(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物を光学的に検出するための装置および方法を提供する。【解決手段】本発明による装置（１）は、調整手段（１８）を有し、調整手段（１８）によって少なくとも１つの結像光学部品（６、８、９、１０、１１、１３、１５、１６、１７）、照射光路（４）および／または検出光路（５）に配置される特に結像光学素子（６）は、それぞれの光軸を中心にして回転可能、および／または光学部品（６、８、９、１０、１１、１３、１５、１６、１７）が配置される光路（４、５）の光軸に対して枢動可能、および／または光軸に対して横断方向に並進可能に配置され、回転、枢動および／または並進状態の光学部品（６、８、９、１０、１１、１３、１５、１６、１７）によって対象物（２）を検出する。【選択図】図１
2006330721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を光学的に検出するための装置であって、対象物を照射するための光源（３ａ，３ｂ）、照射光路（４）、検出光路（５）、結像光学素子（６）、検出手段（７）を備えて構成され、前記結像光学素子（６）が前記検出光路（５）に配置され、前記結像光学素子（６）を用いて対象物（２）から来る光を前記検出手段（７）に結像することができる装置において、調整手段（１８）が設けられ、この調整手段によって前記照射光路（４）または前記検出光路（５）に少なくとも１つの結像光学部品（６，８，９，１０，１１，１３，１５，１６，１７）が配置され、当該少なくとも１つの結像光学部品がそのそれぞれの光軸を中心にして回転可能であるか、または前記光学部品が配置される光路の光軸に対して枢動可能であり、前記光軸に対して横断方向に並進可能にし、回転、枢動または並進状態で前記光学部品を用いて対象物を検出する、装置。
【請求項２】
前記調整手段（１８）は、前記光学部品が回転、枢動または並進するとき、前記光学部品または前記装置（１）全体の焦点調整が本質的に変化しないままである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光学部品は、結像光学素子、特に顕微鏡レンズを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記光学部品は、前記照射光路（４）に配置された集光器（１１）または輸送光学素子（９）または光混合器（１０）を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記光学部品は、前記検出光路（５）に配置された管状光学素子（１６）または再拡大光学素子（１７）または光学補償素子（１５）である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記調整手段（１８）を用いて、前記光学部品が異なる空間的な向きの少なくとも２つの枢軸を中心にして枢動可能であり、特にピエゾアクチュエータまたは機械アクチュエータによって枢動を行うことができる、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
特にＸ−Ｙバイアスの最小値が得られるように、前記装置（１）の前記光学部品の誤差最小化が好ましくは前記装置（１）の動作中に、特に較正ステップとして得られるように前記光学部品の調整を行うことができる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記光学部品は、レンズのような少なくとも１つの光学部品のための支持材および取り付け接合面を備え、前記光学部品は前記支持材によって支えられ、前記支持材によって支えられる前記光学部品は光軸を有し、前記光学部品は前記取り付け接合面を用いて前記装置（１）に取り付け可能であり、前記支持材は前記調整手段（１８）を用いて前記取り付け接合面に対して回転可能であり、前記装置に取り付けた前記光学部品の状態で、前記支持材によって支えられる前記光学部品を、前記光軸を中心にして回転することができる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記取り付け接合面は、ねじ山または差し込み取り付け具に類似の接合面を備えて、それによって前記光学部品を前記装置（１）に取り付けることができる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記光学部品は、取り付けリングに取り付けられる少なくとも１つのレンズを有し、前記取り付けリングが前記支持材、特に精密嵌合に支えられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記調整手段（１８）は、玉軸受、グリース軸受および／またはジャーナル軸受である、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記調整手段（１８）は、前記光軸の方向において前記支持材上で少なくとも部分的に延在するスリーブ（２２）を備え、当該スリーブは好ましくは取り付け接合面を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記スリーブ（２２）は、前記支持材に面する側で（内側に向いた）肩部を有し、前記支持材は、前記スリーブ（２２）に面する側で（外側に向いた）別の肩部を有し、組み立てた状態で、２つの肩部が軸受を介して（好ましくは前記光軸の方向に作用して）互いに当接し、前記スリーブ（２２）と前記支持材との間にジャーナル軸受またはグリース軸受として形成される少なくとも１つの領域が設けられる、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記支持材が回転可能である角度領域は、０°から少なくとも９０°、好ましくは０°から３６０°である、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置（１）は、座標測定器具、半導体業界の場合の基板を検査するための検査顕微鏡、超微細解像度顕微鏡、共焦点走査型顕微鏡または二重共焦点走査型顕微鏡を備えて構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
装置によって対象物を光学的に検出する方法であって、前記装置は少なくとも１つの調整手段を有し、前記方法は、
−検出手段を用いて前記対象物の１次元または多次元の画像データを検出するステップと、
−メモリに前記画像データを格納し、前記対象物または前記対象物の一部が前記検出手段を用いて少なくとも２回検出されるステップと、
−２回の対象物検出過程の間でその光軸を中心にして光学部品を回転するか、前記光学部品が配置される前記光路の前記光軸に対して前記光学部品を枢動するか、前記光軸を横断する方向に前記光学部品を並進するステップと、
−前記少なくとも２回の対象物検出過程の検出された画像データによって、改善された品質の広範囲に及ぶ対象物情報を得るステップと、を含む方法。
【請求項１７】
ディジタル画像処理の復元技術が適用され、前記光学部品、特に前記顕微鏡レンズの経験的に決定される光学伝達関数を特に考慮する、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を光学的に検出するための装置に関する。この装置は、光源、照射光路、検出光路、結像光学素子および検出手段を具備する。対象物は、光源によって照射されることができる。結像光学素子は、検出光路の中に配置される。対象物から来る光は、結像光学素子を用いることによって検出手段に結像されることができる。本発明はさらに、対象物を光学的に検出するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術では、光学部品を光軸に沿って可能な限り正確に固定した状態、特に誤差を最小に抑えた状態で位置合わせすることが一般的であり、光学装置はたとえば、照射光路の光軸によって設けられる。この光軸は、光学素子設計から理論的に算出された光軸と一致する、すなわち理想的な場合に限った光学計算と一致する。実際には、この最適な理論上の光軸は、光学器具における最適な製作状態および正確な組み立てを用いた場合であっても、正確に達成されることはない。そのような器具はたとえば顕微鏡であり、工業規模で市販されており、光学部品が取り付けられるスタンドまたはハウジング構造を備えている。光学部品の位置合わせは一般に、器具または１つ以上のオートコリメータおよびターゲットマーキングを備え、器具用のスタンドにおいて光学部品のマウントに正確に位置決めすることによって行われる。したがって、光学部品のマウントは、互いに対して正確に配置され、空間位置で装置に固定される。製作工程の完了中に、光学部品が調整される機構に対して中心に配置され、光学部品に関するネジの挿入面が平坦であるように、十分なほど光学部品は中心に配置されると仮定される。
【０００３】
また、各光学部品の中心および各光学部品のマウントの中心が一致すると仮定される。この一致は、一定の許容範囲内にあり、常に正確に決定されることができるわけではない。さらに、光学部品の誤差は放射対称で生じると仮定されるが、通常は放射対称というわけではない。
【０００４】
個別の光学部品は、中心に配置され、光学器具の組み立て前に、光学器具が可能な限り小さい全体的な光学誤差を有するようにその中で調整される。この内部調整は、較正用干渉計などの異なる光学系を用いて行われる。結果は、較正用干渉計自体に固有の誤差が調整されることになっている各光学部品によって補償されることから、光学部品自体に伝達される。結局、光学部品自体は、残差を有する。
【０００５】
本発明と共に用いられるような光学部品は、特に光学結像アセンブリまたはユニット、たとえば、集束器、輸送光学素子、中間光学素子、集光器、レンズ、管状レンズまたは管状光学素子、たとえばマイクロレンズマトリックスの形で構成される再拡大光学素子または光混合器などである。本発明に関連して用いられるような装置は、特に任意の光学器具であり、そのような装置によって、対象物を光学的に検出または結像することができ、結像は可能な限り高い解像度または品質で行われるものとする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、はじめに述べたタイプの装置および方法を提供し、改良することであり、装置の光学結合の全体的な誤差をさらに低減し、理想的には最小限に抑える。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、はじめに述べたタイプの装置は、請求項１の特徴によって上記の目的を克服する。したがって、このタイプの装置は調整手段を有し、少なくとも１つの光学結像部品、特に結像光学素子が照射光路および／または検出光路の中に配置され、その光軸を中心にして回転可能に構成されるか、または光学部品が配置される光路の光軸に対して枢動可能であるか、および／または光軸に対して横断方向に並進可能であるように構成され、回転、枢動および／または並進によって調整された光学部品によって対象物を検出する。
【０００８】
ＣＤ計測測定において、すなわち基板上の構造の構造幅または線幅（「限界寸法」）を測定するときに、対象物としての線構造におけるｘ寸法およびｙ寸法の測定を複数回行うと、測定結果が異なることが分かっている。ここでは、偏差は、全体的な測定予想によって予想される偏差より大きかった。特に、測定量の回転前および回転後、したがって９０°の差の対応する線構造では異なる測定値であり、周知の形態の構造の測定された外形は非対称であった。１枚のレンズの使用によって、レンズの製作中に干渉計による試験のためによりよく調整された場合であっても、予想より測定値の非対称性の方が相当高かった。異なるレンズが外形におけるサンプルの回転に関連する対称性の変化を反映するが、この影響は第１のレンズによってはほとんど見ることはできない。対照的に、第１のレンズによる対象物の回転は、相当強い効果を示した。
【０００９】
したがって、本発明によれば、特に少なくとも１つの光学結像部品が装置に対して回転可能、枢動可能および／または並進可能に配置されることによって、装置による光学結像の全体的な残差を低減することができ、理想的に最小限に抑えることができる。これにより、回転可能、枢動可能および／または並進可能に構成される光学部品を調整し、光学部品の残差が大部分は装置の他の光学部品の残差によって補償されるように位置合わせされることを可能にする。言い換えれば、本発明による装置の光学部品は、装置の全体的な結像誤差の低減を実現することができるように、複数のさらなる自由度を備える。
【００１０】
基本的には、少なくとも１つの光学部品の回転、枢動または並進は、装置の製作中または製造中に行われ、それによって装置の全体的な光学誤差を最小限に抑える。それぞれの用途において、最も厳しい要件が光学系全体に要求されることから、各用途に応じて、装置の動作中にも装置の少なくとも１つの光学部品の本発明による回転、枢動または並進を行うことが必要であると考えられる。そのような用途の一例は、たとえば独国特許第１９８  １９  ４９２号明細書に開示されている座標測定器具であり、通常は気候室で動作される。この特許では、いくつかの気候室では少なくとも温度、さらに空気湿度も一定に維持される。温度および空気湿度の制御精度には、技術的な制限がある。特に座標測定器具に関する例では測定対象物を簡単かつ迅速に交換しなければならないことから、妥当な努力によって気圧を一定に維持するために密閉された気候室を形成することは不可能である。それ自体の投入開口部を動作させることは、急激な空気圧力の変動を生じる。このような変化する環境状態により、装置または座標測定装置に配置された光学部品は、きわめてわずかであったとしても互いに対する相対的な位置に変化が生じ、それゆえに座標測定器具の結像特性に変化が生じうる。したがって、光学部品が回転、枢動および／または並進するとき、光学部品または装置全体の焦点合わせが本質的に変化しないままであるように、調整手段を構成することが特に好ましい。その結果、光学部品は、装置の動作中にも、たとえば個別の対象物検出過程の間に、回転、枢動または並進によって位置合わせすることが可能であり、それにより、対象物が焦点から外れることを大部分は回避することができる。
【００１１】
決定的に調整可能に配置される光学部品は、結像光学素子、具体的には顕微鏡レンズである。超微細な解像度の顕微鏡レンズは、たとえば独国特許出願第１０ ２００４ ０４８ ０６２号明細書に開示されているものを備えることが可能である。通常は、顕微鏡レンズは相互に調整可能なレンズの最大数を有する装置の最も敏感な部品であることから、調整手段を用いて顕微鏡レンズを回転、枢動および／または並進することが特に適切である。回転、枢動および／または並進によって、装置の他の固定して据え付けられることが多い光学部品に対して顕微鏡レンズを最適に位置合わせすることが可能であり、したがって光学結像の誤差を最小限に抑えることができる。
【００１２】
あるいはまたはさらに、集光器および／または輸送光学素子および／または光混合器は、照射光路に調整可能な光学部品として備えることができる。検出光路に配置される管状光学素子および／または再拡大光学素子および／または光学補償素子もまた、考慮することができる。装置の上記の光学部品がすべて、たとえば対応して形成される調整手段を用いて位置合わせすることができる場合には、特に調整可能な光学部品のそれぞれが回転可能、枢動可能および並進可能な態様で構成される場合には、本発明による装置の光学系全体の誤差の最小化を可能にする自由度が最大にされる。
【００１３】
光学部品が調整手段によって枢動することが可能である場合には、異なる空間的な向きの少なくとも２つの枢軸を中心にして光学部品を枢動することができるように、調整手段が構成されるように形成されることが好ましい。本願明細書で用いられるとき、「枢軸の異なる空間的な向き」なる語は、枢軸の方向ベクトルが線形代数の数学的な意味で互いに独立であることを特に意味すると解釈すべきである。たとえば２つの枢軸は、互いに対して垂直であり、交点を有することが可能である。枢動は、ピエゾアクチュエータおよび／または少なくとも１つの機械アクチュエータによって行ってもよく、適切に形成された機械梃子と組み合わせたピエゾアクチュエータによって、一方では実に再現可能かつ正確な枢動が可能であり、他方では高い機械解像度が達成可能である。枢動ユニットは、独国特許出願第１００ ０４ ６６１号明細書に開示されているように形成される。たとえば、管状光学素子の焦点と一致するか、または中間画像平面内にある枢動ユニットから遠い点を中心にして、光学部品を通過する光ビームを枢動することができるように、そのような枢動ユニットを用いて、光学部品を異なる空間的な向きの枢軸を中心にして光学部品を枢動することができる。あるいは、カルダン式サスペンションの態様の装置における取り付けまたは調整を容易にする調整手段および光学部品を枢動することができる調整手段を用いて、光学部品を枢動することもまた考えられる。
【００１４】
本発明の１つの特に好ましい実施形態において、装置の光学部品の誤差を最小限に抑えることができるように、１つ以上の光学部品の調整を行うことができる。上述したように、これは、特に本発明による装置の製作中または製造中に行われる。しかし、本発明による装置の電源投入直後または各測定の連続の最初または対象物検出時に、すなわち装置の動作中に、誤差の最小化を行うことも考えられる。特に、２回の対象物検出過程の間に行うことも可能である。少なくとも１つの光学部品の調整は、特に構成ステップとして行うことが可能である。必要であれば、周知の構造および／または寸法の較正対象物を装置の光路に挿入し検出することが可能である。装置によって得られた測定値または対象物画像がいわゆるＸ−Ｙバイアスの最小値であるように、装置の光学部品の誤差の最小化は、特に半導体業界の基板の検査および／または座標測定の用途で行う必要がある。Ｘ−Ｙバイアスは、画像の中心で測定された複数の同一の構造幅の測定平均値の差を表す。
【００１５】
以下の注釈は、特に顕微鏡レンズに関している。しかし、特にそのような光学部品が複数の個別の光学部品、レンズなどから構成される場合には、注釈は本発明による装置の任意の他の光学部品にも当てはまる。
【００１６】
光学部品には少なくとも１つの光学部品用の支持材および取り付け接合面を備えることが特に好ましい。光学部品は、支持材によって支えられるか、または支持材の中に収容される。支持材によって支えられる光学部品は、光軸を有する。光学部品は、取り付け接合面を介して装置に設けられる取り付け位置に取り付けられることができる。この支持材は回転可能であり、取り付け接合面に対する回転本体などであり、装置に取り付けられた光学部品の状態で、光軸を中心にして、支持材によって支えられる光学部品を回転することができるようになっている。動作状態では、取り付け接合面は、回転可能でない態様で装置に配置される。
【００１７】
取り付け接合面は、ねじ山または差し込み取り付け具に類似の接合面を備えてもよく、取り付け接合面を用いて光学部品を装置に取り付けることができる。光学部品が顕微鏡レンズとして構成される場合には、顕微鏡レンズのレンズスリーブはそのような支持材に対応する。顕微鏡レンズの取り付け接合面は通常は、該当する顕微鏡に適合するねじ山を有する。ねじ山の目的は光学部品を取り付けるためであり、通常は当接面によって当接する点までねじられることによって固定されるため、ねじ山の形の取り付け接合面は、本発明による態様では各光学部品を回転するためではないことも留意すべきである。その場合に限り、光学部品が光学装置に適切に取り付けられる。これは通常、それぞれの光学部品が焦点から外れる結果を生じ、取り付け接合面のねじ山のピッチに応じて、取り付け接合面を回転することにより、ねじ込む方向、すなわち光軸に沿って光学部品全体の移動を生じるため、この状態では、装置の動作中に、光軸を中心にして取り付け接合面のねじ山によって光学部品を回転するべきでない。したがって、装置に対する光学部品の本発明による回転またはその光軸を中心にした光学部品の本発明による回転は、装置に対する光学部品の取り付け接合面の回転によって行われない。
【００１８】
光学部品が光軸を中心にして回転される調整手段は、玉軸受、グリース軸受および／またはジャーナル軸受であってもよい。軸受のタイプは、光学部品の位置合わせによって最適な精度を達成することができるように選択されることが好ましい。理想的には、選択される軸受は、光学部品の本発明による調整または位置合わせが再現可能な態様で行われることができるように、無視できる遊びのみを有する。
【００１９】
実際の実現において、調整手段は、光軸の方向において光学部品の支持材の上に少なくとも部分的に延在するスリーブであってもよい。スリーブは、取り付け接合面を備えることが好ましい。支持材に面する側に、スリーブはたとえば内側に向かって肩を有することができる。支持材は、スリーブに面する側、たとえば外側に向かって別の肩を有することができる。支持材およびスリーブの組み立てた状態では、２つの肩は、軸受を介して互いに当接することができ、軸受は光軸の方向または共通の当接面の方向に有効であることが好ましい。スリーブと、ジャーナル軸受またはグリース軸受として構成されることができる支持材との間に、少なくとも１つの領域を設けることができる。
【００２０】
支持材が取り付け接合面に対して回転可能である角度範囲は、０°から少なくとも９０°であってもよい。装置に対する光学部品の回転に対するこの角度制限は、回転制限としてスリーブに配置される受金具と係合状態になる支持材に設けられる少なくとも１つのエンドストップによって、構造的な視点から規定されることができる。しかし、装置に対する光学部品の少なくとも完全な回転は、対応する角度範囲が少なくとも０°から３６０°にわたるように形成されることが好ましい。
【００２１】
上述したように、装置は光学器具であってもよく、光学器具によって対象物を光学的に検出または結像することができる。実際の用途では、装置は、たとえば独国特許第１９８  １９  ４９２号明細書に開示されているものなどの座標測定装置の形であってもよく、半導体業界では基板を検査するための検査顕微鏡の形であってもよく、高解像度顕微鏡、共焦点走査型顕微鏡または二重共焦点走査型顕微鏡の形であってもよい。通常は達成されることになっている品質および結像特性および／または解像度に対する最も厳しい要件がこのタイプの装置に要求されるため、装置の光学結像の全体的な誤差を特に好都合な態様では最小限に抑えることができることから、本発明による態様では少なくとも１つの光学部品が調整可能に配置される装置は、このような厳しい要件を満たす可能性が高い。
【００２２】
一般に、光学部品は、取り付けリングで取り付けられる少なくとも１つのレンズを備える。この取り付けリングは、特に精密嵌合で支持材の中に収容される。光学部品が顕微鏡レンズの形を有する場合には、レンズは通常は、取り付けリングの中で遮断されるか、または圧着フランジ（いわゆるフランジマウント）によって取り付けリング自体に保持される。別法では、マウントは、特に現在まだ公開されていない独国特許出願第１０ ２００４ ０４８ ０６４号明細書に開示されているように構成されることも可能である。この明細書によれば、レンズは弾性リングによってそのマウントに固定され、その結果、レンズマウントによるレンズにおける機械的応力は大部分は回避される。したがって、光学部品における機械的応力による結像誤差を大部分は低減することができ、ここで利用可能なさらなる自由度と組み合わせることによって、装置全体の結像光学素子の全体的な誤差を低減することができるか、または特に好都合な態様では最小限に抑えることができる。
【００２３】
したがって、レンズは、弾性手段を用いてそのマウントに固定され、レンズマウントによるレンズにおける機械的応力は大部分は回避される。その結果、光学部品における機械的応力による結像誤差を大部分は低減することができる。
【００２４】
本発明の最初に述べた目的はまた、以下のステップ、すなわち
―検出手段を用いて対象物の１次元または多次元の画像データを検出するステップと、
―メモリに画像データを格納し、対象物または対象物の一部が検出手段を用いて少なくとも２回検出されるステップと、
―２回の対象物検出過程の間でその光軸を中心にして光学部品を回転するか、または光学部品が配置される光路の光軸に対して光学部品を枢動し、光軸を横断する方向に光学部品を並進するステップと、
―少なくとも２回の対象物検出過程の検出された画像データによって、改善した品質の広範囲に及ぶ対象物情報を得るステップと、
を含む方法によって克服される。
【００２５】
したがって、本発明はまた、装置によって対象物を光学的に検出する方法に関する。対象物を光学的に検出するための装置は、対象物を照射するための光源、照射光路、検出光路、結像光学素子、検出手段を備え、結像光学素子が検出光路に配置され、結像光学素子を用いて対象物から来る光を検出手段に結像することができ、調整手段が設けられ、調整手段によって照射光路または検出光路に少なくとも１つの結像光学部品が配置され、少なくとも１つの結像光学部品がそのそれぞれの光軸を中心にして回転可能であるか、または光学部品が配置される光路の光軸に対して枢動可能であり、光軸に対して横断方向に並進可能にし、回転、枢動または並進状態で光学部品を用いて対象物を検出する。
【００２６】
対象物の１次元および／または多次元画像データは、検出手段を用いて検出され、メモリに格納される。対象物または対象物の一部が検出手段を用いて少なくとも２回検出され、検出された画像データがメモリに格納される。
【００２７】
本発明による方法は、２回の対象物検出過程の間で、光学部品がその光軸を中心にして回転されるか、および／または光学部品が配置される光路の光軸に対して枢動されるか、および／または光軸に対して横断方向に並進されることを特徴とする。少なくとも２回の対象物検出過程の検出された画像データは、さらに広範囲に及ぶ高品質対象物情報を得るように機能することができる。
【００２８】
特に、上述したように、超微細な解像度用途では、装置に配置される光学部品の相対的な位置は、動作中、環境状態の変化によって変更され、このようにして生じた結像特性の変化は、装置の少なくとも１つの光学部品を調整または位置合わせすることによって、少なくとも実質的に補償されることができる。本発明の方法が適用されるとき、いずれの場合でも、たとえばディジタル画像処理技術によって、検出および格納された画像データを比較することができ、その結果、装置の光学結像特性における変化の有無およびその程度を決定することができる。実際に装置の光学結像特性における変化が決定された場合には、いずれの光学部品が変化に関与しているかを必要に応じて決定することもでき、本発明による態様ではこの光学部品を位置合わせすることができる。この後では、同一の対象物を再び検出することができ、この検出過程の画像データを前に検出された画像データともう一度比較することができ、たとえば、光学部品を位置合わせすることによって、装置の光学結像特性における変化を補償することができるかどうかを決定することができる。
【００２９】
検出された画像データの品質の改善のために、ディジタル画像処理の復元技術を利用することもまた考えられる。これは、特に光学部品の経験的に決定されたか、または計算された伝達関数に関して行うことができる。特に、顕微鏡レンズの光学伝達関数を考慮することができる。
【００３０】
現在、本発明の教示を有利に実行し、発展する種々の可能性がある。一方では請求項１および請求項１６に基づく特許請求項を参照し、他方では添付図面と共に本発明の好ましい実施形態に関する以下の説明を参照されたい。本発明の好ましい実施形態に関する説明と共に、一般に、好ましい実施形態および教示の発展についてもまた、図面を参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、対象物２を検出するための本発明による装置１の具体的な実施形態を示している。装置１は、２つの光源３ａ、３ｂ、照射光路４、検出光路５、顕微鏡レンズの形の結像光学素子６およびＣＣＤカメラの形の検出手段７を備える。装置１は、透過光および／または入射光の照射によって対象物２を検出するために機能する。透過光モードで対象物２を検出するために、対象物２は光源３ａによって照らされる。入射光モードで対象物２を検出するために、対象物２は光源３ｂによって照らされる。対応して、透過光照射用の照射光路４は、光源３ａから対象物２まで延在する。入射光照射用の照射光路４は、光源３ｂから対象物２まで延在する。検出光路５は、対象物２から検出手段７まで延在する。
【００３２】
光源３ａから放射された光は、集束器８によって少なくとも部分的に集められ、中間光学素子９または輸送光学素子９、光混合器１０および集光器１１を順に通過する。輸送光学素子９と光混合器１０との間にミラー１２が配置され、ミラー１２によって光源３ａからの光が集光器１１に向かって反射されることができる。本具体的な実施形態において、光混合器１０は、マイクロレンズマトリックスを有するが他の形態も可能である。光混合器は、対象物を均質に照射するためである（視野平面）。「均質に」なる語は、吸収対象物がない限り、本内容では少なくとも対象物平面（視界、視野）で測定された強度が位置に応じてきわめて一定であることを意味するために用いられる。さらに、一定の（好都合な）場合には、光ビーム（瞳）に応じた一定の照射もまた必要である。同様に、光源３ｂによって放射された光は、集束器８によって少なくとも部分的に集められ、中間光学素子１３を通過し、ビームスプリッタ１４で結像光学素子６に向かって反射される。
【００３３】
対象物２からの光は、結像光学素子６によって少なくとも部分的に集められ、ビームスプリッタ１４、補償素子１５、管状光学素子１６および再拡大光学素子１７を順に通過してから最後に検出手段７によって検出される。実際の実行において、図１に示される装置１は、半導体業界において基板、ウェーハまたはマスクを検出するように機能する検査顕微鏡である。
【００３４】
本発明によれば、調整手段１８はいずれの場合にも設けられ、照射光路４および／または検出光路５に配置される結像光学部品は、
ａ）そのそれぞれの光軸を中心にして回転可能であり、
ｂ）光学部品が配置される光路４、５の光軸に対して枢動可能であり、
ｃ）光軸に対して横断方向に並進可能であるように配置され、
回転可能、枢動可能および／または並進可能に調整される光学部品によって、対象物２を検出する。
【００３５】
実際の実行において、照射光路４における以下の光学部品はそれぞれ、調整手段１８を備え、したがって、いずれの場合にも本発明による態様では、集束器８、輸送光学素子９、光混合器１０、集光器１１および中間光学素子１３で位置合わせされることができる。
【００３６】
検出光路５における以下の光学部品はそれぞれ、調整手段１８を備え、したがって、いずれの場合にも本発明による態様では、補償素子１５、管状光学素子１６および再拡大光学素子１７で位置合わせされることができる。
【００３７】
照射光路４および検出光路５の両方に配置される結像光学素子６はまた、調整手段１８を備え、装置１のほか、他の光学部品に対して位置合わせされることができる。
【００３８】
図２は、集光器１１を位置合わせすることができる調整手段１８の具体的な実施形態を概略的に示す。調整手段１８は、取り付け接合面１９を備え、取り付け接合面１９によって調整手段１８および光学部品、本件の場合には集光器１１を装置１に取り付けることができる。このように、環状構成または光ビーム用の通り孔を有する取り付け接合面１９は、装置１、たとえばハウジング部分またはスタンドによって固定して連結される。中間リング２０は３つの調整素子２１によって取り付け接合面１９に接続される。実際の実行において、調整素子２１はネジの形であってもよく、ネジによって中間リング２０と取り付け接合面１９との間の空間は、調整素子２１の各位置で調整可能である。スリーブ２２は、中間リング２０と固定して接続される。中間リング２０およびスリーブ２２はまた、１つの構成要素に組み合わせられることができる。図２に示されていない軸受が、スリーブ２２と集光器１１との間に設けられ、集光器１１をスリーブ２２に対して照射光路４の光軸を中心にして回転することができる。
【００３９】
図２の調整手段１８はまた、照射光路４の光軸に横断する方向に並進可能であるように構成されるが、これを可能にする部品は図２には示されていない。
【００４０】
最後に、特に、上記で説明した具体的な実施形態は、請求された教示を示すために機能するだけであり、これらの具体的な実施形態に限定されるわけではないことを留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による装置の具体的な実施形態の概略図である。
【図２】装置の光学部品の枢動および回転のための調整手段の具体的な実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  装置
２  対象物
３ａ  光源
３ｂ  光源
４  照射光路
５  検出光路
６  結像光学素子
７  検出手段
８  集束器
９  輸送光学素子
１０  光混合器
１１  集光器
１２  ミラー
１３  中間光学素子
１４  ビームスプリッタ
１５  補償素子
１６  管状光学素子
１７  再拡大光学素子
１８  調整手段
１９  取り付け接合面
２０  中間リング
２１  調整素子
２２  スリーブ
【図１】
2006330721.tif 000003
【図２】
2006330721.tif 000004