【手続補正書】
【提出日】平成16年10月19日(2004.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】複数の波長領域のための検査顕微鏡、及び複数の波長領域のための検査顕微鏡のための減反射層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの照明光路及び少なくとも１つの結像光路を有する、複数の波長領域のための検査顕微鏡に関する。
【０００２】
本発明は、更に、複数の波長領域のための検査顕微鏡のための減反射層（反射防止膜）に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体産業では、種々異なる製造ステップを制御するための、ウェハ、マスク及び半導体構造の観察、検査及び試験用の検査顕微鏡が使用される。多くの検査顕微鏡は、大幅に自動化されている。このような自動化には、とりわけ、検査されるべき構造又はウェハの自動移送及び操作システム、並びにオートフォーカシング手段が含まれる。
【０００４】
周知のように、顕微鏡の光学上の分解能は、照明光の波長と対物レンズの開口数に依存する。対物レンズの開口数を任意に大きくすることはできないので、一層小さい構造を分解するためには、照明光の波長も一層短いものが選択される。従って、高密度集積回路用ウェハの非常に小さい構造を分解するために、紫外光が使用される。目下のところ、検査顕微鏡では、２４８ｎｍ〜３６５ｎｍの波長の照明光が通常使用されている。
【０００５】
複数の波長領域で作動する検査顕微鏡について記載している文献もある（特許文献１参照）。光源としては、例えば、種々異なる複数の波長領域のスペクトル部分（成分）を有する水銀灯が使用される。当該波長領域は、第一に、凡そ６５０ｎｍまでの可視光の波長領域（以下ＶＩＳ領域（英語の“visible”に基づく）と略称する）であり、第二に、「ｉ線」と称される水銀灯の波長λi-Linie＝３６５ｎｍのランプ線であり、第三に、遠紫外波長領域（以下ＤＵＶ領域（英語の“ＤＵＶ”＝“deep ultraviolet”に基づく）と略称する）のうちの凡そ２００〜３００ｎｍの狭い波長バンドである。スペクトル最大強度（ピーク）位置及び半値幅によって特徴付けられるＤＵＶ波長バンドは、反射フィルタシステムによって光源の光スペクトルから除去ないし減衰される。
【０００６】
顕微鏡の照明光学系及び結像光学系は、上記３つのすべての波長領域に対して補正・調節（ないし適合）される。ＶＩＳ領域の顕微鏡画像は、接眼レンズ又はこれに加えて更にＶＩＳ領域用のカメラによって形成される。ｉ線及びＤＵＶ領域の顕微鏡画像は、ＵＶ感光性ＴＶカメラによって可視化される。
【０００７】
【特許文献１】ＤＥ１９９３１９５４Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の顕微鏡では、特にＤＵＶ領域に関し、カメラ画像は、使用に際し利用者の高度な要求にすべて応じるわけではないということが示された。ＤＵＶ領域での照明及び結像状況を改善するためには、水銀灯に比べてパワーはより大きいが、それに応じて調達・管理コストも遥かにより大きいレーザを使用したり、場合により更により高感度な、従ってより高価なカメラを使用することが必須となるであろう。
【０００９】
また、従来技術から既知の検査顕微鏡では、観察ないし検査されるべき物体（被検体）、例えばウェハに到達するレーザの出力光エネルギは、あまりにも小さいということが明らかとなっている。この効果は、検査されるべき物体のフラッシュ照射及び拡散的背景照明を阻止するために使用される、例えばレンズ、レンズ系、ビームスプリッタ等の光学構造要素において２つのすべての波長領域（ＶＩＳ、ＤＵＶ）に関し目的の反射低減が既に行われているにもかかわらず、現れた。そのような光学構造要素に配される反射防止膜の欠点は、ＤＵＶ領域（即ち、λ＝２４８ｎｍ±１５ｎｍの波長領域）では凡そ１．６％にも達する大きな最大残留反射であった。更に、当該反射防止膜は、ＶＩＳ領域でも凡そ１．３％の比較的大きな残留反射を有していた。更に、当該反射防止膜は、波長λ＝３６５ｎｍ（即ちｉ線）の光には適しなかった。ｉ線及びＶＩＳ領域用に構成された他の既知の反射防止膜は、検査顕微鏡には全く適しない。というのは、そのような反射防止膜の残留反射は、遠紫外ＤＵＶ波長領域では、凡そ１５〜２０％とかなり大きいからである。このため、極めて特殊な用途の既知の検査顕微鏡では、光学系を最適化しても、画像の明るさも画像の質も余りにも粗悪であり、これはとりわけＤＵＶ領域に関しては甚だしかった。
【００１０】
それゆえ、本発明の課題は、よりパワーの大きくかつより高価なレーザを使用することなく、上記３つのすべての波長領域、とりわけＤＵＶ領域において画像の質が明らかに改善される検査顕微鏡を提供することである。
【００１１】
また、本発明の更なる課題は、上述の３つのスペクトル（波長）領域、特にＤＵＶ領域に関し、検査顕微鏡の透過性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明の一視点により、少なくとも１つの照明光路と少なくとも１つの結像光路とを有する複数の波長領域のための検査顕微鏡を提供する。この検査顕微鏡において、照明光路及び結像光路に、すべての波長領域の光が通過する、好ましくは定置的な、減反射層（反射防止膜）を有する光学構造要素が配され、該減反射層において反射が低減される波長領域は、６５０ｎｍまでの可視光のＶＩＳ波長領域、λ＝３６５ｎｍのｉ線、及び２４０ｎｍ〜２７０ｎｍの紫外線の遠紫外ＤＵＶ波長領域から構成されることを特徴とする（形態１・基本構成１）。
【００１３】
上記の更なる課題を解決するために、本発明の更なる一視点により、複数の波長領域のための減反射層（反射防止膜）を提供する。この減反射層において、反射が低減される波長領域は、６５０ｎｍまでの可視光のＶＩＳ波長領域、λ＝３６５ｎｍのｉ線、及び２４０ｎｍ〜２７０ｎｍの紫外線の遠紫外ＤＵＶ波長領域から構成されることを特徴とする（形態８・基本構成２）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の独立請求項１（検査顕微鏡）及び８（減反射層）により、上記課題に対応する効果がそれぞれ達成される。即ち、本発明の検査顕微鏡においては、よりパワーの大きくかつより高価なレーザを使用しなくても、上記３つのすべての波長領域（ＶＩＳ、ｉ線、ＤＵＶ）、とりわけＤＵＶ領域において画像の質が明らかに改善される。また、本発明の減反射層は、上述の３つのスペクトル（波長）領域（ＶＩＳ、ｉ線、ＤＵＶ）、特にＤＵＶ領域に関し、検査顕微鏡の透過性を改善することができる。
更に、各従属請求項により、付加的な効果が後述の通りそれぞれ達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、上記基本構成１を形態１及び上記基本構成２を形態８として示すが、これらは従属請求項の対象でもある。
（２）上記形態１の検査顕微鏡において、前記減反射層は、材料：Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）及びＭｇＦ２から構成されるサンドイッチ構造を有すると共に、Ｍ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、かつ最終層がＭｇＦ２から構成されることが好ましい（形態２）。
（３）上記形態１の検査顕微鏡において、前記減反射層は、材料：Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）、ＭｇＦ２及びＡｌ２Ｏ３から構成されるサンドイッチ構造を有すると共に、該サンドイッチ構造の下部範囲では、Ａｌ２Ｏ３層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、該サンドイッチ構造の上部範囲ではＭ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、かつ最終層がＭｇＦ２から構成されることが好ましい（形態３）。
（４）上記形態１の検査顕微鏡において、前記減反射層は、材料：Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２から構成されるサンドイッチ構造を有すると共に、該サンドイッチ構造の下部範囲では、Ｍ２層とＳｉＯ２層が交互に複数積層され、該サンドイッチ構造の上部範囲ではＭ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、かつ最終層がＭｇＦ２から構成されることが好ましい（形態４）。
（５）上記形態４の検査顕微鏡において、前記減反射層では、ＶＩＳ波長領域及びｉ線に対する反射の平均値は、１．０％以下であり、遠紫外ＤＵＶ波長領域に対する反射の平均値は、０．５％以下であることが好ましい（形態５）。
（６）上記形態１の検査顕微鏡において、反射低減が行われる前記光学構造要素は、石英ガラス又はＣａＦ２から構成され、かつ単一の減反射層を有することが好ましい（形態６）。
（７）上記形態１の検査顕微鏡において、前記照明光路及び前記結像光路に、少なくとも２つの波長領域特異的光学構造要素を有すると共に、当該光学構造要素の少なくとも１つを所定の光路へ選択的に配する一又は複数の構造要素変位装置が配されることが好ましい（形態７）。
（９）上記形態８の減反射層は、石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素に配されることが好ましい（形態９）。
（１０）上記形態８又は９の減反射層は、材料：Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）及びＭｇＦ２から構成されるサンドイッチ構造を有すると共に、Ｍ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、かつ最終層がＭｇＦ２から構成されることが好ましい（形態１０）。
（１１）上記形態１０の減反射層は、石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素に配され、かつ以下の表Ｆに従う構造を有すると共に、層１は、最下層であることが好ましい（形態１１）。
2004524585.tif 000001
（１２）上記形態８又は９の減反射層は、材料：Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）、ＭｇＦ２及びＡｌ２Ｏ３から構成されるサンドイッチ構造を有すると共に、該サンドイッチ構造の下部範囲では、Ａｌ２Ｏ３層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、該サンドイッチ構造の上部範囲ではＭ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、かつ最終層がＭｇＦ２から構成されることが好ましい（形態１２）。
（１３）上記形態１２の減反射層は、Ａｌ２Ｏ３からなる単一層のみを有することが好ましい（形態１３）。
（１４）上記形態１２の減反射層において、石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素に配され、かつ以下の表Ｅに従う構造を有すると共に、層１は、最下層であることが好ましい（形態１４）。
2004524585.tif 000002
（１５）上記形態８又は９の減反射層は、材料：Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２から構成されるサンドイッチ構造を有すると共に、該サンドイッチ構造の下部範囲では、Ｍ２層とＳｉＯ２層が交互に複数積層され、該サンドイッチ構造の上部範囲ではＭ２層とＭｇＦ２の層が交互に複数積層され、かつ最終層がＭｇＦ２から構成されることが好ましい（形態１５）。
（１６）上記形態１５の減反射層は、少なくとも３つのＳｉＯ２層及び少なくとも３つのＭｇＦ２層を有することが好ましい（形態１６）。
（１７）上記形態１５の減反射層において、ＶＩＳ波長領域及びｉ線に対する反射の平均値は、１．０％以下であり、遠紫外ＤＵＶ波長領域に対する反射の平均値は、０．５％以下であることが好ましい（形態１７）。
（１８）上記形態１７の減反射層は、石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素に配され、かつ以下の表Ａに従う構造を有すると共に、層１は、最下層であることが好ましい（形態１８）。
2004524585.tif 000003
（１９）上記形態１７の減反射層は、石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素に配され、かつ以下の表Ｂに従う構造を有すると共に、層１は、最下層であることが好ましい（形態１９）。
2004524585.tif 000004
（２０）上記形態１５の減反射層は、石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素に配され、かつ以下の表Ｃに従う構造を有すると共に、層１は、最下層であることが好ましい（形態２０）。
2004524585.tif 000005
（２１）上記形態１５の減反射層は、石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素に配され、かつ以下の表Ｄに従う構造を有すると共に、層１は、最下層であることが好ましい（形態２１）。
2004524585.tif 000006
（２２）選択的に石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素は、前記形態１１の減反射層が配されることにより、反射が低減されることが可能である（形態２２）。
【００１６】
本発明の技術的思想の核心は、それぞれただ１つの波長領域の光のみが導かれる顕微鏡光路の何処にでも、波長領域特異的光学構造要素を配することができる、ということにある。上記３つの波長領域のうちの１つの波長領域のみの光がそれぞれ交替的に導かれる顕微鏡光路の所定位置に、それぞれ１つの、所要数の波長領域特異的光学構造要素を有する構造要素変位装置が配される。この構造要素変位装置によって、これら構造要素のうち、実際に使用される波長領域においてその都度補正・適正化される１つの構造要素を、その都度光路に挿入することが可能となる。構造要素変位装置は、例えば、波長領域特異的光学構造要素が配設されるリニア案内装置（摺動装置ないしスライダ）又は回動盤（レボルバ）として構成することができる。
【００１７】
しかしながら、照明光路及び結像光路には、すべての波長領域の光によって通過される光学構造要素も存在する。このような光学構造要素は、定置的に構成されることが好ましい。これら光学構造要素は、３つのすべての波長領域に対して適正化されなければならない。このため、これら光学構造要素は、本発明により、減反射層（反射防止膜）が配されるが、該減反射層において反射が低減される波長領域は、６５０ｎｍまでの可視光のＶＩＳ波長領域、λ＝３６５ｎｍのｉ線、及び２４０ｎｍ〜２７０ｎｍの紫外線の遠紫外ＤＵＶ波長領域である。
【００１８】
本発明の検査顕微鏡の反射が低減される定置的な光学構造要素は、石英ガラス又はＣａＦ２から構成されることが好ましい。というのは、これら２つの材料は、紫外波長領域において透光性の材料のうち、（価格、環境（周囲条件）安定性、加工性等の観点から）工業的使用に適した材料だからである。石英ガラスの屈折率は、ｎｅ＝１．４６であり、ＣａＦ２の屈折率は、ｎｅ＝１．４３である。
【００１９】
本発明の検査顕微鏡の一実施形態によれば、減反射層は、材料Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物ないし組成物）及びＭｇＦ２から構成されるサンドイッチ（積層）構造を有する。これら２つの材料から、Ｍ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、その第一層、即ち最下層（目的の光学構造要素に直接配される層）は、Ｍ２から構成され、最終層（目的の光学構造要素から最も離隔して配される層）は、ＭｇＦ２から構成される。この場合、反射低減に関し少なくとも良好な結果を得るためには、サンドイッチ構造は凡そ８〜１０の層から構成される必要である。８層未満のサンドイッチ構造では、僅かな要求にのみ応えることができる減反射層が得られる。極めて良好な反射低減を達成するためには、通常、１０層より多い層から構成されるサンドイッチ構造が必要である。
【００２０】
本発明の検査顕微鏡の他の一実施形態によれば、減反射層は、Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）、ＭｇＦ２及びＡｌ２Ｏ３の３つの材料からなるサンドイッチ（積層）構造から構成される。この実施形態では、サンドイッチ構造の下部範囲では、Ａｌ２Ｏ３層とＭ２層が交互に複数積層され、サンドイッチ構造の上部範囲ではＭ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層される。この場合も、最終層は、ＭｇＦ２から構成される。この実施形態をごく単純化した変形形態では、Ａｌ２Ｏ３からなるただ１つの層のみが、即ち最下層として配される。
【００２１】
本発明の検査顕微鏡の更なる一実施形態では、減反射層は、同様に、Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２の３つの材料からなるサンドイッチ（積層）構造から構成される。この実施形態では、Ｍ２から始まり、サンドイッチ構造の下部範囲では、Ｍ２層とＳｉＯ２層が交互に複数積層され、サンドイッチ構造の上部範囲ではＭ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層される。この場合も、最終層は、ＭｇＦ２から構成される。
【００２２】
上述の実施形態の好ましい一態様では、減反射層は、上述のサンドイッチ（積層）構造に関し、Ｍ２と交互に正確に３つのＳｉＯ２の交互層、及びＭ２と交互に正確に３つのＭｇＦ２の交互層から構成される。この構造では、適正な低い残留反射値を有する減反射層を形成することができた。この場合、ＶＩＳ波長領域とｉ線に関する（残留）反射（率）の平均値は、１．０％以下であり、遠紫外ＤＵＶ波長領域に関する（残留）反射（率）の平均値は、０．５％以下であった。この減反射層を備えた本発明の検査顕微鏡では、使用する３つのすべての波長領域（ＶＩＳ、ｉ線、ＤＵＶ）に関して画像の質は明確に改善される。ＤＵＶ領域でも画像の質は明確に向上した。水銀灯と比べてよりパワーが大きく、従って調達及び作動に関し遥かにより高価なＤＵＶ領域用レーザを使用せずに済ますことが可能となった。
【００２３】
特別な一実施形態では、減反射層は、上述の３つのスペクトル（波長）領域、即ちＶＩＳ、ｉ線及びＤＵＶを有する検査顕微鏡において典型的に使用されるような石英ガラス又はＣａＦ２から構成される光学構造要素に配される。ＤＵＶも透過する他の材料からなる光学構造要素を使用することも可能である。しかしながら、このような他の材料の使用は、実用上、殆ど行われない。というのは、ＤＵＶ透過性の他の材料は、通常、極めて高価か、加工性も極めて悪いか、又は（例えば湿度、温度、耐光性に関する）通常の周囲（環境）条件においても十分な耐久性が得られないかなので、工業的使用に適していないからである。
【００２４】
減反射層のサンドイッチ（積層）構造の層の厚さを適正化する際、まず、２４０ｎｍ〜凡そ７００ｎｍのスペクトル領域全体に亘って残留反射を低減することを試みた。その結果、１０〜１６の層を有する積層構造体が開発された。しかしながら、この積層構造体は、スペクトル領域全体に亘っての残留反射レベルを高めてしまい、そのため検査顕微鏡の画像の質には、改善は見られなかった。そのため、必要とされる３つの波長領域（ＶＩＳ、ｉ線及びＤＵＶ）に対し選択的に反射低減を行う減反射層に向けて開発が進められた。
【００２５】
本発明の減反射層は、初めて３つのすべての波長領域、即ちＶＩＳ、ｉ線及びＤＵＶに対して適合化され、従って要求の低い既知の反射防止膜と比べて必然的に多くの層を必要とする多層構造から構成される。
【００２６】
積層構造体は、市場で入手可能なFTG-Software社の薄層計算用ソフトウェアＦＩＬＭ*ＳＴＡＲで利用可能なレヴェンバーグ−マーカート（Levenberg-Marquardt）の最適化法によって開発された。理論上の構造を実証するための層形成試験は、Leybold Systems AG、Hanauの蒸着装置APS 904で実行した。
【００２７】
本発明の減反射層のために、３つの異なる実施態様が開発された。
【００２８】
第１の実施態様では、ただ２つの材料、即ちＭ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）及びＭｇＦ２からなるサンドイッチ（積層）構造を有する減反射層が構成される。このサンドイッチ構造は、まずＭ２層から始まり、Ｍ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、最終層がＭｇＦ２から構成される。
【００２９】
この減反射層の良好な付着安定性及び剥離安定性は、この積層構造では、層形成されるべき光学構造要素を、層形成のために、凡そ２５０℃〜３００℃に加熱することによって達成される。昇温及び降温時間を比較的長く取ることにより、（加熱炉等への）各（バッチ）装填に対する製造時間もより長くなる。その上、光学構造要素ないし減反射層に望ましくない熱応力が生じる危険もある。この危険は、構造が複雑になるほど、光学構造要素の寸法が大きくなるほど、より大きくなる。
【００３０】
本発明の減反射層の他の（第２の）実施態様では、減反射層は、３つの材料、即ちＭ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）、ＭｇＦ２及びＡｌ２Ｏ３からなるサンドイッチ（積層）構造を有する。この実施態様では、サンドイッチ構造は、まずＡｌ２Ｏ３層から始まり、該サンドイッチ構造の下部範囲では、Ａｌ２Ｏ３層とＭ２層が交互に複数積層され、該サンドイッチ構造の上部範囲ではＭ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、最終層がＭｇＦ２から構成される。この実施態様をごく単純化した変形形態では、単一のＡｌ２Ｏ３層のみが、最下層として配される。
【００３１】
技術的に好ましい変形形態としての、減反射層の更なる（第３の）実施態様では、減反射層は、第２の減反射層と同様に、３つの材料からなるサンドイッチ構造を有する。しかしながら、この場合は、Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）及びＭｇＦ２は共通するが、第３の材料としてＡｌ２Ｏ３に代えてＳｉＯ２が選択された。この実施態様では、サンドイッチ構造は、まずＭ２から始まり、該サンドイッチ構造の下部範囲では、Ｍ２層とＳｉＯ２層が交互に複数積層され、該サンドイッチ構造の上部範囲ではＭ２層とＭｇＦ２層が交互に複数積層され、最終層がＭｇＦ２から構成される。
【００３２】
ＳｉＯ２は、減反射層の同様の付着及び剥離安定性を達成するために当業者に常用されているＡＰＳ技術（ＡＰＳは英語のAdvanced Plasma Sourceに基づく）を使用することにより、光学部材を、Ｍ２／ＭｇＦ２の組合せの第１実施態様の場合に比べてそれほど高い温度で加熱する必要はない（凡そ１８０℃で十分）という利点を有する。
【００３３】
ＭｇＦ２はフッ化物なので、イオンを利用した蒸着（析着）は行うことはできない。ＭｇＦ２の使用を完全に断念し、いわゆる「コールドコーティング（Kaltbeschichtung）」を利用することは不可能である。というのは、ＭｇＦ２の屈折率は１．３８と小さく、この小さい屈折率と結びついた小さい残留反射特性の放棄は、本発明の減反射層の特性の悪化に繋がりかねないからである。
【００３４】
上述の３つの材料からなる減反射層が、正確に４つのＳｉＯ２層と正確に３つのＭｇＦ２層を有するサンドイッチ構造、即ち全部で１４層から構成されるサンドイッチ構造を有すると最良の結果が得られる。この減反射層では、最後の３つの低屈折率ＭｇＦ２層は、残留反射を小さくし、他方、これと同時に、残りの低屈折率ＳｉＯ２層はすべて、積層構造のための堅固な基材を保証する。同時に、光学部材の加熱処理はより低い温度で十分である。
【００３５】
この積層構造によって、減反射層の残留反射値を適正に小さくすることが可能となる。これに関し、積層構造の有利な一変形形態では、ＶＩＳ波長領域及びｉ線に関する反射（率）の平均値は１．０％以下、遠紫外ＤＵＶ波長領域に関する反射（率）の平均値は０．５％以下であった。
【００３６】
１４層未満の積層構造を使用することによっても、上述の波長領域に関し反射の低減はみられる。しかしながら、この形態には、減反射層の残留反射がより高いレベルにあるという欠点がある。
【００３７】
減反射層の比較的多い層数は、（ＭｇＦ２の１．３８と比べて）更により大きい屈折率を有する他の材料を使用することにより、減少することができるであろう。ＤＵＶ領域に関しては、現在のところ、ＨｆＯ２だけが相当程度無吸収性の材料として知られている。しかしながら、この材料に関しては、実地による経験によって、２４０ｎｍで早くも吸収が現れ、波長が短くなるほど吸収はより大きくなるということが分かった。
【００３８】
従って、この材料の使用は断念され、上述の波長領域に関し無吸収性ないし低吸収性として知られている材料のみが使用された。
【００３９】
減反射層の残留反射の更なる低減は、更に層数の多いサンドイッチ（積層）構造を使用することにより達成することができるであろう。しかしながら、この場合、達成可能な効果に関し、遥かにより多くの層が必要となり、大多数の応用のための製造技術上のコストは余りに大きくなるであろう。また同時に、層システムにおける妨害的な散乱効果と残存吸収の割合が増大するだろう。
【００４０】
以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００４１】
図１に、検査顕微鏡の一例の模式的な光学的構造を示した。光源１から放射された照明光は、照明光学系（ここでは詳細には説明しない）を介して照明用ビームスプリッタ摺動装置（案内装置）２へ入射する。照明用ビームスプリッタ摺動装置２には、照明光の所定の波長領域（ＶＩＳ、ＤＵＶ、ｉ線）にそれぞれ対応する互いに異なる（複数の）照明用ビームスプリッタ３が配される。図１の光路（主光軸）に位置するビームスプリッタ３は、当該ビームスプリッタ３に対応する照明光の部分（成分）を対物レンズ４の方向へ偏向する。図１では、この偏向された光ビームを（主）光軸５によって模式的に示した。このようにして生成された照明光は、対物レンズ４を介して（例えばウェハ等の）被検対象６で合焦する。ビームスプリッタ３と対物レンズ４の間の光路（主光軸）には、オートフォーカス装置ＡＦの光をビームスプリット（光分割）層によって光路（主光軸）へ差込入射するいわゆるオートフォーカス用ビームスプリッタ７が配される。オートフォーカス光は、対物レンズ４を通過し、同様に、該対物レンズ４によって被検対象６で結像する。そして、オートフォーカス光は、被検対象６からオートフォーカス用ビームスプリッタ７を介して導かれオートフォーカス装置ＡＦへと戻りつく。被検対象６から戻る光に基づき、オートフォーカス装置ＡＦは、光源１から放射される照明光の被検対象６の表面におけるフォーカス（合焦）状態に関する判断基準を導出する。理想的なフォーカス状態からずれが生じている場合、適正なフォーカスが生じるように、対物レンズ４と被検対象６の間の距離を変化することができる。
【００４２】
被検対象６で合焦された照明光は、結像光として被検対象６から逆戻りし、順に、対物レンズ４、オートフォーカス用ビームスプリッタ７、照明用ビームスプリッタ３、及び鏡筒レンズ用摺動装置９に配されている鏡筒レンズ８を通過する。鏡筒レンズ用摺動装置９は、複数の鏡筒レンズを担持し、該複数の鏡筒レンズのうち、実際に必要とされる波長領域に対し最適化されている鏡筒レンズ８が、それぞれ光路（主光軸）に配される。鏡筒レンズ用摺動装置９の運動を、図１に、双方向矢印によって模式的に示した。鏡筒レンズ８の通過後、結像光は、接眼レンズ用ビームスプリッタ摺動装置１１に配された接眼レンズ用ビームスプリッタ１０に至り、ここで結像光は分割され、該結像光の第１の部分（成分）は、接眼レンズＯＫへ導かれ、該結像光の第２の部分（成分）は結像光学系１２を介してバウエルンファイントプリズム１３へ導かれる。接眼レンズ用ビームスプリッタ摺動装置１１は、互いに異なる（複数の）波長領域に対応しかつ選択的に光路（主光軸）に配され得る複数の接眼レンズ用ビームスプリッタ１０を担持する。接眼レンズ用ビームスプリッタ摺動装置１１の摺動可能性を、図１に、双方向矢印で模式的に示した。
【００４３】
接眼レンズＯＫによって、被検対象６によって生成される顕微鏡画像を視覚的に制御することができる。更に、顕微鏡画像をカメラで捉えることも可能である。そのために、結像光を、バウエルンファイントプリズム１３においてｉ線／ＤＵＶ組合せ部分（成分）とＶＩＳ部分（成分）とに分割する。これら２つの結像光部分（成分）はそれぞれ波長特異的なカメラによって捉えられる。かくして、ｉ線／ＤＵＶ部分（成分）は、ＵＶ感光性カメラＤＵＶによって捉えられ、ＶＩＳ部分（成分）は、可視スペクトル領域に適合されたカメラＶＩＳによって捉えられる。これによって、顕微鏡の利用者は、顕微鏡画像を快適に観察する手段を有することになるが、このことは、しかも、一方又は他方のカメラに調節された波長領域に従って行うことができる。波長領域の調節は、照明用ビームスプリッタ摺動装置２、鏡筒レンズ摺動装置９及び接眼レンズ用ビームスプリッタ摺動装置１１（以下、これらをすべて構造要素変位装置という）の摺動によって行われる。これら構造要素変位装置２、９、１１によって、顕微鏡の必要な位置に波長領域に特異的な（複数の）光学構造要素をそれぞれ配することが可能となる。これは、３つの波長領域のうちのただ１つの波長領域の光のみが導かれる、光路（主光軸）の領域（複数）でありうる。しかしながら、構造要素変位装置の各々に配される（複数の）光学構造要素は、それぞれ配属される波長領域に極めて特異的に構成・較正されているような（複数の）構造要素であることも可能である。構造要素変位装置は、例えば、複数の波長領域特異的光学構造要素が配されるリニア案内装置（スライダ）又は回動盤（レボルバ）として構成することができる。
【００４４】
付加的な構造要素摺動装置として、鏡筒レンズ摺動装置９と接眼レンズ用ビームスプリッタ摺動装置１１の間に、付加的摺動装置１４が配される。この付加的摺動装置１４は、光学的補償要素１５と付加的ビームスプリッタ１６を担持し、これらのうち何れか一方を選択的に光路（主光軸）に配することができる。付加的ビームスプリッタ１６は、光路（主光軸）に配されると、結像光の一の光部分（成分）を顕微鏡の付属モジュールのために光路（主光軸）から分離射出する。この付属モジュールは、例えば、コンフォーカルモジュール又は付加カメラであり得る。この付加的ビームスプリッタ１６が不要になると、付加的摺動装置１４を摺動することにより、該付加的ビームスプリッタ１６の代わりに、光学的補償要素１５が光路（主光軸）に配される。この摺動可能性については、図１に、双方向矢印で模式的に示した。この光学的補償要素１５は、付加的ビームスプリッタ１６が挿入されている場合と同じ光路長で結像光が該光学的補償要素１５を通過することを可能にする。このようにして、付加的ビームスプリッタ１６が光路（主光軸）から離脱される際に、結像状態が後続する光路（主光軸）において変化することが阻止される。
【００４５】
すべての波長領域の光によって通過される各光学構造要素は、定置的に配設される。そのような光学構造要素は、オートフォーカス用ビームスプリッタ７、結像光学系１２及びバウエルンファイントプリズム１３の入射面である。光学的補償要素１５又は付加的ビームスプリッタ１６は、光路（主光軸）に位置する場合には、３つのすべての波長領域に対して同様に定置的である。光路（主光軸）に関し定置的なこれら構造要素は、３つのすべての波長領域に対して最適化されていなければならない。そのため、これら構造要素は、本発明により、６５０ｎｍまでの可視光のＶＩＳ波長領域、λ＝３６５ｎｍのｉ線、及び２４０ｎｍ〜２７０ｎｍの紫外線の遠紫外ＤＵＶ波長領域に関し反射低減を実現する減反射層（反射防止膜）が配される。
【００４６】
検査顕微鏡の光学構造要素は、従って定置的な光学構造要素もまた、石英ガラス又はＣａＦ２から構成されることが好ましい。というのは、これら２つの材料は、紫外波長領域で透光性の材料のなかでも、工業的処理及び使用に最も適した材料だからである。減反射層は、種々異なる複数の材料の複数の層からなるサンドイッチ（積層）構造から構成される。使用される積層システムは、以下に詳細に説明する通り、層厚を変化させることにより、光学構造要素の基材に適合させることができる。
【００４７】
本発明によれば、この減反射層は、定置的な光学構造要素のクリティカルな（問題となる）境界面のすべてに配される。そのような境界面としては、オートフォーカス用ビームスプリッタ７のビームスプリット（光分割）層、摺動装置１４［ビームスプリッタ１６］のビームスプリット（光分割）層、光学的補償要素１５の入射及び射出面、結像光学系１２（これは複数の要素から構成されていることもあり得る）の前部及び後部レンズ面、及びバウエルンファイントプリズム１３の入射面がある。これらの層ないし面は、図１に、太い実線及び記号Ｒ（ＲはReflexminderungsschichtに基づく）で示した。各層に対する０°±１５°の入射角の変化、製造条件により生じ得る、石英及びＣａＦ２の±０．０２の屈折率の変化又は各層の厚さの±５％の変化が起こっても減反射層の反射低減作用は維持される。
【００４８】
積層構造の詳細については、以下に、図２〜図９に即して説明する。積層構造体は、同じ層厚を有する石英ガラスにもＣａＦ２にも適合する。この方法により、検査顕微鏡の定置的な構造要素のすべてに対し、そのクリティカルな面に、同一の減反射層を形成し、同時に適正な反射低減を達成することが可能となる。ただ１つの層をのみを使用することにより、製造は著しく簡素化され、コスト上も有利になる。しかしながら、遥かにより本質的なことは、この減反射層を本発明により備えた検査顕微鏡は、使用される３つの波長領域（ＶＩＳ、ｉ線、ＤＵＶ）すべてにおいて画像の質が明確に改善されているということである。とりわけ、ＤＵＶ領域において画像の質の明確な向上が達成されている。水銀灯と比べてパワーがより大きく、同時に遥かにより高価なＤＵＶ領域用のレーザを使用せずに済ますことが可能となった。
【００４９】
図２に、３つの材料：Ｍ２（Ｌａ２Ｏ３・３.３Ａｌ２Ｏ３からなるメルクＭｅｒｃｋ社の混合物質ないし組成物）、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２から構成される減反射層の一例の模式的構造を示した。この減反射層は、石英又はＣａＦ２に配される１６層の積層構造から構成される。最下層は、Ｍ２層であり、次いで、ＳｉＯ２層とＭ２層とが交互に積層される。番号１２の層で初めてＭｇＦ２層が現れ、次いで、更に、Ｍ２層とＭｇＦ２層が交互に積層され、ＭｇＦ２層が最終層となる。ここで説明した減反射層は、以下の表Ａに示す積層構造を有する。
【００５０】
2004524585.tif 000007
【００５１】
この積層システムの特性は、各層の厚さの変化が±５％以下であれば維持される。この積層構造は、石英上にもＣａＦ２上にも同じように使用可能である。
【００５２】
図３に、図２の減反射層による反射（率）のスペクトル推移を示した。２５０ｎｍ付近のＤＵＶ領域に関する非常に良好な反射低減作用、並びに凡そ３５０ｎｍ〜６５０ｎｍの、部分的には更に６７５ｎｍまでの可視光（ＶＩＳ）領域における良好な反射低減を見出すことができる。残留反射値は、２つの基材上の減反射層のそれぞれ、即ち一方は石英ガラス基材上に配された減反射層（太い実線）及び他方はＣａＦ２基材上に配された減反射層（細い実線）に関して示されている。
【００５３】
図４に、３つの材料：Ｍ２、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２から構成される減反射層の一例の模式的構造を示した。この積層構造が必要とする層数は、図２に示した積層構造よりも２層だけ少ない。このサンドイッチ構造の詳細は、以下の表Ｂに示した。
【００５４】
2004524585.tif 000008
【００５５】
この積層システムの特性は、各層の厚さの変化が±５％以下であれば維持される。この積層構造は、石英上でもＣａＦ２上でも同じように使用可能である。
【００５６】
図５に、図４の減反射層による反射（率）のスペクトル推移を示した。この減反射層もまた、ＶＩＳ、ｉ線及びＤＵＶの各波長領域に対して反射低減作用を奏することを見出すことができる。図２の減反射層（表Ａ参照）と比べると、この減反射層は、１４層から構成され、従って製造コストはより小さく、しかも図２の１６層の減反射層に対し反射値が一層改善されていることが分かる。
【００５７】
図６に、３つの材料：Ｍ２、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２から構成される１２層の減反射層の一例による反射（率）のスペクトル推移を示した。この積層構造については、以下の表Ｃに示した。
【００５８】
2004524585.tif 000009
【００５９】
この積層システムの特性は、各層の厚さの変化が±５％以下であれば維持される。この積層構造は、石英上でもＣａＦ２上でも同じように使用可能である。
【００６０】
図６の残留反射推移から明確に分かることは、サンドイッチ構造の層数を１２層に減らすことにより、ｉ線領域及びＶＩＳ領域において残留反射の大幅な悪化を受けざるを得ないが、他方ＤＵＶ領域における残留反射は依然として全く良好なままに維持されるということである。従って、層構造の層数を任意に減少することは−これは薄い積層構造の製造には望ましいことであろうが−できないことが分かる。
【００６１】
従って、図３、図５及び図７と比べて分かることは、表Ｂに示したようなＭ２、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２から構成される１４層の積層構造は、できるだけ広いスペクトルバンド幅での反射低減作用に関し最も有利な構造をなすということである。
【００６２】
図７に、同様に３つの材料：Ｍ２、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２から構成される減反射層の一例による残留反射（率）のスペクトル推移を示した。この減反射層も、１４層のサンドイッチ（積層）構造から構成される。この減反射層は、可視光領域からｉ線を介しＤＵＶ領域に至るまでのすべての波長領域において反射低減を行うことを特に目指して試みに作成したものである。その積層構造を以下の表Ｄに示した。
【００６３】
2004524585.tif 000010
【００６４】
この積層システムの特性は、各層の厚さの変化が±５％以下であれば維持される。この積層構造は、石英上でもＣａＦ２上でも同じように使用可能である。
【００６５】
この場合も石英ガラスについてもＣａＦ２についても求められている残留反射推移から見出されるような、広いバンド幅に亘る小さい残留反射は、選択的な残留反射の減少に対する利点をもたらさない。それどころか、図５と比べて、反射低減の質の大幅な悪化を受けざるを得ない。従って、非常に広いスペクトル領域に亘る広帯域の反射低減という考え方はまたしても放棄された。というのは、選択的反射低減が、より有効な結果をもたらしたからである。
【００６６】
図８に、３つの材料：Ｍ２、ＭｇＦ２及びＡｌ２Ｏ３から構成される減反射層の一例による残留反射（率）のスペクトル推移を示した。積層構造体のここで実現したこの変形例では、僅かに６層の積層構造から構成される。この積層構造体については、以下の表Ｅ示した。
【００６７】
2004524585.tif 000011
【００６８】
この積層システムの特性は、各層の厚さの変化が±５％以下であれば維持される。この積層構造は、石英上でもＣａＦ２上でも同じように使用可能である。
【００６９】
この減反射層は、ＶＩＳ、ｉ線及びＤＵＶの各波長領域に関し反射低減作用を奏するが、ＤＵＶ波長２５０ｎｍ付近の反射低減される波長領域の幅は、上述の各減反射層の場合と比べて明らかにより狭くなっている。ｉ線及び可視光波長領域における反射低減も、例えば図５にスペクトル推移を示した減反射層と比べても明らかに悪化している。従って、非常に少ない層数でも上述の各波長領域において非常に良好な反射低減を実現することは可能ではあるが、使用可能なバンド幅（波長領域）は明らかに狭くならざるを得ない、ということが分かる。
【００７０】
図９に、ただ２つの材料、即ちＭ２及びＭｇＦ２から構成される減反射層の一例による残留反射（率）のスペクトル推移を示した。この減反射層は、１４層のサンドイッチ（積層）構造から構成され、その構成を以下の表Ｆに示した。
【００７１】
2004524585.tif 000012
【００７２】
この積層システムの特性は、各層の厚さの変化が±５％以下であれば維持される。この積層構造は、石英上でもＣａＦ２上でも同じように使用可能である。
【００７３】
この減反射層は、ＶＩＳ、ｉ線及びＤＵＶの各波長領域において反射低減作用を奏する。反射低減の質は、図５に関して説明した減反射層と全く同等である。しかしながら、Ｍ２及びＭｇＦ２からなる減反射層、即ち表Ｆの積層構造体は、Ｍ２、ＭｇＦ２及びＳｉＯ２からなる減反射層、即ち表Ｂの積層構造体と比べると、上述の通り、層を形成する際の基材の加熱は、遥かにより高い温度で行わなければならないという明らかな不利がある。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
上述の各減反射層は、必要な反射低減に対する要求に応じて、任意の光学要素に対しごく一般的に適用することができる。このような光学要素としては、その他の顕微鏡又はその他の光学装置の光学要素が考えられる。石英ガラス又はＣａＦ２製の光学構造要素に対し一般的に適用することも可能である。例えば、図８に対応する表Ｅに関して説明したような非常に少ない層数の減反射層（反射防止膜）によっても、適用事例に応じ、十分な反射低減を達成することができる。更には、上述したような１２〜１４層の積層システムによって、良好ないし極めて良好な反射低減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】検査顕微鏡の一例の模式的な光学的構造。
【図２】Ｍ２／ＭｇＦ２／ＳｉＯ２からなる１６層を有する減反射層（反射防止膜）の一例（表Ａ参照）の模式的構造。
【図３】実際にＶＩＳ及びｉ線及びＤＵＶに関し反射が低減されている様子を示している、Ｍ２／ＭｇＦ２／ＳｉＯ２からなる１６層を有する減反射層の一例（表Ａ参照）の残留反射（率）のスペクトル推移。
【図４】Ｍ２／ＭｇＦ２／ＳｉＯ２からなる１４層を有する減反射層の一例（表Ｂ参照）の模式的構造。
【図５】実際にＶＩＳ及びｉ線及びＤＵＶに関し反射が低減されている様子を示している、Ｍ２／ＭｇＦ２／ＳｉＯ２からなる１４層を有する減反射層の一例（表Ｂ参照）の残留反射（率）のスペクトル推移。
【図６】実際にＶＩＳ及びｉ線及びＤＵＶに関し反射が低減されている様子を示している、Ｍ２／ＭｇＦ２／ＳｉＯ２からなる１２層を有する減反射層の一例（表Ｃ参照）の残留反射（率）のスペクトル推移。
【図７】実際にＶＩＳからｉ線を介しＤＵＶに至るまでのすべての波長領域に関し反射が低減されている様子を示している、Ｍ２／ＭｇＦ２／ＳｉＯ２からなる１４層を有する減反射層の一例（表Ｄ参照）の残留反射（率）のスペクトル推移。
【図８】実際にＶＩＳ及びｉ線及びＤＵＶに関し反射が低減されている様子を示している、Ｍ２／ＭｇＦ２／Ａｌ２Ｏ３からなる６層を有する減反射層の一例（表Ｅ参照）の残留反射（率）のスペクトル推移。
【図９】実際にＶＩＳ及びｉ線及びＤＵＶに関し反射が低減されている様子を示している、Ｍ２／ＭｇＦ２からなる１４層を有する減反射層の一例（表Ｆ参照）の残留反射（率）のスペクトル推移。
【符号の説明】
【００７６】
１  光源
２  照明用ビームスプリッタ摺動装置
３  照明用ビームスプリッタ
４  対物レンズ
５  （主）光軸
６  被検対象
７  オートフォーカス用ビームスプリッタ
８  鏡筒レンズ
９  鏡筒レンズ摺動装置
１０  接眼レンズ用ビームスプリッタ
１１  接眼レンズ用ビームスプリッタ摺動装置
１２  結像光学系
１３  バウエルンファイントプリズム（３０°俯視プリズムの一種）
１４  付加的摺動装置
１５  光学的補償要素
１６  付加的ビームスプリッタ
ＡＦ  オートフォーカス装置
ＯＫ  接眼レンズ
ＤＵＶ  ＤＵＶ領域及びｉ線用カメラ
ＶＩＳ  ＶＩＳ領域用カメラ