(57)【要約】【課題】本発明は、ノイズの原因となる迷光（ノイズ光）を確実に抑えることのできるウエハ検査装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のウエハ検査装置は、照明光束のうち回折光束発生に寄与しない非有効光束が照射される照明用反射光学素子（１０１）のエッジ部が、検出手段側から半導体ウエハ（１５）に光を投影した場合の正反射光路（Ｌ１）内に入ることのないように、調整装置（３０）の調整角度を規制するか、あるいは照明用反射光学素子（１０２）のエッジ部の位置を決定し、また、非有効光束が照射されて半導体ウエハ（１５）で正反射した照明光束の当たる筐体の内壁（Ｅ０）が、検出手段側から半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路（Ｌ１）内に入ることのないように、調整装置（３０）の調整角度を規制するか、あるいは内壁と半導体ウエハ（１５）との距離を決定することを特徴とする。【選択図】      図１
2004221408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査のために半導体ウエハに照明光束を照射する照明光源と、
前記半導体ウエハを支持し、検査のために前記半導体ウエハの面を所定角度傾けて調整する調整装置と、
前記照明光束が照射されることにより生じる前記半導体ウエハからの所定次数の回折光束を検出する検出手段と、
前記照明光源からの前記照明光束を反射して前記半導体ウエハまで導く照明用反射光学素子と、
前記半導体ウエハからの回折光束を反射して前記検出手段まで導く検出用反射光学素子と、
前記照明光源、前記調整装置、前記検出手段、前記検出用反射光学素子及び前記照明用反射光学素子を囲い、外部からの光の進入を防ぐ筐体とを備え、
前記照明光束のうち前記回折光束発生に寄与しない非有効光束が照射される前記照明用反射光学素子のエッジ部が、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路内に入ることのないように、前記調整装置の調整角度を規制するか、あるいは前記照明用反射光学素子のエッジ部の位置を決定し、また、前記非有効光束が照射されて前記半導体ウエハで正反射した前記照明光束の当たる前記筐体の内壁が、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路内に入ることのないように、前記調整装置の調整角度を規制するか、あるいは前記内壁と前記半導体ウエハとの距離を決定する
ことを特徴とするウエハ検査装置。
【請求項２】
検査のために半導体ウエハに照明光束を照射する照明光源と、
前記照明光束が照射されることにより生じる前記半導体ウエハからの所定次数の回折光束を検出する検出手段と、
前記照明光源からの前記照明光束を反射して前記半導体ウエハまで導く照明用反射領域、及び、前記半導体ウエハからの回折光束を反射して前記検出手段まで導く検出用反射領域が形成された反射光学系と
を備えたことを特徴とするウエハ検査装置。
【請求項３】
前記半導体ウエハを支持し、検査のために前記半導体ウエハの面を所定角度傾けて調整する調整装置と、
前記照明光源、前記検出手段、前記調整装置、前記反射光学系を囲い、外部からの光の進入を防ぐ筐体とを備え、
前記照明光束のうち前記回折光束発生に寄与しない非有効光束が照射される前記反射光学系のエッジ部が、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路内に入ることのないように、前記調整装置の調整角度を規制するか、あるいは前記反射光学系のエッジ部の位置を決定し、
また、前記非有効光束が照射されて前記半導体ウエハで正反射した前記照明光束の当たる前記筐体の内壁が、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路内に入ることのないように、前記調整装置の調整角度を規制するか、あるいは前記内壁と前記半導体ウエハとの距離を決定する
ことを特徴とする請求項２に記載のウエハ検査装置。
【請求項４】
検査のために半導体ウエハに照明光束を照射する照明光源と、
前記半導体ウエハを支持し、検査のために前記半導体ウエハの面を所定角度傾けて調整する調整装置と、
前記照明光束が照射されることにより生じる前記半導体ウエハからの所定次数の回折光束を検出する検出手段と、
前記照明光源からの前記照明光束を反射して前記半導体ウエハまで導く照明用反射領域、及び前記半導体ウエハからの回折光束を反射して前記検出手段まで導く検出用反射領域が形成された反射光学系と、
前記照明光源、前記調整装置、前記検出手段、及び前記反射光学系を囲い、外部からの光の進入を防ぐ筐体とを備え、
前記照明光源からの照明光束が前記半導体ウエハにより正反射されて前記筐体の内壁に投影される投影像と、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合に前記半導体ウエハで正反射して前記筐体の内壁に投影される投影像とが重ならないように、前記筐体の内壁と前記半導体ウエハとの間隔を所定距離離した
ことを特徴とするウエハ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハの検査に適用されるウエハ検査装置に関し、特に、半導体ウエハ上を照明すると共にその半導体ウエハ上で生起した所定次数の反射回折光による像（回折像）を検出するウエハ検査装置（以下、単に「ウエハ検査装置」という。）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来のウエハ検査装置（例えば、特許文献１に記載されたもの）の光学系の配置を示す図である。図８（ａ）では従来のウエハ検査装置の光学系の配置関係を簡略的に示し、図８（ｂ）では光学系を上方向Ａ１，右方向Ａ２，左方向Ａ３，正面方向Ａ４から見た様子を示した。
【０００３】
図８（ａ）（ｂ）に示すように、ウエハ検査装置には、光源１３と凹面反射鏡１０１とからなり照明光束を半導体ウエハ１５に導光する照明光学系１１１と、凹面反射鏡１０２と撮像素子１４とからなり半導体ウエハ１５上で生じた所定次数（例えば１次）の回折光束（以下、単に「回折光束」という。）を捕捉する受光光学系１１２とが、互いの位置関係を固定した状態で備えられる。
【０００４】
但し、回折光束の射出方向は、半導体ウエハ１５上に形成されている回路パターンの幅や間隔により異なるので、回折光束が確実に受光光学系１１２によって捕捉されるよう半導体ウエハ１５の配置角度は適宜調整される（因みに、回路パターンの配置方向によっても回折光束の射出方向が異なるので、半導体ウエハ１５の回動角度も適宜調整される。）。
【０００５】
なお、図８（ｃ）では、半導体ウエハ１５の配置角度が負であるときの様子（照明方向Ａ４から見た図のみ）を示した。図８（ｂ）では、配置角度が正であるときの様子を示した（半導体ウエハ１５がその表面を受光用凹面反射鏡１０２から照明用凹面反射鏡１０１の方向へ向ける角度方向を正に採った。）。
【０００６】
ここで、照明光学系１１１及び受光光学系１１２は、外光の侵入を防止するために筐体内に収められる。図８（ｂ）（ｃ）の矩形状の線は、筐体の内壁の位置を示す。
しかし、たとえ外光の侵入を防止しても、照明光束により半導体ウエハ１５の表面では検査に必要のない光、例えば、検査に必要な反射回折光とは異なる次数の反射回折光や、正反射光（０次の反射回折光）も発生している。
【０００７】
このうち、他の次数の反射回折光はその強度が低いので検査に影響を与えにくいが、正反射光はその強度が高いので検査に影響を与え易い。
この正反射光が仮に、必要な反射回折光に重畳して受光光学系１１２に入射するとノイズとなり、検査精度が低下したり検査が困難になったりする。
このため特許文献２に記載された検査装置では、この正反射光を吸収する吸収部材がその正反射光の光路中に直接設けられている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−３２５８０５号公報
【特許文献２】
米国特許５９０９２７６号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、たとえ吸収部材を使用しても、吸収されなかった光が残存する。ウエハ検査装置において検出すべき光は回折光であってその強度が弱いため、残存したその光でさえも検査に影響することがある。
【００１０】
また、半導体ウエハ１５上で生起する正反射光以外にも、照明光学系１１１の何れかの箇所で発生した迷光がノイズとなる可能性もある。
そこで本発明は、ノイズの原因となる迷光（ノイズ光）を確実に抑えることのできるウエハ検査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のウエハ検査装置は、検査のために半導体ウエハに照明光束を照射する照明光源と、前記半導体ウエハを支持し、検査のために前記半導体ウエハの面を所定角度傾けて調整する調整装置と、前記照明光束が照射されることにより生じる前記半導体ウエハからの所定次数の回折光束を検出する検出手段と、前記照明光源からの前記照明光束を反射して前記半導体ウエハまで導く照明用反射光学素子と、前記半導体ウエハからの回折光束を反射して前記検出手段まで導く検出用反射光学素子と、前記照明光源、前記調整装置、前記検出手段、前記検出用反射光学素子及び前記照明用反射光学素子を囲い、外部からの光の進入を防ぐ筐体とを備え、前記照明光束のうち前記回折光束発生に寄与しない非有効光束が照射される前記照明用反射光学素子のエッジ部が、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路内に入ることのないように、前記調整装置の調整角度を規制するか、あるいは前記照明用反射光学素子のエッジ部の位置を決定し、また、前記非有効光束が照射されて前記半導体ウエハで正反射した前記照明光束の当たる前記筐体の内壁が、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路内に入ることのないように、前記調整装置の調整角度を規制するか、あるいは前記内壁と前記半導体ウエハとの距離を決定することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載のウエハ検査装置は、検査のために半導体ウエハに照明光束を照射する照明光源と、前記照明光束が照射されることにより生じる前記半導体ウエハからの所定次数の回折光束を検出する検出手段と、前記照明光源からの前記照明光束を反射して前記半導体ウエハまで導く照明用反射領域、及び、前記半導体ウエハからの回折光束を反射して前記検出手段まで導く検出用反射領域が形成された反射光学系とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載のウエハ検査装置は、前記半導体ウエハを支持し、検査のために前記半導体ウエハの面を所定角度傾けて調整する調整装置と、前記照明光源、前記調整装置、前記検出手段、前記反射光学系を囲い、外部からの光の進入を防ぐ筐体とを備え、前記照明光束のうち前記回折光束発生に寄与しない非有効光束が照射される前記反射光学系のエッジ部が、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路内に入ることのないように、前記調整装置の調整角度を規制するか、あるいは前記反射光学系のエッジ部の位置を決定し、また、前記非有効光束が照射されて前記半導体ウエハで正反射した前記照明光束の当たる前記筐体の内壁が、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合の正反射光路内に入ることのないように、前記調整装置の調整角度を規制するか、あるいは前記内壁と前記半導体ウエハとの距離を決定することを特徴とする請求項２に記載のウエハ検査装置である。
【００１４】
請求項４に記載のウエハ検査装置は、検査のために半導体ウエハに照明光束を照射する照明光源と、前記半導体ウエハを支持し、検査のために前記半導体ウエハの面を所定角度傾けて調整する調整装置と、前記照明光束が照射されることにより生じる前記半導体ウエハからの所定次数の回折光束を検出する検出手段と、前記照明光源からの前記照明光束を反射して前記半導体ウエハまで導く照明用反射領域、及び前記半導体ウエハからの回折光束を反射して前記検出手段まで導く検出用反射領域が形成された反射光学系と、前記照明光源、前記調整装置、前記検出手段、及び前記反射光学系を囲い、外部からの光の進入を防ぐ筐体とを備え、前記照明光源からの照明光束が前記半導体ウエハにより正反射されて前記筐体の内壁に投影される投影像と、前記検出手段側から前記半導体ウエハに光を投影した場合に前記半導体ウエハで正反射して前記筐体の内壁に投影される投影像とが重ならないように、前記筐体の内壁と前記半導体ウエハとの間隔を所定距離離したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
図１、図２、図３、図４、図５に基づいて本発明の第１実施形態について説明する。本実施形態は、本発明のウエハ検査装置の実施形態である。
【００１６】
ここでは、図１に基づいて従来のウエハ検査装置内で発生していたノイズ光について考えた上で、本発明の実施形態について説明する。
図１は、従来のウエハ検査装置におけるノイズ光の発生状況を説明する図であると共に、本発明の実施形態にも対応した図である。
なお、図１（ａ）では半導体ウエハ１５の水平面からの角度が正であるときの様子を示し、図１（ｂ）では半導体ウエハ１５の水平面からの角度が負であるときの様子を示した。
【００１７】
図において、符号１０１は、照明光学系１１１の照明用凹面反射鏡であり、符号１０２は、受光光学系１１２の受光用凹面反射鏡である（受光光学系１１２内の撮像素子１４，レンズ１４’は省略した。）。
調整装置３０は、半導体ウエハ１５を保持するテーブルの下部に設けられ、欠陥検査時に半導体ウエハ１５のウエハ面を水平面から所定角度傾けるものである。
【００１８】
先ず、図１（ａ）に示すように、照明光学系１１１の照明光源からのファイバー射出端１３から射出した照明光束は、その全てが半導体ウエハ１５へ導光されるのではなく、中央近傍の比較的強度が一様な部分のみが半導体ウエハ１５へ導光される。つまり、射出端１３から射出した照明光束の周辺光は、非有効光束である（符号Ｌ０）。この非有効光束Ｌ０は、照明用凹面反射鏡１０１のエッジ１０１ｂ（又は１０１ｃ）を照明する。
【００１９】
また、半導体ウエハ１５のウエハ表面は、外部から光が入射するとその光を正射する。
その正反射光のうち、半導体ウエハ１５における射出角度が回折光束の射出角度と等しいものは、その回折光束と共に受光光学系１１２に捕捉される。
図１（ａ）において符号Ｌ１を付した光路が、受光光学系１１２に捕捉されうる正反射光路である。
【００２０】
図１（ａ）の状態では、照明用凹面反射鏡１０１のうち受光用凹面反射鏡１０２に近接する側のエッジ１０１ｃは、非有効光束Ｌ０によって照明され、かつ、正反射光路Ｌ１内に位置している。このため、従来はノイズ光が発生していた。その理由は次のとおりである。
すなわち、照明用凹面反射鏡１０１のエッジ１０１ｃは、照明されることにより様々な射出角度の乱反射光を生起させる。そのエッジ１０１ｃが正反射光路Ｌ１内に位置していると、その乱反射光の中には、正反射光路Ｌ１に沿って進行するものも存在する。そして、正反射光路Ｌ１に沿って進行する光は、回折光束と共に受光光学系１１２に捕捉されてノイズとなる。この捕捉される光が、従来発生していたノイズ光である。
【００２１】
なお、同様にして、受光用凹面反射鏡１０２のうち照明用凹面反射鏡１０１に近接する側のエッジ１０２ｂにおいてもノイズ光が発生していた可能性がある。一方、照明用凹面反射鏡１０１のうち受光用凹面反射鏡１０２に近接していない側のエッジ１０１ｂも、非有効光束Ｌ０によって照明されているので様々な射出角度の乱反射光を生起させるが、そのエッジ１０１ｂは正反射光路Ｌ１内に位置していないので、その乱反射光の中には正反射光路Ｌ１に沿って進行するものが存在せず、ノイズ光は発生しない。
【００２２】
次に、図１（ｂ）に示すように、半導体ウエハ１５に入射した照明光束は、その全てが回折光束となるのではなく、その一部は半導体ウエハ１５の表面で正反射して非有効光束となっている（符号Ｌ０’）。この非有効光束Ｌ０’は、筐体１８の内壁の一部の領域Ｅ０を照明する。
半導体ウエハ１５の表面は、照明光束が照射された筐体１８の内壁からの光が入射するとその光を正反射する。
【００２３】
その正反射光のうち、半導体ウエハ１５における射出角度が回折光束の射出角度と等しいものは、その回折光束と共に受光光学系１１２に捕捉される。
図１（ｂ）において符号Ｌ１を付した光路が、受光光学系１１２に捕捉されうる正反射光路である。
図１（ｂ）の状態では、筐体の内壁の領域Ｅ０’は、非有効光束Ｌ０’により照明され、かつ、正反射光路Ｌ１内に位置している。このため、従来はノイズ光が発生していた。その理由は次のとおりである。
【００２４】
すなわち、領域Ｅ０’は、照明されることにより様々な射出角度の乱反射光を生起させる。その領域Ｅ０’が正反射光路Ｌ１内に位置していると、その乱反射光の中には、正反射光路Ｌ１に沿って進行するものも存在する。そして、正反射光路Ｌ１に沿って進行する光は、回折光束と共に受光光学系１１２に捕捉されてノイズとなる。この捕捉される光が従来発生していたノイズ光である。
【００２５】
一方、領域Ｅ０のうち領域Ｅ０’以外の部分も照明されているので様々な射出角度の乱反射光を生起させるが、その部分は正反射光路Ｌ１内に位置していないので、その乱反射光の中には正反射光路Ｌ１に沿って進行するものが存在せず、ノイズ光は発生しない。
本発明の実施形態では、図１（ａ）において照明用凹面反射鏡１０１のエッジ１０１ｃが、非有効光束Ｌ０によって照射されたとしても、正反射光路Ｌ１内に入り込まない位置に、照明用凹面反射鏡１０１（エッジ１０１ｃ）の位置を決定する。あるいは、図１（ａ）において照明用凹面反射鏡１０１のエッジ１０１ｃが、非有効光束Ｌ０によって照射されたとしても、正反射光路Ｌ１内に入り込まない位置に、調整装置３０の調整角度を制御して、正反射光路Ｌ１の向きを規制する。
【００２６】
また、図１（ｂ）において領域Ｅ０’が現れないように、調整装置３０の調整角度を制御して、正反射光路Ｌ１の向きを規制するか、あるいは、筐体１８の内壁と半導体ウエハ１５との距離を所定距離離す。すなわち、非有効光束Ｌ０’が照射されて半導体ウエハ１５で正反射した照明光束の当たる前記筐体１８の内壁（領域Ｅ０）が、正反射光路Ｌ１内に入ることのないように、前記調整装置３０の調整角度を規制するか、あるいは領域Ｅ０が形成される筐体１８の内壁と半導体ウエハ１５との距離を決定する。
【００２７】
次に、本実施形態のウエハ検査装置の構成について説明する。
図２は、本実施形態のウエハ検査装置の構成を示す図（簡略図）である。
本実施形態のウエハ検査装置には、従来のウエハ検査装置と同様、照明光学系１１、受光光学系１２、ウエハホルダ１６などが備えられる。
但し、照明光学系１１の最終面は、凹面反射鏡１０の反射面１０ａの一部の領域Ｅ１が用いられ、また受光光学系１２の第１面は、凹面反射鏡１０の反射面１０ａの他の一部の領域Ｅ２が用いられる。
【００２８】
凹面反射鏡１０の反射面１０ａは、照明光学系１１と受光光学系１２とに共通に用いられている。
また、照明光学系１１、受光光学系１２、及びウエハホルダ１６などは、従来のウエハ検査装置におけるそれらと同様、筐体１８（外光防止部材に対応）内に収められる。
【００２９】
但し、本実施形態のウエハ検査装置の筐体１８は、その内部空間を十分に広く確保している（詳細は後述）。
なお、従来のウエハ検査装置と同様、照明光学系１１には、照明光束を射出する光源部１７（符号１３は光源部１７の射出端である。）が備えられ、受光光学系１２には、回折光束が成す像（回折像）を検出するためのレンズ１４’及び撮像素子１４が備えられる。また、ウエハ検査装置にはその他、回路部１９、モニタ２、マンマシンインタフェース３などが備えられる。
【００３０】
因みに、回路部１９には、ウエハホルダ１６、光源部１７、撮像素子１４をそれぞれ駆動するウエハ駆動回路１９ｃ、光源駆動回路１９ｂ、撮像素子駆動回路１９ｄ、及びそれらを制御する制御部１９ａが備えられる。また、制御部１９ａを介して、モニタ２やマンマシンインタフェース３などが回路部１９に接続される。また、ウエハホルダ１６は、従来のウエハ検査装置におけるそれと同様、半導体ウエハ１５の回転機構、及び半導体ウエハ１５のチルト機構を有する。
【００３１】
次に、光学系の部分について詳細に説明する。
図３は、筐体１８内を各方向（図２の左方向Ａ３、右方向Ａ２、正面方向Ａ４、上方向Ａ１）から見た図である。なお、図３の矩形状の線は、筐体１８の内壁１８ａの位置を示す。また、図４は、半導体ウエハ１５の配置角度が負であるときの様子（照明方向Ａ４から見た図のみ）を示す図である。なお、図３では、配置角度が正であるときの様子を示した（半導体ウエハ１５がその表面を領域Ｅ２から領域Ｅ１の方向へ向ける角度方向を正に採った。）。
【００３２】
先ず、凹面反射鏡１０の反射面１０ａは、凹球面の反射面である。凹面反射鏡１０は、半導体ウエハ１５の表面にその反射面１０ａを正対させる状態から若干傾斜した姿勢で配置される。
照明光学系１１の光源部１７からは、発散する照明光束が射出する。照明光束の射出端１３は、凹面反射鏡１０の領域Ｅ１に対し照明光束が斜めに入射し、またその反射光が半導体ウエハ１５に斜めに入射するよう配置される。
【００３３】
なお、射出端１３の位置は、凹面反射鏡１０の反射面１０ａの曲率半径の１／２の位置に一致しており、半導体ウエハ１５に入射する照明光束は、平行光束となる。
受光光学系１２内のレンズ１４’及び撮像素子１４は、半導体ウエハ１５上で生起した回折光束を、凹面反射鏡１０の領域Ｅ２を介して捕捉する位置に配置される。
【００３４】
なお、レンズ１４’の瞳位置は、凹面反射鏡１０の反射面１０ａの曲率半径の１／２の位置に一致しており、撮像素子１４上には回折光束による半導体ウエハ１５表面の回折像が形成される。
【００３５】
因みに、本実施形態のウエハ検査装置においても、従来のウエハ検査装置と同様、照明光学系１１、受光光学系１２を経由する光路は、Ｍ字型光路となっている。
但し、本実施形態のウエハ検査装置では、照明光学系１１の最終面と受光光学系１２の第１面とが共通の凹面反射鏡１０の反射面１０ａなので、Ｍ字型光路の両端光路は互いに同じ側に傾斜している（図３Ａ３，Ａ２を参照）。
【００３６】
図５は、本実施形態のウエハ検査装置におけるノイズ光の発生状況を説明する図である（受光光学系１２の撮像素子１４、レンズ１４’は省略。）。なお、図５（ａ）では、半導体ウエハ１５の配置角度が正であるときの様子を示し、図５（ｂ）では、半導体ウエハ１５の配置角度が負であるときの様子を示した。
先ず、図５（ａ）に示すように、本実施形態のウエハ検査装置においても、符号Ｌ０で示すように、射出端１３から射出した照明光束の周辺光は非有効光束である。
【００３７】
また、図５（ａ）に符号Ｌ１で示すのが、回折光束と共に受光光学系１２に捕捉されうる正反射光路である。
しかし、本実施形態のウエハ検査装置においては、照明光学系１１の最終面と受光光学系１２の第１面とが共通の凹面反射鏡１０の反射面１０ａの一部及び他の一部なので、たとえ図５（ａ）の状態であっても、非有効光束Ｌ０と正反射光路Ｌ１との重複領域Ｅ５にはエッジが存在しない。
【００３８】
したがって、従来のウエハ検査装置においてエッジが原因で発生していたノイズ光は、何ら発生しない。
なお、非有効光束Ｌ０は、凹面反射鏡１０の反射面１０ａによって半導体ウエハ１５の方向に偏向されるが、その光は半導体ウエハ１５の外を通過するのでノイズ光にはならない。
【００３９】
次に、図５（ｂ）に符号Ｌ０’で示すように、本実施形態のウエハ検査装置においても照明光束の一部は半導体ウエハ１５の表面で正反射して非有効光束となっている。
また、図５（ｂ）に符号Ｌ１で示すのが、回折光束と共に受光光学系１２に捕捉されうる正反射光路である。
【００４０】
しかし、本実施形態のウエハ検査装置においては、上記したように筐体１８内には十分な空間が確保されている。
具体的には、筐体１８の内壁１８ａが非有効光束Ｌ０’と正反射光路Ｌ１との重複領域Ｅ５から外れるよう、十分な空間（図５（ｂ）符号Δ）が確保されている。
【００４１】
したがって、従来のウエハ検査装置において筐体１８の内壁１８ａが原因で発生していたノイズ光は、何ら発生しない。
なお、本実施形態のウエハ検査装置においては、凹面反射鏡１０のエッジ１０ｂは、非有効光束Ｌ０（又はＬ０’）と正反射光路Ｌ１との重複領域Ｅ５から外れている。
【００４２】
ところで、ウエハ検査装置においては、半導体ウエハ１５の配置角度が変化するのに伴って重複領域Ｅ５も変化する。
したがって、半導体ウエハ１５の配置角度が調整範囲内の各値にあるときのそれぞれにおいて、凹面反射鏡１０のエッジ１０ｂが重複領域Ｅ５から外れていることが好ましい。
【００４３】
半導体ウエハ１５の配置角度が調整範囲内の各値にあるときのそれぞれにおいて内壁１８ａが重複領域Ｅ５から外れるよう、筐体１８の内部空間が確保されることが好ましい。
なお、図３〜図５に示した光路配置が採用されたときには、配置角度が最小のとき（例えば図５（ｂ）の状態）において内壁１８ａが重複領域Ｅ５から外れるようにしておけば、配置角度が他の値になったときにも内壁１８ａは重複領域Ｅ５から外れる。
【００４４】
以上、本実施形態のウエハ検査装置は、照明光学系１１の最終面及び受光光学系１２の第１面に、共通の凹面反射鏡１０の反射面１０ａの一部の領域及び他の一部の領域を利用することにより、前記最終面と前記第１面との間にエッジが存在しないようにし、非有効光束Ｌ０（又はＬ０’）と正反射光路Ｌ１との重複領域Ｅ５からエッジを外している。それによって、エッジに起因するノイズ光が抑えられている。
【００４５】
また、本実施形態のウエハ検査装置は、筐体１８内部に十分な空間（図５（ｂ）符号Δ）を確保することにより、筐体１８の内壁１８ａをその重複領域Ｅ５から外している。それによって、内壁１８ａに起因するノイズ光が抑えられている。
［第２実施形態］
図６、図７に基づいて本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、本発明のウエハ検査装置の実施形態である。なお、ここでは、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００４６】
図６は、本実施形態のウエハ検査装置の構成を示す図（簡略図）である。
図７は、筐体２８内を図６の正面方向Ａ４から見た図（簡略図）である（撮像素子１４、レンズ１４’は省略。）。なお、図６では、半導体ウエハ１５の配置角度が正のときの様子を示し、図７では、半導体ウエハ１５の配置角度が負のときの様子を示した。
【００４７】
凹面反射鏡２０の反射面２０ａは、凹面反射鏡１０のそれと同様、照明光学系２１の最終面（領域Ｅ１に相当）と受光光学系２２の第１面（領域Ｅ２に相当）とに兼用されるが、凹面反射鏡１０の反射面１０ａとは異なり半導体ウエハ１５に入射する正反射光路Ｌ１を偏向可能な位置Ｓ１（図７参照）にまで延長されている。
【００４８】
凹面反射鏡２０の反射面２０ａは凹球面であるから、この正反射光路Ｌ１の径は、図中点線で示すように収束する。
このように収束させれば、正反射光路Ｌ１を非有効光束Ｌ０，Ｌ０’から分離する（つまり第１実施形態のところで述べた重複領域Ｅ５を無くす）ことができる。これらを分離できれば、従来のウエハ検査装置で発生していたノイズ光（非有効光束Ｌ０，Ｌ０’によるノイズ光）は発生しない。
【００４９】
また、正反射光路Ｌ１の径が収束することから、筐体１８内で仮に何らかの迷光が発生したとしてもその迷光が受光光学系１２に捕捉される可能性は低くなるので、ノイズ光がより確実に抑えられる。
さらに、凹面反射鏡２０の反射面２０ａは、非有効光束Ｌ０’を偏向可能な位置Ｓ２にまで延長されていることが望ましい。凹面反射鏡２０の反射面２０ａは凹球面であるから、この非有効光束Ｌ０’は収束する。
【００５０】
このように収束させれば、非有効光束Ｌ０’による照明範囲を狭めることができる。照明範囲が狭められれば、迷光の発生する可能性は低くなる。
さらに、凹面反射鏡２０の反射面２０ａによって偏向された非有効光束Ｌ０’の光路にその非有効光束Ｌ０’の反射を抑える低反射部材２３（例えば、反射防止膜が表面に形成された部材など）が配置されていれば、迷光の発生する可能性をさらに抑えることができる。
【００５１】
低反射部材２３の位置は、凹面反射鏡１０の反射面２０ａの曲率半径の１／２の位置に近いほど好ましい。非有効光束Ｌ０’の集光位置になるべく近い方が低反射部材２３のサイズを小さくできるからである。
なお、ウエハ検査装置においては、半導体ウエハ１５の配置角度が変化するのに伴って非有効光束Ｌ０、Ｌ０’、及び正反射光路Ｌ１はそれぞれ変化する。
【００５２】
したがって、半導体ウエハ１５の配置角度が調整範囲内の各値にあるときのそれぞれにおいて正反射光路Ｌ１を偏向可能な位置Ｓ１にまで、凹面反射鏡２０の反射面２０ａが延長されていることが好ましい。
また、半導体ウエハ１５の配置角度が調整範囲内の各値にあるときのそれぞれにおいて非有効光束Ｌ０’を偏向可能な位置Ｓ２にまで、凹面反射鏡２０の反射面２０ａが延長されていることが好ましい。
【００５３】
また、半導体ウエハ１５の配置角度が調整範囲内の各値にあるときのそれぞれにおいて非有効光束Ｌ０’の反射を抑えられるよう、低反射部材２３の外形は、反射面２０ａの曲率半径の１／２の位置の集合体で形成される形状であることが望ましい。
［その他］
なお、上記第１実施形態のウエハ検査装置では、外光防止部材（筐体１８）の内壁（１８ａ）とエッジの双方を、正反射光路（Ｌ１）と非有効光光束（Ｌ０又はＬ０’）との重複領域Ｅ５から外したが、内壁（１８ａ）のみを外すだけでもノイズ光を抑えることはできる。但し、双方を外した方が効果が高いことは言うまでもない。
【００５４】
また、図１、図２、図３、図４、図５、図６では、凹面反射鏡の保持部材（ホルダ）を図示せず、反射面の周縁部が剥き出しとなったウエハ検査装置について説明したが、凹面反射鏡をホルダによって保持し、反射面の周縁部をホルダで覆ってもよいことは言うまでもない。
また、上記各実施形態においては、受光光学系の第１面と照明光学系の最終面とに反射面（反射鏡）を利用したウエハ検査装置に本発明を適用したが、本発明は、屈折面（屈折レンズ）を利用したウエハ検査装置にも適用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検査に影響を与えるノイズ光を確実に抑えることのできるウエハ検査装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のウエハ検査装置におけるノイズ光の発生状況を説明する図である。（ａ）では、半導体ウエハ１５の配置角度が正のときの様子を示し、（ｂ）では、半導体ウエハ１５の配置角度が負のときの様子を示した。
【図２】第１実施形態のウエハ検査装置の構成を示す図（簡略図）である。
【図３】筐体１８内を各方向（図２の左方向Ａ３、右方向Ａ２、正面方向Ａ４、上方向Ａ１）から見た図である。
【図４】半導体ウエハ１５の配置角度が負であるときの様子（Ａ４の方向のみ）を示す図である。
【図５】本実施形態のウエハ検査装置におけるノイズ光の発生状況を説明する図である。（ａ）では、半導体ウエハ１５の配置角度が正であるときの様子を示し、（ｂ）では、半導体ウエハ１５の配置角度が負であるときの様子を示した。
【図６】第２実施形態のウエハ検査装置の構成を示す図（簡略図）である。
【図７】筐体１８内の特定の光学系を図６の左方向Ａ３、正面方向Ａ４から見た図（簡略図）である。
【図８】従来のウエハ検査装置の光学系の配置を示す図である。（ａ）では、従来のウエハ検査装置の光学系の配置関係を簡略的に示し、（ｂ）では、（ａ）における各矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の方向から見た様子を示し、（ｃ）では、半導体ウエハ１５の配置角度が負であるときの様子を示した。
【符号の説明】
１１１，１１，２１  照明光学系
１１２，１２，２２  受光光学系
１０１  照明用凹面反射鏡
１０２  受光用凹面反射鏡
１４  撮像素子
１５  半導体ウエハ
Ｌ０，Ｌ０’  非有効光束
１７  光源部
１０，２０  凹面反射鏡
１０ａ  反射面
１０ｂ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０２ｂ  エッジ
１６  ウエハホルダ
１８，２８  筐体
１８ａ  内壁
１９  回路部
１９ａ  制御部
１９ｂ  光源駆動回路
１９ｃ  ステージ駆動回路
１６ｄ  撮像素子駆動回路
２  モニタ
３  マンマシンインタフェース
２３  低反射部材
【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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