(57)【要約】  検査のためのシステムおよび方法を開示する。本設計は通常、４つもの設計原理を採用する。これは比較的低い分散ガラスで構成された少なくとも１枚のレンズと、前記少なくとも１枚の比較的低い分散ガラスとは異なり、通常は前記比較的低い分散ガラスの比較的低い分散特性と調和する追加的素材から構成された少なくとも１枚の追加的レンズとを採用することを含む。本設計は、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは異なり、これらとは大きく異なる分散率を示す更なる素材から構成された少なくとも１枚の更なるレンズを更に有してもよい。最後に、本設計は、対物レンズ内に大量の色を挿入するように配置されたレンズと、隙間と、追加的レンズとを有してもよく、当該隙間と当該追加的レンズとは挿入された色を消去するように作用する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の高次色修正検査を行う方法であって、
少なくとも１枚のレンズを比較的低い分散ガラスで構成し、
少なくとも１枚の追加的なレンズを、前記少なくとも１枚の比較的低い分散ガラスとは異なる追加的素材から更に構成し、この時、前記追加的素材は通常、前記比較的低い分散ガラスの低い分散特性と調和し、
少なくとも１枚の更なるレンズを、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは異なる更なる素材から構成し、
第１のレンズ群を隙間の一方の側に配置し、第２のレンズ群を当該隙間の他方の側に配置し、この時、前記第１のレンズ群は大量の色を挿入し、当該隙間および前記第２のレンズ群は前記大量の色を実質的に消去する、方法。
【請求項２】
前記更なる素材は比較的小さいレンズ倍率を提供し、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは非常に異なる分散率を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記比較的低い分散ガラスは、フッ化カルシウム、ＦＰＬ５１、およびＦＰＬ５３からなるグループの中の１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記追加的素材はシリカを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記更なる素材は非常に分散的な高屈折率フリントガラスを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
高次色修正試料検査装置であって、
比較的低い分散ガラスから構成される少なくとも１枚のレンズと、
前記少なくとも１枚の比較的低い分散ガラスとは異なる追加的素材から構成される少なくとも１枚の追加的なレンズであって、前記追加的素材は前記少なくとも１枚のレンズの前記比較的低い分散ガラスの低い分散特性と調和する、前記少なくとも１枚の追加的なレンズと、
前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは異なる更なる素材から構成される少なくとも１枚の更なるレンズと、
を有し、
第１のレンズ群を隙間の一方の側に配置し、第２のレンズ群を当該隙間の他方の側に配置し、
更に、前記第１のレンズ群は大量の色を挿入し、当該隙間および前記第２のレンズ群が前記大量の色を実質的に消去する、高次色修正試料検査装置。
【請求項７】
前記更なる素材は比較的小さいレンズ倍率を提供し、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは非常に異なる分散率を示す、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記比較的低い分散ガラスは、フッ化カルシウム、ＦＰＬ５１、およびＦＰＬ５３からなるグループの中の１つを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記追加的素材はシリカを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記更なる素材は非常に分散的な高屈折率フリントガラスを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
対物レンズであって、
少なくとも１つの所定のレンズ素材で構成される複数のレンズを有し、
第１のレンズ群は隙間の一方の側に配置し、第２のレンズ群を当該隙間の他方の側に配置し、この時、前記第１のレンズ群は大量の色を前記対物レンズに挿入し、当該隙間および前記第２のレンズ群は前記大量の色を実質的に消去する、対物レンズ。
【請求項１２】
前記複数のレンズは、比較的低い分散ガラスから構成された少なくとも１枚のレンズを有する、請求項１１に記載の対物レンズ。
【請求項１３】
前記複数のレンズは、前記比較的低い分散ガラスと調和するがこれとは異なる追加的素材で構成された少なくとも１枚の追加的レンズを更に有する、請求項１２に記載の対物レンズ。
【請求項１４】
前記複数のレンズは、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは異なる更なる素材で構成された少なくとも１枚の更なるレンズを更に有する、請求項１３に記載の対物レンズ。
【請求項１５】
前記更なる素材は比較的小さいレンズ倍率を提供し、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは非常に異なる分散率を示す、請求項１４に記載の対物レンズ。
【請求項１６】
前記比較的低い分散ガラスは、フッ化カルシウム、ＦＰＬ５１、およびＦＰＬ５３からなるグループの中の１つを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１７】
前記追加的素材はシリカを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１８】
前記更なる素材は、非常に分散的な高屈折率フリントガラスを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１のレンズ群は、符号において、前記第２のレンズ群と反対である、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のレンズ群は、符号において、前記第２のレンズ群と反対である、請求項６に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１のレンズ群は、符号において、前記第２のレンズ群と反対である、請求項１１に記載の対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国暫定特許出願第６０／６８３，８８６号「Ｂｒｏａｄ  ｂａｎｄ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ」（発明者、ユン−ホ・チャン（Ｙｕｎｇ−Ｈｏ  Ｃｈｕａｎｇ）等、２００５年５月２３日出願）に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、概して光学画像形成の分野に関し、より具体的には、微細画像形成、検査、計測学、平板印刷の適用に用いる光学システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの光学システムは試料の表面上の特徴を観察したり、その画像を形成したりする性能を有している。これは、半導体ウェハースやフォトマスク上の欠陥を検査したり、スライド上の生物検体を検査したりする等である。顕微鏡は様々な画像形成の適用において用いられてきた。例えば、生物学、計測学、半導体検査、その他小さな領域又は／及び特徴の高解像度画像が望まれる複雑な検査の適用等である。
【０００４】
試料の表面上の特徴を観察する場合、高精度でほぼ完璧な光学的性能を示す広帯域対物レンズが特に望ましい。これはフォトマスク整合等に用いるアラインメントシステムにおいて特に望ましい。しかし、全ての標準的な対物レンズは通常、視野の縁において横収差による制限を受ける。
【０００５】
通常、横収差は青色光と赤色光等といった異なる光波長間の差異を表す。図１は、正レンズ（positive lens）１０１で構成された光学システムの主要な光線を示す。この単純な構成において青色光線１０２は赤色光線１０３より強く屈折する傾向がある。これは屈折率（refractive index）が波長によって異なるためである。光線の位置の差が横収差１０４であり、主要光線の位置に基づく標準的な定義である。つまり横収差の標準的な定義は、コマやコマの色変化（chromatic variation）等といった単色収差の効果を含まない。これら収差によって画像重心は主要光線の位置から離れるように移動する可能性がある。そのような画像重心の定義に基づく場合、単色収差および単色収差の色変化よって更に横収差が生じる。
【０００６】
この重心定義に係る横収差により、精密な条件下で検査を行う場合に問題が生じる可能性がある。つまり、横収差のために、異なる色に対する画像重心がシフトする。重心シフトは画像に好ましくない影響を与える可能性がある。これは特に視野の縁において顕著である。横収差は更に、計測学上の適用に光学機器を用いる場合に得られる精度を制限する可能性がある。
【０００７】
高次色補正の新しい方法の中には横収差の効果や前述の色重心シフトを非常に広い波長範囲にわたって１ナノメータ（ｎｍ）未満に減少し、通常、視野の縁において画像を改良することができる。重心シフトは異なる色に対して異なり得るので、全色に対する重心シフトが合理的に均一である設計が非常に望ましい。これは、画像の焦点位置を変える場合に特に望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、顕微鏡に用いる、従来において周知であるシステムの上述の横収差の欠点を克服するシステムを提供すること、および本明細書で説明する否定的な面を示す装置において改良された機能性を有する光学的検査または計測学システム設計を提供することは有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本設計の第１の態様によれば、高次の色修正試料検査または計測学装置を提供する。本装置は、比較的低い分散ガラスから構成された少なくとも１枚のレンズと、前記少なくとも１枚の比較的低い分散ガラスとは異なる追加的素材から更に構成された少なくとも１枚の追加的なレンズと、を有する。本装置は、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは異なる更なる素材から構成された少なくとも１枚の更なるレンズを更に有する。第１のレンズ群は隙間の一方の側に配置され、第２のレンズ群は当該隙間の他方の側に配置される。前記第１のレンズ群は大量の色を挿入し、当該隙間と前記第２のレンズ群とが前記大量の色を消去する。
【００１０】
本発明のこれらおよびその他の態様は、以下の本発明の詳細な説明および添付の図面から、当業者において明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本設計は、光学システム内の横収差の量を減らす新しい方法を採用する。横収差はレンズを製造するために用いるガラス素材の天然分散特性に因って光学システム内に生じる。この分散により、異なる波長が異なる場所に異なる量の単色収差を有する画像を形成することになる。この分散により各波長に対する画像重心の位置がシフトする。この新しい方法を用いて、設計内にレンズを設けて大量の色を生じ、続いて第１のレンズと他レンズとの間の比較的大きな空間を用いて、制御された量の色で色を消去してもよい。このようにして横収差の効果を軽減し、特に異なる色に因る重心シフトを最小限にできる。
【００１２】
使用する照明用の広いスペクトル範囲または帯域を有する多くの屈折光学設計が開発された。典型的な検査システムは１以上の波長で照明エネルギーを伝達する照明器具と、伝達された照明エネルギーを焦点合わせして効果的に活用するように設計された光学機器とを用いる。多様な照明源が用いられてきた。これは広帯域光源やレーザ等を含むが、これらに限定されるものではない。照明具その他の検査部品の焦点距離が顕微鏡の対物レンズ等のように短い場合、広いスペクトル幅を網羅する際に、色収差はレンズ解像度に非常に制限される。
【００１３】
できるだけ高度な色および収差補正が広い範囲にわたって必要な場合、４つの包括的な設計原則を採用してもよい。
【００１４】
第１の設計原則により、システム内に存在する色を最小限にする。この時、システム内とは、試料を検査するために用いる光学的構成物内を表す。色の最小限化とは、できるだけ少ない量の色を提供することを意味し、これによって必要な横収差補正を最小限にすることである。色は、設計内のほとんどの正の倍率（power）が、特に開口ストップ近辺において、至極低い分散ガラス（理想的にはフッ化カルシウム、ＦＰＬ５１、ＦＰＬ５３、またはそのような低分散ガラスに近似する種類）を用いて構成された場合に最小となる。このようなガラスは普通、高精密レンズ製造者から入手でき、これらの名称で当業者には周知である。この種類のガラス、レンズ、又は／及び光学的構成物を用いることで比較的少量の色が生じ、この光は設計内の別の構成物によって修正されてもよい。
【００１５】
第２の設計原則は、最少化された色を、第１のガラスの種類の高次分散特性に対してよく調和（matches）する異なるガラスを用いて修正することである。この設計原則によれば、二次的なより高次の色残留物は通常、比較的小さくなる。例えばＦＰＬ５１ガラスでは、より高次の分散特性と非常によく調和するものはシリカである。したがってシリカで製造された負レンズを用いると、例えばオハラＦＰＬ５１ガラス等といった正レンズの色をよく修正し、高次残留色を非常に少なくするかもしれない。
【００１６】
調和する異なるガラスをこのように用いると正レンズに対する色を十分に修正できる。しかし、高度なＮＡ設計では、ＦＰＬ５１ガラスとシリカとの間に極小の分散差が存在し、そのために適切な色修正を行うために急な（steep）半径を有するある種類の比較的強い倍率のレンズが必要となる。また高度なＮＡ設計では、総内部反射および不都合な単色収差が優勢になる傾向がある。これら２つの問題は負のシリカレンズを正のＦＰＬ５１のレンズにセメント等の接着物で接着すれば軽減するかもしれない。例えばレンズをセメント付けするとその結果、これら２枚の低屈折率ガラス間のセメント付けインターフェースは大量の単色収差修正を行わない。これら２枚のガラスの屈折率（glass index values）が似すぎるためだ。本設計は単色収差の修正を行う他の非接合レンズを利用して単色収差の問題を解決する。他の非接合レンズを用いることで設計がより複雑になる可能性がある。
【００１７】
代わりの方法では、設計内に負レンズを用いてＦＰＬ５１正レンズより僅かに高い屈折率を示す必要がある。これにより、当該設計はセメント付けインターフェースにおいて幾らかの単色収差修正ができる。セメント付けインターフェースにおいて単色収差修正を行うと、ＦＰＬ５１正レンズはシリカガラスによって修正される色がないことになる。通常オハラＢＳＬ７で構成される当該設計に用いる負レンズは高次分散特性においてＦＰＬ５１とよく調和する傾向があるが、完全な調和ではない。この結果、非常に広いスペクトル範囲において当該設計は、多くの適用において受容できない程大きな残留色側面を示すかもしれない。
【００１８】
第３の設計原理は、「重フリント」原理を用いて高次色収差を修正することである。この重フリント原理は上記２枚のガラスとは非常に異なるより高次の分散特性を有するガラスの比較的小さいレンズ倍率を用いることを含む。ここで、上記２枚のガラスはより高次の分散特性においてよく調和する。通常、異なる高次分散特性を有するガラスは非常に分散的で超高屈折率のフリントガラスである。本設計では、一実施形態はオハラＴＩＨ１１のガラスを含んでもよい。この非常に異なる高次分散特性ガラスの小倍率を当該設計に用いることは残留色収差の非常に有益な増加を考慮しており、二次的あるいは三次的ですらある色効果を修正できる。非常に高屈折率のフリントガラス等のガラスを用いる場合、当該ガラスを当該設計内において開口ストップから比較的離れた場所に配置すれば、高次の横収差効果を修正できる。ガラスを開口ストップから比較的離れた場所に配置することで高次の近軸（paraxial）横収差を制御してコマの色変化を補償できる。コマは開口部に応じた横収差の種類であって近軸ではない。
【００１９】
これらの実施形態に用いられる、残留重心に基づく色収差の多くを修正する新しい設計原理は、正または負レンズあるいはレンズ群のいずれかを用いて当該設計の真ん中部分に比較的大量の色を導入し、色を加える構成物と色を消去する後続の構成物との間の比較的大きな空間を用いて大量の色を消去することである。これら後続の構成物は色を作るレンズ群とは反対の符号の総倍率を有する。大量の色を分離された構成物の間に挿入することで各色に対して異なる光線高および角度を作る。これらの光線が第２の光学的または下流側構成物群に到着する時間まで、この結果は球状収差およびコマにおける色変化である。色変化は、当該設計の構成物同士の間の収差によって誘発された効果である。これらの色変化は実質的に表面に固有の効果ではない。非常に高度に修正された設計では、これら誘発された効果は表面に固有の収差と同様に重要であり得、結果として得られた画像または画像群に著しく影響する可能性がある。この本設計では、大量の色を当該設計の大きな中間空間部に導入することで、球状収差およびコマの誘発された色変化が、当該種類の固有収差を当該設計の残り部分を用いて修正できる。この結果は非常に高度に修正された高度なＮＡ設計であり、非常に良い性能を有する。
【００２０】
システム長が重要な関心事でなければ、当該設計の真ん中の比較的長い空間はほぼコリメートでき、拡張された設計は前述の設計原理によって非常によく修正できる。しかし、短い設計が必要であれば、設計の真ん中の空間において非常に強く光を収束しなければならない。
【００２１】
同様の修正傾向を示す他の設計は前述の原理にしたがって実現できるかもしれないが、その結果は通常、ガラスの選択に影響される。
【００２２】
前述の原理に固執する多様な設計を図２〜４に示す。図２は、正の要素としてＦＰＬ５１を用いた０．７ＮＡ設計である。４８８〜７２０ｎｍの横収差は直径５０ミクロンの視野の縁において１ｎｍ未満である。
【００２３】
【表１】
2008542825.tif 000003
【００２４】
前述の図表は、図２中の多様な構成物を左から右に読む。当業者には理解されるだろうが、図表１の最左列の番号は、図２の左から表面を数えた表面番号を表す。例えば、図２に示す向きにおいてレンズ２０１の左面（図表１の表面１）は−３．４５０８１ｍｍの曲率の半径と、１．１ｍｍの厚みを有し、最も右にある表面（表面２）は４．８３７９８ｍｍの曲率の半径を有し、隣の表面から１．５ｍｍである。使用された素材はＳ−ＦＰＬ５１、つまりＦＰＬ５１である。ＳＴＯという呼称は開口ストップ、ＩＭＡは画像、ＯＢＪは対物レンズをそれぞれ表す。
【００２５】
図２の対物レンズ設計２００のレンズを左から右に進み、第１のレンズ２０１はＦＰＬ５１で構成され、第２のレンズ２０２はフリントガラスＴＩＨ１１で形成される。第３のレンズ２０３はＦＰＬ５１で形成される。第４のレンズ２０４はＢＡＭ２１で形成され、第５のレンズ２０５はＦＰＬ５１で構成される。隙間２５０が第５のレンズ２０５と第６のレンズ２０６との間に形成され、そこで第６のレンズ２０６がＢＡＭ２１で形成される。第７のレンズ２０７はＦＰＬ５１で構成される。これは第８のレンズ２０８と同様である。第９のレンズ２０９はＢＳＬ７で形成され、第１０のレンズ２１０はＦＰＬ５１を使用し、第１１のレンズは２１１ＢＳＬ７、第１２のレンズは２１２ＦＰＬ５１、第１３レンズは２１３ＢＳＬ７、第１４レンズは２１４ＦＰＬ５１をそれぞれ使用する。開口ストップ２２０が第９のレンズ２０９と第１０のレンズ２１０との間に見える。第１のレンズ群、つまり第１のレンズ２０１〜第５のレンズ２０５の正味倍率はその符号において、第２のレンズ群、つまり第６のレンズ２０６〜第１４レンズ２１４と反対である。例えば、第１のレンズ群は正であり、第２は負でもよい。あるいはその逆でもよい。
【００２６】
本設計は光学的セメントを用い、この部分で２つの要素が相互に接している。図２の実施形態では、レンズ構成物２０２と２０３、レンズ構成物２０４と２０５、レンズ構成物２０６と２０７、レンズ構成物２０８と２０９、レンズ構成物２１０と２１１、レンズ構成物２１２と２１３のそれぞれの間にセメントが設けられる。この適用のために特別に開発されたＵＶ硬化エポキシを通常用いるが、他の種類のセメントを用いることもできる。
【００２７】
この構成では、上述の４原理を以下のように適用する。第１の原理、つまり色の最小限化は、当該設計内、特に開口ストップの近くにおける正の倍率のほとんどが非常に低い分散ガラスで構成される場合に生じる。図２に示すように、第７、第８、第１０、第１２のレンズ２０７、２０８、２１０、２１２は開口ストップの近くに配置され、第７のレンズ２０７、第８のレンズ２０８、第１０のレンズ２１０、第１２のレンズ２１２は低分散ＦＰＬ５１で構成される。図２の設計も、第１のガラス種類のより高次な分散特性に対して良く調和する異なるガラスを用いて、存在する色を修正する。ここで第１のガラスの種類はＦＰＬ５１であり、調和するガラスはＢＳＬ７である。これも、精密ガラス製造業の、オハラ型およびオハラコードを熟知する業者には周知な素材である。図２の設計は更に重フリント原理、つまり重フリントガラスＴＩＨｌ１をレンズ２０２に用いる上述の第３の原理を採用する。最後に、図２の設計は比較的大量の色を設計の真ん中に導入し、当該色を挿入する構成物と、続いて色を消去する構成物との間の比較的大きな空間を用いて大量の色を消去する。隙間２５０によって、色を導入するレンズ、つまりレンズ２０１〜２０５を、色を消去するレンズ、通常はレンズ２０６〜２１４から分離する。
【００２８】
図３は、正の要素としてＦＰＬ５１ガラスを使用する０．８ＮＡ設計であり、これも上述の４原理を反映している。４８８〜７２０ｎｍ波長範囲の横収差は直径５０ミクロンの視野の縁において１ｎｍ未満である。
【００２９】
【表２】
2008542825.tif 000004
【００３０】
図３から、対物レンズ３００は、ＦＰＬ５１で形成された第１のレンズ３０１を含む。第２のレンズ３０２はフリントガラスＴＩＨｌ１で形成され、第３のレンズ３０３はＦＰＬ５１、第４のレンズ３０４はＦＰＬ５１でそれぞれ形成される。第５のレンズ３０５はＢＡＭ２１で構成され、第６のレンズ３０６はＦＰＬ５１、第７のレンズ３０７はＢＡＭ２１、第８のレンズ３０８はＦＰＬ５１、第９のレンズ３０９はＦＰＬ５１、第１０のレンズ３１０はＢＳＬ７からそれぞれ構成される。開口ストップ３２０が設けられ、隙間３５０が第６のレンズ３０６と第７のレンズ３０７との間に設けられる。第１１のレンズ３１１はＦＰＬ５１から構成され、第１２のレンズ３１２はＢＳＬ７、第１３レンズ３１３はＦＰＬ５１、第１４レンズ３１４はＢＳＬ７からそれぞれ構成される。第１５のレンズ３１５はＦＰＬ５１から形成され、第１６のレンズ３１６はＦＰＬ５１から形成される。ここでも、接触しているレンズ、つまりレンズ３０２と３０３、レンズ３０５と３０６、レンズ３０７と３０８、レンズ３０９と３１０、レンズ３１１と３１２、レンズ３１３と３１４が共にセメント付けされている。
【００３１】
図４は正の要素にＦＰＬ５３を用いた０．８ＮＡ設計を示す。このガラスはＦＰＬ５１ガラスより低い分散を有する。４８８〜７２０ｎｍの波長範囲の横収差は直径５０ミクロンの視野の縁において１ｎｍ未満である。
【００３２】
【表３】
2008542825.tif 000005
【００３３】
図４から、対物レンズ４００はＦＰＬ５３で形成される第１のレンズ４０１を含む。第２のレンズ４０２はフリントガラスＴＩＨｌ１で形成され、第３のレンズ４０３はＦＰＬ５３、第４のレンズ４０４はＢＡＭ４でそれぞれ形成される。第５のレンズ４０５はＦＰＬ５３で構成され、第６のレンズ４０６はＢＡＭ４、第７のレンズ４０７はＦＰＬ５３、第８のレンズ４０８はＦＰＬ５３、第９のレンズ４０９はＦＳＬ３でそれぞれ構成される。開口ストップ４２０が設けられ、隙間４５０が第５のレンズ４０５と第６のレンズ４０６の間に設けられる。第１０のレンズ４１０はＦＰＬ５３で構成され、第１１のレンズ４１１はＦＳＬ３、第１２のレンズ４１２はＦＰＬ５３、第１３のレンズ４１３はＦＳＬ３でそれぞれ構成される。第１４のレンズ４１４および第１５のレンズ４１５は共にＦＰＬ５３で形成される。ここでも、この設計は、低分散ガラスＦＰＬ５３、調和するガラスＦＳＬ３、フリントガラスＴＩＨｌ１を用い、隙間４５０を提供し、レンズ４０１〜４０５が十分な色を導入し、レンズ４０６〜４１５が色を消去するように前述の４原理に従う。
【００３４】
図５は正の要素にＦＰＬ５３を用いた更なる０．８ＮＡ設計を示す。このガラスはＦＰＬ５１ガラスより低い分散を有する。４８８〜７２０ｎｍの波長範囲での色収差は、直径５０ミクロンの視野の縁において１ｎｍ未満である。
【００３５】
【表４】
2008542825.tif 000006
【００３６】
図５から、対物レンズ５００はＢＳＬ７で形成された第１のレンズ５０１を含む。第２のレンズ５０２はフリントＦＰＬ５３で形成され、第３のレンズ５０３はＦＰＬ５３、第４のレンズ５０４はフリントガラスＴＩＨｌ１でそれぞれ形成される。第５のレンズ５０５はＢＡＭ４で構成され、第６のレンズ５０６はＦＰＬ５３、第７のレンズ５０７はＢＡＭ４、第８のレンズ５０８はＦＰＬ５３、第９のレンズ５０９はＦＰＬ５３でそれぞれ構成される。開口ストップ５２０が設けられ、隙間５５０が第３のレンズ５０３と第４のレンズ５０４との間に設けられる。第１０のレンズ５１０はＦＳＬ３で構成され、第１１のレンズ５１１はＦＰＬ５３、第１２のレンズ５１２はＦＳＬ３、第１３のレンズ５１３はＦＰＬ５３、第１４のレンズはＦＳＬ３でそれぞれ構成される。第１５のレンズ５１５および第１６のレンズ５１６は共にＦＰＬ５３で構成される。ここでも、この設計は、低分散ガラスＦＰＬ５３、調和するガラスＦＳＬ３、フリントガラスＴＩＨｌ１を用い、隙間５５０を設け、レンズ５０１〜５０３が多くの色を導入する一方でレンズ５０４〜５１５が色を消去するように前述の４つの原理に従う。この設計は、正レンズ群５０４〜５１５によって補償される色を導入する要素５０１〜要素５０３からなる負レンズ群を用いることを示す。
【００３７】
本設計は様々な環境で採用されてもよい。半導体ウェハース検査／平板印刷、生物学的検査、医学調査等であるがこれらに限定されるものではない。
【００３８】
本発明をある実施形態を参照して説明してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく変更や変形を行えることが分かる。その範囲は添付の請求項およびその均等物によってのみ規定される。例えば、実施形態は特定の原理に従う特定レンズ構成に対して説明したが、本発明を他の方法で構成し、多様な種類の試料の検査に用いることができる。これは半導体マスク、ウェハース、その他の平板印刷の適用、生物試料等であるが、これらに限定されない。本発明をその特定の実施形態に関連して説明したが、本発明は更に変形できることがわかる。本出願は、通常本発明の原理にしたがう本発明の任意の変形、用途、または適合を網羅することを企図し、本発明が関連する当業内において周知および習慣的である実施の範囲内における、本開示からの逸脱も含む。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
本発明は、以下の図面において例示のために説明されるものであり、これに制限される意図で説明されるものではない。
【図１】本設計によって克服される横収差の問題を示す図である。
【図２】正の要素に対してＦＰＬ５１を用いた０．７ＮＡ設計を示し、４８８〜７２０ｎｍの横収差が直径５０ミクロンの視野の縁では１ｎｍ未満であることを示す図である。
【図３】正の要素に対してＦＰＬ５１ガラスを用いた０．８ＮＡ設計を示し、４８８〜７２０ｎｍの横収差が直径５０ミクロンの視野の縁では１ｎｍ未満であることを示す図である。
【図４】正の要素に対してＦＰＬ５３を用いた０．８ＮＡ設計を示し、ＦＰＬ５３ガラスはＦＰＬ５１ガラスより低い分散を示し、４８８〜７２０ｎｍの横収差は直径５０ミクロンの視野の縁では１ｎｍ未満であることを示す図である。
【図５】正の要素に対してＦＰＬ５３を用いた更なる０．８ＮＡ設計を示し、４８８〜７２０ｎｍの横収差は直径５０ミクロン視野の縁では１ｎｍ未満であることを示す図である。
【図１】
2008542825.tif 000007
【図２】
2008542825.tif 000008
【図３】
2008542825.tif 000009
【図４】
2008542825.tif 000010
【図５】
2008542825.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月29日(2008.1.29)
【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】
試料の高次色修正検査を行う方法であって、
少なくとも１枚のレンズを比較的低い分散ガラスで構成し、
少なくとも１枚の追加的なレンズを、前記少なくとも１枚の比較的低い分散ガラスとは異なる追加的素材から更に構成し、この時、前記追加的素材は通常、前記比較的低い分散ガラスの低い分散特性と調和し、
少なくとも１枚の更なるレンズを、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは異なる更なる素材から構成し、
正のレンズを含む第１のレンズ群を隙間の一方の側に配置し、負のレンズを含む第２のレンズ群を当該隙間の他方の側に配置し、この時、前記第１のレンズ群は大量の色を挿入し、当該隙間および前記第２のレンズ群が前記大量の色を実質的に消去し、
前記第１のレンズ群、隙間、第２のレンズ群の寸法は、横収差を軽減し、異なる色が検査中に出会うことが原因である重心シフトを減少するように、選択される、方法。
【請求項２】
前記更なる素材は比較的小さいレンズ倍率を提供し、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは非常に異なる分散率を示す、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記比較的低い分散ガラスは、フッ化カルシウム、ＦＰＬ５１、およびＦＰＬ５３からなるグループの中の１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記追加的素材はシリカを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記更なる素材は非常に分散的な高屈折率フリントガラスを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
高次色修正試料検査装置であって、
比較的低い分散ガラスから構成される少なくとも１枚のレンズと、
前記少なくとも１枚の比較的低い分散ガラスとは異なる追加的素材から構成される少なくとも１枚の追加的なレンズであって、前記追加的素材は前記少なくとも１枚のレンズの前記比較的低い分散ガラスの低い分散特性と調和する、前記少なくとも１枚の追加的なレンズと、
前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは異なる更なる素材から構成される少なくとも１枚の更なるレンズと、
を有し、
正のレンズを含む第１のレンズ群を隙間の一方の側に配置し、負のレンズを含む第２のレンズ群を当該隙間の他方の側に配置し、
前記第１のレンズ群、隙間、第２のレンズ群の寸法は、横収差を軽減し、異なる色が検査中に出会うことが原因である重心シフトを減少するように、選択される、装置。
【請求項７】
前記更なる素材は比較的小さいレンズ倍率を提供し、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは非常に異なる分散率を示す、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記比較的低い分散ガラスは、フッ化カルシウム、ＦＰＬ５１、およびＦＰＬ５３からなるグループの中の１つを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記追加的素材はシリカを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記更なる素材は非常に分散的な高屈折率フリントガラスを含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
対物レンズであって、
少なくとも１つの所定のレンズ素材で構成される複数のレンズを有し、
少なくとも１枚の正のレンズを含む第１のレンズ群は隙間の一方の側に配置し、少なくとも１枚の負のレンズを含む第２のレンズ群を当該隙間の他方の側に配置し、この時、前記第１のレンズ群は大量の色を前記対物レンズに挿入し、当該隙間および前記第２のレンズ群は前記大量の色を実質的に消去し、
前記第１のレンズ群、隙間、第２のレンズ群の寸法は、横収差を軽減し、異なる色が検査中に出会うことが原因である重心シフトを減少するように、選択される対物レンズ。
【請求項１２】
前記複数のレンズは、比較的低い分散ガラスから構成された少なくとも１枚のレンズを有する、請求項１１に記載の対物レンズ。
【請求項１３】
前記複数のレンズは、前記比較的低い分散ガラスと調和しこれとは異なる追加的素材で構成された少なくとも１枚の追加的レンズを更に有する、請求項１２に記載の対物レンズ。
【請求項１４】
前記複数のレンズは、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは異なる更なる素材で構成された少なくとも１枚の更なるレンズを更に有する、請求項１３に記載の対物レンズ。
【請求項１５】
前記更なる素材は比較的小さいレンズ倍率を提供し、前記比較的低い分散ガラスおよび前記追加的素材とは非常に異なる分散率を示す、請求項１４に記載の対物レンズ。
【請求項１６】
前記比較的低い分散ガラスは、フッ化カルシウム、ＦＰＬ５１、およびＦＰＬ５３からなるグループの中の１つを含む、請求項１２に記載の対物レンズ。
【請求項１７】
前記追加的素材はシリカを含む、請求項１３に記載の対物レンズ。
【請求項１８】
前記更なる素材は、非常に分散的な高屈折率フリントガラスを含む、請求項１４に記載の対物レンズ。
【請求項１９】
前記第１のレンズ群は、符号において、前記第２のレンズ群と反対である、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のレンズ群は、符号において、前記第２のレンズ群と反対である、請求項６に記載の装置。
【請求項２１】
前記第１のレンズ群は、符号において、前記第２のレンズ群と反対である、請求項１１に記載の対物レンズ。
【国際調査報告】
2008542825.tif 000012
2008542825.tif 000013