(57)【要約】      （修正有）【課題】  高さ測定光学系と２次元測定光学系とを切り替えて被検物の高さ情報及び２次元情報を取得することができるスキャン測定検査装置を提供する。【解決手段】  スキャン測定検査装置１が、共焦点ピンホール９ａの像を第１対物レンズ７で集光して被検物５に照射し、この被検物５で反射した共焦点ピンホール９ａの反射像を第１対物レンズ７及び共焦点ピンホール９ａを通過させて検出することにより被検物５の高さ情報を取得する高さ測定光学系２と、被検物５で反射した光線を第１対物レンズ７及びズームレンズ系２４で集光して被検物５の像を変倍してこの被検物５の２次元情報を取得する２次元測定光学系３と、被検物５と高さ測定光学系２及び２次元測定光学系３との間に配設された第１ミラー２０とを有し、第１ミラー２０により、被検物５の高さ情報を取得する状態と、被検物５の２次元情報を取得する状態とを切り替えるように構成される。【選択図】  図１
2005337935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共焦点ピンホールの像を対物レンズで集光して被検物に照射し、前記被検物で反射した前記共焦点ピンホールの反射像を前記対物レンズ及び前記共焦点ピンホールを通過させて検出することにより前記被検物の高さ情報を取得する高さ測定光学系と、
前記被検物で反射した光線を前記対物レンズ及びズームレンズ系で集光して前記被検物の像を変倍して前記被検物の２次元情報を取得する２次元測定光学系と、
前記被検物と前記高さ測定光学系及び２次元測定光学系との間に配設された光路切り替えミラーとを有し、
前記光路切り替えミラーにより、前記高さ測定光学系から出射した光線を前記被検物に照射して反射した光線を前記高さ測定光学系に入射させて前記被検物の高さ情報を取得する状態と、前記被検物からの光線を前記２次元測定光学系に入射させて前記被検物の２次元情報を取得する状態とを切り替えるように構成されたことを特徴とするスキャン測定検査装置。
【請求項２】
光源、共焦点ピンホールを有する共焦点ディスク、前記光源からの光線を前記共焦点ディスクに照射して前記共焦点ピンホールを通過した光線を被検物に集光照射して前記共焦点ピンホールの像を結像する対物レンズ、及び、前記被検物で反射した前記共焦点ピンホールの反射像を前記対物レンズ及び前記共焦点ピンホールを通過させて検出する高さ情報検出手段からなる高さ測定光学系と、
前記対物レンズと前記高さ情報検出手段との光路上に挿抜される光路切り替えミラーと、
前記光路切り替えミラーが前記高さ測定光学系の光路上に挿入されたときに、前記切り替えミラーの光路上に延びるズームレンズ系、及び、前記ズームレンズ系で変倍された前記被検物の像を検出する２次元情報検出手段からなる２次元測定光学系とを有し、
前記光路切り替えミラーが前記高さ測定光学系の光路上から抜き出されたときは、前記高さ情報検出手段で前記被検物の高さ情報を取得し、
前記光路切り替えミラーが前記高さ測定光学系の光路上に挿入されたときは、前記２次元情報検出手段で前記被検物の２次元情報を取得するように構成されたことを特徴とするスキャン測定検査装置。
【請求項３】
前記光路切り替えミラーが、前記対物レンズと前記共焦点ディスクとの間の前記光路上に挿抜されるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載のスキャン測定検査装置。
【請求項４】
前記光路切り替えミラーが、前記高さ測定光学系の光路上に挿抜される第１ミラーと、前記第１ミラーと対向して配設された第２ミラーとから構成され、
前記２次元測定光学系の光路が前記高さ測定光学系の光路と略平行に延びるように構成されたことを特徴とする請求項２または３に記載のスキャン測定検査装置。
【請求項５】
前記第１ミラーと前記第２ミラーとが一体に移動して前記第１ミラーが前記高さ測定光学系の光路上から挿抜されるように構成されたことを特徴とする請求項４に記載のスキャン測定検査装置。
【請求項６】
前記光路切り替えミラーが挿入される位置のテレセントリシティが０．０４ラジアン以下であることを特徴とする請求項３に記載のスキャン測定検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度広視野を有して物体の高さ情報を測定するスキャン測定検査装置に関し、特に詳細には、光路切り替えミラーにより高さ情報と２次元情報とを測定することができるスキャン測定検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの高集積化に伴い、その回路パターンは微細化しており、高性能な検査装置が求められている。例えば、バンプ電極の形状及び高さを正確に測定する必要があり、このような測定に対しては共焦点方式の高さ測定装置が用いられている。この共焦点方式の高さ測定装置とは、照明光を共焦点ピンホールによりスポット光にして被検物（例えば、バンプ電極）に照射し、このスポット光の反射像を共焦点ピンホールを通過させて撮像素子で検出するものであり、セクショニング効果により被検物の高さを高精度に得ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ０２／２３２４８号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体デバイスの製造等においては、被検物の高さ情報だけでなく２次元情報の取得（例えば、２次元長さ測定等）も必要であり、このような２次元情報を測定する場合は、横画素分解能を上げる必要がある。しかしながら、高さ情報測定においては、スループットを上げるために開口数を大きくして広視野で観察することが必要であり、同じ光学系を用いて２次元情報を測定するために横画素分解能を上げることと、高さ情報を測定するために開口数を大きくすることとを同時に満足させることは難しいという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光路上に光路切り替えミラーを挿抜することにより、高さ測定光学系と２次元測定光学系とを切り替えて被検物の高さ情報及び２次元情報を取得することができるスキャン測定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】
【０００６】
前記課題を解決するために、第１の本発明に係るスキャン測定検査装置は、共焦点ピンホールの像を対物レンズ（例えば、実施形態における第１対物レンズ７）で集光して被検物に照射し、この被検物で反射した共焦点ピンホールの反射像を対物レンズ及び共焦点ピンホールを通過させて検出することにより被検物の高さ情報を取得する高さ測定光学系と、被検物で反射した光線を対物レンズ及びズームレンズ系で集光して被検物の像を変倍してこの被検物の２次元情報を取得する２次元測定光学系と、被検物と高さ測定光学系及び２次元測定光学系との間に配設された光路切り替えミラー（例えば、実施形態における第１ミラー２０）とを有し、光路切り替えミラーにより、高さ測定光学系から出射した光線を被検物に照射して反射した光線を高さ測定光学系に入射させて被検物の高さ情報を取得する状態と、被検物からの光線を２次元測定光学系に入射させて被検物の２次元情報を取得する状態とを切り替えるように構成される。
【０００７】
また、第２の本発明に係るスキャン測定検査装置は、光源（例えば、実施形態における第１照明用光源１６）、共焦点ピンホールを有する共焦点ディスク、光源からの光線を共焦点ディスクに照射して共焦点ピンホールを通過した光線を被検物に集光照射して共焦点ピンホールの像を結像する対物レンズ、及び、被検物で反射した共焦点ピンホールの反射像を対物レンズ及び共焦点ピンホールを通過させて検出する高さ情報検出手段（例えば、実施形態における高感度ＣＦカメラ１４及び低感度ＣＦカメラ１５）からなる高さ測定光学系と、対物レンズと高さ情報検出手段との光路上に挿抜される光路切り替えミラーと、この光路切り替えミラーが高さ測定光学系の光路上に挿入されたときに、切り替えミラーの光路上に延びるズームレンズ系及びこのズームレンズ系で変倍された被検物の像を検出する２次元情報検出手段（例えば、実施形態における明視野カメラ２５）からなる２次元測定光学系とを有して構成される。そして、光路切り替えミラーが高さ測定光学系の光路上から抜き出されたときは、高さ情報検出手段で被検物の高さ情報を取得し、光路切り替えミラーが高さ測定光学系の光路上に挿入されたときは、２次元情報検出手段で被検物の２次元情報を取得するように構成される。
【０００８】
このとき、光路切り替えミラーが、対物レンズと共焦点ディスクとの間の光路上に挿抜されるように構成することが好ましい。また、光路切り替えミラーが挿入される位置のテレセントリシティが０．０４ラジアン以下であることが好ましい。
【０００９】
また、光路切り替えミラーが、高さ測定光学系の光路上に挿抜される第１ミラーと、この第１ミラーと対向して配設された第２ミラーとから構成され、２次元測定光学系の光路が高さ測定光学系の光路と略平行に延びるように構成することが好ましい。さらに、この第１ミラーと第２ミラーとは一体に移動して第１ミラーが高さ測定光学系の光路上から挿抜されるように構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
第１及び第２の本発明に係るスキャン測定検査装置を以上のように構成すると、１台の装置で広視野を有する高さ測定光学系と、横画素分解能の高い２次元測定光学系とを高精度に実現することができるため、被検物の測定・検査を効率よく行うことができる。
【００１１】
また、第２の本発明に係るスキャン測定検査装置において光路切り替えミラーを対物レンズと共焦点ディスクとの間の光路上に挿抜するように構成することにより、他の光学部材に大きな影響を与えずに高さ測定光学系と２次元測定光学系とを切り替えることができる。このとき、光路切り替えミラーが挿入される位置のテレセントリシティを０．０４ラジアン以下とすることにより、２次元測定光学系が必要以上に大型化することがない。
【００１２】
なお、光路切り替えミラーを第１ミラーと第２ミラーとから構成することにより、高さ測定光学系と２次元測定光学系の光路を略平行にすることができるため、本発明に係るスキャン測定検査装置を小型化することができる。さらに、第１ミラーと第２ミラーとを一体に移動させるように構成することにより、２次元測定光学系において被検物の２次元情報を精度良く測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係るスキャン測定検査装置１を示しており、一度のスキャンで広視野の高さ測定を行う高さ測定光学系２と、ズーミングにより求めたい位置の２次元測定を高精度で行う２次元測定光学系３とから構成される。
【００１４】
高さ測定光学系２は、被検物５から光軸上に並んで、１／４λ板６、第１対物レンズ７、第２対物レンズ８、共焦点ディスク９、第１偏光ビームスプリッタ１１、第１リレーレンズ１２、ハーフプリズム１３及び高感度ＣＦカメラ１４を有しており、また、ハーフプリズム１３の側方に低感度ＣＦカメラ１５を有し、第１偏光ビームスプリッタ１１の側方に、第１コンデンサレンズ１７と第１照明用光源１６を有している。
【００１５】
この高さ測定光学系２において、第１照明用光源１６から出射された光線は第１コンデンサレンズ１７で平行光に変換され、第１偏光ビームスプリッタ１１に入射する。この第１偏光ビームスプリッタ１１は、入射した光線のうちＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する性質を有しており、反射した光線（Ｓ偏光）が共焦点ディスク９の上面に照射される。
【００１６】
共焦点ディスク９は、薄い円板状に形成されており、板厚方向に貫通する共焦点ピンホール９ａが螺旋状に多数形成され（このような構成の共焦点ディスクはニッポウディスクとも呼ばれる）、第１偏光ビームスプリッタ１１で反射された光線（照明光）を遮るように、高さ測定光学系２の光軸に対して直交するように配置されている。この共焦点ディスク９は、モータ１０により所定の回転速度で回転されており、共焦点ピンホール９ａを通過した照明光は、第２対物レンズ８及び第１対物レンズ７でステージ上に載置されている被検物５に共焦点ピンホール９ａの像として集光されて照射される。なお、図１においては２つの共焦点ピンホール９ａを図示している。
【００１７】
被検物５に集光照射された共焦点ピンホール９ａの像は、被検物５の表面（以下、「物体面Ｏ」と呼ぶ）で反射されて、再び第１対物レンズ７に入射し、この第１対物レンズ７及び第２対物レンズ８で集光されて共焦点ディスク９の下面に被検物５の表面の像を結像し、さらに、共焦点ピンホール９ａを通過する。このとき、第１照明用光源１６から出射されて共焦点ピンホール９ａを通過した照明光（Ｓ偏光）は、第１対物レンズ７と被検物５との間に配設された１／４λ板６を２回通過するため、Ｐ偏光に変換される。そのため、第１偏光ビームスプリッタ１１を透過することができ、この第１偏光ビームスプリッタ１１を通過した後、第１リレーレンズ１２で集光されてハーフプリズム１３を一部の光線が透過して高感度ＣＦカメラ１４の撮像面に共焦点ピンホール９ａの反射像として結像する。また、ハーフプリズム１３で残りの光線が反射し低感度ＣＦカメラ１５の撮像面に共焦点ピンホール９ａの反射像として結像する。なお、ハーフプリズム１３は約７０％の光線を反射し、約３０％の光線を透過するように構成されている。
【００１８】
本実施例に係るスキャン測定検査装置１において検査の対象とする被検物１０は、材質の違いにより物体面Ｏでの照明光の反射率が約２００倍程度の差が生じることがあるため、１台のカメラで共焦点ピンホール９ａの反射像を効率良く測定することは困難である。そのため、ハーフプリズム１３で透過光と反射光に分けて、被検物５の材質（反射率）に応じてそれぞれ検出感度の異なる２台のカメラ（高感度ＣＦカメラ１４及び低感度ＣＦカメラ１５）を切り替えて検出するように構成されている。このカメラ１４，１５で検出された反射像の信号は、処理装置１８に渡される。
【００１９】
また、１／４λ板６でＳ偏光をＰ偏光に変換して第１偏光ビームスプリッタ１１を透過させるように構成することにより、第１偏光ビームスプリッタ１１よりも被検物側の光学部材の表面で反射するフレア光（このフレア光は、１／４λ板６を通過していないためＳ偏光である）を第１偏光ビームスプリッタ１１で遮断して、カメラ１４，１５に入射しないようにすることができ、高さ測定の精度を向上させることができる。
【００２０】
このように、共焦点ピンホール９ａが形成された共焦点ディスク９をモータ１０により所定の速度で高速回転させることにより、この共焦点ピンホール９ａを通過した照明光がスポット光として被検物５の物体面Ｏをスキャンすることとなり、この共焦点ピンホール９ａ（スポット光）の反射像を高感度ＣＦカメラ１４若しくは低感度ＣＦカメラ１５で検出して処理装置１８で処理することにより、被検物５の高さ情報を得ることができる。
【００２１】
カメラ１４，１５の撮像面に結像される共焦点ピンホール９ａ（スポット光）の反射像は、第１対物レンズ７の焦点面が物体面Ｏに一致しているときだけ明るく写り、物体面Ｏが光軸方向に焦点面からずれているときは暗く写る。そのため、本実施例に係るスキャン測定検査装置１では、第１対物レンズ７を光軸方向に移動させて反射像の光の強度変化をカメラ１４，１５で取得して高さ情報を求めるように構成されている。以下、具体的な方法について説明する。
【００２２】
第１対物レンズ７は、駆動部１９により被検物５に対して光軸に沿って上下に移動可能なように構成されている。そのため、第１対物レンズ７の焦点面付近に被検物５の物体面Ｏが位置するようにしてこの第１対物レンズ７を上下に移動させると、第１対物レンズ７の光軸方向位置Ｚとカメラ１４，１５で検出される反射像の光の強度Ｉとの関係は、図２に示すように、第１対物レンズ７の焦点面と物体面Ｏとが一致する位置Ｚ０において、光の強度Ｉが最も大きくなるような分布を示す（以降、光の強度Ｉの最大値を「ＩＺピーク値」と呼ぶ）。よって、処理装置１８で駆動部１９を制御して第１対物レンズ７を光軸方向に移動させて、カメラ１４，１５で検出された信号のＩＺピーク値を求めることにより、そのときの第１対物レンズ７の光軸方向位置Ｚ（Ｚ０）から、被検物５の高さ情報を得ることができる。このとき、第１対物レンズ７及び第２対物レンズ８からなる結像光学系を被検物５側がテレセントリックとなるように構成することにより、第１対物レンズ７が移動してデフォーカスしてもこの結像光学系における倍率変動がないため、同一倍率で反射像を測定することができ、測定精度に影響を与えることがない。
【００２３】
なお、上述のように、共焦点ディスク９を所定の速度で高速に回転させて被検物５をスキャンしているため、被検物５（物体面Ｏ）上の多数のポイントに対する高さ情報を同時に測定することができる。このとき、物体面Ｏ上の測定範囲は、カメラ１４，１５の撮像面の撮像視野に対応し、被検物５の高さ情報の測定範囲は、第１対物レンズ７の光軸方向の移動範囲に対応する。また、物体面Ｏが高さ測定光学系２の光軸に対して傾きがあると、この物体面Ｏで反射した反射光（共焦点ピンホール９ａの反射像）が第１対物レンズ７に入射せず測定できない。そのため、高さ情報の測定可能な物体面Ｏの傾きの範囲は、第１対物レンズ７の開口数により決定される。
【００２４】
次に、２次元測定光学系３について説明する。この２次元測定光学系３は、高さ測定光学系２の光軸上で第２対物レンズ８と共焦点ディスク９との間に第１ミラー２０を挿抜することにより、２次元測定光学系３で被検物５の測定が可能なように構成されている。そのため、２次元測定光学系３は、被検物５から順に、第１対物レンズ７、第２対物レンズ８、第１ミラー２０、この第１ミラー２０の側方に配設されて第１ミラー２０と対向する第２ミラー２１、第２ミラー２１の上方に配設された第２偏光ビームスプリッタ２２、第２リレーレンズ２３、第２リレーレンズ２３を構成する２枚のレンズの間に配設されたズーム光学系２４及び明視野カメラ２５とから構成される。また、第２偏光ビームスプリッタ２２の側方には、第２コンデンサレンズ２７及び第２照明用光源２６を有している。なお、第１対物レンズ７と第２対物レンズ８は、高さ測定光学系２と共用されている。
【００２５】
この２次元測定光学系３において、第２照明用光源２６から出射された光線は第２コンデンサレンズ２７で平行光に変換され第２偏光ビームスプリッタ２２に入射する。この第２偏光ビームスプリッタ２２も、入射した光線のうちＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する性質を有しており、反射した光線（Ｓ偏光）が第２ミラー２１に入射する。そして、第２ミラー２１で側方に反射された光線はさらに第１ミラー２０で下方に反射されて第２対物レンズ８及び第１対物レンズ７で集光されて被検物５に照射される。被検物５で反射した光線は、第１対物レンズ７及び第２対物レンズ８により集光され第１ミラー２０及び第２ミラー２１で反射されて上方に出射して第２偏光ビームスプリッタ２２に入射する。
【００２６】
この２次元測定光学系３においても、第２偏光ビームスプリッタ２２で反射されたＳ偏光の光線は、１／４λ板６を２回透過してＰ偏光の光線に変換されているため、被検物５で反射された照明光は第２偏光ビームスプリッタ２２を透過することができる。そのため、第２偏光ビームスプリッタ２２よりも被検面側の光学部材の表面で発生したフレア光は第２偏光ビームスプリッタ２２で遮断されるため、被検物５のクリアな画像を取得することができる。この第２偏光ビームスプリッタ２２を透過した光線は、第２リレーレンズ２３及びズーム光学系２４により変倍されて明視野カメラ２５の撮像面に被検物５の反射像として結像される。明視野カメラ２５で検出された信号は処理装置１８に渡される。
【００２７】
なお、２次元測定光学系３においても、焦点合わせは処理装置１８から駆動部１９を制御することにより第１対物レンズ７を光軸に沿って上下に移動させることにより行われる。この第１対物レンズ７を移動させて焦点を合わせるために、２次元測定光学系３はフォーカス光学系４を有している。フォーカス光学系４は、フォーカス用光源２８、フォーカス用コンデンサレンズ２９、フォーカス用リレーレンズ３０、第１対物レンズ７と第２対物レンズ８の間のアフォーカル系に配置されたダイクロイックミラー３１、フォーカス用コンデンサレンズ２９とフォーカス用リレーレンズ３０の間の光軸上に配置されたフォーカス用ミラー３２、フォーカス用対物レンズ３３及びフォーカス用ＣＣＤカメラ３４とから構成される。
【００２８】
フォーカス用光源２８は、焦点合わせのための光線を出射するものであり、例えば、赤外線を出射する。このフォーカス光学系４において、フォーカス用光源２８から出射した光線はフォーカス用コンデンサレンズ２９で平行光に変換される。平行光に変換された光線の瞳の半分は図示しない遮光板等により遮光され、残りの半分がリレーレンズ３０に入射してリレーされダイクロイックミラー３１に入射する。ダイクロイックミラー３１は、所定の波長帯域の光線を反射し、それ以外の光線を透過するように構成されている（例えば、赤外光を反射し可視光を透過するように構成されている）。そのため、ダイクロイックミラー３１に入射したフォーカス用の照明光（赤外線）は下方に反射され、第１対物レンズ７で被検物５に集光照射される。なお、上述のように、このダイクロイックミラー３１は赤外線だけを反射するため、高さ測定光学系２や２次元測定光学系３の照明光（可視光）は透過されて高さ測定や２次元測定を妨げることはない。
【００２９】
被検物５に照射されたフォーカス用の光線は、被検物５で反射して第１結像レンズ７でコリメートされて、ダイクロイックミラー３１で側方に反射される。そして、リレーレンズ３０を経てフォーカス用ミラー３２で上方に反射される。なお、フォーカス用ミラー３２は、上述の遮光板で遮光される側に配置することにより、フォーカス用照明光源２８から出射した光線と干渉することがない。フォーカス用ミラー３２で反射した光線はフォーカス用対物レンズ３３で結像されてフォーカス用ＣＣＤカメラ３４の撮像面に結像され、検出された信号が処理装置１８に渡される。
【００３０】
そのため、第１対物レンズ７を上下に移動させてその焦点が被検物５の上面に一致したときに、フォーカス用ＣＣＤカメラ３４で検出される信号の強度（光の強度）が最大になるようにフォーカス用光学系４を構成するとともに、フォーカス用ＣＣＤカメラ３４で検出された信号の強度が最大となったときに、２次元測定光学系３により被検物５に焦点が合った明瞭な画像を取得できるように構成することにより、フォーカス用ＣＣＤカメラ３４の検出信号を用いて処理装置１８で駆動部１９を制御してオートフォーカスを行うことができる。
【００３１】
この２次元測定光学系３においては、ズーム光学系２４を構成するレンズ等を光軸方向に移動させて明視野カメラ２５で取得される被検物５の画像を変倍（拡大・縮小）するように構成されている。そのため、ズーミングにより求めたい位置の２次元測定を精度良く行うことができる。このようなズーム光学系２４の特性上、最も拡大したときに第１対物レンズ７の開口数が最大となり、それよりも縮小すると開口数は小さくなる。しかしながら、高さ測定光学系２においては、広い範囲を精度良く高さ測定する必要があり、また、上述のように開口数は大きい方が良い。そのため、高さ測定光学系２と２次元測定光学系３とを一体に構成することは困難であるが、本実施例のように第１ミラー２０で被検物５に対する光路を切り替えることにより、それぞれの用途に応じた測定を効率よく行うことができる。
【００３２】
このとき、第１ミラー２０が挿入される位置におけるテレセントリシティは０．０４ラジアン以下であることが望ましい。このテレセントリシティよりも大きいと、第１ミラー２０で反射した後の光線の光束が必要以上に大きくなり、それに伴って２次元測定光学系３が必要以上に大きくなってしまうからである。
【００３３】
この本実施例においては、２次元測定光学系３を第１ミラー２０及び第２ミラー２１を用いて高さ測定光学系２に対して略平行に延びるように構成することにより、スキャン測定検査装置１をコンパクトにしているが、第２ミラー２１を用いずに、第１ミラー２０で反射させて高さ測定光学系２に対して２次元測定光学系３が側方に延びるように構成することも可能である。
【００３４】
なお、図１に示すように、第１ミラー２０と第２ミラー２１を用いて実現する場合に、第１ミラー２０を高さ測定光学系２に対して挿抜することにより高さ測定光学系２による測定と２次元測定光学系３による測定とを切り替えることが可能であるが、第１ミラー２０を移動させると、第１ミラー２０と第２ミラー２１の位置を正確に一致させて被検物５の像を明視野カメラ２５の撮像面に正確に結像させることが難しくなる。そのため、第１ミラー２０と第２ミラー２１を図示しない筐体等で固定して一体に移動させて光路上から第１ミラ２０を挿抜するように構成することが望ましい。このように構成すると、第１ミラー２０と第２ミラー２１との位置が固定されるため、精度良く被検物５の像を明視野カメラ２５の撮像面に結像させることができる。
【００３５】
また、本実施例においては、第１ミラー２０を共焦点ディスク９と第２対物レンズ８との間の光路上に挿抜するように構成したが、このように構成することにより、他の光学部材の設計に与える影響を最小限にして高さ測定光学系２と２次元測定光学系３とを配設することができる。ただし、この第１ミラー２０は、第２対物レンズ８とダイクロイックミラー３１との間の光路上や共焦点ディスク９と第１偏光ビームスプリッタ１１との間の光路上において挿抜するように構成することも可能である。この第１ミラー２０を共焦点ディスク９と第１偏光ビームスプリッタ１１との間に配置した場合、２次元測定光学系３における焦点深度が浅くなるが、２次元情報の取得上は特に問題はない。この場合、共焦点ディスク９は回転している必要がある。
【００３６】
さらに、本実施形態では、高さ測定光学系の光路にミラーを挿入して２次元測定を行う構成のスキャン測定装置を説明したが、図１の高さ測定光学系２の位置に、２次元測定光学系３を配置し、２次元測定光学系３の位置に高さ測定光学系２を配置することによって、２次元測定光学系の光路にミラーを挿入して高さ測定を行う様に構成することもできる。この場合には、光路切り替えミラーは、第２対物レンズ８と第２偏光ビームスプリッタ２２との間、または、ダイクロックミラー３１と第２対物レンズ８との間に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るスキャン測定検査装置を示すブロック図である。
【図２】高さ測定における第１対物レンズ位置と光の強度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１  スキャン測定検査装置
２  高さ測定光学系
３  ２次元測定光学系
５  被検物
７  第１対物レンズ
９  共焦点ディスク
９ａ  共焦点ピンホール
１４  高感度ＣＦカメラ
１５  低感度ＣＦカメラ
１６  第１照明用光源
２０  第１ミラー
２１  第２ミラー
２４  ズームレンズ系
２５  明視野カメラ
【図１】
2005337935.tif 000003
【図２】
2005337935.tif 000004