(57)【要約】微細な欠陥を検出しようとした場合、前述した照明領域の短軸方向の幅は短い方が望ましい。従来技術では、光をなんらかの方法で集束することで照明領域を形成する訳であるが、より幅の狭い照明領域を形成するのは容易ではない。それは、集束を担う光学素子自体が有する種々の収差や、光路に存在するその他の光学素子の収差、組み付け誤差等が線状照明の形成に望ましくない影響を与えるからである。従来技術では、この点に関する配慮が十分ではなかった。本発明は、光の波面を変更するシステムを有することを特徴とする。
2013099468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を照明するための光を反射し、前記光の波面を変更する波面変更部と、
前記波面変更部で反射した光を集束することで前記試料上に線状の照明領域を形成する照明領域形成部と、有し、
前記波面変更部は、反射面と前記反射面の状態を変更する駆動部とを有することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記波面変更部は、検査に不所望な要因が重畳した波面とは光学的に逆の波面を有する光を前記照明領域形成部へ入射させることを特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検査装置において、
前記光学的に逆の波面とは、前記検査に不所望な要因が重畳した波面とは逆の位相を有する波面であることを特徴とする検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の検査装置において、
前記照明領域の幅は検査のための合焦領域の幅以下であることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検査装置において、
前記試料の法線に対して傾斜した光軸を有する斜方検出光学系を有し、
前記合焦領域とは、前記斜方検出光学系の合焦面と前記試料の表面とが交差する領域であることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の検査装置において、
前記波面変更部で反射した光の波面の状態を得る波面センサを有し、
前記波面変更部は前記波面センサの情報の情報を用いて、前記照明領域形成部に入射する光の波面を実質的に無収差状態の波面へと変更し、
前記波面変更部は、前記無収差状態の波面を前記検査に不所望な要因が重畳した波面とは逆の位相を有する波面へと変更することを特徴とする検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の検査装置において、
前記無収差状態の波面を前記検査に不所望な要因が重畳した波面とは逆の位相を有する波面へと変更するためデータを作成する処理部を有することを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項５に記載の検査装置において、
前記駆動部は、前記反射面の裏面に配置され、前記裏面を押圧する複数の圧電素子であることを特徴とする検査装置。
【請求項９】
請求項５に記載の検査装置において、
前記駆動部は、前記反射面の裏面に配置され、前記裏面を押圧する複数の静電アクチュエータであることを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の検査装置において、
前記駆動部は、第１の空間分解能で駆動する第１のアクチュエータ、及び前記第１の空間分解能より高い第２の空間分解能で駆動する第２のアクチュエータを有することを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の検査装置において、
前記照明領域形成部は、前記試料に対する仰角を変更して前記照明領域を形成し、
前記波面変更部は、前記仰角の変更に応じて前記試料に照明するための光の波面を変更することを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記照明領域形成部は、前記試料に対して異なる２つの仰角から第１の光、及び第２の光を前記基板へ収束し、
前記第１の光の波面は前記波面変更部によって第１の波面へ変更され、前記照明領域形成部へ入射し、
前記第２の光の波面は前記波面変更部によって第２の波面へ変更され、前記照明領域形成部へ入射することを特徴とする検査装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の検査装置において、
前記波面変更部は、前記試料上のパターンの高さに応じて、前記光の波面を変更することを特徴とする検査装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の検査装置において、
環境計測部を有し、
前記波面変更部は、前記環境計測部の計測結果に応じて、前記光の波面を変更することを特徴とする検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の欠陥を検査する検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程では、半導体基板（ウェハ）表面の異物（広義の意味では欠陥と表現されることもある）は、配線の絶縁不良や短絡等の不良原因になり、キャパシタの絶縁不良やゲート酸化膜などの破壊の原因にもなる。異物には、搬送装置の可動部から発生したもの、人体から発生したもの、プロセスガスを用いる処理装置内で反応生成されたもの、薬品や材料に混入していたものなどが含まれる。そして、これらの異物が種々の原因によりウェハ上に付着する。また、液晶表示素子の製造工程でも、パターン上に異物が混入すると、液晶表示素子は表示素子として使えないものになってしまう。さらに、プリント基板の製造工程でも状況は同じであって、異物の混入はパターンの短絡、接触不良の原因となる。よって、ウェハ等の基板上の異物を検出し、製造工程へフィードバックすることは歩留まりを管理する上で重要である。【０００３】
このような基板上の異物等の欠陥を検出するのが所謂検査装置である。検査装置は、鏡面ウェハを検査する表面検査装置と、回路パターンが形成されたウェハを検査するパターン付きウェハ検査装置に大別される。特に、回路パターンが形成されたウェハを検査するパターン付きウェハ検査装置としては、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３が知られている。特許文献１乃至３では基板上に長軸方向と短軸方向に２次元的な広がりを持った照明領域を形成している。その他の検査装置に関する従来技術としては、特許文献４、及び特許文献５が知られている。また、基板を照明する技術としては、特許文献６も知られている。その他の技術としては、特許文献７、及び特許文献８が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７０９８０５５号公報
【特許文献２】米国特許第６６０８６７６号公報
【特許文献３】米国公開特許公報２００９／００５９２１６号公報
【特許文献４】特開２０１１−６９７６９号公報
【特許文献５】特開２００８−５８１１１号公報
【特許文献６】特開平８−３０４７３２号公報
【特許文献７】米国特許第７５３５５６１号公報
【特許文献８】特開平４−３５０６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
微細な欠陥を検出しようとした場合、前述した照明領域の短軸方向の幅は短い方が望ましい。従来技術では、光をなんらかの方法で集束することで照明領域を形成する訳であるが、より幅の狭い照明領域を形成するのは容易ではない。それは設計上排除しきれない収差や、集束を担う光学素子自体が有する加工精度に起因した波面収差等が線状照明の形成に望ましくない影響を与えるからである。従来技術では、この点に関する配慮が十分ではなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光の波面を変更するシステムを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、従来よりも高感度な検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】斜方検出系の焦点深度以下の照明幅が必要とされる理由を説明する図。
【図２】斜方検出系の焦点深度以下の照明幅が必要とされる理由を説明する図（続き）。
【図３】実施例１の欠陥検査装置の概略構成図。
【図４】照明系３００について詳細に説明する図。
【図５】デフォーマブルミラー３０９の正面図。
【図６】デフォーマブルミラー３０９の断面図。
【図７】静電アクチュエータを使用したデフォーマブルミラーを説明する図。
【図８】照明整形の手順を説明する図（その１）。
【図９】照明整形の手順を説明する図（その２）。
【図１０】照明整形の手順を説明する図（その３）。
【図１１】照明整形の手順を説明するフローチャート。
【図１２】実施例２を説明する図。
【図１３】実施例３を説明する図。
【図１４】実施例４を説明する図。
【図１５】実施例５を説明する図。
【図１６】実施例６を説明する図。
【図１７】実施例７を説明する図。
【図１８】実施例８を説明する図。
【図１９】実施例９を説明する図。
【図２０】実施例１０を説明する図（その１）。
【図２１】実施例１０を説明する図（その２）。
【図２２】実施例１０を説明する図（その３）。
【図２３】実施例１１を説明する図。
【図２４】実施例１１を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
実施例１を説明するに当たり、まず短軸の幅が短い照明領域が必要となる理由を説明する。図１および図２は、欠陥検査装置において、斜方検出系を使用する場合に、斜方検出系の焦点深度以下の照明幅が必要とされる理由を示したものである。【００１１】
図１は斜方検出系１００を用いた検査装置において、後述する照明領域２０９が後述する合焦領域２０２と同等あるいはそれより狭い幅に整形された場合の正常な結像関係を示す図である。合焦面１０３は斜方検出系１００の物側における合焦面およびその焦点深度内におさまる領域を示す。合焦領域２０２は合焦面１０３と、後述する被検査対象２００の表面との交差する領域である。図１において、照明系３００からの照明光３０１は合焦領域２０２と同程度あるいはそれ以下の幅の線状に整形され、合焦領域２０２に照射されている。このとき、デフォーカス領域２０３に整形された照明光は当たらず、合焦領域２０２からの散乱光２０１のみが発生し、対物レンズ、空間フィルタ、結像レンズ等を有する斜方検出光学系１０１によって結像され、結像位置１０４に結像された像は１次元センサ１０２上によって受光される。この状態で被検査対象２００を走査することにより合焦した画像を取得可能となる。【００１２】
図２は斜方検出系１００を用いた検査装置において、照明領域２０９が合焦領域２０２より広い場合の結像関係を示す図である。図２の場合、照明系３００からの照明光３０１は被検査対象２００上に照明領域２０９を形成する。図２において、合焦領域２０２よりも照明領域２０９が大きい場合、デフォーカス領域２０３も同時に照明されることになる。この場合、前述した合焦領域２０２からの散乱光２０１と同時に、デフォーカス領域２０３に存在する異物あるいはパターン２０７からも散乱光２０８が発生し、１次元センサ１０２上でデフォーカスした状態で受光される。これにより、検出画像の像質が劣化する。【００１３】
これが、斜方検出系１００を用いる場合、合焦領域２０２と同程度あるいはそれ以下の幅の線状の照明を用いることが望ましい理由である。【００１４】
次に、本実施例の欠陥検査装置について説明する。図３（ａ）は本実施例の欠陥検査装置の概略構成図である。図３（ａ）において、欠陥検査装置１０００は、照明系３００と、斜方検出系１００と、上方検出系８００と、被検査対象２００をその上に配置して、照明光により走査するためのステージ４００と、１次元センサ１０２（時間遅延積分型センサ（ＴＤＩセンサ）、電荷結合素子等）と、１次元センサ８０２と、１次元センサ１０２、８０２によって取得される画像を処理し、欠陥検出を行うための演算処理系７００と、２次元センサ１０７と、２次元センサ８０７と、２次元センサ１０７、８０７によって取得される画像を表示するための表示装置７０１と、光学分岐要素１０６と、斜方検出系１００の合焦位置の検出に使用する基準チップ２０５（標準的な回路パターンが形成されたチップ）と、を備えている。基準チップ２０５はステージ４００上に配置されている。なお、基準チップとしては、基板上にポリスチレンラテックスの球が鏡面基板へ付着された標準粒子を用いても良い。【００１５】
演算処理系７００は、２次元センサ１０７によって取得される基準チップ２０５の画像５００を処理し、斜方検出系１００の合焦認識位置５０２の検出、およびステージ４００や照明系３００の制御を行う。また、実際の検査の際には、演算処理系７００は斜方検出光学系１００、及び上方検出系８００の少なくとも１つから得られた被検査対象２００上のチップの画像（検査画像）と参照画像（検査画像で撮像されたチップと隣接するチップの画像）とを比較し、比較した結果に対して閾値処理を施すことで被検査対象２００上の欠陥の検出を行う。この欠陥検出の動作は上述したステージ４００によるＸＹ方向への走査動作に同期して行われるものである。なお、検査画像と参照画像との比較、及び閾値処理は、いわゆるダイ単位で行われる場合もあれば、いわゆるセル単位で行われる場合もある。さらに、本実施例のように複数の検出光学系を有する検査装置であれば、上述した検査画像と参照画像との比較や閾値処理は、検出光学系毎に行われる場合もある。また、欠陥検出は、検出光学系毎に行われた後に、さらにいわゆる特徴量を使用し、特徴量を統合して処理することで行われる場合もある。また、これらの処理は演算処理系７００とは別途処理系を設けて行っても良い。また、ステージ４００および照明系３００の制御は別途制御部を設けて行っても良い。【００１６】
欠陥検査装置１０００の座標系は、Ｚ軸を被検査対象２００の上面の法線２０４の方向、Ｘ軸を被検査対象２００の走査方向、Ｙ軸をＸ軸、Ｚ軸に対して直交する方向として規定される。【００１７】
ステージ４００は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、シータ軸の４軸方向へ動くことが可能である。【００１８】
斜方検出系１００は、対物レンズ１０５および結像レンズ１０９から構成される検出光学系１０１と、１次元センサ（ＴＤＩセンサあるいは１次元ＣＣＤセンサ）１０２と、光学分岐要素１０６と、２次元センサ１０７とを備えている。斜方検出系１００は、主に法線２０４に対して斜方へ散乱する散乱光２０１を検出する。【００１９】
１次元センサ１０２がＴＤＩセンサであり、２次元センサと同様の撮像が可能な場合は、光学分岐要素１０６と、２次元センサ１０７は無くとも良い。また、対物レンズ１５と結像レンズ１０９との間に形成されるフーリエ変換面上に、被検査対象２００の繰返しパターンによる回折光を遮断し、繰り返しパターンを除去するための空間フィルタを挿入しても良い。【００２０】
１次元センサ１０２は、センサ長手方向（走査方向に直交する方向）が、斜方検出光学系１０１によって被検査対象のＹ軸の向きが投影されるのと同じ向きに対して略平行に配置される。また、１次元センサ１０２の受光面は斜方検出光学系１００の光軸１０８に対して略垂直に配置される。【００２１】
検出系移動部１２０は、斜方検出系１００を移動させることができる。【００２２】
上方検出系８００は、対物レンズ８０５および結像レンズ８０９から構成される上方検出光学系８０１と、１次元センサ（ＴＤＩセンサあるいは１次元ＣＣＤセンサ）８０２と、光学分岐要素８０６と、２次元センサ８０７とを備えている。上方検出系８００は、法線２０４の方向に散乱する散乱光８０４を検出する。１次元センサ８０２がＴＤＩセンサであり、２次元センサと同様の撮像が可能な場合には、光学分岐要素８０６と、２次元センサ８０７は無くとも良い。また、対物レンズ８０５と結像レンズ８０９との間に形成されるフーリエ変換面上に、被検査対象２００の繰り返しパターンによる回折光を遮断し、繰り返しパターンを除去するための空間フィルタを挿入しても良い。【００２３】
基準チップ２０５は、斜方検出系１００の合焦位置検出時に検査位置に配置され、検査動作時には検査動作を阻害しない位置に退避可能に配置する。たとえば、ステージ４００に対して、被検査対象２００と同じ水平面内に取り付けられており、斜方検出系１００の合焦位置の検出時にステージ４００の移動によって所定の位置に移動される。また、基準チップ２０５は照明形状９０１の観察時に後述する照明観察系３７０の視野に配置される。【００２４】
光学分岐要素１０６はハーフミラーあるいはプリズムなどでよい。あるいは、光学分岐要素１０６は合焦位置の検出時に光路を切り替え、散乱光２０１を２次元センサ１０７に導くために光路上に出し入れされるミラーであってもよい。同様に、光学分岐要素８０６はハーフミラーあるいはプリズムなどでよい。あるいは、被検査対象２００あるいは基準チップ２０５の観察時および照明光３０１の観察時に光路を切り替え、散乱光を２次元センサ８０７に導くために光路上に出し入れされるミラーであってもよい。【００２５】
本実施例では、被検査対象２００を照明する照明系３００は、照明系移動部３５０により被検査対象２００に対して移動される構成となっている。【００２６】
ここで、照明系３００、被検査対象２００、及び斜方検出系１００との関係は幾つかバリエーションが考えられる。１つのバリエーションは図３（ｂ）のように表現される。図３（ｂ）では、照明系３００は、ステージ４００のＹ走査方向から照明光３０１を収束し、被検査対象２００状に線状の照明領域を形成する。この場合、照明領域の長手方向はステージ４００のＹ走査方向と一致している。また、図３（ｂ）の場合では、斜方検出光学系１００は２つ配置されており、この２つの斜方検出光学系１００は、ステージ４００のＹ走査方向に関して対称であり、かつ被検査対象２００の法線と入射光軸とによって決定される入射面に対して対称に配置される。もう１つのバリエーションは図３（ｃ）にように表現される。図３（ｃ）では、照明系３００は、照明系３００からの光の光軸を被検査対象２００状に投影した投影線とステージ４００のＹ走査方向とがある方位角θを形成する方向から照明３０１光を収束する。図３（ｃ）の場合は、２つの斜方検出系１００はステージ４００のＹ走査方向に関して対称ではあるが、入射面に関しては非対称となる。【００２７】
本実施例の欠陥検査装置では、上方検出系８００と斜方検出系１００とは、同時に被検査対象２００を検査可能な構造となっている。例えば、被検査対象２００の同じ位置を検査可能となるように斜方検出系１００を被検査対象に対して相対的に移動させる斜方検出系移動部１２０を有する。なお、斜方検出系移動部１２０のような駆動機構は上方検出系８００側に備えても良いし、上方検出系８００、及び斜方検出系１００双方に備えてもよい。【００２８】
次に、照明系３００について図４を用いて詳細に説明する。図４は、本実施例での照明系３００および照明観察系３７０を説明する図である。照明系３００は、光源からの照明光３０８の波面３０６を任意の波面３０７に整形し反射させるデフォーマブルミラー３０９と、反射要素であるミラー３１２と光路分岐要素または光路切替要素３１３と、反射要素であるミラー３１４と、光路分岐要素または切替要素３１３により反射あるいは分岐された入射光３０８の波面３０７を計測するための波面センサ３０５と、波面センサ３０５により計測された波面からデフォーマブルミラー３０９を駆動するためのデータを生成する制御手段３４１と、制御手段３４１からのデータによってデフォーマブルミラー３０９を駆動する駆動手段３４２と、照明光を線状に整形するための照明整形要素３０３と、を有する。本実施例では、このような照明系３００を経由した照明光３２１を被検査対象２００に対して照射する。なお、制御要素３４１と駆動要素３４２は別々に具備してもよいし、一つの要素として具備しても構わない。なお、ここで波面とは、例えば、光の光軸に対して交差する面、より具体的には光の光軸と垂直な面と表現することができる。【００２９】
より具体的に説明する。光源からの平坦な波面３０６を有する照明光３０８はデフォーマブルミラー３０８に入射し、反射する。デフォーマブルミラー３０８によって反射された光の波面は実質的に平坦な波面３０６からうねりを有する波面３０７へ変化している。デフォーマブルミラー３０８によって反射された光は、反射要素３１４によって反射され、光路分岐要素または切替要素３１３に入射する。この際、波面３０７のうねりは、照明整形要素３０３の収差の逆位相を表現している。光路分岐要素または切替要素３１３によって分岐された光は波面センサ３０５によってその波面を観察される。波面センサ３０５によって観察された波面は制御要素３４１に入力される。光路分岐要素または切替要素３１３を通過した光は反射要素３１２によって反射され、照明整形要素３０３に入射する。照明整形要素３０３は矢印３００２の方向（紙面垂直方向）に光を収束する。矢印３００２と直交する矢印３００１の方向については、照明整形要素３０３は光を集束せずに平行光のまま光を照明する。その結果、基準チップ２０５上には、矢印３００２の方向に対して集束され（短い軸を有し）、矢印３００１の方向に長い軸を有する実質的に線状の照明領域が形成される。なお、本実施例では、モータ等の何らかの駆動手段で反射要素３１２を矢印３００４の方向に回転させ、照明整形要素を矢印３００３の方向（照明光軸に平行な方向）に移動させることで、基準チップ２０５（もちろん被検査対象２００であっても良い）に照明する仰角を変更することも可能である。なお、照明仰角を変更する方法は他にもあり、それら他の方法は実施例３乃至６によって説明される。【００３０】
照明整形要素３０３の例としては、シリンドリカルレンズ、シリンドリカルミラー、回折光学素子、それらとレンズ等の光学素子との組み合わせ等が考えられる。また、シリンドリカルレンズ、シリンドリカルミラーの配置の一例としては、その主要面が被検査対象２００の表面に対して平行となるよう配置することが挙げられる。照明整形要素３０３を使用した照明方法としては、被検査対象２００の法線と入射光軸とによって決定される入射面と交差するよう線状照明を形成する方法や、入射面内に線状照明を形成する方法が挙がられる。照明整形要素３０３は被検査対象２００上に線状照明を形成できれば様々な方式を採用できる。【００３１】
照明整形要素３０３では、入射した光を収束し、照明光３２１を生成する。照明光３２１を調整する場合は、照明光３２１は基準チップ２０５へ照明される。基準チップ上には照明光３２１により線状の照明領域が形成される。基準チップからの散乱光（回折光であっても良い）は対物レンズ、結像レンズ、一次元センサ（２次元でも良いし、いわゆるビームプロファイルラでも良い）を有する照明観察系３７０によって結像、及び検出される。検出された像は、制御要素３４１へ入力される。制御要素３４１では、波面センサ３０５で観察された波面、及び照明観察系３７０によって観察された像を使用して、デフォーマブルミラー３０９を駆動するデータを作成する（候補となるデータを保存したデータベースから読み出しても良い）。制御要素３４１によって作成されたデータは駆動要素３４２によってデフォーマブルミラー３０９を駆動するための信号に変化される。デフォーマブルミラー３０９は制御要素３４１からのデータによって駆動する。その結果、波面３０７は任意の波面に変更され、照明光３２１によって形成される線状照明の形状も変更されることになる。【００３２】
次に、本実施例のデフォーマブルミラー３０９について図５、図６、及び図７を用いて詳細に説明する。図５は本実施例のデフォーマブルミラー３０９の正面図である。図５に示すように、本実施例のデフォーマブルミラー３０９は２次元的な広がりを持つ反射基板３０９１と、反射基板３０９１の裏面に配置された複数のアクチュエータ３０９２を有する。図６は、本実施例のデフォーマブルミラー３０９の断面図である。アクチュエータ３０９１は、反射基板３０９１の裏面を押すことが可能である。この動作により、反射基板３０９１の反射面の状態（例えば、凹凸の状態）を任意に変更することが可能となり、反射基板３０９１から入射し、反射する光の波面を任意に変更することが可能となる。アクチュエータ３０９２の具体例としては伸縮可能な圧電素子、リニアアクチュエータ等が考えられる。なお、アクチュエータ３０９２が圧電素子である場合は、圧電素子を駆動するための電源も有することになる。【００３３】
また、デフォーマブルミラー３０９の構造は他にも考えられる。図７は静電アクチュエータを使用したデフォーマブルミラーを説明する図である。図７（ａ）では、反射基板３０９１の裏面に静電アクチュエータ３０９３を複数配置している。これらのアクチュエータは、ＭＥＭＳプロセスなどにより形成してもよい。また、アクチュエータの配置は、格子状あるいは放射状など任意の配置でよい。静電アクチュエータ３０９３はストロークが小さく、空間分解能が高いのでデフォーマブルミラー３０９の高精度の駆動に有効である。さらに、図７（ｂ）に示すような図６の方式と図７の方式とを組み合わせたハイブリッド方式も考えられる。図７（ｂ）に示すハイブリッド方式では、反射基板３０９１の裏面に静電アクチュエータ３０９３を複数配置する。さらにハイブリッド方式では、反射基板３０９１の裏面と対向するよう配置された基板３０９４をその裏面から押圧するアクチュエータ３０９２を有する。ハイブリッド方式では、ストロークが大きく、空間分解能の低いリニアアクチュエータ３０９２で粗く駆動（粗動）する。そして、ストロークが小さく、空間分解能が高い静電アクチュエータ３０９３でリニアアクチュエータ３０９２よりも小さな動作を行う。ハイブリッド方式では駆動できる範囲がより広くなる。【００３４】
なお、波面センサ３０５はシャックハルトマン型センサあるいは曲率センサなど、波面センサ３０５に入射できる波面の形状を計測できるものであればよい。【００３５】
つぎに、本実施例での照明整形の手順を図８乃至図１１を用いて説明する。まず、図８（ａ）において、制御要素３４１は、波面センサ３０５から波面（例えば、第１の状態の波面と表現することができる）の情報を得る（図１１のステップ１１０１）。波面センサ３０５からの情報を用いて、デフォーマブルミラー３０９を照明整形手段３０３へ入射する光の波面８００１が概略無収差状態となるよう駆動する（図１１のステップ１１０２）。【００３６】
この後、波面８００１となった入射光３０８が照明整形手段３０３により線状に整形され基準チップ２０５に照射される。このときの照明形状９０１を照明観察系３０７によって観察する（図１１のステップ１１０３）。このように光の波面８００１を概略無収差状態として、照明形状９０１を観察することで、図８（ｂ）に示すような設計上排除しきれない収差８０１０や、図８（ｃ）に示す照明整形手段３０３が有する加工精度に起因した波面収差８０２０等、光の収束に不所望な要因の状態を得ることができる。なお、図８（ｄ）に示すように照明整形手段３０３がシリンドリカルレンズ８０３０であれば、特に照明領域８０４０の長手方向両端で形状が乱れることが考えられる。【００３７】
図９は、基準チップ２０５を物体面に配置し、照明整形手段３０３と、照明形状９０２をモデル化し、像面を入射波面９０４とした光学的シミュレータモデルである。制御要素３４１では、図９のモデルに従って基準チップ２０５上に、照明形状９０１に基づく光源モデル９０２を光源として配置し、光源モデル９０２からの光を照明整形要素３０３の理論モデル９０３に入射させ、理論モデル９０３透過後の波面９０４を計算する（図１１のステップ１１０４）。【００３８】
そして、制御要素３４１は、図１０（ａ）に示すように波面センサ３０５によって観察された無収差状態の波面８００１を理論モデル９０３透過後の波面９０４（光の収束に不所望な要因が重畳した波面）に対して逆位相の波面へ変更するデータを作成する（図１１のステップ１１０５）。デフォーマブルミラー３０９はこのデータに基づき駆動し（図１１のステップ１１０６）、照明整形手段３０３に入射する光の波面を概略無収差状態の波面８００１を理論モデル９０３透過後の波面９０４に対して逆位相の波面１００１（例えば、第２の状態の波面と表現することができる）へ変更する。波面１００１の光は照明整形手段３０３を経由して、基準チップ２０５上に線状照明として照明される。基準チップ２０５上の照明形状１００２は、照明観察系３７０によって観察される（図１１のステップ１１０７）。制御要素３４１は、図８の照明形状９０１を観察した結果と、照明形状１００２を観察した結果とを比較し、所望の状態（例えば、図１で説明したような線状照明が合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形された状態）であることを確認したら（図１１のステップ１１０８）、照明領域の整形は終了となる（図１１のステップ１１０９）。例えば、図１０（ｂ）に示すようにデフォーマブルミラー３０９を反射した光を収束する照明整形手段３０３がシリンドリカルレンズ８０３０であれば、特にシリンドリカルレンズ８０３０が照明光３２１を収束することで被検査対象２００状に形成される照明領域８０４０は、その長手方向両端で形状は乱れずに所望の線状照明を形成できているはずである。なお、所望の状態とならなければ、所望の形状となるまで図１１のステップ１１０６を繰り返せばよい。また、図１１のステップ１１０５に戻りデータの作成を再度行っても良い。図１１のステップ実際の検査はこの照明の整形が終了した後行われる（図１１のステップ１１１０）。つまり、ステップ１１０３で光の収束に不所望な要因の状態を得ることができたのだから、照明整形手段３０３には、その不所望な要因が重畳した波面とは光学的に逆の波面（例えば、不所望な要因が重畳した波面とは逆の位相を有する波面と表現することもできる）を有する光を入射させてやれば、所望の線状照明が形成できるであろうということである。【００３９】
これにより、設計上排除しきれない収差や、集束を担う光学素子自体が有する加工精度に起因した波面収差等による収差の影響を低減することができ、照明形状９０５を検査に好適な状態（例えば、図１で説明したような線状照明が合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形された）に近づけることができる。本実施例によれば、照明光の波面収差を低減でき、照明領域の線幅の微細化が可能となり、斜方検出系による欠陥検査感度を向上させることが可能となる。【００４０】
なお、上述した照明整形は制御部３４１によって自動的に調整される例を説明したが、作業者が制御部３４１の動作を各種の表示装置・入力装置を使用して手動で行うよう構成しても良い。また、上記照明整形の手順の一部を制御部３４１が行い、他の一部を作業者が行うように構成してもよい。また、観察光学系３７０の機能は、上方検出系８００、及び斜方検出系１００の少なくとも１つに持たせても良い。
【実施例２】
【００４１】
次に実施例２について説明する。実施例２では、実施例１と異なる部分について主に説明する。実施例１では、波面を変更するシステムの一例であるデフォーマブルミラー３０９と、線状照明を形成する機能を有する照明整形要素３０３とを有していた。これは、例えば、波面を変更する機能と線状照明を形成する機能とはそれぞれ別の光学システム、光学素子が担当していると表現することもできる。本実施例は、波面を変更する機能と線状照明を形成する機能とを実質的に１つの光学システムが担当することを特徴とする。【００４２】
より具体的に本実施例を説明する。図１２は本実施例を説明する図である。本実施例では、実施例１の照明整形要素３０３の代わりに、デフォーマブルミラー３０９自体に照明整形の機能（言い換えるなら、線状照明を形成する機能）を持たせる。すなわち、たとえば図１２に示すように、反射要素６０１の裏面に配置された複数のアクチュエータ３０９２を駆動し、反射要素６０１がシリンドリカルミラーの反射面を形成するようにする。この場合、本実施例のデフォーマブルミラー３０９は波面を変更する機能と線状照明を形成する機能を有するデフォーマブルシリンドリカルミラーであると表現することができる。このような、デフォーマブルミラー３０９は、短波長の光を使用して線状照明を形成する際には特に有効である。また、本実施例のデフォーマブルミラー３０９を照明系の光路に複数配置しても良い。また、複数のデフォーマブルミラー３０９、及びミラー等の反射光学素子を用いて全反射照明光学系を構成しても良い。なお、本実施例のデフォーマブルミラー３０９についても、図７（ｂ）に示すハイブリッド型としても良い。
【実施例３】
【００４３】
次に実施例３について説明する。被検査対象上の様々な欠陥をより高感度に検出しようとした場合、最適な照明条件（例えば、被検査対象に対する方位角、仰角、波長、偏光状態）は欠陥の種類により異なる場合もある。本実施例は、この点に考慮したものであり、本実施例は、照明条件を変更するための照明条件変更システムを有し、照明条件の変化に応じてデフォーマブルミラーは光の波面を変更することを特徴とする。本実施例では、実施例１と異なる部分について主に説明する。【００４４】
図１３は本実施例を説明する図である。本実施例では、デフォーマブルミラー３０９から照明整形要素３０３までに至る光路の間に、第１の仰角１２０５で被検査対象２００上に線状照明を形成するための第１仰角照明系１２０１と、第１の仰角１２０５よりも低い第２の仰角１２０６で被検査対象２００上に線状照明を形成するための第２仰角照明系１２０２を有する。また、本実施例では、第１仰角照明系１２０１と第２仰角照明系１２０２との間に、デフォーマブルミラー３０９で反射した光を選択的に第１仰角照明系１２０１、又は第２仰角照明系１２０２へ導光するためのミラー等の反射要素１２０３を有する。ミラーは矢印１２０４の方向へ移動できる。第１仰角照明系１２０１は、反射要素１２０３で反射した光を波面センサ３０５へ導光するための光路分岐要素または光路切替要素３１３と、光路分岐要素または光路切替要素３１３を経由した光を照明整形要素３０３へ導光するミラー等の反射要素３１２と、を有する。第２仰角照明系１２０２は、反射要素１２０３で反射した光を波面センサ３０５へ導光するための光路分岐要素または光路切替要素３２３と、光路分岐要素または光路切替要素３１３を経由した光を照明光３１１ミラー等の反射要素３２２と、を有する。【００４５】
本実施例では、反射要素１２０３が第１仰角照明系１２０１に光を導光する場合は、デフォーマブルミラー３０９は、照明光３１１により形成される線状照明が第１の仰角１２０５で合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形されるよう反射波面３０７を調整する。また、反射要素１２０３が第２仰角照明系１２０２に光を導光する場合は、デフォーマブルミラー３０９は、照明光３２１により形成される線状照明が第２の仰角１２０６で合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形されるよう反射波面３０７を調整する。【００４６】
波面の調整は、実施例１に開示される調整方法を、第１の仰角１２０５で被検査対象２００に線状照明を形成する場合、第２の仰角で被検査対象に線状照明を形成する場合でそれぞれ行い、第１の仰角１２０５で被検査対象２００に線状照明を形成するための第１のデータ、第２の仰角１２０６で被検査対象２００に線状照明を形成するための第２のデータを制御要素３４１に保存しておいて、検査の際には反射要素１２０３の移動に応じて、第１のデータ、又は第２のデータを読み出し、読み出したデータでデフォーマブルミラー３０９を駆動すれば良い。その他の部分は実施例１と同様である。本実施例によれば、照明仰角を変更することが可能となり、より高感度な検査を行うことが可能となる。なお、本実施例については反射要素１２０３を移動させるのではなく、第１仰角照明系１２０１の光路上で固定したうえで、新たに反射要素１２０７を第２仰角照明系１２０２の光路中から矢印１２０８で示すように出し入れしても良い。
【実施例４】
【００４７】
次に実施例４について図１４を用いて説明する。実施例３では照明仰角を変更する例を説明した。本実施例は実質的に同時に複数の仰角から光を照明する実施例である。本実施例では、実施例１、２と異なる部分について主に説明する。【００４８】
本実施例では、実施例３で説明した反射要素１２０３の代わりに、光路分岐要素１３０５と、光路分岐要素１３０５を通過した光を反射する第１のデフォーマブルミラー１３０３とを有する点が特徴的である。【００４９】
より具体的に説明する。本実施例では、入射波面３０６の照明光３０８は第２のデフォーマブルミラー１３０４によって反射される。第２のデフォーマブルミラー１３０４によって波面を反射波面３０７へ変更された光は、光路分岐要素１３０５へ入射する。光路分岐要素１３０５を通過した光は、第１のデフォーマブルミラー１３０３へ入射する。第１のデフォーマブルミラー１３０３によってさらに波面を変更された光は、第１の仰角１３０７で被検査対象２００上に線状照明を形成するための第１仰角照明系１３０１へ入射する。光路分岐要素１３０５によって反射された光は、第１の仰角１３０７よりも低い第２の仰角１３０８で被検査対象２００上に線状照明を形成するための第２仰角照明系１３０２へ入射する。第１仰角照明系１３０１、及び第２仰角照明系１３０２の構成は実施例３と同様である。【００５０】
ここで、第１のデフォーマブルミラー１３０３は、照明光３１１により形成される線状照明が第１の仰角１３０７で合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形されるよう反射波面１３０９を調整する。第２のデフォーマブルミラー１３０４は、照明光３２１により形成される線状照明が第２の仰角１３０８で合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形されるよう反射波面３０７を調整する。【００５１】
本実施例での線状照明の調整は以下のように行えばよい。（１）まず、シャッター１３０６で第１仰角照明系１３０１の光路を遮光し、第２仰角検出系１３０２内の光路分岐要素または光路切換要素３２３を経由した光の波面を波面センサ３０５で観察する。（２）その後は、実施例１に開示される調整方法によって、第２の仰角１３０８で照明される線状照明が合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形されるよう反射波面３０７を調整する。（３）次に、シャッター１３０６で第２仰角照明系１３０２の光路を遮光し、第１仰角検出系１３０１内の光路分岐要素または光路切換要素３１３を経由した光の波面を波面センサ３０５で観察する。（４）次に、実施例１に開示される調整方法によって、第１の仰角１３０７で照明される線状照明が合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形されるよう反射波面１３０９を調整する。【００５２】
実際の検査の際には、第１の仰角１３０７で被検査対象２００に線状照明を形成するための第１のデータ、第２の仰角１３０８で被検査対象２００に線状照明を形成するための第２のデータを制御要素３４１に保存しておいて、保存した第１のデータ、及び第２のデータを読み出して、第１のデフォーマブルミラー１３０３、及び第２のデフォーマブルミラー１３０４を駆動してやれば良い。【００５３】
本実施例によれば、同時に複数の仰角から被検査対象２００を照明することが可能となり、より高感度な検査を行うことが可能となる。
【実施例５】
【００５４】
次に実施例５について説明する。図１５は実施例５を説明する図である。実施例５では、実施例３で説明した照明整形要素３０３、及びデフォーマブルミラー３０９の代わりに、実施例２で説明したデフォーマブルシリンドリカルミラーを使用し、複数の仰角から選択的に被検査対象を照明することを特徴とする。実施例５では、より短波長の光を使用して、より高感度な検査を行うことができる。
【実施例６】
【００５５】
次に実施例６について説明する。図１６は実施例６を説明する図である。実施例６では、実施例４で説明した照明整形要素３０３、第１のデフォーマブルミラー１３０３、及び第２のデフォーマブルミラー１３０４の代わりに、実施例２で説明したような第１のデフォーマブルシリンドリカルミラー１６０１、及び第２のデフォーマブルシリンドリカルミラー１６０２を使用し、複数の仰角から概略同時に被検査対象を照明することを特徴とする。実施例６では、より短波長の光を使用して、より高感度な検査を行うことができる。なお、実施例４乃至７では照明整形要素３０３は１つである例を説明したが、照明する仰角の方向の数だけ照明整形要素３０３を設けて、複数の仰角から線状照明を形成するようにしても良い。
【実施例７】
【００５６】
次に実施例７について説明する。上述した実施例では、例えば、波面センサ３０５の光学的な位置は線状照明に近い方が好ましいと表現することもできる。その理由は、線状照明により近い位置で波面を観察した方が、より実際の線状照明が形成される際の波面に近い波面を観察できるからである。本実施例ではこの点に考慮したものである。【００５７】
図１７は本実施例を説明する図である。実施例１乃至６では、照明整形要素３０３よりも前の光路（他の表現としては、被検査対象２００側から見て照明整形要素よりも遠い光路）に光学分岐要素あるいは光路切替要素、及び波面センサが配置されていた。本実施例では、図１７に示すように、照明整形要素３０３よりも後ろの光路（他の表現としては、被検査対象２００側から見て照明整形要素よりも近い光路）に光学分岐要素あるいは光路切替要素１７０１、及び波面センサ１７０２が配置する。線状照明を整形する際は基準チップ２０５に線状照明を照明し、実施例１に開示する調整方法を行えばよい。【００５８】
本実施例によれば、より実際の線状照明が形成される際の波面に近い波面を観察でき、観察した波面をデフォーマブルミラーの駆動にフィードバックできる。その結果、より幅の狭い線状照明を形成することができる。
【実施例８】
【００５９】
次に、実施例８について説明する。波面センサの位置のバリエーションは他にも考えられる。図１８は実施例８を説明する図である。本実施例では、実施例１乃至７で説明した基準チップ、光学分岐要素あるいは光路切替要素の代わりに、研磨された鏡面を有する基準鏡面１８０２、照明光３２１の入射角に対して正反射位置に配置された波面センサ１８０１を有する。【００６０】
より具体的に説明する。基準鏡面１８０２は照明光を反射できるよう研磨されており、図３のステージ４００上や被検査対象２００上といった任意の位置に配置される。波面センサ１８０１は基準鏡面１８０２からの正反射光を検出できるよう正反射位置に配置され、正反射光１８０３の波面を観察することになる。
【実施例９】
【００６１】
次に実施例９について説明する。実施例９では、前述した散乱光や回折光を検出する照明観察系３０７の代わりに、正反射光を検出する照明観察系１９０１を有することを特徴とする。本実施例の説明では、主に他の実施例とは異なる部分について説明する。図１９は、本実施例を説明する図である。本実施例では、実施例８で説明した基準鏡面１８０２を使用する。そして、本実施例の検査装置では、基準鏡面１８０２から反射した正反射光１８０３を像として検出する照明観察系１９０１を有する。照明観察系１９０１は、正反射光１８０３を結像するレンズ等の結像光学系１９０３と、結像された反射光像を検出するセンサ１９０２とを有する。なお、センサ１９０２は複数の画素を有する場合もある。このようなセンサ１９０２は、いわゆるビームプロファイラを採用しても良い。そして、照明観察系１９０１で観察された正反射光像は制御要素３４１へ送信され、実施例１で説明した照明形状の整形に使用される（より具体的には、図１１のステップ１１０３、ステップ１１０７、ステップ１１０８等で使用される）。
【実施例１０】
【００６２】
次に実施例１０について説明する。回路パターンが形成されたウェハを検査する場合、ウェハ上には高さの異なる回路パターンが形成されている場合もある。図２０はパターンの形成されたウェハを上方から見た図である。図２０において、ある高さを有する高いパターン２０３０と２０３０よりも低いパターン２０４０がウェハ上に形成されていた場合、高いパターン２０３０、及び低いパターン２０４０に重複して線状照明２０２０が照明されるのは、２つのパターンのうち片方のパターンでは正しく合焦し、もう片方のパターンではデフォーカスしてしまうので望ましく無い場合がある。本実施例はこの点に考慮したものであり、パターンの高さに応じて光を収束する光学素子に入射する光の波面を変更することを特徴とする。【００６３】
より具体的に本実施例を説明する。本実施例の説明に当たっては、特に他の実施例と異なる部分について説明する。図２１は本実施例の検査装置の特に照明系３００を説明する図である。デフォーマブルミラー３０９を駆動するデータを作成する制御要素３４１には、被検査対象２００上に形成された回路パターンの設計情報を格納した設計情報データベース２１１０が接続されている。さらに、ステージ４００の走査情報（ＸＹ方向にどれだけ移動したかを示す情報）は制御要素３４１に送信される。つまり、線状照明の寸法が既知であれば、ステージ４００の走査情報から、被検査対象２００のどの場所に線状照明が照明されているか知ることができる。【００６４】
制御要素３４１では、既知の線状の照明の寸法、設計情報データベース２１１０からの設計情報、及びステージ４００からの走査情報を照合し、どの回路パターンにどれだけ線状照明が照明されているかを判断する。そして、パターンの高さに応じてデフォーマブルミラー３０９を駆動する。【００６５】
さらに、より具体的に本実施例を説明する。図２２は、本実施例をさらに詳細に説明する図である。なお、図２２（ａ）では、より分かりやすく説明するためデフォーマブルミラー３０９と照明整形手段３０３との間の光路に配置された構成は省略している。図２２（ａ）では、被検査対象２００上のＹ走査方向に高いパターン２０３０と高いパターン２０３０よりも低いパターン２０４０が形成されているとする。制御部３４１は、既知の線状の照明の寸法、設計情報データベース２１１０からの設計情報、及びステージ４００からの走査情報を照合し、線状照明が高いパターン２０３０、及び低いパターン２０４０双方に重複して照明される否か判断する（この判断は、検査前、検査中いずれのタイミングで行っても良い。）。図２２（ａ）の最初の状態では、線状照明の焦点は低いパターン２０４０の表面と同じ高さの焦点２０５０、焦点２２００に合焦されているものとする。線状照明が高いパターン２０３０、及び低いパターン２０４０に重複して照明されると制御要素３４１が判断した場合、制御要素３４１は線状照明内の照明領域のなかで、高いパターン２０３０と重複する領域については、デフォーマブルミラー３０９を駆動することで高いパターン２０３０上の焦点を焦点２０５０から焦点２０６０へ変更する。一方、制御要素３４１は線状照明内の照明領域のなかで、低いパターン２０４０と重複する領域については、焦点２２００に合焦するようにする。このようにすることで、一つの線状照明の中に焦点位置の異なる２つの領域が形成されることになる。そして、図２２（ｂ）矢印２０８０で示す走査は高いパターン２０３０については焦点２０６０で、低いパターン２０４０については焦点２２００に合焦した線状照明によって行われる。【００６６】
なお、本実施例では段差２０７０も考慮される。つまり、段差２０７０が線状照明の合焦に実質的に影響を与えない程度の段差であれば、上述したような波面の変更は行われず、検査が続行される場合もありうる。さらに、回路パターンによっては、Ｙ走査方向だけでなく、Ｘ走査方向に高さの異なるパターンが形成される場合もある。その場合は、Ｘ走査方向でのパターン高さに応じて、波面の変更を行えば良い。また、本実施例では、設計情報を用いる例を説明したが、使用するのは設計情報だけでなく事前に実測した照明領域の像や、別途設けたオートフォーカス系等の情報を使用しても良い。上述したように、本実施例は、例えば、パターンの高さに応じて、光を集束するための光学素子に入射する光の波面を変更すると表現することができる。その他の表現としては、パターンの高さに応じて、１つの照明領域の中に複数の焦点を有する照明領域を形成すると表現することもできる。本実施例によれば、パターンの高さが変わった場合でも、感度の良い検査を行うことができる。
【実施例１１】
【００６７】
次に実施例１１について説明する。線状の照明の形成に不所望な影響を与える要因としては、設計上排除しきれない収差や、集束を担う光学素子自体が有する加工精度に起因した波面収差の他にも、装置内の環境、特に照明系の環境（温度、気圧、湿度等）が考えられる。本実施例はこの点に考慮したものであり、装置内の環境、特に照明系の環境（温度、気圧、湿度等）に応じて、光を集束するための光学素子に入射する光の波面を変更することを特徴とする。【００６８】
より具体的に本実施例を説明する。図２３は本実施例を説明する図である。本実施例では、照明系３００内の環境（例えば、温度、気圧、及び湿度のうち少なくとも１つ）を計測する環境計測部２１０１を設ける。この環境計測部２１０１は、照明系３００内に複数設けても良い。環境計測部２１０１の計測結果は、制御要素３４１に送信され、制御要素３４１は、この計測結果に応じてデフォーマブルミラー３０９を駆動する。つまり、デフォーマブルミラー３０９で反射した光の波面３０７は環境計測部２１０２の結果に応じて変更されることになる。【００６９】
さらに、具体的に図２４のフローチャートを用いて本実施例を説明する。図２２のフローチャートでは、ステップ１１０１からステップ１１１０までは実施例１・図１１で説明した内容と同一である。本実施例では、ステップ１１１１で、所望の線状照明の形状が得られた際の装置内環境を環境計測部２１０１で計測し、計測した結果を制御要素３４１内のメモリに記憶しておく。ステップ１１１０から検査が開始されると、環境計測部２１０１は計測結果を定期的に制御要素３４１へ送信する。制御要素３４１では、計測結果が許容値以内か否か判断し（ステップ１１１２）、許容値以内であれば検査を続行する（ステップ１１１３）。計測結果が許容値以内でないのであれば、制御要素３４１はデフォーマブルミラー３０９を駆動し、デフォーマブルミラー３０９で反射した光の波面３０７を変更する。より具体的に説明すると、制御要素３４１は、線状照明が所望の形状となった際の装置内環境に対する変動と波面３０７の変動との関係を得ておいて、制御要素３４１はこの関係に基づいてデフォーマブルミラー３０９を駆動する。本実施例によれば、装置内の環境が変化した場合でも、感度の良い検査を行うことが可能となる。【００７０】
以上、実施例を説明したが、本発明は実施例に限定されない。上述した実施例では、線状照明が合焦領域と同等あるいはそれより狭い幅に整形されるように、線状照明を形成するための光学素子に入射する光の波面を調整する例を説明した。しかし、本発明は、線状照明以外の照明領域を形成する場合に適用しても良い。つまり、所望の照明形状を得るための入力となる光の波面を得ることや、所望の照明形状を得るための入力となる光の波面を変更することは本発明の思想の範囲内である。【００７１】
さらに、上述した波面センサやデフォーマブルミラーは斜方検出系、上方検出系等の検出光学系で採用してもよい。さらに、本発明は鏡面ウェハを検査する表面検査装置へ適用してもよい。また、検査対象はウェハでなくてもよく、本発明は様々な基板の検査装置、対象物に光を照明する光学装置に幅広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１００  斜方検出系
１０１  斜方検出光学系
１０２、８０２  １次元センサ
１０３  合焦位置
１０４  結像位置
１０５、８０５  対物レンズ
１０６、８０６  光学分岐要素
１０７、８０７  ２次元センサ
１０８  光軸
１０９、８０９  結像レンズ
１２０、３５０  移動部
２００  被検査対象
２０１、８０１、８０８  散乱光
２０２  合焦領域
２０３  デフォーカス領域
２０４  法線
２０５  基準チップ
３００、３１０、３２０  照明系
３０１、３０８、３１１、３２１  照明光
３０３  照明整形要素
３０５  波面センサ
３０６  入射波面
３０７  反射波面
３０９  デフォーマブルミラー
３１２、３１４、３２２、６０１、３０９１  反射要素
３１３  光学分岐要素または光路切替要素
３２３、３３１  光路分岐要素または切替要素
３４１  制御要素
３４２  駆動要素
３６０  回折光または散乱光
３７０  照明観察系
４００  ステージ
７００  演算処理系
７０１  表示装置
８００  上方検出系
９０１  照明形状
９０２  光源モデル
９０３  照明整形要素３０３の理論モデル
９０４  波面の理論モデル
１０００  欠陥検査装置
３０９２  アクチュエータ
３０９３  静電アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月31日(2013.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を照明するための光を反射し、前記光の波面を変更する波面変更部と、
前記波面変更部で反射した光を集束することで前記試料上に線状の照明領域を形成する照明領域形成部と、を有し、
前記波面変更部は、反射面と前記反射面を前記反射面の裏面から押圧する駆動部とを有することを特徴とする検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記波面変更部は、検査に不所望な要因が重畳した波面とは光学的に逆の波面を有する光を前記照明領域形成部へ入射させることを特徴とする検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検査装置において、
前記光学的に逆の波面とは、前記検査に不所望な要因が重畳した波面とは逆の位相を有する波面であることを特徴とする検査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の検査装置において、
前記照明領域の幅は検査のための合焦領域の幅以下であることを特徴とする検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検査装置において、
前記試料の法線に対して傾斜した光軸を有する斜方検出光学系を有し、
前記合焦領域とは、前記斜方検出光学系の合焦面と前記試料の表面とが交差する領域であることを特徴とする検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の検査装置において、
前記波面変更部で反射した光の波面の状態を得る波面センサを有し、
前記波面変更部は前記波面センサの情報の情報を用いて、前記照明領域形成部に入射する光の波面を実質的に無収差状態の波面へと変更し、
前記波面変更部は、前記無収差状態の波面を前記検査に不所望な要因が重畳した波面とは逆の位相を有する波面へと変更することを特徴とする検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の検査装置において、
前記無収差状態の波面を前記検査に不所望な要因が重畳した波面とは逆の位相を有する波面へと変更するためデータを作成する処理部を有することを特徴とする検査装置。
【請求項８】
請求項５に記載の検査装置において、
前記駆動部は、前記反射面の裏面に配置され、前記裏面を押圧する複数の圧電素子であることを特徴とする検査装置。
【請求項９】
請求項５に記載の検査装置において、
前記駆動部は、前記反射面の裏面に配置され、前記裏面を押圧する複数の静電アクチュエータであることを特徴とする検査装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の検査装置において、
前記駆動部は、第１の空間分解能で駆動する第１のアクチュエータ、及び前記第１の空間分解能より高い第２の空間分解能で駆動する第２のアクチュエータを有することを特徴とする検査装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の検査装置において、
前記照明領域形成部は、前記試料に対する仰角を変更して前記照明領域を形成し、
前記波面変更部は、前記仰角の変更に応じて前記試料に照明するための光の波面を変更することを特徴とする検査装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の検査装置において、
前記照明領域形成部は、前記試料に対して異なる２つの仰から第１の光、及び第２の光を前記基板へ収束し、
前記第１の光の波面は前記波面変更部によって第１の波面へ変更され、前記照明領域形成部へ入射し、
前記第２の光の波面は前記波面変更部によって第２の波面へ変更され、前記照明領域形成部へ入射することを特徴とする検査装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の検査装置において、
前記波面変更部は、前記試料上のパターンの高さに応じて、前記光の波面を変更することを特徴とする検査装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の検査装置において、
環境計測部を有し、
前記波面変更部は、前記環境計測部の計測結果に応じて、前記光の波面を変更することを特徴とする検査装置。
【国際調査報告】
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