(57)【要約】【課題】干渉フィルタの透過波長が変化せず安定した光量の照明光を出射することができる照明装置および該照明装置を備えた表面検査装置を提供する。【解決手段】照明装置５０は、光源５１から放射された光を特定波長を含む照明用の光と該照明用に光以外の非照明光とに分割するダイクロイックミラー５３と、分割された照明用の光から前記特定波長を有する照明光を抽出する干渉フィルタと、干渉フィルタをウエハ照明光路Ｏｐ１とフィルタ加熱光路Ｏｐ２とに移動させることが可能な第１，第２フィルタ装置５６，５７と、第１，第２フィルタ装置５６，５７により干渉フィルタをフィルタ加熱光路Ｏｐ２に移動させて干渉フィルタに前記非照明光を照射して干渉フィルタを加熱させた後、第１，第２フィルタ装置５６，５７により干渉フィルタをウエハ照明光路Ｏｐ１に移動させて干渉フィルタに前記照明用の光を照射して前記照明光を抽出して出射させる制御を行う制御部とを備えて構成される。【選択図】図１
2010133714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の波長を有する照明光を出射する照明装置において、
光源部から放射された光を前記特定の波長を含む照明用の光と該照明用に光以外の非照明光とに分割する分割部と、
前記分割された前記照明用の光から前記特定の波長を有する照明光を抽出する抽出部と、
前記抽出部を前記照明用の光の光路中と前記非照明光の光路中とに移動させることが可能な移動部と、
前記移動部により前記抽出部を前記非照明光の光路中に移動させて前記抽出部に前記非照明光を照射して前記抽出部を加熱させた後、前記移動部により前記抽出部を前記照明用の光の光路中に移動させて前記抽出部に前記照明用の光を照射して前記照明光を抽出して出射させる制御を行う制御部とを備えて構成されることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記分割部は、前記光源部からの光を波長600nm未満の光と波長600nm以上の光とに分割することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記非照明光を前記抽出部に当てる際の前記分割部と前記抽出部との間に配置され、該抽出部に入る光量を調整する調光部を備えて構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記抽出部の温度を検出する温度検出部を備え、
前記調光部は、前記温度検出部により検出された前記抽出部の温度に基づいて前記光量を調整することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記照明光を抽出する際の前記分割部と前記抽出部との間に配置され、前記抽出部に入る光を必要に応じて遮光する遮光部を備えて構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
複数の前記抽出部を備え、
前記移動部は、前記抽出部と前記特定の波長以外の波長を抽出する第２抽出部をそれぞれ前記照明用の光の光路中と前記非照明光の光路中とに移動させることが可能であり、
前記制御部は、前記照明用の光の光路において前記照明用の光から前記抽出部により前記照明光を抽出して出射させているときに、次に前記照明光を抽出する前記抽出部を前記移動部により前記非照明光の光路中に移動させて前記非照明光の照射により加熱させる制御を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置。
【請求項７】
前記抽出部は、前記照明用に光から２４８nmに光を含む波長帯の光を抽出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の照明装置と、
該照明装置により照明される被検物の表面を検査する検査部とを有することを特徴とする表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の波長を有する照明光を出射する照明装置および、この照明装置により照明される被検物の表面を検査する表面検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、適宜ウエハと称する）上に回路パターンを形成する半導体製造装置は従来から良く知られているが、この半導体製造は複雑な多岐に亘る工程を経て行われ、この工程中において、ウエハ上に形成された回路パターンに欠陥や異常等が発生していないか否かについての検査や、ウエハ上に付着したゴミやウエハ表面の傷等の有無について検査することが必要である。これは例えば、ウエハに傷があると、半導体製造工程中にこの傷が原因でウエハにクラックが発生したり割れたりして、それまでの製造工程に重大な影響を与えるという問題があるためである。
【０００３】
このようなウエハの検査には、回路パターン等を走査型電子顕微鏡(ＳＥＭ）等で拡大して回路パターン等そのものを観察するミクロ検査と、正反射像や回折像等の明視野観察や暗視野観察を行うマクロ検査（例えば、特許文献１を参照）とが知られている。マクロ検査は、ウエハを一括して観察することができるため、高いスループットを得られ重要な検査となっている。このようなマクロ検査は、従来、人間が目視によって行ってきたが、回路パターンの微細化やウエハの大型化に伴いマクロ検査装置の重要性が高まっている。
【０００４】
ところで、マクロ検査装置における照明装置では、検査用照明光として水銀ランプ等の光源が発する光から特定の波長の光を干渉フィルタ等の波長選択フィルタで抽出しており、回路パターンの微細化に伴い検査用照明光の波長を短波長化する必要が生じている。具体的には、ｈ線(405nm）からｉ線(365nm）を用いるようになり、最近では248nm波長の光を用いる必要が生じている。
【特許文献１】特開２００２‐１６２３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような照明装置では、波長選択フィルタにより光源が発する光から特定の波長の検査用照明光を抽出しているが、その際、波長選択フィルタは光源からの光により加熱されフィルタ内部に含まれる水分が蒸発するため、波長選択フィルタの光学性能（透過波長帯）が変化し、その結果、検査用照明光の光量変動が生じる。マクロ検査装置のように被検物表面からの正反射光や回折光等（検査光）の輝度で被検物表面の欠陥（異常）を検査する装置では、検査用照明光の光量が変動すると欠陥検出性能が低下してしまう。なお、検査用照明光として紫外線を用いる照明装置では、フィルタの劣化や曇り防止の点から、波長選択フィルタに検査用照明光（紫外線）を照射し事前に温めることができないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みたもので、波長選択フィルタの透過波長帯が変化せず安定した光量の照明光を出射することができる照明装置および該照明装置を備えた表面検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的達成のため、本発明に係る照明装置は、特定の波長を有する照明光を出射する照明装置において、光源部から放射された光を前記特定の波長を含む照明用の光と該照明用に光以外の非照明光とに分割する分割部と、前記分割された前記照明用の光から前記特定の波長を有する照明光を抽出する抽出部と、前記抽出部を前記照明用の光の光路中と前記非照明光の光路中とに移動させることが可能な移動部と、前記移動部により前記抽出部を前記非照明光の光路中に移動させて前記抽出部に前記非照明光を照射して前記抽出部を加熱させた後、前記移動部により前記抽出部を前記照明用の光の光路中に移動させて前記抽出部に前記照明用の光を照射して前記照明光を抽出して出射させる制御を行う制御部とを備えて構成される。
【０００８】
なお、上記構成の照明装置において、前記分割部は、前記光源部からの光を波長600nm未満の光と波長600nm以上の光とに分割することが好ましい。
【０００９】
また、上記構成の照明装置において、前記非照明光を前記抽出部に当てる際の前記分割部と前記抽出部との間に配置され、該抽出部に入る光量を調整する調光部を備えて構成してもよい。この場合にはさらに、前記抽出部の温度を検出する温度検出部を備えて構成し、前記調光部は、前記温度検出部により検出された前記抽出部の温度に基づいて前記光量を調整することが好ましい。
【００１０】
また、上記構成の照明装置において、前記照明光を抽出する際の前記分割部と前記抽出部との間に配置され、前記抽出部に入る光を必要に応じて遮光する遮光部を備えて構成してもよい。
【００１１】
また、上記構成の照明装置において、複数の前記抽出部を備えて構成し、前記移動部は、前記抽出部と前記特定の波長以外の波長を抽出する第２抽出部をそれぞれ前記照明用の光の光路中と前記非照明光の光路中とに移動させることが可能であり、前記制御部は、前記照明用の光の光路において前記照明用の光から前記抽出部により前記照明光を抽出して出射させているときに、次に前記照明光を抽出する前記抽出部を前記移動部により前記非照明光の光路中に移動させて前記非照明光の照射により加熱させる制御を行うようにしてもよい。
【００１２】
また、上記構成の照明装置において、前記抽出部は、前記照明用に光から２４８nmに光を含む波長帯の光を抽出することが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る表面検査装置は、上記構成の照明装置と、該照明装置により照明される被検物の表面を検査する検査部とを有して構成される。  
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、抽出部が光源部から放射される光の一部を用いて事前に熱せられているため、抽出部における照明光の抽出特性が変化せず安定した光量の照明光を出射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用した表面検査装置の全体構成を図２に示しており、まずこの図面を参照して表面検査装置の概略構成について説明する。
【００１６】
表面検査装置１は、半導体ウエハＷ（以下、単にウエハＷと称する）を載置支持するホルダ機構５を備え、不図示の搬送装置によって搬送されてくるウエハＷを、その上面に載置させるとともに真空吸着によって固定支持する。ホルダ機構５は、このように固定支持したウエハＷの中心（ホルダ機構５の中心）を通りウエハ表面に垂直な軸Ａx１（以下、垂直軸Ａx１と称する）を回転軸としてウエハＷを回転（ウエハ表面が同一平面にある状態を保持して回転）させ、ウエハＷの方位角度を調整可能である。また、ホルダ機構５は、ウエハ表面を通る軸Ａx２（以下、チルト軸Ａx２と称する）を中心にウエハＷをチルト（傾動）させ、ウエハＷに対する検査用照明光の入射角θiと出射角θrとの関係を調整可能である。
【００１７】
さらに表面検査装置１は、ホルダ機構５に固定支持されたウエハＷの表面に検査用照明光（以下、単に照明光と称する）を照射する照明光学系１０と、照明光の照射を受けたときのウエハＷからの反射光や回折光等（検査光）を集光する集光光学系２０と、集光光学系２０により集光された検査光を受光してウエハ表面の像を検出する撮像装置３０とを備えて構成される。
【００１８】
照明光学系１０は、照明光を出射する照明装置５０と、照明装置５０から光ファイバー１１を介して出射される照明光をウエハＷの表面に向けて反射させる照明系凹面鏡１２とを主体に構成される。照明装置５０から出射され光ファイバー１１の一端１１ａに入射された照明光は、光ファイバー１１の他端１１ｂから照明光学系１０の光軸を中心に広がり（発散して）照明系凹面鏡１２へ出射され、光ファイバー１１の他端１１ｂが照明系凹面鏡１２の焦点位置に配置されているため、照明系凹面鏡１２によりほぼ平行な光束に変換されてホルダ機構５に支持されたウエハＷの表面に照射される。
【００１９】
集光光学系２０は、垂直軸Ａx１に対して角度θrを有した方向に対向して配置された集光系凹面鏡２１と、集光系凹面鏡２１の集光位置（焦点位置）に配置された絞り２２と、絞り２２の後側に配置された結像レンズ群２３とを主体に構成され、この結像レンズ群２３の後側に撮像装置３０が配置されている。ウエハＷの表面から出射された検査光（正反射光もしくは回折光）は、集光系凹面鏡２１により収束光束に変換（集光）されるとともに絞り２２によって制限され、結像レンズ群２３によりほぼ平行な光束となり撮像装置３０のＣＣＤ撮像素子（イメージデバイス）３１に達し、ウエハ表面の像がＣＣＤ撮像素子３１によって検出される。
【００２０】
ＣＣＤ撮像素子３１は、その受像面に形成されたウエハ表面の像を光電変換して画像信号を生成し、画像信号を検査制御装置３５に出力する。検査制御装置３５の内部には、制御部３７と、ウエハＷの最適チルト角を決定する条件決定部３８と、ウエハＷの欠陥を検出する欠陥検出部３９と、メモリ（記憶装置）３６が設けられている。
【００２１】
制御部３７は、照明装置５０による照明光の出射制御、垂直軸Ａx１を中心としたホルダ機構５の回転制御、チルト軸Ａx２を中心としたホルダ機構５のチルト制御等を行う。さらに制御部３７は、ＣＣＤ撮像素子３１から得られるウエハＷの画像を所定ビット（例えば１６ビット）のデジタル画像に変換する。メモリ３６には、制御部３７からのデジタル画像とそのときの装置条件（チルト角等）が記憶される。記憶されたデジタル画像は、ウエハＷの最適チルト角の決定時には条件決定部３８に、ウエハＷの欠陥検出時には欠陥検出部３９に出力される。このように構成された制御部３７は、ウエハＷの最適チルト角の決定時には、チルト角を変更させながらウエハＷの画像を取り込み、チルト角が異なるときのデジタル画像を順次メモリ３６に記憶する。
【００２２】
条件決定部３８は、ウエハＷの最適チルト角を決定するにあたって、メモリ３６に記憶されたウエハＷデジタル画像を順次取り込み、デジタル画像ごとに最大輝度（あるいは平均輝度でもよい）を求め、これに基づいて最適なチルト角を決定する。欠陥検出部３９は、ウエハＷの欠陥検出にあたって、メモリ３６に記憶されたウエハＷのデジタル画像を取り込んで画像処理を行う他に、画像の光量をモニタし、画像の明暗に基づいてウエハＷの膜厚ムラ・塗布ムラ（ゴミの影響で膜が形成されていない部分等）、パターン形状の異常、傷等の欠陥箇所を特定する。
【００２３】
表面検査装置１では、照明光学系１０により特定の波長を有する照明光をウエハＷの表面に照射し、集光光学系２０により集光されたウエハ表面からの検査光を撮像装置３０のＣＣＤ撮像素子３１で受光してウエハ表面の像を検出し、このウエハ表面の画像信号が検査制御装置３５に送られる。そして、検査制御装置３５において、ＣＣＤ撮像素子３１からの画像信号により得られるウエハ表面の画像と、予め記憶されている良品ウエハ表面の画像（検査基準画像）とのパターンマッチングを行ったり、予め学習させておいた検査基準画像の特徴との相違点の有無検査を行う。検査対象となるウエハＷにデフォーカスによる膜厚ムラ、パターン形状の異常、傷等の欠陥が存在する場合には、その部分に例えば検査基準画像との明暗差や特徴の相違が検出されるため、欠陥が存在することが検出される。
【００２４】
このように概要構成される表面検査装置１では、照明装置５０において、干渉フィルタ等からなる波長選択フィルタにより光源が発する光から特定の波長を有する照明光を抽出している。従来のように、照明光として水銀の輝線スペクトルであるｈ線(405nm）やｉ線(365nm）等を用いた場合には、波長選択フィルタの透過波長帯に対して輝線スペクトルの幅が十分に狭いため、波長選択フィルタの透過波長帯が多少シフトしても照明光の波長は実質的に変化しなかった。しかしながら、回路パターンの微細化に伴って用いられる、例えば波長248nmの照明光の場合には、輝線スペクトルではなく比較的なだらかな（ブロードな）ピークとなっているため、波長選択フィルタの透過波長帯がシフトすると照明光の波長も変化してしまう。
【００２５】
例えば、波長選択フィルタとして使用される干渉フィルタは、基材である石英ガラスの上に酸化チタン(TIO２）、二酸化珪素(SiO２）、ジルコン(ZrO２）、アルミナ（Aｌ２O３）等の誘電体の薄膜を積層して薄膜の干渉作用により透過する波長の調整をしている。この誘電体の薄膜は、微視的に見るとポーラス(空孔部の多い構造）となっており、空気中の水分等を取り込み見かけ上の屈折率を有している。また、各誘電体薄膜層は、光学的厚さがｎ・ｄ(ｎは屈折率、ｄは幾何的な膜厚）として機能しているため、含まれる水分量によって光学的厚さが変わってしまう。
【００２６】
照明装置における干渉フィルタは、光源からの強力な光線が照射されており、透過する特定波長以外の波長の光の多くを吸収しているため、活性化するとともに非常に高温となる。そのため、干渉フィルタは、各誘電体薄膜層に含まれる水分が蒸発して屈折率が低下し、干渉フィルタの透過波長が短波長側にシフトするので、抽出される照明光の波長も変化し、その結果、照明光の光量変動が生じる。また、照明光の短波長化に伴い、この照明光が照射・透過するレンズやフィルタ（光学部材）に曇りが発生し、ウエハ表面に到達する照明光の光量が減少する。これは、空気中に存在するアンモニウムイオンや硫酸イオンまたはそれらの化合物あるいは有機ガスが、照明光（紫外線）の照射により光化学反応をおこして硫安や有機化合物といった物質となり、これらの物質が光学部材に付着することにより生じると考えられる。
【００２７】
これらの不具合を解消するため照明装置５０では、ウエハ表面の検査に先立ち、検査に使用しない波長帯（可視光線〜赤外線等の長波長帯）の光を干渉フィルタ（波長選択フィルタ）に照射し、干渉フィルタを事前に加熱するようにしている。以下、照明装置５０について、照明装置５０の構成を示した図１およびフィルタ装置における干渉フィルタの配置構成を示した図３を参照して説明する。
【００２８】
照明装置５０は、水銀ランプ等の光源５１と、光源５１から放射された光を集光する凹面鏡５２と、凹面鏡５２により集光された光のうち、ウエハ表面の検査に使用する波長帯の光（紫外線〜可視光線）を反射してウエハ照明光路Ｏp１に導くとともに、検査に使用しない波長帯の光（可視光線〜赤外線）を透過させて別光路Ｏp２（以下、フィルタ加熱光路Ｏp２と称する）に導くダイクロイックミラー５３とを備え、光源５１から放射された光がダイクロイックミラー５３により２つの波長帯の光に分割される。なお、本実施形態のダイクロイックミラー５３では、波長600nm未満の光を反射してウエハ照明光路Ｏp１に導き、波長600nm以上の光を透過させてフィルタ加熱光路Ｏp２に導くようになっている。
【００２９】
さらに照明装置５０は、ウエハ照明光路Ｏp１において、ダイクロイックミラー５３で反射された光を集光する第１コレクタレンズ５４と、第１コレクタレンズ５４により集光された光を透過させて特定波長の光を抽出する複数の干渉フィルタ５５を有する第１フィルタ装置５６および第２フィルタ装置５７と、複数の干渉フィルタ５５のうちいずれかを透過した光を再び集光して光ファイバー１１の一端１１ａに導くコンデンサレンズ５８と、ダイクロイックミラー５３と第１コレクタレンズ５４の間に配置され、ダイクロイックミラー５３で反射された光を必要に応じて遮光するシャッタ５９とを備えている。
【００３０】
なお、干渉フィルタは、前述したようにフィルタ内部の水分が蒸発すると屈折率が低下して透過波長が短波長側にシフトするため、干渉フィルタ５５では、水分が蒸発した状態（水分を含んでいない状態）で特定の波長を抽出するように透過波長特性が設定されている。
【００３１】
また照明装置５０は、フィルタ加熱光路Ｏp２において、ダイクロイックミラー５３を透過した光を反射する平面鏡６１と、平面鏡６１で反射された光を集光する第２コレクタレンズ６２と、第２コレクタレンズ６２により集光された光を透過させて光量を調整するニュートラルデンシティフィルタ６３（以下、ＮＤフィルタ６３と称する）とを備えている。また照明装置５０は、第１フィルタ装置５６および第２フィルタ装置５７における干渉フィルタ５５の温度を検出する温度センサ６５も備えている。
【００３２】
第１フィルタ装置５６は、円盤状の第１ターレット５６ｂと、照射された光から波長248nmの光を抽出する第１干渉フィルタ５５ａと、ｈ線（波長405nmの光）を抽出する第２干渉フィルタ５５ｂと、第１ターレット５６ｂを回転駆動させるターレット駆動機構５６ａとを備えて構成される。第１ターレット５６ｂには、ターレット中心を挟んで対向配置された２組（計４つ）の貫通孔５６ｃが形成されており（図３(ａ）を参照）、ターレット駆動機構５６ａにより第１ターレット５６ｂを回転させたときに、対向する貫通孔のうちの一方がウエハ照明光路Ｏp１上に位置し、他方がフィルタ加熱光路Ｏp２上に位置するように配置されている。この貫通孔５６ｃの隣り合う２つに第１干渉フィルタ５５ａ、第２干渉フィルタ５５ｂが配設されている。
【００３３】
第２フィルタ装置５７は、上記第１フィルタ装置５６と同様に構成されており、円盤状の第２ターレット５７ｂと、ｉ線（波長365nmの光）を抽出する第３干渉フィルタ５５ｃと、ｇ線（波長436nmの光）を抽出する第４干渉フィルタ５５ｄと、第２ターレット５７ｂを回転駆動させるターレット駆動機構５７ａとを備えて構成される。第２ターレット５７ｂにも、上記貫通孔５６ｃと同様に４つの貫通孔５７ｃが形成されており（図３(ｂ）を参照）、この貫通孔５７ｃの隣り合う２つに第３干渉フィルタ５５ｃ、第３干渉フィルタ５５ｄが配設されている。
【００３４】
シャッタ５９は、平板状に形成されてウエハ照明光路Ｏp１に対して略垂直に配置され、シャッタ駆動機構５９ａによりウエハ照明光路Ｏp１に対して挿入および退避するように構成されている。すなわち、シャッタ駆動機構５９ａを駆動してシャッタ５９をウエハ照明光路Ｏp１から退避させたときには、ダイクロイックミラー５３で反射された光が第１コレクタレンズ５４に達する。このとき、ダイクロイックミラー５３で反射された光のうち検査に使用されない波長の光は干渉フィルタ５５で吸収され、検査に必要な波長の光のみが干渉フィルタ５５を透過し、照明光としてコンデンサレンズ５８を介して光ファイバー１１に入射する。一方、シャッタ５９をウエハ照明光路Ｏp１に挿入したときには、ダイクロイックミラー５３で反射された光は、シャッタ５９により遮光され、第１コレクタレンズ５４、干渉フィルタ５５およびコンデンサレンズ５８に到達しない。
【００３５】
ＮＤフィルタ６３は、回転角に応じて透過光量が順次変化する円盤状のフィルタからなり、フィルタ駆動機構６３ａにより回転させて透過光量を調整できるように構成されている。なお、フィルタ駆動機構６３ａは、温度センサ６５により検出される干渉フィルタ５５（ＮＤフィルタ６３を透過した光が照射される干渉フィルタ５５）の温度に応じて駆動制御される。なお、温度センサ６５による検出信号（フィルタ温度を示す信号）は制御部３７に出力され、制御部３７は照明装置５０における各駆動機構の駆動制御を行う。
【００３６】
次に、以上のように構成される照明装置５０における照明光の出射方法について説明する。まず、シャッタ駆動機構５９ａを駆動してシャッタ５９をウエハ照明光路Ｏp１に挿入し、ターレット駆動機構５６ａ，５７ａにより第１ターレット５６ｂおよび第２ターレット５７ｂを回転させて第１干渉フィルタ５５ａ〜第４干渉フィルタ５５ｄのうち検査に使用する光の波長に応じた干渉フィルタ５５をフィルタ加熱光路Ｏp２上に位置させ、光源５１を発光させる。なお、干渉フィルタ５５（検査に使用する光の波長）は、ウエハＷの表面に形成された検査対象の回路パターンのピッチ等に応じて選択決定される。以下では、第１干渉フィルタ５５ａを用いてウエハ表面に波長248nmの照明光を照射する場合を例示して説明する。
【００３７】
光源５１から放射された光は、凹面鏡５２で集光された後、ダイクロイックミラー５３において波長600nm未満（ウエハ表面の検査に使用する波長帯）の光と、波長600nm以上（ウエハ表面の検査に使用しない波長帯）の光とに分割される。このとき、ダイクロイックミラー５３で反射された波長600nm未満の光は、ウエハ照明光路Ｏp１に挿入されたシャッタ５９により遮光される。これにより、ダイクロイックミラー５３で反射された光が必要以上（検査時以外）に各レンズ５４，５８や干渉フィルタ５５に照射されることを防ぎ、当該レンズおよびフィルタの劣化や紫外線照射による曇りの進行を抑えることができる。
【００３８】
一方、ダイクロイックミラー５３を透過した波長600nm以上の光は、平面鏡６１で反射され第２コレクタレンズ６２で集光された後、ＮＤフィルタ６３を透過して光量が調整されて第１干渉フィルタ５５ａに照射される。このとき、温度センサ６５により事前に取得した第１干渉フィルタ５５ａの温度に基づいて、フィルタ駆動機構６３ａを駆動してＮＤフィルタ６３を回転させ、干渉フィルタ５５ａに照射される光量が調整される。第１干渉フィルタ５５ａは、波長248nmの光を透過させてそれ以外の波長の光を吸収するフィルタであるため、照射された波長600nm以上の光を吸収して高温となり（加熱され）、フィルタ内部に含まれる水分が蒸発する。このとき、第１干渉フィルタ５５ａは、紫外線ではなく、波長600nm以上の光（可視光線〜赤外線）により加熱されるため、硫安や有機化合物の付着による曇りが発生しない。
【００３９】
第１干渉フィルタ５５ａの温度は温度センサ６５により監視されており、その温度が所定の温度に達してフィルタ内部の水分が蒸発したと判断されると、ターレット駆動機構５６ａにより第１ターレット５６ｂを回転させて第１干渉フィルタ５５ａをウエハ照明光路Ｏp１上に位置させるとともに、ターレット駆動機構５７ａにより第２ターレット５７ｂを回転させて貫通孔５７ｃをウエハ照明光路Ｏp１に位置させる。このときフィルタ加熱光路Ｏp２上には、第１ターレット５６ｂの貫通孔５６ｃが位置するとともに、第２ターレット５７ｂでは、次に使用する可能性のある第３フィルタ５５ｃもしくは第４干渉フィルタ５５ｄを位置させる。
【００４０】
そして、シャッタ駆動機構５９ａを駆動してシャッタ５９をウエハ照明光路Ｏp１から退避させる。このとき、ダイクロイックミラー５３で反射された波長600nm未満の光は、第１コレクタレンズ５４で集光された後、事前に加熱されてフィルタ内部の水分が蒸発した第１干渉フィルタ５５ａに照射される。第１干渉フィルタ５５ａに照射された光のうち波長248nmの光のみが第１干渉フィルタ５５ａを透過し、第２ターレット５７ｂの貫通孔５７ｃを通ってコンデンサレンズ５８で再び集光され、波長248nmの照明光として光ファイバー１１および照明系凹面鏡１２を介してウエハＷの表面に照射される。このように第１干渉フィルタ５５ａは、事前に加熱されてフィルタ内部の水分が蒸発した状態で波長600nm未満の光が照射されるため、抽出される光（照明光）の波長が次第に変化することはない。
【００４１】
一方、ダイクロイックミラー５３を透過した波長600nm以上の光は、平面鏡６１で反射され第２コレクタレンズ６２で集光された後、ＮＤフィルタ６３および第１ターレット５６ｂの貫通孔５６ｃを透過して第３干渉フィルタ５５ｃもしくは第４干渉フィルタ５５ｄに照射される。当該干渉フィルタでは、照射された波長600nm以上の光により加熱されてフィルタ内部の水分が蒸発する（水分が空気で置換される）。このとき、ＮＤフィルタ６３は、当該干渉フィルタの温度が所定の温度近傍に保持されるようにその透過光量を調整し、当該干渉フィルタは、内部の水分が蒸発した状態で、第１干渉フィルタ５５ａに替わって検査に使用されるときまで待機される。これにより、当該干渉フィルタの過熱を防止するとともに、当該干渉フィルタを第１干渉フィルタ５５ａに替わって直ちに検査に使用することが可能である。
【００４２】
以上のように構成された照明装置５０によれば、フィルタ加熱光路Ｏp２において光源５１が発する光から分割させた波長600nm以上の光により干渉フィルタ５５を発熱させて内部の水分を蒸発させた後、この干渉フィルタ５５をウエハ照明光路Ｏp１に移動させて特定の波長を有する照明光を抽出しているため、干渉フィルタ５５により抽出される照明光の波長が次第に変化することはなく、その結果、照明光の光量変動も発生せず安定した光量の照明光を出射することができる。このとき、干渉フィルタ５５は、紫外線ではなく、波長600nm以上の光（可視光線〜赤外線）により加熱されるため、硫安や有機化合物の付着による曇りが発生しない。
【００４３】
なお、上述の実施形態において、照明装置５０は波長248nmの光、ｉ線（波長365nm）、ｈ線（波長405nm）もしくはｇ線（波長435nm）を透過させる４つの干渉フィルタを２つのターレットに配設して構成されているが、この構成に限定されず、干渉フィルタの種類やその配置構成は適宜変更することが可能である。また、干渉フィルタの他に、特定の波長帯の光を透過させるバンドパスフィルタ、あるいは所定の波長以上の光だけを透過させるシャープカットフィルタ等を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る照明装置の構成を示す図である。
【図２】上記照明装置を適用した表面検査装置の全体構成を示す図である。
【図３】(ａ）,(ｂ）はフィルタ装置における干渉フィルタの配置構成を示した図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｏp１   ウエハ照明光路（照明用の光の光路）
Ｏp２   フィルタ加熱光路（非照明光の光路）
３７    制御部
５０    照明装置
５１    光源（光源部）
５３    ダイクロイックミラー（分割部）
５５    干渉フィルタ（抽出部）
５５ａ〜５５ｄ    第１〜第４干渉フィルタ（抽出部）
５６ａ、５７ａ    ターレット駆動機構（移動部）
５６ｂ、５７ｂ    第１、第２ターレット（移動部）
５９    シャッタ（遮光部）
５９ａ  シャッタ駆動機構（遮光部）
６３    ＮＤフィルタ（調光部）
６３ａ  フィルタ駆動機構（調光部）
６５    温度センサ（温度検出部）
【図１】
2010133714.tif 000003
【図２】
2010133714.tif 000004
【図３】
2010133714.tif 000005