(57)【要約】【課題】長寿命にした光検出装置を提供する。【解決手段】ベース部材１上に受光素子２とこの受光素子２の温度管理用に設けたペルチエ素子３とを接着剤４を用いて固定すると共に、受光素子２とペルチエ素子３とを防塵ケース５で覆い、この防塵ケース５をベース１に組み付けた光検出装置において、防塵ケース５に通気孔６を設け、この通気孔６を介して、接着剤４から放出されるガスを防塵ケース５外に導くように構成したことを特徴とする。【選択図】  図１
2004172240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材上に受光素子とこの受光素子の温度管理用に設けたペルチエ素子とを接着剤を用いて固定すると共に、前記受光素子とペルチエ素子とを防塵ケースで覆い、この防塵ケースを前記ベースに組み付けた光検出装置において、
前記防塵ケースに通気孔を設け、この通気孔を介して、前記接着剤から放出されるガスを前記防塵ケース外に導くように構成したことを特徴とする光検出装置。
【請求項２】
ベース部材上に受光素子とこの受光素子の温度管理用に設けたペルチエ素子とを接着剤を用いて固定すると共に、前記受光素子とペルチエ素子とを防塵ケースで覆い、この防塵ケースを前記ベースに組み付けた光検出装置において、
前記防塵ケースに通気孔を設けると共に、前記防塵ケース外に強制換気手段を設け、前記強制換気手段により、前記通気孔を介して、前記接着剤から放出されるガスを前記防塵ケース外に強制的に導くように構成したことを特徴とする光検出装置。
【請求項３】
前記防塵ケースは、前記受光素子を取り囲むように設けた側壁部材と、この側壁部材に組み付けられ、前記受光素子に対向するように設けたガラス板とで構成し、前記側壁部材又はガラス板に前記通気孔を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の光検出装置。
【請求項４】
前記ガラス板には、石英ガラス又はＵＶガラスが固着されていることを特徴とする請求項３記載の光検出装置。
【請求項５】
前記受光素子は、アバランシェフォトダイオードであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光検出装置。
【請求項６】
前記受光素子は、ＰＩＮフォトダイオードを含む受光素子であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光検出装置。
【請求項７】
半導体集積回路製造用のパターンが描画されたレチクル上にレーザ光を照射し、前記レチクルを透過したレーザ光を検出することで、前記レチクル上のパターンを検査するレチクル検査装置の光検出装置において、
ベース部材上に接着剤を用いて取り付けた受光素子及びこの受光素子の温度管理用に設けたペルチエ素子と、
前記受光素子とペルチエ素子とを覆い、前記ベースに組み付けた防塵ケースと、
前記防塵ケースに設けた通気孔とからなり、
この通気孔を介して、前記接着剤から放出されるガスを前記防塵ケース外に導くように構成したことを特徴とするレチクル検査装置の光検出装置。
【請求項８】
半導体集積回路製造用のパターンが描画されたレチクル上にレーザ光を照射し、前記レチクルを透過したレーザ光を検出することで、前記レチクル上のパターンを検査するレチクル検査装置の光検出装置において、
ベース部材上に接着剤を用いて取り付けた受光素子及びこの受光素子の温度管理用に設けたペルチエ素子と、
前記受光素子とペルチエ素子とを覆い、前記ベースに組み付けた防塵ケースと、
前記防塵ケースに設けた通気孔と、
前記防塵ケース外に設けた強制換気手段とからなり、
前記強制換気手段により、前記通気孔を介して、前記接着剤から放出されるガスを前記防塵ケース外に強制的に導くように構成したことを特徴とする光検出装置。
【請求項９】
前記防塵ケースは、前記受光素子を取り囲むように設けた側壁部材と、この側壁部材に組み付けられ、前記受光素子に対向するように設けたガラス板とで構成し、前記側壁部材又はガラス板に前記通気孔を設けたことを特徴とする請求項７又は８記載のレチクル検査装置の光検出装置。
【請求項１０】
前記ガラス板には、石英ガラス又はＵＶガラスが固着されていることを特徴とする請求項９記載のレチクル検査装置の光検出装置。
【請求項１１】
前記受光素子は、アバランシェフォトダイオードであることを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載のレチクル検査装置の光検出装置。
【請求項１２】
前記受光素子は、ＰＩＮフォトダイオードを含む受光素子であることを特徴とする請求項７乃至１０の何れか１項に記載のレチクル検査装置の光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光検出装置に関わり、特に、レチクル検査装置に用いて好適な光検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、塵埃、結露、外部負荷からの防御のために気密式パッケージを用いた光検出装置が提供されている。
【０００３】
このような構成の光検出装置の場合、内部に用いた接着剤から放出されるアウトガスがパッケージ内に充満し、このアウトガスの影響で、受光素子表面にアウトガス成分が付着し、受光素子がダメージを受けたり、受光部の窓部材が汚れ、その結果、光検出装置の寿命が短くなるという欠点があった。
【０００４】
更に、ペルチエ素子の排熱側の温度上昇により、接着剤のアウトガスの放出が更に促進され、その結果、光検出装置としての寿命を更に短くするという問題があった。
【０００５】
一方、パッケージを用いない場合、アウトガスの問題を解消することができるが、塵埃、結露、外部負荷からの防御に問題が生じる。
【０００６】
気密式パッケージを用いた光検出装置としては、例えば、密閉ケース内に窒素を封入した光検出素子も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−２４３５８８号公報（第１頁、図１）
しかしながら、上記したものは、密閉ケース内に窒素を封入した構造であるから、構造が複雑になり、また、安価に製造することができないという欠点があった。
【０００８】
また、密閉ケース内でアウトガスが発生した場合、受光素子及びその周囲の部材を汚染し、受光検出の出力低下を招くと共に、レーザ光との相乗効果により、素子自体の劣化を更に促進するという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、特に、パッケージを用いながら、オープンパッケージの効果を合わせ持つように構成することで、長寿命化を可能にした新規な光検出装置を提供するものである。
【００１０】
又、本発明の他の目的は、簡単な構造で、安価で、しかも、長寿命のレチクル検査装置の光検出装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【００１２】
即ち、本発明に係わる光検出装置の第１態様は、
ベース部材上に受光素子とこの受光素子の温度管理用に設けたペルチエ素子とを接着剤を用いて固定すると共に、前記受光素子とペルチエ素子とを防塵ケースで覆い、この防塵ケースを前記ベースに組み付けた光検出装置において、
前記防塵ケースに通気孔を設け、この通気孔を介して、前記接着剤から放出されるガスを前記防塵ケース外に導くように構成したことを特徴とするものであり、
叉、第２態様は、
ベース部材上に受光素子とこの受光素子の温度管理用に設けたペルチエ素子とを接着剤を用いて固定すると共に、前記受光素子とペルチエ素子とを防塵ケースで覆い、この防塵ケースを前記ベースに組み付けた光検出装置において、
前記防塵ケースに通気孔を設けると共に、前記防塵ケース外に強制換気手段を設け、前記強制換気手段により、前記通気孔を介して、前記接着剤から放出されるガスを前記防塵ケース外に強制的に導くように構成したことを特徴とするものであり、
叉、第３態様は、
前記防塵ケースは、前記受光素子を取り囲むように設けた側壁部材と、この側壁部材に組み付けられ、前記受光素子に対向するように設けたガラス板とで構成し、前記側壁部材又はガラス板に前記通気孔を設けたことを特徴とするものであり、
叉、第４態様は、
前記ガラス板には、石英ガラス又はＵＶガラスが固着されていることを特徴とするものであり、
叉、第５態様は、
前記受光素子は、アバランシェフォトダイオードであることを特徴とするものであり、
叉、第６態様は、
前記受光素子は、ＰＩＮフォトダイオードを含む受光素子であることを特徴とするものである。
【００１３】
又、本発明に係わるレチクル検査装置の光検出装置の第１の態様は、
半導体集積回路製造用のパターンが描画されたレチクル上にレーザ光を照射し、前記レチクルを透過したレーザ光を検出することで、前記レチクル上のパターンを検査するレチクル検査装置の光検出装置において、
ベース部材上に接着剤を用いて取り付けた受光素子及びこの受光素子の温度管理用に設けたペルチエ素子と、
前記受光素子とペルチエ素子とを覆い、前記ベースに組み付けた防塵ケースと、
前記防塵ケースに設けた通気孔とからなり、
この通気孔を介して、前記接着剤から放出されるガスを前記防塵ケース外に導くように構成したことを特徴とするものであり、
叉、第２態様は、
半導体集積回路製造用のパターンが描画されたレチクル上にレーザ光を照射し、前記レチクルを透過したレーザ光を検出することで、前記レチクル上のパターンを検査するレチクル検査装置の光検出装置において、
ベース部材上に接着剤を用いて取り付けた受光素子及びこの受光素子の温度管理用に設けたペルチエ素子と、
前記受光素子とペルチエ素子とを覆い、前記ベースに組み付けた防塵ケースと、
前記防塵ケースに設けた通気孔と、
前記防塵ケース外に設けた強制換気手段とからなり、
前記強制換気手段により、前記通気孔を介して、前記接着剤から放出されるガスを前記防塵ケース外に強制的に導くように構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる光検出装置は、防塵ケース（又は、パッケージ）内で発生したガスを防塵ケース外に導くために、防塵ケースに通気孔を設けたため、ガスは、速やかに防塵ケース外に導かれる。このため、ガスの発生によりレーザ光の透過率が悪化することなく、また、ガスによる受光素子表面でのオプトケミカル反応もなくなり、受光素子の受光面も荒らされず、長期間にわたり、安定した検出出力が得られ、高精度なレーザ光の検出が可能になる。
【００１５】
【実施例】
本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。
【００１６】
（第１の具体例）
図１及び図２は、本発明の第１の具体例を示す図であり、これらの図には、
ベース部材１上に受光素子２とこの受光素子２の温度管理用に設けたペルチエ素子３とを接着剤４を用いて固定すると共に、前記受光素子２とペルチエ素子３とを防塵ケース（又は、パッケージ）５で覆い、この防塵ケース５を前記ベース１に組み付けた光検出装置において、
前記防塵ケース５に通気孔６を設け、この通気孔６を介して、前記接着剤４から放出されるガスを前記防塵ケース５外に導くように構成したことを特徴とする光検出装置１００が示されている。
【００１７】
以下に、第１の具体例を更に詳細に説明する。
【００１８】
図１において、１はベース部材であり、このベース部材１上にアバランシェフォトダイオード又はＰＩＮフォトダイオードである受光素子２とこの受光素子２の温度管理用に設けたペルチエ素子３とを脱ガスの少ないエポキシ系の接着剤４を用いて固定している。そして、受光素子２とペルチエ素子３とを防塵ケース５で覆い、この防塵ケース５を前記ベース１に組み付けている。
【００１９】
防塵ケース５は、前記受光素子２を取り囲むように設けた金属又は石英ガラスからなる円筒状の側壁部材５１と、この側壁部材５１に組み付けられ、受光素子２に対向するように設けたガラス板５２とで構成し、本具体例では、側壁部材５１に直径１〜２ｍｍ程度の通気孔６を２つ設けている。
【００２０】
勿論、通気孔の数や径は、本発明の装置を組み込むシステムに応じて適宜決めればよい。
【００２１】
また、ペルチエ素子３は、受光素子２の発熱を吸収し、受光素子２の温度を所定の温度に制御するために設けられているものである。
【００２２】
このように構成した光検出装置１００では、接着剤物質を含むガスは、速やかに防塵ケース５外に導かれる。このため、ガスの発生によりレーザ光の透過率が悪化することなく、また、ガスによるオプトケミカル反応もなくなり、受光素子の受光面が荒らされるようにこともなくなり、長時間にわたり、安定した高精度なレーザ光の検出が可能になる。
【００２３】
図２は、従来装置と本発明の光検出装置との検出出力の変動を測定したグラフである。
【００２４】
図２において、１番上側のグラフは、ペルチエ素子で０℃に温度管理を行うと共に、側壁部材５１に通気孔６を設けた場合のグラフ、上から２番目のグラフは、ペルチエ素子の動作を停止し、側壁部材５１に通気孔６を設けた場合のグラフ、又、上から３番目のグラフは、ペルチエ素子で２０℃に温度管理を行うと共に、側壁部材５１に通気孔６を設けた場合のグラフである。
【００２５】
又、図２の他のグラフは、従来の気密パッケージを用いた場合のグラフである。
【００２６】
このように、従来の装置が短時間で検出出力が低下するに対し、本願発明の装置では、長時間にわたり、安定した出力が得られている。
【００２７】
なお、レーザ光によるダメージの進行、パッケージ外からの塵埃、結露、外部負荷からの防御のために、ガラス板５２に、石英ガラスを接着したり、ガラス板５２には、ＵＶガラスを融着するように構成しても良い。この場合、固着手段としては、ガラス板５２に、固着できれば、どのような手段を採用しても良い。従って、防塵ケースに加締めるように構成しても良い。
【００２８】
また、上記具体例では、側壁部材５１に通気孔６を設けたが、ガラス板５１の周辺部に通気孔を設けても、勿論、上記と同様な効果を得ることができる。
【００２９】
また、受光素子としては、上記したアバランシェフォトダイオード又はＰＩＮフォトダイオード以外の受光素子でも、本発明に適用できる。
【００３０】
（第２の具体例）
図３は、第１の具体例の光検出装置１００をレチクル検査装置１３に用いた例を示し、第２の具体例では、半導体集積回路製造用のパターンが描画されたレチクル１１にレーザ光１２を照射し、レチクル１１を透過したレーザ光１２を光検出装置１００を用いて検出することで、レチクル１１上のパターンを検査するようにしたレチクル検査装置である。
【００３１】
（第３の具体例）
第１及び第２の具体例では、通気孔を介して、接着剤から放出されるガスを防塵ケース外に自然放出的に排出するように構成した。
【００３２】
これに対して、第３の具体例では、防塵ケース外に強制換気手段を設け、この強制換気手段を用いることで、強制的に空気流を起こし、これにより、接着剤から放出されるガスを通気孔を介して防塵ケース外に強制的に導くように構成している。
【００３３】
このように構成することで、ガスは、短時間の内に防塵ケース外に排出されるから、より寿命を長くすることが可能になる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係わる光検出装置は、上述のように構成したので、以下のような効果を奏する。
（１）防塵ケースを設けているので、塵埃、外部負荷からの防御が可能である。
（２）防塵ケース内の接着剤から放出されるアウトガスが、速やかに防塵ケース外に導かれる。このため、ガスの発生によりレーザ光の透過率が悪化することなく、また、ガスによるオプトケミカル反応もなくなり、受光素子の受光面が荒らされるようにこともなくなり、長期間にわたり、検出素子の劣化がなく、高精度なレーザ光の検出が可能になる。
（３）通気孔を設けたため、防塵ケース内の空気が、外部乾燥クリーン大気（半導体工場の場合クリーンルーム大気）と置換され、このため、結露防止効果も有し、このため、故障も少なくなる。
（４）通気孔を設けたため、ペルチエ素子の排熱側の温度上昇も低減し、室温に近い温度管理が可能になる。その結果、ペルチエ素子の排熱側近傍の接着剤からのアウトガスもより少なくなり、上記した効果をより大きくする。
【００３５】
なお、実験では、本発明の装置を数ヶ月連続使用しても、検出出力に大幅な変動はなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる光検出装置の第１の具体例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の効果を示すグラフである。
【図３】本発明に係わる光検出装置をレチクル検査装置に用いた例を示す図である。
【符号の説明】
１  ベース部材
２  受光素子
３  ペルチエ素子
４  接着剤
５  防塵ケース
５１  側壁部材
５２  ガラス板
６  通気孔
１００  光検出装置
【図１】
2004172240.tif 000003
【図２】
2004172240.tif 000004
【図３】
2004172240.tif 000005