(57)【要約】【課題】  機構を簡単にし、制御性を上げた共焦点型検査装置を提供する。【解決手段】  検査対象２に対向して配置された対物レンズ５と、対物レンズ５を介して検査対象２に輝点光１０ａを投光する投光部１０と、前記投光される光を反射して輝点光１０ａで検査対象２を二次元に走査する二次元走査ミラー２０と、対物レンズ５を介して検査対象２から戻ってくる前記投光された輝点光１０ａを結像する結像レンズ６と、結像レンズ６により結像される光を受光する受光部４０と、受光部４０への光を絞る絞り部４１とを備える、共焦点型検査装置１とする。【選択図】  図１
2005107097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象に対向して配置された対物レンズと；
前記対物レンズを介して前記検査対象に輝点光を投光する投光部と；
前記投光される光を反射して前記輝点光で前記検査対象を二次元に走査する二次元走査ミラーと；
前記対物レンズを介して前記検査対象から戻ってくる前記投光された輝点光を結像する結像レンズと；
前記結像レンズにより結像される光を受光する受光部と；
前記受光部への光を絞る絞り部とを備える；
共焦点型検査装置。
【請求項２】
前記投光部と二次元走査ミラーとの間に配置された光分岐手段を備える；
請求項１に記載の共焦点型検査装置。
【請求項３】
前記対物レンズと前記結像レンズの共焦点を調節する共焦点調節機構を備える；
請求項１又は請求項２に記載の共焦点型検査装置。
【請求項４】
前記共焦点調節機構は可変焦点レンズである；
請求項３に記載の共焦点型検査装置。
【請求項５】
検査対象に対向して配置された対物レンズと；
前記対物レンズを介して前記検査対象に輝点光を投光する投光部と；
前記対物レンズを介して前記検査対象から戻ってくる前記投光された光を結像する結像レンズと；
前記結像レンズにより結像される光を受光する受光部と；
前記受光部への光を絞る絞り部とを備え；
前記結像レンズは、前記対物レンズと前記結像レンズの共焦点を調節する可変焦点レンズを含んで構成された；
共焦点型検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共焦点型検査装置に関し、特に機構を簡単にし、制御性を上げた共焦点型検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検査対象の三次元形状を検査する装置として、共焦点型検査装置があった。このような共焦点型検査装置としては、例えば、検査対象に微小な輝点光を結像し、さらにその輝点光を合焦面で平面的に、言い換えれば合焦面をｘｙ平面とすると、そのｘとｙそれぞれの方向に走査し、そして、検査対象から戻ってくる（反射して）輝点光を受光素子で受光するものがあった。さらに、このような共焦点型検査装置は、焦点深度が浅く設定されているので、合焦面と検査対象の表面の部位が一致したことを検知することで、検査対象の凹凸を検査できるものであった。なお、検査対象上の部位で合焦したこと（合焦面と一致したこと）は、受光素子で受光する輝点光の強度が上がることを利用して検出していた。さらに合焦面をその面に垂直な方向（ｚ方向）に移動させて、凹凸の情報を積層していくことで、検査対象の凹凸を正確に検査できる、言い換えれば三次元形状を検査できるものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−１８７８６号公報  （第２−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のような従来の共焦点型検査装置によれば、例えば、少なくとも検査対象上をｘｙ平面のｘとｙの２方向に走査していたため、各方向の走査するためのミラーをそれぞれ備えていた。このため、光学系が複雑になり、光路長が長くなっていた。また、焦点をその面に垂直な方向に移動させるのに、即ち合焦面を移動させるのに、比較的複雑な構成を有する対物レンズを移動させていたため、機構が複雑になり制御性も悪く、光路長が長くなる等の問題があった。
【０００４】
そこで本発明は、機構を簡単にし、制御性を上げた共焦点型検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による共焦点型検査装置１は、例えば図１に示すように、検査対象２に対向して配置された対物レンズ５と；対物レンズ５を介して検査対象２に輝点光１０ａを投光する投光部１０と；前記投光される光を反射して輝点光１０ａで検査対象２を二次元に走査する二次元走査ミラー２０と；対物レンズ５を介して検査対象２から戻ってくる前記投光された輝点光１０ａを結像する結像レンズ６と；結像レンズ６により結像される光を受光する受光部４０と；受光部４０への光を絞る絞り部４１とを備える。
【０００６】
このように構成すると、投光部１０により対物レンズ５を介して検査対象２に輝点光１０ａを投光し、二次元走査ミラー２０により前記投光される光を反射して輝点光１０ａで検査対象２を二次元に走査できる。そして、対物レンズ５を介して検査対象２から戻ってくる前記投光された輝点光１０ａを結像レンズ６により結像し、さらに結像レンズ６により結像され、絞り部４１で絞られた光を受光部４０で受光するので、機構を簡単にし、制御性を上げた共焦点型検査装置を提供できる。
【０００７】
また請求項２に記載のように、請求項１に記載の共焦点型検査装置１では、投光部１０と二次元走査ミラー２０との間に配置された光分岐手段３１、３２を備えるとよい。
【０００８】
また請求項３に記載のように、請求項１又は請求項２に記載の共焦点型検査装置１では、対物レンズ５と結像レンズ６の共焦点を調節する共焦点調節機構を備えるとよい。
【０００９】
また請求項４に記載のように、請求項３に記載の共焦点型検査装置１では、前記共焦点調節機構は、可変焦点レンズ３であるとよい。このように構成すると、機構系を単純化することができる。また可変焦点レンズは、小型軽量であり、さらに高速、高精度な動作で焦点調節が可能であるので、検査対象２の検査の高速、高精度化が図れる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項５に係る発明による共焦点型検査装置１は、例えば図１に示すように、検査対象２に対向して配置された対物レンズ５と；対物レンズ５を介して検査対象２に輝点光１０ａを投光する投光部１０と；対物レンズ５を介して検査対象２から戻ってくる前記投光された光を結像する結像レンズ６と；結像レンズ６により結像される光を受光する受光部４０と；受光部４０への光を絞る絞り部４１とを備え；結像レンズ６は、対物レンズ５と結像レンズ６の共焦点を調節する可変焦点レンズを含んで構成される。
【００１１】
このように構成すると、投光部１０により対物レンズ５を介して検査対象２に輝点光１０ａを投光し、対物レンズ５を介して検査対象２から戻ってくる前記投光された光を結像レンズ６により結像できる。そして、結像レンズ６により結像され、絞り部４１で絞られた光を受光部４０で受光できる。さらに結像レンズ６は、対物レンズ５と結像レンズ６の共焦点を調節する可変焦点レンズを含んで構成されるので、機構を簡単にし、制御性を上げた共焦点型検査装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、検査対象に対向して配置された対物レンズと、前記対物レンズを介して前記検査対象に輝点光を投光する投光部と、前記投光される光を反射して前記輝点光で前記検査対象を二次元に走査する二次元走査ミラーと、前記対物レンズを介して前記検査対象から戻ってくる前記投光された輝点光を結像する結像レンズと、前記結像レンズにより結像される光を受光する受光部と、前記受光部への光を絞る絞り部とを備えるので、機構を簡単にし、制御性を上げた共焦点型検査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明による実施の形態である共焦点型検査装置としての共焦点走査顕微鏡１の模式的斜視図である。共焦点走査顕微鏡１は、検査対象２に対向して配置された対物レンズ５と、対物レンズ５を介して検査対象２に輝点光１０ａを投光する投光部１０と、投光部１０より投光される光を反射して、輝点光１０ａで検査対象２を二次元に走査する二次元走査ミラー２０と、対物レンズ５を介して検査対象２から戻ってくる前記投光された輝点光１０ａを結像する結像レンズ６と、結像レンズ６により結像され、受光部４０への光を絞る絞り部としてのピンホール４１で絞られた光を受光する受光部４０とを備える。なお、図示では検査対象２の表面の一部のみを示している。
【００１５】
また、共焦点走査顕微鏡１は、投光部１０と二次元走査ミラー２０との間に配置された光分岐手段を備えている。光分岐手段は、典型的には投光部１０と検査対象２との間に配置された四分の一波長板３１と、四分の一波長板３１と投光部１０との間に配置され、検査対象２から戻る光のうち所定の偏光方向の光を透過させ前記所定の偏光方向と交差する偏光方向の光を受光部４０方向に偏向する、偏光ビームスプリッタ３２とで構成される。なお光分岐手段は、上記に限られず例えば検査対象２から戻る光を投光部１０方向と受光部４０方向とに分光するハーフミラーであってもよい。以下光分岐手段は、四分の一波長板３１と、偏光ビームスプリッタ３２とで構成される場合で説明する。
【００１６】
また、共焦点走査顕微鏡１は、対物レンズ５と結像レンズ６の共焦点を調節する共焦点調節機構３を備えている。さらに共焦点調節機構３は、可変焦点レンズである。以下共焦点調節機構３は可変焦点レンズで説明する。可変焦点レンズ３を用いることで、光学系を単純化することができる。また共焦点の調節を高精度で行なえる。なお、可変焦点レンズ３については、図３で後述する。以下、上記構成について詳述する。
【００１７】
なおここでは、ｘｙ軸を、検査対象２上に置くように、直交座標系ｘｙｚがとられている。またここでは、ｚ軸は対物レンズ５の光軸と平行である。
【００１８】
対物レンズ５は、その光軸をｚ軸と平行方向に向けて、検査対象２に対向して配置されている。対物レンズ５は、図示では説明のために単レンズとして示してあるが、典型的には、複数枚多群で構成される組み合わせレンズである。本実施の形態では固定的に取り付けられている。
【００１９】
結像レンズ６は、ピンホール４１と偏光ビームスプリッタ３２との間に配置され、ピンホール４１に検査対象２から戻ってくる輝点光１０ａを結像するものである。
また、投光部１０と偏光ビームスプリッタ３２との間には、コリメータレンズ３４が配置されている。さらに、対物レンズ５とニ次元走査ミラー２０との間には、対物レンズ５側からレンズ３５、レンズ３６が配置されている。
【００２０】
投光部１０は、対物レンズ５を介して検査対象２に輝点光１０ａを投光するものである。投光部１０は、典型的にはＬＤ（半導体レーザーダイオード）であるが、ＬＥＤ（発行ダイオード）であってもよい。以下ＬＤの場合で説明する。なお輝点光１０ａの形状は楕円形を含む略円形である（図示では円形）。また、ＬＤ１０により投光される光は、典型的にはコヒーレント光である。
【００２１】
二次元走査ミラー２０は、ＬＤ１０より投光される光を反射して、輝点光１０ａで検査対象２を二次元に走査するものである。二次元に走査するとは、例えば２方向に走査することであり、ここでは、ｘ軸方向、ｙ軸方向にそれぞれ走査する。二次元走査ミラー２０は、対物レンズ５と四分の一波長板３１との間に配置されている。また二次元走査ミラー２０は、ＬＤ１０より投光される光を反射するミラー部２１を有している。二次元走査ミラー２０は、ミラー部２１を、第１の回動軸２２ａと、第１の回動軸２２ａと垂直な第２の回動軸２２ｂとの２軸で回動することで、輝点光１０ａを二次元に走査できるように構成されている。ここでは二次元走査ミラー２０は、ミラー部２１を、第１の回動軸２２ａ回りに回動させることで輝点光１０ａで検査対象２上をｘ軸方向に走査でき、第２の回動軸２２ｂ回りに回動させることで輝点光１０ａで検査対象２上をｙ軸方向に走査できる。
【００２２】
なお、二次元走査ミラー２０は、例えば図２に示すような半導体共振ミラーを用いるとよい。半導体共振ミラーとは、例えば、シリコン基板上貼り合せたミラー部２１と、ミラー部２１の周囲あるいは裏面にコイルパターンが形成されたベース部２４とを含んで構成されている。ミラー部２１は、トーションバー（ねじれ軸）２３により支持され、トーションバー２３ａ、２３ｂをそれぞれ回転軸２２ａ、２２ｂとして所定の角度範囲内で振動できるように構成されている。半導体共振ミラーは、特定方向に磁界をかけながらコイルパターンに電流を流すことで、ローレンツ力により回転トルクが生じ、トーションバー２３１、２３ｂの復元力に釣り合う位置まで振動させることがでる。これにより、入射光の反射方向を平面内で自在にコントロールすることができる。半導体共振ミラーは、ポリゴンミラーやガルバノミラーに比べて、二次元方向の走査が可能なだけでなく、小型で軽量であり、さらに高速走査が可能である。また消費電力も少なく長寿命である。
【００２３】
図３の断面図を参照して、可変焦点レンズ３について説明する。可変焦点レンズ３は、例えば人間の眼球で水晶体の厚さを変化させて焦点調節を行っているのと同じ原理に基づいたものである。このような可変焦点レンズ３の構成の概略は、例えば次の通りである。可変焦点レンズ３は、可撓性に富む一対の透明板状体３ａと、透明板状体３ａの間に充填された変形可能な透明体３ｂと、透明板状体３ａの両端に取り付けられ、透明板状体３ａと透明体３ｂの形状を変化させるアクチュエータ３ｃを含んで構成される。
【００２４】
可変焦点レンズ３は、アクチュエータ３ｃにより、透明板状体３ａと透明体３ｂの形状を変化させることで、一対の透明板状体３ａを通過する光の屈折率を変化させることができる。即ち焦点を変化させることができる。なおこの透明体３ｂは、外部環境媒体（例えば空気）と異なる屈折率を持っている。透明体３ｂは、水などの液体やゼリー状の物質の流動体で、透明板状体３ａが変形するとその変形に伴い形状が変化することができる。可変焦点レンズ３は、駆動信号を入力することによりその焦点を可変するものである。可変焦点レンズ３は、例えば、駆動信号の電圧により、その焦点距離を可変させるものである。このような可変焦点レンズ３は、小型軽量であり、さらに高速動作で焦点調節が可能である。
【００２５】
また、図４の模式的断面図に示すような液晶レンズ３’を可変焦点レンズとして用いてもよい。液晶レンズ３’は、ホモジニアス（ねじれのない）分子配列のネマティック液晶層３０１と、ネマティック液晶層３０１を挟む２枚の無反射コートされたガラス板３０２と、ガラス板の内側に形成された透明電極３０３ａ、３０３ｂとを含んで構成される。透明電極３０３ａ、３０３ｂは、例えばスズを添加した酸化インジウムのＩＴＯ膜のような金属酸化物である。液晶レンズ３’は、例えば、ガラス板３０２の片方（例えば図中下側）には、電気的な接地面を形成するための一様な透明電極３０３ａが全面にわたって形成されている。また、ガラス板３０２のもう一方（例えば図中上側）には、液晶層３０１に必要な電界分布を与えるための電極パターンで透明電極３０３ｂが形成される。
【００２６】
透明電極３０３ａ、３０３ｂに、駆動信号としての駆動交流電圧（例えば数ｋＨｚの矩形波）を印加すると、複屈折率（分子の長軸と短軸の屈折率差）を持つネマティック液晶分子３０１ａは、電場に沿って傾く。即ちネマティック液晶分子３０１ａの長軸の向きと平行な方向の直線偏光をもった単色光にとって、ネマティック液晶層３０１は、電圧分布に応じて局所的に異なった屈折率分布をもった媒質と等価となる。したがって、ネマティック液晶層３０１を通過した光の波面には、液晶の印加電圧の面内分布に応じた空間的な波面変調あるいは位相変調が加わることになる。なお同心円状の電極構造を用いた場合、球面単レンズの位相プロファイルが得られる。液晶レンズ３’の焦点距離は、印加電圧の振幅制御により可変できる。液晶レンズ３’は、駆動電圧が低く、システムの構成が簡単であることが特徴である。なお、可変焦点レンズとしては、上述したものに限られるものではなく、例えば非線形光学結晶を用いたものとしてもよい。以下可変焦点レンズ３を用いる場合で説明する。
【００２７】
図１の戻って説明する。可変焦点レンズ３は、典型的には、二次元走査ミラー２０と四分の一波長板３１との間に配置される。なお、可変焦点レンズ３は、比較的焦点距離の短いレンズを配置する必要がある箇所に配置することが好ましい。このようにすると、可変焦点レンズ３による共焦点の調整幅を大きく取りやすい。また、可変焦点レンズ３は、例えばレンズ３５とレンズ３６と対物レンズ５のうち、少なくともいずれか１つと置換えてもよい。なおこの場合には、二次元走査ミラー２０と四分の一波長板３１との間に配置された可変焦点レンズ３を固定のレンズと置換えてもよいし、二次元走査ミラー２０と四分の一波長板３１との間に配置された可変焦点レンズ３をそのまま配置した状態でもよい。後者の場合、共焦点走査顕微鏡１は、可変焦点レンズ３を少なくとも２つ備えることになる。このように、可変焦点レンズ３を複数配置することで、より高精度に共焦点を調節できる。即ち検査対象２を詳細に検査できる。また上記では、可変焦点レンズ３は、レンズ３５とレンズ３６と対物レンズ５のうち、少なくともいずれか１つと置換える場合で説明したが、例えば上記各レンズと組み合わせてもよい。
【００２８】
なおここでは、可変焦点レンズ３を用いる場合で説明するが、これに限られず、可変焦点レンズ３の代わとして、例えば可変焦点レンズ３と同様な位置に配置された結像レンズと、前記結像レンズをその光軸方向に移動させる共焦点調節機構としてのレンズ移動手段とを有するものであってもよい。または、共焦点調節機構は、前記結像レンズ又は対物レンズ５を光軸方向に移動させる機構であってもよい。さらにこのような共焦点調節機構と、可変焦点レンズ３とを組み合わせて用いてもよい。この場合には、前記共焦点調節機構により大まかに共焦点を調節し、さらに可変焦点レンズ３で高精度で共焦点を調節するとよい。このようにすることで、高速で高精度な共焦点走査顕微鏡１とすることができる。なお、前記共焦点調節機構は、対物レンズ５を光軸方向に移動させる機構とすると効果的に共焦点の調節を行なえる。この場合には前記共焦点調節機構は粗動のみに用い、詳細な焦点調節は可変焦点レンズ３で行なうので、このため、対物レンズ５を移動させる機構であっても、前記共焦点調節機構を比較的単純な構成とすることができる。
【００２９】
共焦点走査顕微鏡１は、可変焦点レンズ３に出力する駆動信号に対応する共焦点の移動距離を予め測定し、前記測定の結果に基づいて共焦点の調節を行なうように構成するとよい。具体的には、例えば駆動信号の電圧と、共焦点の移動距離を対応させてテーブルを生成しておくとよい。なお、テーブルは、電圧又は共焦点の移動距離が一定間隔になるように生成する。ここでは、共焦点の移動距離が一定間隔になるように生成した。可変焦点レンズ３は、電圧と焦点距離の変化（言い換えれば共焦点の移動距離）が線形でなく、一定間隔で共焦点の移動距離が一定間隔になるように制御することが難しい。このように、予め駆動信号の電圧に対応する共焦点の移動距離を予め測定して、テーブルを生成しておくことで、共焦点の調節が容易に行なえる。このため、検査の高速化が可能なだけでなく、検査の自動化が可能になる。テーブルは、共焦点走査顕微鏡１を制御する不図示の制御装置に記憶しておくとよい。また、共焦点の移動距離を共焦点の位置（例えば対物レンズ５からの距離）としてもよい。即ち、駆動信号の電圧と、共焦点の位置を対応させてテーブルを生成してもよい。
図５に生成したテーブルの例を示す。
【００３０】
受光部４０は、典型的にはフォトディテクタ（以下ＰＤセンサという）といった受光素子である。ＰＤセンサ４０は、可変焦点レンズ３により結像される光の強度を計測するものである。
【００３１】
ピンホール４１は、ＰＤセンサ４０への光を絞るものであり、可変焦点レンズ３とＰＤセンサ４０との間に配置されている。ＰＤセンサ４０の前にこのようなピンホール４１を設置することで、迷光等が入らない、言い換えれば焦点光以外の光を除去できるので、検査対象２からの余分な散乱光やボケを排除し、三次元空間内の１点を正確に検査できる。また、高い分解能を実現できる。
【００３２】
なおＰＤセンサ４０は、別の例として、点状の光の結像に比べて画素の大きさが小さいものを用いてもよい。この場合には、受光素子の広がりそのものが絞りとなる。即ちこの場合にはＰＤセンサ４０が絞り部でもある。
【００３３】
四分の一波長板３１は、投光部１０と検査対象２との間に配置され、入射した光を所定の偏光方向と交差する偏光方向に偏光するものである。偏光ビームスプリッタ３２は、検査対象２から戻る光のうち、所定の偏光方向の光を透過させ、所定の偏光方向と交差する偏光方向の光をＰＤセンサ４０方向に偏向するものである。言い換えれば、検査対象２から戻る光のうち、四分の一波長板３１により偏光された偏光方向の光をＰＤセンサ４０方向に偏向するものである。即ちここでは、所定の偏光方向は、四分の一波長板３１により偏光された光の偏光方向と交差する偏光方向である。
【００３４】
図１に戻って、以上のような構成を有する共焦点走査顕微鏡１の作用を説明する。具体的には、まず可変焦点レンズ３により、およそ検査対象２の表面と一致する位置に焦点を調節する。さらに言えば、焦点の合った面（以下合焦面２ａという）を調節する。そして、ＬＤ１０を発光させる。そして、図示されるように、ＬＤ１０により発せられた直線偏光の光は、偏光ビームスプリッタ３２を透過し、四分の一波長板３１で円偏光となり、可変焦点レンズ３へ入射する。そして、二次元走査ミラー２０で反射され（偏向され）、対物レンズ５に入射し、合焦面２ａで収束する。即ち結像する。合焦面２ａで収束した光は、合焦面２ａに輝点光１０ａとして結象される。
【００３５】
そして、検査対象２で反射した光は、対物レンズ５から戻り、可変焦点レンズ３に入射したのち、四分の一波長板３１で円偏光が直線偏光に偏光される。この偏光された光は、ＬＤ１０からの光に対し偏光面が９０°回転するため、偏光ビームスプリッタ３２でＰＤセンサ４０方向に偏向される（図示では９０度偏向）。そして偏向された光はピンホール４１に結像され、このピンホール４１を透過した光はＰＤセンサ４０で受光される。ＰＤセンサ４０は、受光した光の強度を検出する。
【００３６】
ここで、共焦点走査顕微鏡１は、共焦点光学系であるため、検査対象２に凹凸が存在すると、この凹凸のうち、ｚ軸方向で合焦面２ａと一致した部分に投影された輝点光１０ａはピンホール４１上で結像し、ピンホール４１を透過する。一致しない部分に投影された輝点光１０ａはピンホール４１面上でボケるため、ピンホール４１を透過する光量は大きく減少する。これを利用して、検査対象２のｚ軸方向のうねり等の凹凸が検査できる。
【００３７】
さらにこの状態で、二次元走査ミラー２０により、輝点光１０ａでｘ軸方向及びｙ軸方向に、検査対象２を走査することで、検査対象２のｚ軸方向の凹凸がニ次元的（平面的）に検査できる。
【００３８】
さらに共焦点走査顕微鏡１は、上述のような検査対象２の凹凸の二次元的な検査が完了すると、可変焦点レンズ３により、合焦面２ａをｚ軸方向へ移動させて（例えば図示の合焦面２ａ’の位置に移動させて）、同様な検査を行なう。このような検査をｚ軸の座標を変えて繰り返し行なう。これにより、ｚ軸の各座標で検査した、各合焦面２ａでの検査対象２の凹凸の二次元的な検査結果を積層していくことで、詳細な検査対象２のｚ軸方向の凹凸の検査、例えば凹凸の深浅とその値まで検査できる。言い換えれば検査対象２の三次元形状を検査できる。
【００３９】
以上のように、本発明の実施の形態である共焦点走査顕微鏡１は、対物レンズ５と、対物レンズ５を介して検査対象２に輝点光１０ａを投光するＬＤ１０と、ＬＤ１０により投光される光を反射して輝点光１０ａで検査対象２を二次元に走査する二次元走査ミラー２０と、対物レンズ５を介して検査対象２から戻ってくる輝点光１０ａを結像する可変焦点レンズ３と、可変焦点レンズ３により結像される光を受光するＰＤセンサ４０と、ＰＤセンサ４０への光を絞るピンホール４１とを備える。これにより、例えば従来ではｘ軸方向、ｙ軸方向を走査するためにそれぞれ一次元走査ミラーを必要としていた、即ち２つの走査ミラーを必要としていたが、共焦点走査顕微鏡１は１つの二次元走査ミラー２０で検査対象２の検査対象領域を走査できるため、走査のためのミラーを減らすことができるので、光路長が短く、単純な光学系とすることができる。
【００４０】
また、共焦点走査顕微鏡１は、ＬＤ１０と検査対象２との間に配置された四分の一波長板３１と、四分の一波長板３１とＬＤ１０との間に配置され、検査対象２から戻る光のうち所定の偏光方向の光を透過させ、所定の偏光方向と交差する偏光方向の光をＰＤセンサ４０方向に偏向する偏光ビームスプリッタ３２とを備える。これにより、単純な光学系でありながら、ＬＤ１０より検査対象２に投光され、また検査対象２から戻る光をＰＤセンサ４０が受光できるので、検査対象２の凹凸を正確に検査できる。
【００４１】
さらに、共焦点走査顕微鏡１は、可変焦点レンズ３を用いるので、光学系を単純化することができる。また可変焦点レンズ３は、小型軽量であり、さらに高速動作で焦点調節が可能であるので、検査対象２の検査の高速化が図れる。
【００４２】
以上では、実施の形態として、上記の共焦点走査顕微鏡１である場合で説明したが、これに限られず、別の態様が考えられる。一部構成を並び替えてもよい（例えば可変焦点レンズの配置等）。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態である共焦点走査顕微鏡の構成の概略を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態である二次元走査ミラーについて説明する模式的平面図である。
【図３】本発明の実施の形態である可変焦点レンズについて説明する模式的断面図である。
【図４】本発明の実施の形態である可変焦点レンズの別の態様である液晶レンズについて説明する模式的断面図である。
【図５】本発明の実施の形態で用いる駆動信号の電圧に対応した共焦点の移動距離を表すテーブルの例を示す線図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  共焦点走査顕微鏡
２  検査対象
３  可変焦点レンズ
５  対物レンズ
６  結像レンズ
１０  ＬＤ
１０ａ  輝点光
２０  二次元走査ミラー
２１  ミラー部
３１  四分の一波長板
３２  偏光ビームスプリッタ
４０  ＰＤセンサ
４１  ピンホール
【図１】
2005107097.tif 000003
【図２】
2005107097.tif 000004
【図３】
2005107097.tif 000005
【図４】
2005107097.tif 000006
【図５】
2005107097.tif 000007