元的無符號資料，表現各畫素的亮度的灰階(光量)。輸出至比較電路108內的透過光的條紋區域影像被儲存於後述的記憶裝置。 　　同樣地，反射光的條紋區域影像，與表示從位置電路107輸出的XYθ載台102上的遮罩基板101的位置的資料一同被送至比較電路108。反射光的測定資料(畫素資料)例如為8位元的無符號資料，表現各畫素的亮度的灰階(光量)。輸出至比較電路108內的反射光的條紋區域影像被儲存於後述記憶裝置。 　　實施形態1的檢查裝置100，再利用相關的透過光的圖案像，進行圖案檢查。同樣地，針對相關的反射光的圖案像進行圖案檢查。 　　在比較電路108內，還配置：圖未示的磁碟裝置等記憶裝置、訊框分割電路、對位電路、及比較處理電路。在比較電路108內，圖未示的訊框分割電路，將透過光的條紋區域影像讀出，將透過光的條紋區域影像在x方向以預定的大小(例如，與掃描寬度W同寬度)分割。例如，分割成512×512畫素的訊框影像。藉此，檢查條紋20，例如，就以與掃描寬度W同寬度分割的複數訊框區域30(圖10)，能夠取得各訊框區域30的透過光的訊框影像。透過光的訊框影像被儲存於圖未示的記憶裝置。 　　在實施形態1中，進行將在同一遮罩上的不同處所的同一圖案攝像的光學影像資料彼此作比較的「die to die(晶片-晶片)檢查」。例如，在上述的條紋區域影像中，包含形成相同圖案的2個晶片的影像。在這裡，對應晶片(1)的訊框區域30，一樣生成晶片(2)(第2晶片)的訊框區域30的訊框影像。 　　接著圖未示的對位電路，針對成為比較對象的晶片(1)的透過光所致的訊框影像(第3光學影像)、與成為比較對象的晶片(2)的透過光所致的訊框影像(第4光學影像)，以預定的演算法進行對位。例如，利用最小2乘法進行對位。 　　接著圖未示的比較處理電路，將經對位的晶片(1)的透過光所致的訊框影像(第3光學影像)、與晶片(2)的透過光所致的訊框影像(第4光學影像)，在每個畫素進行比較。利用預定的判定閾值依照預定的判定條件在每個畫素將兩者進行比較，例如判定形狀缺陷這種缺陷的有無。例如，若每個畫素的灰階值差比判定閾值Th還大的話，判定為缺陷候選。接著，將比較結果輸出。比較結果可以輸出至記憶裝置109、監視器117、或圖案監視器118，或由影印機119來輸出。 　　或者，比較從成為在遮罩基板101形成圖案的基礎的設計資料(描繪資料)作成的參考影像與光學影像，進行 「die to database(晶片-資料庫)檢查」也可以。 　　相關的情形，參考影像作成電路112，基於成為在遮罩基板101形成圖案的基礎的設計資料(描繪資料)中所定義的圖案資料，在每個訊框區域30作成參考影像。具體來說，如以下的方式動作。首先，從記憶裝置109通過控制計算機110將定義於設計資料(描繪資料)中的圖案資料讀出，並將讀出的設計圖案資料中所定義的的各圖形圖案變換成2值乃至多值的影像資料。 　　在這裡，因為定義於設計圖案資料的圖形為將例如長方形或三角形定義為基本圖形的圖形，例如，儲存以在圖形的基準位置的區別座標(x、y)、邊的長度、長方形或三角形等的圖形種的成為識別子的圖形代碼的這種資訊來定義各圖案圖形的形狀、大小、位置等的圖形資料。 　　成為相關圖形資料的設計圖案資料被輸入至參考影像作成電路112後，展開成各個圖形的資料，並解釋表示該圖形資料的圖形形狀的圖形代碼、圖形尺寸等。接著，將以預定量子化尺寸的格柵為單位作為配置於網目內的圖案，以2值乃至多值的設計圖案影像資料展開，並輸出。換句話說，讀取設計資料，將檢查區域以預定尺寸為單位的作為網目，演算假想分割而成的每網目於設計圖案的圖形占有率，並將n位元的占有率資料輸出。例如，將1個網目作為1畫素設定較佳。接著，若1畫素具有1/28 (＝1/256)的解析度的話，僅分配配置於畫素內的圖形的區域份1/256的小區域，演算畫素內的占有率。接著，作為8位元的占有率資料輸出至參考電路112。相關的網目(檢查畫素)，可以一致於測定資料的畫素。 　　接著，參考影像作成電路112對圖形的影像資料即設計圖案的設計影像資料施予適切的過濾處理。作為測定影像的光學影像資料，以藉由光學系統呈濾波器作用的狀態，換句話說，因呈連續變化的類比狀態，藉由對影像強度(濃淡值)為數位值的設計側的影像資料即設計影像資料也施予過濾處理，能一致於測定資料。作成的參考影像的畫面資料被輸出至比較電路108，被儲存於圖未示的記憶體。 　　接著圖未示的對位電路，針對成為比較對象的透過光所致的訊框影像(第3光學影像)、與成為比較對象的參考影像，以預定的演算法進行對位。例如，利用最小2乘法進行對位。 　　接著圖未示的比較處理電路，將經對位的訊框影像(第3光學影像)、與成為比較對象的參考影像，在每個畫素進行比較。利用預定的判定閾值依照預定的判定條件在每個畫素將兩者進行比較，例如判定形狀缺陷這種缺陷的有無。例如，若每個畫素的灰階值差比判定閾值Th還大的話，判定為缺陷候選。接著，將比較結果輸出。比較結果可以輸出至記憶裝置109、監視器117、或圖案監視器118，或由影印機119來輸出。 　　關於反射光的條紋區域影像也一樣，進行對透過光的條紋區域影像所進行的處理一樣的處理。藉此，能同時進行透過光所致的圖案檢查與反射光所致的圖案檢查。藉由進行透過檢查與反射檢查兩者，能排除疑似缺陷，而使檢查精度提升。 　　如同以上，在取得偏光影像時，旋轉光圈199與旋轉型1/2波長板190與羅雄稜鏡192取代束分光鏡191而配置於光路上，在進行通常的圖案檢查時，束分光鏡191取代旋轉光圈199與旋轉型1/2波長板190與羅雄稜鏡191而配置於光路上。接著，在通常檢查模式(2)中以不改變對物透鏡171、成像透鏡172、及反射鏡174的配置位置而原封不動在偏光影像檢查模式(1)中利用的方式，例如，調整羅雄稜鏡192的偏光面的角度。藉此，在通常檢查模式(2)中，將在遮罩基板101上不同位置的圖案一者作為透過像，另一者作為反射像來攝像，即便是在不同位置成像的情形，將在遮罩基板101上相同位置的像分成0°偏光波及90°偏光波後，能夠為了在羅雄稜鏡191將軌道偏移而在透過像的成像位置與反射像的成像位置的一者使0°偏光波的成像位置與90°偏光波的成像位置的另一者一致。同樣地，能夠在透過像的成像位置與反射像的成像位置的另一者將0°偏光波的成像位置與90°偏光波的成像位置的另一者一致。因此，不只是偏光影像檢查模式(1)，而且，能同時檢查通常檢查模式(2)中的透過檢查與反射檢查。 　　如以上所述，根據實施形態1，能夠取得為了以高自由度作成由曝光裝置轉印時的曝光影像所能夠利用的偏光影像。又，能夠將含有反射鏡174的成像光學系統在偏光影像的取得與通常的圖案檢查之間共用。 　　在以上說明中，各「～電路」為具有處理電路，作為該處理電路，可以使用電路、電腦、處理器、電路基板、量子電路、或半導體裝置等。此外，各「～電路」可以用共通的處理電路(相同處理電路)。或者，也可以用不同的處理電路(個別的處理電路)。使處理器等所執行的程式可以記錄於：磁碟裝置、磁帶裝置、FD、或ROM(唯讀記憶體)等的記錄媒體。例如，位置電路107、比較電路108、參考影像作成電路112等以上述至少1個電路來構成也可以。 　　同樣地，訊框分割電路54，56、合成電路64、對位電路70、及比較處理電路72以上述的處理電路來構成也可以。 　　以上，參照具體例說明有關實施形態。但是，本發明並不限定於該等具體例。在上述的例中，雖說明為了一致於曝光影像，藉由加權計算2n個P偏光波的訊框影像與2n個S偏光波的訊框影像而合成的情形，但不以此為限。因為是晶片-晶片檢查，若以同樣的方式合成影像的話，不與曝光影像一致也可以。因此，以與曝光影像不同的比例合成也可以。或者，以未合成的各晶片(1)及晶片(2)，將各晶片的2n個P偏光波的訊框影像及2n個S偏光波之中的，對應的影像彼此獨立地檢查時使用也可以。又，上述的例中，雖說明檢查相鄰的圖案間距離的情形，但不以止為限。例如，將合成訊框影像(第1晶片影像)與合成訊框影像(第2晶片影像)以預定的演算法在每個畫素將灰階值進行比較也可以。例如，從合成訊框影像(第1晶片影像)的灰階值，扣掉合成訊框影像(第2晶片影像)的灰階值所得到的差分比閾值還大時，判定為缺陷。 　　又，雖示出將2n個P偏光波的訊框影像與2n個S偏光波的訊框影像在同時期合成的情形，但不以此為限。例如，將2n個P偏光波的訊框影像合成後，將2n個S偏光波的訊框影像合成，之後，將P偏光波的合成訊框影像與S偏光波的合成訊框影像合成也可以。 　　此外，有關裝置構成及控制手法等，與本發明的說明沒有直接必要關係的部分等省略了記載，但可以因應必要而適宜地選擇裝置構成及控制手法。 　　另外，具備本發明的要素，該技術領域的通常知識者可以適宜地設計變更的所有偏光影像取得裝置、圖案檢查裝置、及偏光影像取得方法，都包含在本發明的範圍裡。 　　雖已說明了本發明的幾個實施形態，但該等實施形態僅作為例示，並沒有要限定本發明的範圍。該等新穎的實施形態，也可以利用於其他各種形態來實施，在不脫離發明要旨的範圍內，可以進行各種省略、置換、變更。該等實施形態及其變形，在包含於發明的範圍及要旨中的同時，也包含申請專利範圍中所記載之發明的均等範圍。
110‧‧‧控制計算機
101‧‧‧遮罩基板
100‧‧‧圖案缺陷的檢查裝置
150‧‧‧光學影像取得機構
160‧‧‧控制系統電路
103‧‧‧光源
170‧‧‧透過檢查照明光學系統
175‧‧‧反射檢查照明光學系統
102‧‧‧XYθ載台
173‧‧‧光圈
104‧‧‧擴大光學系統
190‧‧‧旋轉型1/2波長板
192‧‧‧羅雄稜鏡
174‧‧‧反射鏡
191‧‧‧束分光鏡
194、195、196‧‧‧搬送機構
105、205‧‧‧光二極體陣列
106、206‧‧‧感測器電路
123、223‧‧‧條紋圖案記憶體
122‧‧‧雷射量測系統
180‧‧‧投影透鏡
181‧‧‧照明形狀切換機構
182‧‧‧成像透鏡
171‧‧‧對物透鏡
172‧‧‧成像透鏡
176、178‧‧‧成像透鏡
110‧‧‧控制計算機
120‧‧‧匯流排
107‧‧‧位置電路
108‧‧‧比較電路
112‧‧‧參考影像作成電路
113‧‧‧自動裝載器控制電路
114‧‧‧載台控制電路
140‧‧‧模式切換控制電路
109‧‧‧磁碟裝置
115‧‧‧磁帶裝置
116‧‧‧可撓性碟片裝置(FD)
117‧‧‧CRT
118‧‧‧圖案監視器
119‧‧‧印刷機
300‧‧‧遮罩基板
301‧‧‧透過光
302‧‧‧對物透鏡
305‧‧‧光
304‧‧‧半導體基板
10‧‧‧檢查區域
20‧‧‧檢查條紋
30‧‧‧訊框區域
50、52、58、60、66、68‧‧‧記憶裝置
54，56‧‧‧訊框分割電路
62‧‧‧補正電路
64‧‧‧合成電路
70‧‧‧對位電路
72‧‧‧比較處理電路
圖1為表示實施形態1的圖案檢查裝置的構成的構成圖。 　　圖2A及圖2B為用以比較實施形態1的檢查裝置中的開口數與曝光裝置中的開口數的概念圖。 　　圖3為用以說明關於實施形態1的比較例中的S偏光波與P偏光波的特性的圖。 　　圖4為用以比較實施形態1及比較例中的影像側開口數與S偏光波及P偏光波的關係的圖。 　　圖5為表示實施形態1的圖案檢查方法的要部工程的流程圖。 　　圖6為表示實施形態1的偏光影像檢查模式中的檢查光學系統的構成的一例的圖。 　　圖7A及圖7B為表示實施形態1的偏光成分的狀態的一例的圖。 　　從圖8A到圖8D為表示實施形態1的旋轉光圈的角度與P偏光成分及S偏光成分與通過旋轉型1/2波長板後的P偏光成分及S偏光成分的圖。 　　圖9為用以說明實施形態1的旋轉型1/2波長板的配置位置的圖。 　　圖10為用以說明實施形態1的檢查區域的概念圖。 　　圖11為表示實施形態1的比較電路的內部構成的一部分的圖。 　　圖12為表示實施形態1的通常檢查模式中的檢查光學系統的構成的一例的圖。

Claims (10)

  1. 一種偏光影像取得裝置，具備：載置形成有圖案的曝光用遮罩基板的可移動載台； 　　將透過前述遮罩基板的透過光入射的對物透鏡； 　　在與通過前述對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，將通過前述對物透鏡的光的通過區域縮小至包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域，同時使前述4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更前述通過區域的角度的可旋轉光圈； 　　在前述通過區域的每個角度，將通過前述光圈的相對於前述通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波的旋轉型1/2波長板； 　　將前述第1方向的偏光波的軌道與前述第2方向的偏光波的軌道分離的羅雄稜鏡； 　　使通過前述羅雄稜鏡的前述第1方向的偏光波與前述第2方向的偏光波分別成像於不同的成像位置的成像透鏡； 　　在與前述第1方向的偏光波的成像位置不同的前述第2方向的偏光波的成像位置，將前述第2方向的偏光波反射的反射鏡； 　　作為前述第1方向的偏光波的光學影像，將前述P偏光成分的偏光波的光學影像與前述S偏光成分的偏光波的光學影像，因應前述光圈的前述通過區域的角度作替換並同時攝像的第1影像感測器； 　　作為前述第2方向的偏光波的光學影像，將前述S偏光成分的偏光波的光學影像與前述P偏光成分的偏光波的光學影像，因應前述光圈的前述通過區域的角度作替換並同時攝像的第2影像感測器。
  2. 如請求項1所記載的偏光影像取得裝置，更具備：將在前述通過區域的每個角度攝像到的前述P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與前述S偏光成分的2n個偏光波的光學影像合成的合成部； 　　將第1晶片中的前述P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與前述S偏光成分的2n個偏光波的光學影像所合成的第1晶片影像、和形成與前述第1晶片同樣的圖案之第2晶片中的前述P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與前述S偏光成分的2n個偏光波的光學影像所合成之對應前述第1晶片影像的第2晶片影像進行比較的比較部。
  3. 如請求項1所記載的偏光影像取得裝置，前述光圈的通過區域的角度，以通過前述中心軸的前述通過區域的中心線來定義。
  4. 如請求項3所記載的偏光影像取得裝置，前述旋轉型1/2波長板，在當前述光圈的通過區域的角度與前述第1方向相同時，將前述P偏光成分變換成前述第1方向的偏向波，將前述S偏光成分變換成前述第2方向的偏向波； 　　前述旋轉型1/2波長板，在當前述光圈的通過區域的角度與前述第2方向相同時，將前述P偏光成分變換成前述第2方向的偏向波，將前述S偏光成分變換成前述第1方向的偏向波。
  5. 一種圖案檢查裝置，具備：載置形成有圖案的曝光用遮罩基板的可移動載台； 　　將透過前述遮罩基板的透過光入射的對物透鏡； 　　在與通過前述對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，將通過前述對物透鏡的光的通過區域縮小至包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域，同時使前述4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更前述通過區域的角度的可旋轉光圈； 　　將通過前述光圈的相對於前述通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波的旋轉型1/2波長板； 　　將前述第1方向的偏光波的軌道與前述第2方向的偏光波的軌道分離的羅雄稜鏡； 　　使通過前述羅雄稜鏡的前述第1方向的偏光波與前述第2方向的偏光波分別成像於不同的成像位置的成像透鏡； 　　在與前述第1方向的偏光波的成像位置不同的前述第2方向的偏光波的成像位置，將前述第2方向的偏光波反射的反射鏡； 　　作為前述第1方向的偏光波的光學影像，將前述P偏光成分的偏光波的光學影像與前述S偏光成分的偏光波的光學影像，因應前述光圈的前述通過區域的角度作替換並同時攝像的第1影像感測器； 　　作為前述第2方向的偏光波的光學影像，將前述S偏光成分的偏光波的光學影像與前述P偏光成分的偏光波的光學影像，因應前述光圈的前述通過區域的角度作替換並同時攝像的第2影像感測器； 　　在將照明光分岐至前述對物透鏡的同時，藉由前述對物透鏡，使反射前述遮罩基板的反射光通過的束分光鏡； 　　使前述光圈與前述1/2波長板與前述羅雄稜鏡在光路上與光路外之間移動的第1搬送機構； 　　使前述束分光鏡在前述光路上與前述光路外之間移動的第2搬送機構； 　　其中， 　　在取得偏光影像時，前述光圈與前述1/2波長板與前述羅雄稜鏡取代前述束分光鏡而配置於前述光路上，在進行圖案檢查時，前述束分光鏡取代前述光圈與前述1/2波長板與前述羅雄稜鏡而配置於前述光路上； 　　前述成像透鏡在進行前述圖案檢查時，將前述透過光與前述反射光的一者成像於前述第1方向的偏光波的成像位置，並且將前述透過光與前述反射光的另一者成像於前述第2方向的偏光波的成像位置； 　　前述反射鏡在進行前述圖案檢查時，在前述第2方向的偏光波的成像位置將前述透過光與前述反射光之中的前述另一者反射； 　　前述第1影像感測器在進行前述圖案檢查時，將前述透過光與前述反射光之中的前述一者的像攝像； 　　前述第2影像感測器在進行前述圖案檢查時，將前述透過光與前述反射光之中的前述另一者的像攝像。
  6. 如請求項5所記載的圖案檢查裝置，更具備：將在前述通過區域的每個角度攝像到的前述P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與前述S偏光成分的2n個偏光波的光學影像合成的合成部； 　　將第1晶片中的前述P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與前述S偏光成分的2n個偏光波的光學影像所合成的第1晶片影像、和形成與前述第1晶片同樣的圖案之第2晶片中的前述P偏光成分的2n個偏光波的光學影像與前述S偏光成分的2n個偏光波的光學影像所合成之對應前述第1晶片影像的第2晶片影像進行比較的比較部。
  7. 如請求項5所記載的圖案檢查裝置，前述光圈的通過區域的角度，以通過前述中心軸的前述通過區域的中心線來定義。
  8. 如請求項7所記載的圖案檢查裝置，前述旋轉型1/2波長板，在當前述光圈的通過區域的角度與前述第1方向相同時，將前述P偏光成分變換成前述第1方向的偏向波，將前述S偏光成分變換成前述第2方向的偏向波； 　　前述旋轉型1/2波長板，在當前述光圈的通過區域的角度與前述第2方向相同時，將前述P偏光成分變換成前述第2方向的偏向波，將前述S偏光成分變換成前述第1方向的偏向波。
  9. 一種偏光影像取得方法，對形成有圖案的曝光用遮罩基板成像照明光； 　　將前述照明光透過前述遮罩基板的透過光入射至對物透鏡； 　　在與通過前述對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，利用成為包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域開口的可旋轉光圈，將在前述2個區域通過前述對物透鏡的光的通過區域縮小，同時使前述4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更前述通過區域的角度； 　　利用旋轉型1/2波長板，在前述通過區域的每個角度，將通過前述光圈的相對於前述通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波； 　　利用羅雄稜鏡，將前述第1方向的偏光波的軌道與前述第2方向的偏光波的軌道分離； 　　利用成像透鏡，使通過前述羅雄稜鏡的前述第1方向的偏光波與前述第2方向的偏光波分別成像於不同的成像位置； 　　利用反射鏡，在與前述第1方向的偏光波的成像位置不同的前述第2方向的偏光波的成像位置，將前述第2方向的偏光波反射； 　　利用第1影像感測器，作為前述第1方向的偏光波的光學影像，將前述P偏光成分的偏光波的光學影像與前述S偏光成分的偏光波的光學影像，因應前述光圈的前述通過區域的角度作替換並同時攝像； 　　利用第2影像感測器，作為前述第2方向的偏光波的光學影像，將前述S偏光成分的偏光波的光學影像與前述P偏光成分的偏光波的光學影像，因應前述光圈的前述通過區域的角度作替換並同時攝像。
  10. 一種圖案檢查方法，對形成圖案的曝光用的遮罩基板成像第1照明光； 　　將前述第1照明光透過前述遮罩基板的第1透過光入射至對物透鏡； 　　在與通過前述對物透鏡的光的進行方向垂直的面內旋轉對稱4n等分的4n個區域之中，利用成為包夾中心軸而互相成為相反側的位置關係的2個區域開口的可旋轉光圈，將在前述2個區域通過前述對物透鏡的光的通過區域縮小，同時使前述4n個區域以每2個依序成為通過區域的方式變更前述通過區域的角度； 　　利用旋轉型1/2波長板，在每個前述通過區域的角度，將通過前述光圈的相對於前述通過區域的角度為同方向的P偏光成分與垂直方向的S偏光成分，變換成預先設定的垂直的第1及第2方向的偏向波； 　　利用羅雄稜鏡，將前述第1方向的偏光波的軌道與前述第2方向的偏光波的軌道分離； 　　利用成像透鏡，使通過前述羅雄稜鏡的前述第1方向的偏光波與前述第2方向的偏光波分別成像於不同的成像位置； 　　利用反射鏡，在與前述第1方向的偏光波的成像位置不同的前述第2方向的偏光波的成像位置，將前述第2方向的偏光波反射； 　　利用第1影像感測器，作為前述第1方向的偏光波的光學影像，將前述P偏光成分的偏光波的光學影像與前述S偏光成分的偏光波的光學影像，因應前述光圈的前述通過區域的角度作替換並同時攝像； 　　利用第2影像感測器，作為前述第2方向的偏光波的光學影像，將前述S偏光成分的偏光波的光學影像與前述P偏光成分的偏光波的光學影像，因應前述光圈的前述通過區域的角度作替換並同時攝像； 　　使前述光圈與前述1/2波長板與前述羅雄稜鏡從光路上向光路外移動； 　　使束分光鏡從前述光路外向前述光路上移動； 　　利用透過檢查照明光學系統，對前述遮罩基板照明第2照明光； 　　利用反射檢查照明光學系統，對前述遮罩基板照明第3照明光； 　　使前述第2照明光透過前述遮罩基板的第2透過光、及前述3照明光從前述遮罩基板反射的反射光，通過前述對物透鏡及前述束分光鏡入射至前述成像透鏡； 　　利用前述成像透鏡，將前述第2透過光與前述反射光的一者成像於前述第1方向的偏光波的成像位置，並且將前述第2透過光與前述反射光的另一者成像於前述第2方向的偏光波的成像位置； 　　利用前述反射鏡，在前述第2方向的偏光波的成像位置將前述第2透過光與前述反射光之中的前述另一者反射； 　　利用前述第1影像感測器，將前述第2透過光與前述反射光之中的前述一者的像攝像； 　　利用前述第2影像感測器，將前述第2透過光與前述反射光之中的前述另一者的像攝像。
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