(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜照明器であって、
光線を発する光源と、
前記光源からの光線を反射するよう構成され焦線をなす投影された放物輪郭の凸面円筒形状を有する第１の反射面と、
前記第１の反射面からの前記光線を反射するよう構成され第１及び第２の焦線をなす投影された楕円輪郭の凹面円筒形状を有する第２の反射面と、
を備え、
前記第１の反射面の仮想焦線が前記第２の反射面の前記第１の焦線と一致する、
傾斜照明器。
【請求項２】
前記第２の反射面の前記第２の焦線が標的基板の表面上にあるように第２の反射面が構成された、請求項１に記載の傾斜照明器。
【請求項３】
前記楕円輪郭が球体輪郭で、前記第１及び第２の焦線が単一の焦線である、請求項２に記載の傾斜照明器。
【請求項４】
前記第１及び第２の反射面がそれぞれ支持基板上の鏡被膜を備える、請求項１に記載の傾斜照明器。
【請求項５】
前記第１及び第２の反射面の間に空気媒体を更に備える、請求項４に記載の傾斜照明器。
【請求項６】
前記第１及び第２の反射面の間に屈折率が１．０より大きい媒体を更に備える、請求項４に記載の傾斜照明器。
【請求項７】
前記第１の反射面が光学素子の底面を備え、前記第２の反射面が光学素子の頂面を備える、請求項１に記載の傾斜照明器。
【請求項８】
前記光学素子が堅固な光伝達材料から形成され、前記第１及び第２の反射面が全内反射によって前記光線を反射する構成である、請求項７に記載の傾斜照明器。
【請求項９】
前記堅固な光伝達材料がガラスを備える、請求項７に記載の傾斜照明器。
【請求項１０】
前記楕円輪郭が球体輪郭で、前記第１及び第２の焦線が単一の焦線である、請求項７に記載の傾斜照明器。
【請求項１１】
前記光源が紫外線波長レーザーを備える、請求項１に記載の傾斜照明器。
【請求項１２】
標的基板の表面上に線を照射する方法であって、
光源から光線を発射することと、
焦線をなす投影された放物輪郭の凸円柱形状を有する第１の反射面から前記光線を反射することと、
第１及び第２の焦線をなす投影された楕円輪郭の凹面円筒形状を有する第２の反射面から前記光線を反射することと、
を備え、
前記第１の反射面の前記焦線が前記第２の反射面の前記第１の焦線と一致する、
方法。
【請求項１３】
前記第２の反射面の前記第２の焦線が標的基板の表面上にあるように前記第２の反射面が構成されている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記投影された楕円輪郭が球体輪郭で、前記第１及び第２の焦線が単一の焦線である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２の反射面がそれぞれ支持基板上の鏡被膜を備える請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１及び第２の反射面の間の空気媒体を通る光線を更に備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１及び第２の反射面の間の溶融石英媒体を通る光線を更に備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の反射面が光学素子の底面を備え、前記第２の反射面が光学素子の頂面を備える請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記光学素子が堅固な光伝達材料を備え、前記第１及び第２の反射面からの反射が全内反射によるものである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記堅固な光伝達材料がガラスを備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記楕円輪郭が球体輪郭で、前記第１及び第２の焦線が単一の焦線である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記光源が紫外線波長レーザーを備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
標的基板を検査するための装置であって、
光線を発する光源と、前記光源からの光線を反射するよう構成され焦線をなす投影された放物輪郭の凸面円筒形状を有する第１の反射面と、前記第１の反射面からの前記光線を反射するよう構成され第１及び第２の焦線をなす投影された楕円輪郭の凹面円筒形状を有する第２の反射面と、を備える傾斜照明器であって、前記第１の反射面の焦線が前記第２の反射面の前記第１の焦線と一致する、傾斜照明器を備え、線部が前記標的基板の表面上に照射されるように前記第２の反射面の前記第２の焦線が前記標的基板の表面上にあるように第２の反射面が構成される、傾斜照明器と、
前記標的基板の表面から回折された光を検出し、前記検出された光に基づき光検出信号を発生するよう構成された検出器と、
を備える装置。
【請求項２４】
画像データを生成するために前記検出器からの前記光検出信号を処理し、前記標的基板の前記表面の欠陥を検出するために前記画像データを処理するよう構成された処理システムを更に備える、請求項２３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願はＳｈｉｙｕ  ＺＨＡＮＧＴ等によって２０１０年７月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／３６９，６２５号の利点を請求し、その開示は本明細書に参照として組み込まれる。
【０００２】
本開示は照明を供給するための装置及び方法に関する。より具体的には、本開示は例えば製造された基板の検査における使用のための、傾斜照明を供給するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
より高い歩留りを促進するために半導体製造工程中に様々な段階で検査工程が用いられる。しかしながら、半導体装置の寸法が小さくなるにつれて、装置内の不要な製造誤差を避けるために、小さくなる大きさの欠陥の検出が必要となった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，３１２，１４４号明細書
【特許文献２】米国特許第７，１９９，９４６号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３３２，６８８号明細書
【特許文献４】米国特許第５，０７３，０１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
こうした非常に小さい欠陥の検出を向上するための一方法は、光学検査システムの感度を向上することである。光学検査システムの感度は、例えば通常の照明の代わりに傾斜照明を用いることにより向上されうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態は傾斜照明器に関する。傾斜照明器は、光線を発する光源、第１の反射面及び第２の反射面を包含する。第１の反射面は、光源からの光線を反射するよう構成され仮想焦線をなす円筒の非動力（ｎｏｎ−ｐｏｗｅｒｅｄ）方向に沿った投影された放物輪郭の凸面円筒形状を有する。こうした輪郭の第１の反射面は、放物円筒反射面と呼ばれることがある。第２の反射面は、第１の反射面からの光線を反射するよう構成され第１及び第２の焦線をなす投影された楕円輪郭の凹面円筒形状を有する。第１の反射面の仮想焦線は第２の反射面の第１の焦線と一致する。第２の反射面の第１及び第２の焦線は、同一の線であって良く、その場合、投影された楕円輪郭は球状輪郭である。
【０００７】
別の実施形態は対象基板の表面上の線部分の照射の方法に関する。光線は光源から発せられる。光線は第１の反射面から反射される。第１の反射面は、焦線をなす投影された放物輪郭の凸円筒形状を有する。光線は更に第２の反射面から反射される。第２の反射面は、第１及び第２の焦線をなす投影された楕円輪郭の凹円筒形状を有する。第１の反射面の仮想焦線は、第２の反射面の第１の焦線と一致する。
【０００８】
別の実施形態は標的基板（ターゲット基板）を検査するための装置に関する。装置は、傾斜照明器及び検出器を包含する。傾斜照明器は、光線を発する光源、第１の反射面及び第２の反射面を包含する。第１の反射面は、光源からの光線を反射するように構成され焦線をなす投影された放物輪郭の凸面円筒形状を有する。第２の反射面は、第１の反射面からの光線を反射するよう構成され第１及び第２の焦線をなす投影された楕円輪郭の凹面円筒形状を有する。第１の反射面の焦線は第２の反射面の第１の焦線と同一で、標的基板の表面上に線部分が照射されるように、第２の反射面の第２の焦線は標的基板の表面上にある。
【０００９】
標的基板の一実施例は半導体ウエハーであってよく、製造された基板はパターン化されたウエハーを指すことがある。
【００１０】
その他の実施形態、態様及び特性もまた開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】製造された基板の検査における使用のための以前の傾斜照明器の光学システムレイアウトを示す図である。
【図２】比較的大きい開口数の図１の傾斜照明器の収差図（ｒａｙ  ｆａｎ  ｐｌｏｔ）を示す図である。
【図３ａ】ページの平面内のそれぞれ放物、球面及び楕円ミラーの光線収束特性を示す図である。
【図３ｂ】ページの平面内のそれぞれ放物、球面及び楕円ミラーの光線収束特性を示す図である。
【図３ｃ】ページの平面内のそれぞれ放物、球面及び楕円ミラーの光線収束特性を示す図である。
【図４ａ】本発明のある実施形態に基づく２重ミラー構成の投影図である。
【図４ｂ】本発明のある実施形態に基づく第２の２重ミラー構成の投影図である。
【図４ｃ】本発明のある実施形態に基づく図４ａにある視認面に垂直な平面内の図４ａの第１の２重ミラー構成の投影図である。
【図４ｄ】本発明のある実施形態に基づく図４ｂにある視認面に垂直な平面内の図４ｂの第２の２重ミラー構成の投影図である。
【図５】本発明のある実施形態に基づく光学検査システムのための２ミラー広帯域傾斜照明器の投影図である。
【図６】本発明のある実施形態に基づく図５の照明器のもう１つの投影図である。
【図７】本発明のある実施形態に基づく図５及び図６の広帯域傾斜照明器の収差図である。
【図８】本発明のある実施形態に基づく光学検査システムのための一体型２重反射器広帯域傾斜照明器の投影図である。
【図９】本発明のある実施形態に基づく図８の照明器のもう１つの投影図を示す図である。
【図１０】本発明のある実施形態に基づく図８及び図９の照明器の収差図である。
【図１１】本発明のある実施形態に基づく一体型２重反射器光学素子の実施形態の透視図である。
【図１２】本発明の実施形態に基づく図８から図１１の光学素子によって集束されている光線の光学レイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以前の傾斜（非標準）照明器は様々な欠点を有する。１つの欠点は、以前の傾斜照明器は、残存収差を生む球状又は非球状断面の円筒ミラー（シリンドリカルミラー）を一般的に用いることである。残存収差を修正するために修正要素が導入されることがあるが、修正は一般的に完全ではなく、残存収差は開口数の増加を制限する。もう１つの欠点は、以前の傾斜照明器が一般的に照明の波長に敏感であることである。言い換えると、屈折性又は分散性材料を通る波長の分散のために事実上狭帯域である。もう１つの欠点は、以前の傾斜照明器が一般的に光学素子のずれに敏感であることである。小さなずれが光学性能に大きく影響を及ぼすことがある。
【００１３】
図１は、製造された基板の検査における使用のための以前の傾斜照明器の光学システムレイアウトである。こうした以前の傾斜照明器は米国特許第７，１９９，９４６号に記載される。この以前の傾斜照明器は、光源１０２、第１のミラー１０４及び第２のミラー１０６を包含する。
【００１４】
第１及び第２のミラー（それぞれ１０４及び１０６）は、標的１０８上に細いラインビームの照射を形成するために円筒状のミラー（シリンドリカルミラー）である。シリンドリカルミラーの軸は、図の鏡を表す線に平行である。シリンドリカルミラーの対は残存収差を生む。こうした収差を修正するために、非球状円柱素子（非円筒素子又は非円柱素子とも呼ばれる）１１０が、光源１０２と第１のミラー１０４との間に導入される。
【００１５】
図１の傾斜照明器の１つの実施において、標的１０８上の照明線に垂直な平面内の投影された開口数は０．７で、これは若干小さい。線照明の線幅を小さくするために、０．８５や０．９５やそれ以上のようなより高い開口数を有することが望ましい。しかしながら、図１に描かれる設計が用いられると、開口数の増加でシリンドリカルミラーによる残存収差が劇的に上昇する。換言すると、非円筒のための非球面条件は劇的に上昇する。たとえそうでも、残存収差はやはり完全に修正できない。
【００１６】
図２は、比較的大きい開口数０．８５の図１の傾斜照明器の収差図（ｒａｙ  ｆａｎ  ｐｌｏｔ）を示す。収差図は、瞳座標の関数としての収差を示す。図２の右側のＸ−ＦＡＮ図に見られるように、大きな収差がｘ寸法に存在する。０．８５の開口数に対し、非球面偏移（ｓａｇ）は比較的大きく（２ミクロンより大きい）、残存収差を低減するために追加の非球面条件が必要である。
【００１７】
図３ａ、図３ｂ及び図３ｃは、ページの平面内のそれぞれ放物、球面及び楕円ミラーの光線収束特性を示す。これらの図は、本明細書で開示される本発明の実施形態を理解するための根拠を提供するために記載される。
【００１８】
図３ａで、入射光３０４の平行光線は、放物ミラー３０２の凸面から反射される。反射された光線は、放物ミラー３０２の後ろの仮想点光源３０６から出るかのように広がる。仮想点光源３０６は放物ミラー３０２の放物形の焦点にある。こうした凸放物面鏡は放物線の頂点からｚ＝Ｒ／２の距離で、ここでＲは放物線の曲率半径である焦点で完全な虚像を作ることがある。
【００１９】
放物ミラー３０２が放物形の断面の円筒ミラー（シリンドリカルミラー）の場合、虚線像３０６が形成される。かくして、コリメートされた入力光のための完全な虚線像を形成するために凹放物円筒ミラーが用いられることがある。
【００２０】
図３ｂで、点光源３１４からの入射光は、球面ミラー３１２の凹面から反射される。図の場合、点光源３１４は球面ミラー３１２の球形の中心にある。この場合、反射された光は点光源３１４上に収束する。かくして、中心に位置する被写体の完全な像を形成するために凹球面ミラーが用いられることがある。
【００２１】
同様に、円筒ミラー（シリンドリカルミラー）３１２の中心線に線物体３１４を置くことにより完全な線像が形成可能である。かくして、中心で線物体の完全な線像を形成するために円筒ミラー（シリンドリカルミラー）が用いられることがある。
【００２２】
図３ｃで、点光源からの入射光は、楕円ミラー３２２の凹面から反射される。点光源は楕円ミラー３２２の楕円形の第１の焦点にあってよい。反射光は楕円形の第２の焦点上に収束する。点光源は更なる焦点３２４にあってよく、反射光は近い方の焦点３２６で収束してよく、その逆でもよい。かくして、被写体が他方の焦点に位置するとき、楕円の１つの焦点で像を形成するために凹楕円ミラーが用いられることがある。
【００２３】
同様に、他方の焦線に線物体３２４を置くことにより、楕円輪郭の円筒ミラー（シリンドリカルミラー）３２２の１つの焦線３２６で完全な線像が形成可能である。かくして、焦線の１つに線物体を配置することで、完全な線像を形成するために楕円輪郭の円筒ミラー（シリンドリカルミラー）が用いられることがある。
【００２４】
図４ａは本発明の実施形態に係る第１の２重ミラー構成の投影図である。この第１の２重ミラー構成の別の方向の投影図が図４ｃに示される。この２重ミラー構成は凸面放物円筒ミラーである第１の鏡４０４及び凹面球円筒ミラーである第２の鏡４０６を包含する。
【００２５】
第１のミラー４０４は円筒の投影断面図が放物線である円筒の形状の反射凸面を有する。図４ａにおいて第１のミラー４０４はページの平面で放物線であり、円筒の軸はページの平面に垂直である。放物円筒はページの平面に垂直な仮想焦線４０８を有する。
【００２６】
第２のミラー４０６は円筒の投影断面図が球体である円筒の形状の反射凹面を有する。図４ａにおいて、第２のミラー４０６はページの平面で球体であり、円筒の軸４０９はページの平面に垂直である。具体的には、球体円筒４０６の軸４０９は放物円筒４０４の仮想焦線４０８と一致する。
【００２７】
光源４０２からの光線は第１のミラー４０４の反射凸面から第２のミラー４０６に反射する。光源４０２は、例えば紫外線波長レーザーであってよい。光は第２のミラー４０６の反射凹面から反射され（第１のミラー４０４の仮想焦線４０８でもある）軸４０９に収束する。軸４０９は照射線部が標的面上に形成されるように標的基板４１０の表面上にある。
【００２８】
図４ｂは、本発明のある実施形態に基づく第２の２重ミラー構成の投影図である。この第２の２重ミラー構成の別の方向の投影図が図４ｄに示される。この２重ミラー構成は凸面放物円筒ミラーである第１のミラー４１４及び凹面楕円円筒ミラーである第２のミラー４１６を包含する。
【００２９】
第１のミラー４１４は円筒の投影断面図が放物線である円筒の形状の反射凸面を有する。図４ｂにおいて第１のミラー４１４はページの平面で放物線であり、円筒の軸はページの平面に垂直である。放物円筒はページの平面に垂直な仮想焦線４１８を有する。
【００３０】
第２のミラー４１６は円筒の投影断面図が楕円である円筒の形状の反射凹面を有する。図４ｂにおいて、第２のミラー４１６はページの平面で楕円である。楕円円筒の第１の（この場合、より近い）焦線４１９はページの平面に垂直である。具体的には、楕円円筒４１６の第１の焦線４１９は放物円筒４１４の仮想焦線４１８と一致する。楕円円筒の第２の（この場合、より遠い）焦線４２０もページの平面に垂直である。
【００３１】
光源４１２からの光線は第１のミラー４１４の反射凸面から第２のミラー４１６に反射する。光は第２のミラー４１６の反射凹面から反射され第２の焦線４２０に収束する。照射線部が標的面上に形成されるように第２の焦線４２０は標的基板４２２の表面上にある。
【００３２】
図４ｂは、楕円円筒のより近い焦線が放物円筒の焦線と一致し、楕円円筒のより遠い焦線が標的基板の表面に一致する実施形態を描写することに留意願いたい。別の実施形態において、より近い及びより遠い焦線が逆であってもよい。換言すると、この別の実施形態において、楕円円筒のより遠い焦線が放物円筒の焦線と一致し、楕円円筒のより近い焦線が標的基板の表面に一致する。
【００３３】
凸反射及び凹反射面の曲率半径が、２つの反射面の間の媒体の屈折率と無関係であることを出願人は突き止めた。かくして、図４ａから図４ｄに関して上述される実施形態において、２つのミラーの間の媒体は、空気又は例えば溶融石英やフッ化カルシウムのような、光伝達媒体であってよい。
【００３４】
１つの実施形態において、設計は２つの別々な反射ミラー素子を用いて構成されて良く、媒体は空気であってよい。この実施形態において、各ミラー素子は表面上に反射層のある保持基板を包含して良い。こうした実施形態が図５から図７に関連して以下に記載される。別の実施形態において、設計は２つの反射面のある１つの光伝達固体片を用いて構成されて良い。こうした実施形態が図８から図１１に関連して以下に記載される。
【００３５】
図５は、本発明のある実施形態に基づく光学検査システムのための２重ミラー広帯域傾斜照明器の光学配置を示す。照明器の投影図が図６に描かれる。加えて、この照明器のレンズ一覧が付録Ａに記される。図５及び図６に示される照明器は、光源５０２、第１のミラー５０４、及び第１のミラー５０４と別の光学素子である第２のミラー５０６を包含する。２つのミラーの間の媒体は、例えば空気又は例えば溶融石英のような、いかなる他の光伝達媒体であってよい。
【００３６】
第１の（底の）ミラー５０４は、像面（すなわち標的表面の平面）より上（又は接して）にある仮想焦線付きの凸面放物円筒ミラー（すなわち、投影放物輪郭を有する凸面円筒ミラー）である。第２の（頂部の）ミラー５０６は、第１のミラー５０４の仮想焦線と一致する第１の焦線及び標的基板５０８の表面にある第２の焦線付きの凹面楕円円筒ミラー（すなわち、投影楕円輪郭を有する凹面円筒ミラー）である。
【００３７】
図７は、本発明のある実施形態に基づく図５及び図６の２ミラー広帯域傾斜照明器の収差図（ｒａｙ  ｆａｎ  ｐｌｏｔ）を示す。図７に見られるように、照明器設計を用いた幾何収差がない。
【００３８】
前述のように、第２のミラー５０６は凹球体円筒ミラーであってよく、その場合、第１のミラー５０４によって形成される仮想焦線は標的基板面５０８である像面上にあり、第２のミラー５０６の２つの焦線は重なり、標的基板５０８の頂面上にある。
【００３９】
照明器に加えて、光学検査システムは検出器５１０及び処理システム５１２を包含する。検出器５１０は、標的基板の表面上の照射線部から分散、回析及び／又は反射された光を検出し、検出された光を基に光検出信号を発生する構成であってよい。処理システム５１２は、画像データを生成するために検出器からの光検出信号を処理するための電子回路、及び標的基板の表面上の不良を検出するために画像データを処理するためのコンピュータ（１つ以上のプロセッサ、メモリ、及びコンピュータ可読のプログラムコードを含む）を用いた構成であってよい。
【００４０】
図８は、本発明のある実施形態に基づく光学検査システムのための一体型２重反射広帯域傾斜照明器の線拡がり図である。この実施形態において、２つの反射面の間の物質は空気でなくて良く、１．０より大きい屈折率を有して良い。この照明器の投影図が図９に描かれる。加えて、この照明器のレンズ一覧が付録Ｂに記される。図８及び図９に示される照明器は、光源８０２と、入射面８０３、第１の反射面８０４、第２の反射面８０６及び出口面８０７を包含する一体成形（単一片）の２重反射器と、を包含する。一体型２重反射器は、好ましくは温度変化に影響を受けないガラスのような光伝達物質からなってよい。この設計は実質的に無彩色でガラスの選択の影響を受けない。
【００４１】
光源８０２から発せられた光線は、入射面８０３で一体型２重反射器に入り、第１の（底の）面８０４に進む。第１の面８０４は像面（すなわち標的表面の平面）よりほんの少し上方（又は直接上）にある仮想焦線付きの凸面放物円筒面（すなわち、投影放物輪郭を有する凸面円筒面）である。光線は入射面８０３によって屈折させられ、それから第１の面８０４から反射され第２の（頂）面８０６に進み、最後に光線は出口面８０７によってまた反射され標的基板面８０８の頂上に線像を形成する。第１の面８０４からの反射は全内反射によるものであって良い。
【００４２】
第２の面８０６は、第１の面８０４の仮想焦線と一致する及びまた標的基板８０８の表面上にある焦線付きの凹面球面ミラー（すなわち、球面曲率を備える凹面円筒ミラー）であってよい。球面曲率を有する円筒面は、楕円状に屈曲する円筒の２つの焦線が一致する（すなわち同一の）、楕円屈曲を有する円筒面の特別な場合であることに留意いただきたい。光線は第２の面８０６から反射され標的基板面８０８に進む。第２の面８０６からの反射は全内反射によるものであって良い。
【００４３】
光線は出口面８０７で一体型２重反射器を出て標的基板８０８の表面上の線部を照射する。入射面８０３と出口面８０７は好ましくは互いに平行で好ましくは標的面上の形成された線画像に垂直であることに留意いただきたい。照射の斜めの（垂直でない）角度は実施形態によって変わってよい。１つの具体的な実施形態において、垂直照射の入射角を０度と定める場合、照射は６４度の入射角であって良い。
【００４４】
図５から図７のような先の実施形態と同様に、第２の面８０６は楕円円筒面であっても良く、その場合、第１の面８０４の仮想焦線は第２の面８０６の１つの焦線と一致し、第２の面８０６の他方の焦線は標的の基板８０８の頂面上にある。
【００４５】
一体型の２重反射器ではミラー基板が、底反射面を支持する必要が無いことに留意頂きたい。これは底反射面が、この実施形態の単一片の底面であるからである。かくして、一体成形の光学装置が像面（すなわち、標的表面の面）に非常に近く配置されて良い。この設計を用いて、０．９又は０．９５や１．０に近い高い開口数が達成可能である。
【００４６】
対照的に、底ミラーがミラー基板によって支持されることが必要な実施形態は、像面にそれ程近く配置できない。入射光線は限られたビーム幅を有するので、これは開口数を制限し高い開口数の達成は困難である。
【００４７】
放物円筒反射面８０４の曲率半径（Ｒ１）は式１を満たす。
【数１】
0005868405.tif 000002
【００４８】
ここでφは入射光の直径を表し、ＮＡはレーザー線ビームの目標開口数である。
【００４９】
球面円筒反射面８０６の曲率半径（Ｒ２）は式２を満たす。
【数２】
0005868405.tif 000003
【００５０】
ここでｄは２つの反射面の間の垂直距離を表す。 
【００５１】
Ｒ１及びＲ２の値は、２つの反射面の間の媒体の屈折率と無関係であることを出願人は突き止めた。かくして、屈折率の公差は無関係である。（極端な場合、これは空気であってよい。しかしながら、２つの反射面の間の媒体が空気の場合、２つの反射面を支持するために余分な基板が必要である。）
【００５２】
照明器に加えて、光学検査システムは検出器８１０及び処理システム８１２を包含する。検出器８１０は、標的基板の表面上の照射線部から分散、回析及び／又は反射された光を検出し、検出された光を基に光検出信号を発生する構成であってよい。処理システム８１２は、画像データを生成するために検出器からの光検出信号を処理するための電子回路及び標的基板の表面上の不良を検出するために画像データを処理するためのコンピュータ（１つ以上のプロセッサ、メモリ、及びコンピュータ可読のプログラムコードを含む）を用いた構成であってよい。
【００５３】
図１０は、本発明のある実施形態に基づく図８及び図９の照明器の収差図（ｒａｙ  ｆａｎ  ｐｌｏｔ）を示す。図１０に見られるとおり、幾何収差の無い完全な線が標的基板の表面上に形成されうる。
【００５４】
図１１は、本発明のある実施形態に基づく一体型２重反射器光学素子の実施形態の透視図である。図１１に示されるように、一体成形の２重反射光学素子は、入射面８０３、第１（底）の反射面８０４、第２の反射面８０６及び出口面８０７を包含する。
【００５５】
有利には、この照明器設計は無彩色である。かくして、スペクトル帯の幅は最終ビームプロファイルの線幅に影響を与えない。図１２に示されるように、標的基板面８０８上の光学装置の非パワー方向に沿った色の拡がり（Δｄ）が式３を満たす場合、異なる波長で屈折率の変動により線が実際広がることを出願人は更に突き止めた。
【数３】
0005868405.tif 000004
【００５６】
ここでｔは入口（面）８０３と出口（面）８０７との間の距離を表し、ｎ１及びｎ２は外側極端波長での屈折率であり、θは出口８０３に入る光線１２０２のための照射入射角である。
【００５７】
一体成形の反射設計を用いる１つの利点は、底反射面が基板を有する必要が無いので、光学部品を形成する全線が、標的基板の頂面である像面に非常に近く配置されうることである。
【００５８】
（図１２にあるように）照射入射角θが式４を満たすのに十分高い場合、２つの反射面８０４及び８０６上で全内反射が起こり、この２つの面の上に反射被膜は必要とされない。
【数４】
0005868405.tif 000005
【００５９】
ここでｎは照射スペクトル内の最長波長のための屈折率である。
【００６０】
しかしながら、多くの場合、第１及び第２の反射面（それぞれ、８０４及び８０６）はそれでも反射被膜で覆われている。１つの利点は、一体成形の光学要素の２つの円筒面を被膜することは、全内反射（ＴＩＲ）の実施に関する位相遅延問題を最小化することである。
【００６１】
付録Ａ
２重ミラー設計のためのレンズ一覧
【表１】
0005868405.tif 000006
0005868405.tif 000007
【００６２】
付録Ｂ
一体成形設計のためのレンズ一覧
【表２】
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【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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