(57)【要約】【課題】安定度の高い共振器構造でありかつ半導体可飽和吸収ミラーの損傷を抑制可能なファイバレーザを提供する。【解決手段】本発明を例示するファイバレーザ１０は、増幅用ファイバ１１と、励起光源１２と、増幅用ファイバの一端側に設けられてコアを伝播するレーザ光を折り返す半導体可飽和吸収ミラー１４、及び増幅用ファイバの他端側に設けられてコアを伝播するレーザ光を出力する出力構造１３からなる光共振器とを備える。増幅用ファイバ１１の端部には、増幅用ファイバ側から半導体可飽和吸収ミラー側に伝播するレーザ光のビーム径を拡大する屈折率分布型レンズ１５が一体的に接合され、当該屈折率分布型レンズに半導体可飽和吸収ミラー１４が一体的に接合されてファイバレーザ１０が構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアにレーザ媒質がドープされた増幅用ファイバと、
前記コアにドープされたレーザ媒質を励起する励起光源と、
前記増幅用ファイバの一端側に設けられて前記コアを伝播するレーザ光を折り返す半導体可飽和吸収ミラー、及び前記増幅用ファイバの他端側に設けられて前記コアを伝播するレーザ光を出力する出力構造からなる光共振器とを備え、
前記増幅用ファイバにおける前記一端側の端部に、前記増幅用ファイバ側から前記半導体可飽和吸収ミラー側に伝播するレーザ光のビーム径を拡大する屈折率分布型レンズが一体的に接合され、当該屈折率分布型レンズに前記半導体可飽和吸収ミラーが一体的に接合されることを特徴とするファイバレーザ。
【請求項２】
前記増幅用ファイバの他端側に設けられる前記出力構造は、ファイバ・ブラッグ・グレーティングであることを特徴とする請求項1に記載のファイバレーザ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のファイバレーザを有するレーザ光出力部と、
前記レーザ光出力部から出力されたレーザ光を波長変換する波長変換部とを備えたレーザ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のレーザ装置と、
所定の露光パターンが形成されたフォトマスクを保持するマスク支持部と、
露光対象物を保持する露光対象物支持部と、
前記レーザ装置から出力されたレーザ光を前記マスク支持部に保持されたフォトマスクに照射する照明光学系と、
前記フォトマスクを透過した光を露光対象物支持部に保持された露光対象物に投影する投影光学系とを備えた露光装置。
【請求項５】
請求項３に記載のレーザ装置と、
被検物を保持する被検物支持部と、
前記レーザ装置から出力されたレーザ光を前記被検物支持部に保持された被検物に照射する照明光学系と、
前記被検物からの光を検出器に投影する投影光学系とを備えた検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光共振器の全反射鏡として半導体可飽和吸収ミラーを用いたファイバレーザに関する。また、このようなファイバレーザを備えたレーザ装置、及び露光装置並びに検査装置等のレーザシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高ピークパワー、短パルスのレーザ光を出力するレーザとして、発振モード（縦モード）を同期させて発振させるモードロックレーザが広く知られている。モードロックレーザにおいて、モード同期パルスのパルス幅を圧縮するとともに高ピークパワーを実現する手段として、光共振器の全反射鏡に半導体可飽和吸収ミラー（ＳＥＳＡＭ：Semiconductor  Saturable  Absorber  Mirror）を用いる構成が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ファイバレーザで半導体可飽和吸収ミラーを用いる場合に、図６に示す構成が一般的に用いられてきた。例示するファイバレーザ９１０は、コアにレーザ媒質がドープされた増幅用ファイバ９１１と、コアのレーザ媒質を励起する励起光源９１２と、増幅用ファイバ９１１の一端側に設けられた半導体可飽和吸収ミラー９１４及び他端側に設けられたファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ：Fiber  Bragg  Grating）９１３からなる光共振器とを備えて構成される。
【０００４】
増幅用ファイバ９１１は、コアにレーザ媒質がドープされたアクティブファイバ９１１ａを主体として構成され、一般的には、アクティブファイバ９１１ａの端部に無ドープのパッシブファイバ９１１ｂが融着されて励起光結合用カプラ等が接続される。ファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ）９１３は、増幅用ファイバ９１１の出射側に融着されたパッシブファイバ９１１ｃに形成される。また、半導体可飽和吸収ミラー９１４は、他端側のパッシブファイバ９１１ｂの端部に接着剤等により貼り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９８７４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
増幅用ファイバ９１１のコア径は通常数μｍ〜１０μｍ程度であるため、半導体可飽和吸収ミラー９１４に入射するレーザ光のパワー密度は極めて高い。そのため、ハイパワーのファイバレーザでは、可飽和吸収層、半導体層及び金属反射層などからなる多層構造の半導体可飽和吸収ミラー９１４が損傷しやすいという問題があった。
【０００７】
この問題に対し、半導体可飽和吸収ミラー上でのパワー密度を低下させる手段として、図７に示すような構成が考えられる。図示するファイバレーザ９１０′では、増幅用ファイバ９１１から出射したレーザ光を、コリメートレンズ及び集光レンズからなる空間光学系９１６を用いてビーム径を拡大したうえで半導体可飽和吸収ミラー９１４に集光入射する。この構成により、半導体可飽和吸収ミラー９１４に入射するレーザ光のパワー密度を低下させることができ、半導体可飽和吸収ミラー９１４の損傷を抑制することができる。しかしながら、このような構成では増幅用ファイバ９１１からレーザ光を自由空間に出射させ、空間光学系９１６を用いて半導体可飽和吸収ミラー９１４に集光することから、自由空間に出射することなく固体内の伝播のみで構成される光共振器と比較して安定度が低下するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、安定度の高い光共振器を有し、かつ半導体可飽和吸収ミラーの損傷を抑制可能なファイバレーザを提供することを目的とする。また、このようなファイバレーザを備えることにより半導体可飽和吸収ミラーの損傷に起因したダウンタイムを抑制可能なレーザ装置、及び露光装置や検査装置等のレーザシステム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】
【０００９】
本発明を例示する第１の態様はファイバレーザである。このファイバレーザは、コアにレーザ媒質がドープされた増幅用ファイバと、コアにドープされたレーザ媒質を励起する励起光源と、増幅用ファイバの一端側に設けられてコアを伝播するレーザ光を折り返す半導体可飽和吸収ミラー、及び増幅用ファイバの他端側に設けられてコアを伝播するレーザ光を出力する出力構造からなる光共振器とを備える。そのうえで、増幅用ファイバにおける前記一端側の端部には、増幅用ファイバ側から半導体可飽和吸収ミラー側に伝播するレーザ光のビーム径を拡大する屈折率分布型レンズが一体的に接合され、当該屈折率分布型レンズに半導体可飽和吸収ミラーが一体的に接合されてファイバレーザが構成される。
【００１０】
なお、増幅用ファイバの他端側に設けられる出力構造は、ファイバ・ブラッグ・グレーティングとすることができる。
【００１１】
本発明を例示する第２の態様はレーザ装置である。このレーザ装置は、上記のようなファイバレーザを有するレーザ光出力部と、レーザ光出力部から出力されたレーザ光を波長変換する波長変換部とを備えて構成される。
【００１２】
本発明を例示する第３の態様は露光装置である。この露光装置は、上記のレーザ装置と、所定の露光パターンが形成されたフォトマスクを保持するマスク支持部と、露光対象物を保持する露光対象物支持部と、レーザ装置から出力されたレーザ光をマスク支持部に保持されたフォトマスクに照射する照明光学系と、フォトマスクを透過した光を露光対象物支持部に保持された露光対象物に投影する投影光学系とを備えて構成される。
【００１３】
本発明を例示する第４の態様は検査装置である。この検査装置は、上記のレーザ装置と、被検物を保持する被検物支持部と、レーザ装置から出力されたレーザ光を被検物支持部に保持された被検物に照射する照明光学系と、被検物からの光を検出器に投影する投影光学系とを備えて構成される。
【発明の効果】
【００１４】
第１の態様のファイバレーザは、増幅用ファイバの端部にビーム径を拡大する屈折率分布型レンズが一体的に接合され、この屈折率分布型レンズに半導体可飽和吸収ミラーが一体的に接合されてファイバレーザが構成される。すなわち、増幅用ファイバと半導体可飽和吸収ミラーとが屈折率分布型レンズを介して一体的に接合される。屈折率分布型レンズはＧＲＩＮ（Gradient  Index）レンズとも称され、ファイバないしガラスロッドの内部に屈折率分布を持たせることによりビーム径を拡大あるいは縮小したり、所定位置に集光したりするレンズである。
【００１５】
本構成のファイバレーザにおいては、増幅用ファイバ側から半導体可飽和吸収ミラー側に伝播するレーザ光のビーム径を拡大する屈折率分布型レンズが、増幅用ファイバと半導体可飽和吸収ミラーとの間に接合されて一体的に構成される。このため、増幅用ファイバから半導体可飽和吸収ミラーに向かって伝播するレーザ光は、屈折率分布型レンズを通過する過程でビーム径が拡大され、パワー密度が低下したレーザ光が半導体可飽和吸収ミラーに入射する。増幅用ファイバ、屈折率分布型レンズ及び半導体可飽和吸収ミラーは一体的に接合されており、間に空間光学系は存在しない。そのため、安定度の高い光共振器を形成し、かつ半導体可飽和吸収ミラーの損傷を抑制したファイバレーザを提供することができる。
【００１６】
第２の態様のレーザ装置は、第１の態様のファイバレーザを備えて構成される。そのため、半導体可飽和吸収ミラーの損傷に起因するダウンタイムを抑制したレーザ装置を提供することができる。
【００１７】
第３の態様の露光装置は、第２の態様のレーザ装置を備えている。そのため、半導体可飽和吸収ミラーの損傷に起因するダウンタイムを抑制した露光装置を提供することができる。
【００１８】
第４の態様の検査装置は、第２の態様のレーザ装置を備えている。そのため、半導体可飽和吸収ミラーの損傷に起因するダウンタイムを抑制した検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の適用例として示すレーザ装置の概要構成図である。
【図２】上記レーザ装置に備えられたファイバレーザの構成図である。
【図３】図２中の点線で囲むIIIの部分を拡大して示す部分拡大図である。
【図４】上記レーザ装置を備えたシステムの第１の適用例として示す露光装置の概要構成図である。
【図５】上記レーザ装置を備えたシステムの第２の適用例として示す検査装置の概要構成図である。
【図６】従来のファイバレーザの概要構成図である。
【図７】従来のファイバレーザの改善案として考案されるファイバレーザの概要構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。本発明の態様として例示するレーザ装置ＬＳの概要構成図を図１に示す。レーザ装置ＬＳは、パルス状のレーザ光を発生し出力するレーザ光出力部１と、レーザ光出力部１から出力されたレーザ光を波長変換する波長変換部３と、これらの作動を制御する制御部８とを備えて構成される。
【００２１】
レーザ光出力部１や波長変換部３の具体的な構成は、種々の公知の特許文献等に開示されているように多数の構成形態がある。本実施形態においては、レーザ光出力部１から出力するレーザ光の波長を１．０６μｍ帯の赤外光、波長変換部３から出力する出力光の波長を３５５ｎｍの紫外光とした場合を例として説明する。
【００２２】
レーザ光出力部１は、ファイバレーザ１０と、ファイバレーザ１０から出力されたレーザ光を増幅するファイバ増幅器２０とが設けられている。
【００２３】
ファイバレーザ１０は、コアにレーザ媒質であるイッテルビウム（Ｙｂ）がドープされた増幅用ファイバ１１と、コアにドープされたイッテルビウムを励起する励起光源１２と、増幅用ファイバ１１の両端部に設けられた出力構造１３及び全反射鏡１４からなる光共振器とを備えて構成される。増幅用ファイバ１１は、コアにイッテルビウムがドープされたアクティブファイバ１１ａを主体とし、本実施例では、アクティブファイバ１１ａの両端部に無ドープのパッシブファイバ１１ｂ，１１ｃを融着した構成を示す。一方のパッシブファイバ１１ｂには励起光結合用カプラが設けられ、励起光源１２から出射した励起光がパッシブファイバ１１ｂを介してアクティブファイバ１１ａに導入される。
【００２４】
出力構造１３として、他端側のパッシブファイバ１１ｃに回折構造を形成したファイバ・ブラッグ・グレーティング（ＦＢＧ：Fiber  Bragg  Grating）が好適に用いられる。換言すれば、ＦＢＧ１３が形成されたパッシブファイバ１１ｃが、アクティブファイバ１１ａの出射端側に融着される。また全反射鏡１４としては、半導体可飽和吸収ミラー（ＳＥＳＡＭ）が用いられる。半導体可飽和吸収ミラー１４の装着構造については後に詳述する。ファイバレーザ１０では波長が１０６４ｎｍでパルス幅が１０ｐsec程度のレーザ光が発生しＦＢＧ１３を通って出力される。ファイバレーザ１０から出力されたレーザ光は、直列接続されたファイバ増幅器２０に入射する。
【００２５】
ファイバ増幅器２０は、コアにイッテルビウム（Ｙｂ）がドープされた増幅用ファイバ２１と、増幅用ファイバ２１に励起光を供給する励起光源２２とを主体として構成される。増幅用ファイバ２１は、パッシブファイバ１１ｃによりファイバレーザ１０と直列接続され、このパッシブファイバ１１ｃに設けられた励起光結合用カプラを介して励起光源２２から出射した励起光が増幅用ファイバ２１に導入される。ファイバ増幅器２０では、ファイバレーザ１０から出力された波長１０６４ｎｍのレーザ光が増幅され、増幅されたレーザ光（増幅光という）がレーザ光出力部１から出射して波長変換部３に入射する。
【００２６】
波長変換部３は、直列に設けられた二つの波長変換光学素子３１，３２を主体とし、図示省略するレンズや波長板等を有して構成される。波長変換部３に入射した増幅光はレンズを介して波長変換光学素子３１に集光入射する。波長変換光学素子３１は、第２高調波発生（ＳＨＧ：Second  Harmonic  Generation）により増幅光の第２高調波を発生する非線形光学結晶である。波長変換光学素子３１としてＬＢＯ（ＬiＢ3Ｏ5）結晶を用いることができる。また、レーザ光出力部１から出力される増幅光のパワーに応じて、ＰＰＬＮ（Periodically  Poled  ＬiＮbＯ3）結晶やＰＰＬＴ（Periodically  Poled  ＬiＴaＯ3）結晶等の疑似位相整合結晶を用いることもできる。波長変換光学素子３１で発生した波長５３２ｎｍの第２高調波と波長変換光学素子３１を透過した波長１０６４ｎｍの増幅光は、波長変換光学素子３２に集光入射する。
【００２７】
波長変換光学素子３２は、和周波発生（ＳＦＧ：Sum  Frequency  Generation）により第２高調波と増幅光との和周波を発生させる非線形光学結晶である。波長変換光学素子３２としてＬＢＯ結晶やＢＢＯ（β-ＢaＢ2Ｏ4）結晶、ＣＬＢＯ（ＣsＬiＢ6Ｏ10）結晶を用いることができる。波長変換光学素子３２に入射した波長１０６４ｎｍの増幅光と波長５３２ｎｍの第２高調波は、波長変換光学素子３２を透過する過程で波長変換され、和周波である波長が３５５ｎｍの第３高調波が発生する。波長変換光学素子３２で発生した第３高調波は、出力光としてレーザ装置ＬＳから出力される。
【００２８】
以上のように構成されるレーザ装置にあって、ファイバレーザ１０の共振器を構成する半導体可飽和吸収ミラー（ＳＥＳＡＭ）１４は、増幅用ファイバ１１に以下のように装着される。ファイバレーザ１０の要部構成図を図２に示す。既述したように、ファイバレーザ１０は、増幅用ファイバ１１と、励起光源１２と、ＦＢＧ（ファイバ・ブラッグ・グレーティング）１３及び半導体可飽和吸収ミラー１４からなる光共振器とを備えて構成される。
【００２９】
このファイバレーザ１０では、図２中の点線で囲むIIIの部分を拡大した部分拡大図を図３に示すように、増幅用ファイバ１１（パッシブファイバ１１ｂ）と半導体可飽和吸収ミラー１４との間に、増幅用ファイバ１１側から半導体可飽和吸収ミラー１４側に伝播するレーザ光のビーム径を拡大する屈折率分布型レンズ１５が設けられている。
【００３０】
この屈折率分布型レンズ１５は、増幅用ファイバ１１と略同一径のファイバ内に屈折率分布をもたせることにより増幅用ファイバ１１側から出射して半導体可飽和吸収ミラー１４側に向かうレーザ光のビーム径を拡大するように構成されたＧＲＩＮファイバレンズである。屈折率分布型レンズ１５におけるビーム拡大率は任意に設定することができ、例えば増幅用ファイバ１１と略同一径のＧＲＩＮファイバレンズを用いる場合には、数倍〜数十倍程度で任意に設定することができる。
【００３１】
屈折率分布型レンズ１５は、増幅用ファイバ１１と同質のファイバ（例えばシリカ系のファイバ）を用いることができ、融着（溶着）や接着等の手段により増幅用ファイバ１１の端部に一体的に接合される。屈折率分布型レンズ１５の他端側は、増幅用ファイバ１１と半導体可飽和吸収ミラー１４とを直に接続する場合と同様の接続手段、例えば接着剤を利用して一体的に接合される。これにより、増幅用ファイバ１１と半導体可飽和吸収ミラー１４とが屈折率分布型レンズ１５を介して一体的に接合される。なお、屈折率分布型レンズ１５の長さは、半導体可飽和吸収ミラー１４の位置でのビーム径が最大値を取るように設定する。これにより、半導体可飽和吸収ミラー１４で反射されたビームは高効率で増幅用ファイバ１１（パッシブファイバ１１ｂ）のコアへ再入射される。
【００３２】
このような構成のファイバレーザ１０においては、増幅用ファイバ１１と半導体可飽和吸収ミラー１４とが屈折率分布型レンズ１５を介して一体的に接合される。このため、増幅用ファイバ１１から半導体可飽和吸収ミラー１４に向かうレーザ光は、屈折率分布型レンズ１５を伝播する過程でビーム径が数倍〜数十倍に拡大され、半導体可飽和吸収ミラー１４に入射するレーザ光のパワー密度は屈折率分布型レンズ１５のビーム拡大率に応じて低減される。ファイバレーザ１０における増幅用ファイバ１１、屈折率分布型レンズ１５及び半導体可飽和吸収ミラー１４は一体的に接合されており、各部材間に空間光学系は存在しない。そのため、安定度の高い光共振器を形成することができ、かつ半導体可飽和吸収ミラー１４の損傷を抑制することができる。
【００３３】
以上の実施形態では、レーザ光出力部１から波長１０６４ｎｍのレーザ光を出力し、これを波長変換部３で波長３５５ｎｍの出力光に波長変換して出力する場合を一例として説明した。しかしレーザ光出力部１から出力するレーザ光の波長や出力や、波長変換部３から出力する出力光の波長の選択は任意であり、この選択に基づいて設定されるレーザ光出力部１や波長変換部３を構成する各部材構成は適宜変更することができる。例えば、レーザ光出力部１から波長１．５μｍ帯のレーザ光を出力するような場合には、ファイバレーザ１０及びファイバ増幅器２０における増幅用ファイバ１１，２１として、コアにエルビウム（Ｅｒ）がドープされたファイバを用いることができる。同様に、レーザ光出力部１から波長２μｍ帯のレーザ光を出力するような場合には、増幅用ファイバ１１，２１として、コアにツリウム（Ｔｍ）がドープされたファイバを用いることができる。
【００３４】
なお、実施例では増幅用ファイバ１１におけるアクティブファイバ１１ａの両端にパッシブファイバ１１ｂ，１１ｃを設け、一方のパッシブファイバ１１ｃにＦＢＧ１３を形成し、他方のパッシブファイバ１１ｂの端部に屈折率分布型レンズ１５を融着した構成を示した。しかし、パッシブファイバ１１ｃを設けずにアクティブファイバ１１ａの一方の端部に直接ＦＢＧ１３を形成しても良く、またアクティブファイバ１１ａの他端部に直接屈折率分布型レンズ１５を融着しても良い。
【００３５】
以上説明したようなファイバレーザ１０を備えたレーザ装置ＬＳは、小型軽量であるとともに取り扱いが容易であり、露光装置や光造形装置等の光加工装置、フォトマスクやウェハ等の検査装置、顕微鏡や望遠鏡等の観察装置、測長器や形状測定器等の測定装置、光治療装置などのシステムに好適に適用することができる。
【００３６】
レーザ装置ＬＳを備えたシステムの第１の適用例として、半導体製造や液晶パネル製造のフォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置について、その概要構成を示す図４を参照して説明する。露光装置５００は、原理的には写真製版と同じであり、石英ガラス製のフォトマスク５１３に精密に描かれたデバイスパターンを、フォトレジストを塗布した半導体ウェハやガラス基板などの露光対象物５１５に光学的に投影して転写する。
【００３７】
露光装置５００は、上述したレーザ装置ＬＳと、照明光学系５０２と、フォトマスク５１３を保持するマスク支持台５０３と、投影光学系５０４と、露光対象物５１５を保持する露光対象物支持テーブル５０５と、露光対象物支持テーブル５０５を水平面内で移動させる駆動機構５０６とを備えて構成される。照明光学系５０２は複数のレンズ群からなり、レーザ装置ＬＳから出力されたレーザ光を、マスク支持台５０３に保持されたフォトマスク５１３に照射する。投影光学系５０４も複数のレンズ群により構成され、フォトマスク５１３を透過した光を露光対象物支持テーブル上の露光対象物５１５に投影する。
【００３８】
このような構成の露光装置５００においては、レーザ装置ＬＳから出力されたレーザ光が照明光学系５０２に入力され、所定光束に調整されたレーザ光がマスク支持台５０３に保持されたフォトマスク５１３に照射される。フォトマスク５１３を通過した光はフォトマスク５１３に描かれたデバイスパターンの像を有しており、この光が投影光学系５０４を介して露光対象物支持テーブル５０５に保持された露光対象物５１５の所定位置に照射される。これにより、フォトマスク５１３のデバイスパターンの像が、半導体ウェハや液晶パネル等の露光対象物５１５の上に所定倍率で結像露光される。
【００３９】
次に、レーザ装置ＬＳを備えたシステムの第２の適用例として、フォトマスクや液晶パネル、ウェハ等（被検物）の検査工程で使用される検査装置について、その概要構成を示す図５を参照して説明する。図５に例示する検査装置６００は、フォトマスク等の光透過性を有する被検物６１３に描かれた微細なデバイスパターンの検査に好適に使用される。
【００４０】
検査装置６００は、前述したレーザ装置ＬＳと、照明光学系６０２と、被検物６１３を保持する被検物支持台６０３と、投影光学系６０４と、被検物６１３からの光を検出するＴＤＩ(Time  Delay  Integration)センサ６１５と、被検物支持台６０３を水平面内で移動させる駆動機構６０６とを備えて構成される。照明光学系６０２は複数のレンズ群からなり、レーザ装置ＬＳから出力されたレーザ光を、所定光束に調整して被検物支持台６０３に保持された被検物６１３に照射する。投影光学系６０４も複数のレンズ群により構成され、被検物６１３を透過した光をＴＤＩセンサ６１５に投影する。
【００４１】
このような構成の検査装置６００においては、レーザ装置ＬＳから出力されたレーザ光が照明光学系６０２に入力され、所定光束に調整されたレーザ光が被検物支持台６０３に保持されたフォトマスク等の被検物６１３に照射される。被検物６１３からの光（本構成例においては透過光）は、被検物６１３に描かれたデバイスパターンの像を有しており、この光が投影光学系６０４を介してＴＤＩセンサ６１５に投影され結像する。このとき、駆動機構６０６による被検物支持台６０３の水平移動速度と、ＴＤＩセンサ６１５の転送クロックとは同期して制御される。
【００４２】
そのため、被検物６１３のデバイスパターンの像がＴＤＩセンサ６１５により検出され、このようにして検出された被検物６１３の検出画像と、予め設定された所定の参照画像とを比較することにより、被検物に描かれた微細パターンの欠陥が抽出される。なお、被検物６１３がウェハ等のように光透過性を有さない場合には、被検物からの反射光を投影光学系６０４に入射してＴＤＩセンサ６１５に導くことにより、同様に構成することができる。
【符号の説明】
【００４３】
ＬＳ  レーザ装置
１  レーザ光出力部
３  波長変換部
１０  ファイバレーザ
１１  増幅用ファイバ
１２  励起光源
１３  出力構造（ＦＢＧ）
１４  全反射鏡（半導体可飽和吸収ミラー、ＳＥＳＡＭ）
１５  屈折率分布型レンズ
３１  波長変換光学素子
３２  波長変換光学素子
５００  露光装置
５０２  照明光学系                          ５０３  マスク支持台
５０４  投影光学系                          ５０５  露光対象物支持テーブル
５１３  フォトマスク                        ５１５  露光対象物
６００  検査装置
６０２  照明光学系                          ６０３  被検物支持台
６０４  投影光学系                          ６１３  被検物
６１５  ＴＤＩセンサ
【図１】
2014036152.tif 000003
【図２】
2014036152.tif 000004
【図３】
2014036152.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014036152.tif 000007
【図６】
2014036152.tif 000008
【図７】
2014036152.tif 000009