(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物体の表面に直線偏光を照射して前記表面を照明する照明手段と、
前記表面から前記直線偏光の入射面に沿って発生した光のうち、前記直線偏光の振動面に交差する偏光成分を受光する受光手段とを備え、
前記照明手段および前記受光手段の各々の光路中には凹面反射鏡が配置され、
前記照明手段の光路と前記受光手段の光路との少なくとも一方には、前記入射面に交差する光路が含まれる
ことを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面検査装置において、
前記照明手段および前記受光手段の光路中には前記凹面反射鏡が１つずつ配置され、
前記照明手段の凹面反射鏡の入射光路と前記受光手段の凹面反射鏡の反射光路との少なくとも一方は、前記入射面に交差する光路である
ことを特徴とする表面検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表面検査装置において、
前記照明手段の凹面反射鏡の入射光路と反射光路とを含む面、および、前記受光手段の凹面反射鏡の入射光路と反射光路とを含む面は、互いに直交する
ことを特徴とする表面検査装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の表面検査装置において、
前記表面に形成された繰り返しパターンの繰り返し方向と前記直線偏光の振動面の前記表面における方向との成す角度を斜めの角度に設定する設定手段を備えた
ことを特徴とする表面検査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の表面検査装置において、
前記照明手段と前記受光手段との少なくとも一方の光路中には偏光補償用の光学部材が配置される
ことを特徴とする表面検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表面検査装置において、
前記光学部材の姿勢を調整する調整手段を備えた
ことを特徴とする表面検査装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の表面検査装置において、
前記直線偏光が紫外光である
ことを特徴とする表面検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検物体の表面に形成された繰り返しパターンの欠陥検査を行う表面検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検物体（例えば半導体ウエハや液晶基板など）の表面に形成された繰り返しパターンに検査用の照明光を照射し、このとき繰り返しパターンから発生する光に基づいて、繰り返しパターンの欠陥検査を行う装置が知られている。この装置は、被検物体の表面の比較的広い領域（例えば全域など）で、一括して繰り返しパターンの欠陥を検出可能であり、高スループットでの欠陥検査を可能とするものである。
【０００３】
また、検査用の照明光として直線偏光を用い、繰り返しパターンから発生する光のうち、繰り返しパターンでの偏光状態の変化に関わる成分を受光して、欠陥検査を行う装置も提案されている（例えば特許文献１を参照）。この装置では、照明系と受光系との各々に凹面反射鏡が配置され、全ての凹面反射鏡の入射光路と反射光路が検査用の照明光（直線偏光）の入射面内に含まれるような配置となっている。
【特許文献１】国際公開２００５／０４０７７６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】
しかし、上記の構成では、被検物体の表面の各点（繰り返しパターン）での偏光状態の変化（シグナル成分）に、照明系と受光系との各々に配置された凹面反射鏡の各反射点での偏光状態の変化（ノイズ成分）が加算される。さらに、このノイズ成分は、被検物体の表面の各点（繰り返しパターン）ごとに異なる大きさで加算され、上記した照明系と受光系の各凹面反射鏡の配置に応じた大きなバラツキを持っている。したがって、ノイズ成分のバラツキの影響で、被検物体の表面の各点でのシグナル成分を正確に捉えることができず、繰り返しパターンの欠陥検査を高精度に行うことができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、照明系と受光系の各凹面反射鏡の配置に応じたノイズ成分のバラツキを小さく抑えることができる表面検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表面検査装置は、被検物体の表面に直線偏光を照射して前記表面を照明する照明手段と、前記表面から前記直線偏光の入射面に沿って発生した光のうち、前記直線偏光の振動面に交差する偏光成分を受光する受光手段とを備え、前記照明手段および前記受光手段の各々の光路中には凹面反射鏡が配置され、前記照明手段の光路と前記受光手段の光路との少なくとも一方には、前記入射面に交差する光路が含まれるものである。
【０００７】
また、上記の表面検査装置において、前記照明手段および前記受光手段の光路中には前記凹面反射鏡が１つずつ配置され、前記照明手段の凹面反射鏡の入射光路と前記受光手段の凹面反射鏡の反射光路との少なくとも一方は、前記入射面に交差する光路であることが好ましい。
また、上記の表面検査装置において、前記照明手段の凹面反射鏡の入射光路と反射光路とを含む面、および、前記受光手段の凹面反射鏡の入射光路と反射光路とを含む面は、互いに直交することが好ましい。
【０００８】
また、上記の表面検査装置において、前記表面に形成された繰り返しパターンの繰り返し方向と前記直線偏光の振動面の前記表面における方向との成す角度を斜めの角度に設定する設定手段を備えることが好ましい。
また、上記の表面検査装置において、前記照明手段と前記受光手段との少なくとも一方の光路中には偏光補償用の光学部材が配置されることが好ましい。
【０００９】
また、上記の表面検査装置において、前記光学部材の姿勢を調整する調整手段を備えることが好ましい。
また、上記の表面検査装置において、前記直線偏光は紫外光であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の表面検査装置によれば、照明系と受光系の各凹面反射鏡の配置に応じたノイズ成分のバラツキを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
本実施形態の表面検査装置１０は、図１に示す通り、被検物体２０を支持するステージ１１と、照明系１３と、受光系１４と、画像処理部１５とで構成される。
被検物体２０は、例えば半導体ウエハや液晶ガラス基板などである。被検物体２０の表面（レジスト層）の各点には、図２に示す通り、検査すべき繰り返しパターン２２が形成されている。繰り返しパターン２２は、配線パターンやホールパターンなどである。繰り返しパターン２２のライン部の配列方向（Ｘ方向）を「繰り返しパターン２２の繰り返し方向」という。なお、繰り返しパターン２２がホールパターンの場合、各々のライン部は、複数のホールを一次元的に配列して成る。
【００１２】
本実施形態の表面検査装置１０は、半導体回路素子や液晶表示素子の製造工程において、被検物体２０の表面に形成された繰り返しパターン２２の欠陥検査を自動で行う装置である。繰り返しパターン２２の欠陥とは、被検物体２０に対する露光時のデフォーカス欠陥やレジストの膜厚ムラや傷などの形状変化である。露光時の欠陥は、被検物体２０のショット領域ごとに現れる。被検物体２０は、表面（レジスト層）への露光・現像後、不図示の搬送系によってカセットまたは現像装置から運ばれ、ステージ１１に吸着される。
【００１３】
ステージ１１は、被検物体２０を上面に載置して例えば真空吸着により固定保持する。また、ステージ１１には不図示の回転機構が設けられ、その回転軸は被検物体２０を載置する上面に垂直である。回転機構によってステージ１１を回転させ、その上面に載置された被検物体２０を回転させることで、上記の繰り返しパターン２２の繰り返し方向（図２のＸ方向）を、被検物体２０の表面内で回転させることができる。
【００１４】
このような回転の最中に、不図示のアライメント系は、被検物体２０の外縁部を照明し、外縁部に設けられた外形基準（例えばノッチ）の回転方向の位置に基づいて、繰り返しパターン２２の向きを検出する。そして、繰り返しパターン２２の繰り返し方向（Ｘ方向）が所望の方向になると、ステージ１１の回転が停止される。
繰り返しパターン２２の所望の方向は、例えば、照明系１３から繰り返しパターン２２に照射される照明光Ｌ１の入射面３Ａ（図２）を基準とし、この入射面３Ａの方向と繰り返しパターン２２の繰り返し方向（Ｘ方向）との成す角度φによって定められる。本実施形態では、角度φを斜めの角度に設定する（０度＜φ＜９０度）。角度φは例えば４５度である。また、角度φは３０度〜６０度の間の任意の角度に設定することが好ましい。
【００１５】
照明光Ｌ１の入射面３Ａとは、被検物体２０の表面の中心における代表的な入射面であり、照明光Ｌ１のうち表面の中心に照射される主光線の照射方向と被検物体２０の表面の法線とを含む平面である。被検物体２０の表面では、中心における入射面３Ａに限らず、表面の各点ごとに照明光Ｌ１の入射面を定義することができる。
図１(ａ)は、入射面３Ａを紙面に一致させて示した図である。図１(ｂ)は、図１(ａ)の装置を側方から見た図であり、入射面３Ａは紙面に垂直となっている。図１(ｂ)には入射面３Ａの一部を太い点線で示した。
【００１６】
照明系１３は、被検物体２０の表面に形成された繰り返しパターン２２（図２）に対して検査用の照明光Ｌ１を照射する手段であって、光源３１と、波長選択フィルタ３２と、ライトガイドファイバ３３と、偏光フィルタ３４と、凹面反射鏡３５とで構成されている（偏心光学系）。この照明系１３は、被検物体２０側に対してテレセントリックな光学系である。
【００１７】
光源３１は、ハロゲンランプやメタルハライドランプや水銀ランプなどの安価な放電光源である。波長選択フィルタ３２は、光源３１から出射される光のうち所定波長の輝線スペクトル（狭帯域のスペクトル）を選択的に透過する。
例えば、光源３１が水銀ランプの場合、光源３１から出射される光の波長域は、２４０ｎｍ〜６００ｎｍ程度であり、紫外域から可視域までの領域を含む。また、波長選択フィルタ３２の透過波長域は、例えば、５４６ｎｍ(ｅ線),４３６ｎｍ(ｇ線),４０５ｎｍ(ｈ線),３６５ｎｍ(ｉ線),３１３ｎｍ(ｊ線),２６５ｎｍ,２４８ｎｍなどである。不図示の切り替え機構によって、複数の波長選択フィルタ３２の何れか１つが光路中に挿入される。
【００１８】
ライトガイドファイバ３３は、波長選択フィルタ３２から出射される光を伝送し、発散光束の照明光（非偏光）を射出する。
偏光フィルタ３４は、ライトガイドファイバ３３の射出端近傍に配置され、その透過軸が所定の方位に設定される。そして、ライトガイドファイバ３３からの発散光束の照明光（非偏光）を、透過軸の方位に応じた偏光状態（つまり直線偏光）に変換する。偏光フィルタ３４の透過軸の方位は、本実施形態において、繰り返しパターン２２（図２）に対する照明光Ｌ１の入射面３Ａと平行である。
【００１９】
凹面反射鏡３５は、球面の内側を反射面とした反射鏡であり、前側焦点がライトガイドファイバ３３の射出端と略一致、後側焦点が被検物体２０の表面と略一致するように配置される。このため、偏光フィルタ３４からの発散光束の照明光Ｌ０（直線偏光）は、凹面反射鏡３５によってコリメートされ、平行光束の検査用の照明光Ｌ１として被検物体２０の表面の繰り返しパターン２２に照射される（いわゆるテレセントリック照明）。
【００２０】
このとき、被検物体２０の表面の比較的広い領域（例えば全域など）の各点に対して、斜め上方から略一定の角度条件で、検査用の照明光Ｌ１を入射させることができる。これは、ライトガイドファイバ３３からの光束を発散させた後、凹面反射鏡３５でコリメートすることにより実現する。被検物体２０の表面の全域を照明すれば、表面の全域で一括して繰り返しパターン２２の欠陥を検出可能となり、高スループットでの欠陥検査が可能となる。
【００２１】
ここで、本件では、ライトガイドファイバ３３の中心から出射して凹面反射鏡３５の中心に入射する光（つまり発散光束の照明光Ｌ０の主光線）の光路を“凹面反射鏡３５の入射光路５Ａ”という。また、凹面反射鏡３５の中心で反射して被検物体２０の表面の中心に到達する光（つまり平行光束の照明光Ｌ１の主光線）の光路を“凹面反射鏡３５の反射光路５Ｂ”という。
【００２２】
凹面反射鏡３５の入射光路５Ａおよび反射光路５Ｂのうち、反射光路５Ｂは、もちろん照明光Ｌ１の入射面３Ａ（図１(ａ)の紙面）内に含まれている。一方、入射光路５Ａは、凹面反射鏡３５の配置（向き）に応じて、入射面３Ａ内に含まれるようにも、入射面３Ａに交差するようにも可能である。
本実施形態では、入射光路５Ａが入射面３Ａ内に含まれるように、凹面反射鏡３５を配置した。この場合、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａと反射光路５Ｂとを含む面（この面の一部を図１(ｂ)には太い破線５Ｃで示した）も、入射面３Ａ内に含まれる。このため、ライトガイドファイバ３３からの光は入射面３Ａ（図１(ａ)の紙面）に沿って進行し、凹面反射鏡３５を介して繰り返しパターン２２に照射される。
【００２３】
さらに、本実施形態では、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａ上に配置された偏光フィルタ３４の透過軸の方位を入射面３Ａと平行にしたので、偏光フィルタ３４から凹面反射鏡３５に入射する照明光Ｌ０の振動面は、その方向を図３に矢印で示す通り、凹面反射鏡３５の各点において入射面３Ａと平行になる。照明光Ｌ０の振動面とは、照明光Ｌ０の進行方向と電気(または磁気)ベクトルの振動方向とを含む平面のことである。各矢印の近傍の数値は、照明光Ｌ０の回転量(度)を表している。
【００２４】
そして、この照明光Ｌ０が凹面反射鏡３５で反射する際には、凹面反射鏡３５の各反射点ごとに、入射／反射の角度条件に応じた異なる偏光作用を受け、検査用の照明光Ｌ１となる。具体的には、凹面反射鏡３５の各反射点のうち、入射面３Ａ内の反射点では偏光状態が保持され、入射面３Ａから外れた反射点では偏光状態が僅かに変化する。偏光状態の変化とは、直線偏光（照明光Ｌ０）の楕円化である。
【００２５】
このため、凹面反射鏡３５から出射される検査用の照明光Ｌ１には偏光状態の不均一が生じ、入射面３Ａ内を進行する光は照明光Ｌ０と同様の直線偏光、入射面３Ａから外れた光は僅かに楕円化した偏光となる。ここで、楕円偏光の位相を考慮せず、楕円偏光の電気(または磁気)ベクトルの振動方向のみ考えることにする。この場合、直線偏光の楕円化とは、直線偏光の振動面の回転と等価である。そして、検査用の照明光Ｌ１のうち、入射面３Ａから外れた光は、僅かに振動面の回転した直線偏光と考えることができる。
【００２６】
検査用の照明光Ｌ１の振動面に関し、被検物体２０の表面の各点に入射する際の振動面を図示すると、例えば図４に矢印で示すようになる。図４から分かるように、照明光Ｌ１の振動面は、被検物体２０の表面の各点のうち、入射面３Ａ内の点では入射面３Ａと平行（つまりｐ偏光）になるが、入射面３Ａから外れた点では入射面３Ａに対して僅かに回転している。各々の矢印の近傍には照明光Ｌ１の振動面の回転量θ1(度)の具体例を数値で示した。
【００２７】
このように、上記の照明系１３では、被検物体２０の表面の各点のうち、入射面３Ａ内の点（繰り返しパターン２２）には、入射面３Ａと平行な振動面の直線偏光（ｐ偏光）を照射すると共に、入射面３Ａから外れた点（繰り返しパターン２２）には、入射面３Ａに対して僅かに振動面が回転した直線偏光を照射することになる。
そして、図２に示すように、繰り返しパターン２２の繰り返し方向（Ｘ方向）と、照明光Ｌ１の入射面３Ａの方向との成す角度φを、斜めの角度（０度＜φ＜９０度）に設定する場合は、被検物体２０の表面における照明光Ｌ１の振動面の方向（図４）と、繰り返しパターン２２の繰り返し方向(Ｘ方向)との成す角度も、斜めの角度に設定することができる。この角度は例えば４５度であり、３０度〜６０度の間の任意の角度に設定される。
【００２８】
このように、検査用の照明光Ｌ１は、被検物体２０の表面における振動面の方向（図４）が、繰り返しパターン２２の繰り返し方向(Ｘ方向)に対して所定の角度（例えば４５度）だけ傾いた状態で、つまり繰り返しパターン２２を斜めに横切るような状態で、繰り返しパターン２２に入射する。このような照明光Ｌ１と繰り返しパターン２２との角度状態は、被検物体２０の表面の全域において略均一である。
【００２９】
上記の照明光Ｌ１（図４）を用いて繰り返しパターン２２を照明すると、繰り返しパターン２２の異方性に起因する構造性複屈折（form birefringence）によって偏光状態が変化し、直線偏光の振動面が回転する（ここでも楕円偏光の位相を考慮せずに説明した）。そして、繰り返しパターン２２から各点での入射面（中心では入射面３Ａ）に沿って、偏光状態の変化した正反射光Ｌ２（図１）が発生する。
【００３０】
繰り返しパターン２２による振動面の回転（楕円化）の詳細な説明は、本出願人が既に出願した国際公開２００５／０４０７７６号パンフレットに記載されているので、ここでは詳しい説明を省略する。
なお、本実施形態では、繰り返しパターン２２のピッチ（例えば１１０ｎｍ）が照明光Ｌ１の波長（２４０ｎｍ〜６００ｎｍ程度の波長域）と比較して十分小さいため、照明光Ｌ１が照射されたときに、繰り返しパターン２２から回折光が発生することはない。
【００３１】
本実施形態の表面検査装置１０は、直線偏光の照明光Ｌ１（図４）によって被検物体２０の表面の繰り返しパターン２２を照明し、このとき繰り返しパターン２２から発生する正反射光Ｌ２を受光系１４に導き、その偏光状態（つまり振動面の回転量）に基づいて、繰り返しパターン２２の欠陥検査を行うものである。
被検物体２０の表面の各点（繰り返しパターン２２）から発生した正反射光Ｌ２の振動面を模式的に図示すると、例えば図５に矢印で示すようになる。正反射光Ｌ２の振動面の回転量θ2は、各々、シグナル成分（繰り返しパターン２２での構造性複屈折による振動面の回転量θS）に、図４のノイズ成分（照明光Ｌ１の振動面の回転量θ1）が加算された大きさとなっている。
【００３２】
受光系１４（図１）は、凹面反射鏡３６と、偏光フィルタ３７と、集光レンズ３８と、撮像素子３９とで構成される（偏心光学系）。受光系１４も、照明系１３と同様、被検物体２０側に対してテレセントリックな光学系である。
凹面反射鏡３６は、照明系１３の凹面反射鏡３５と同様の構成であり、概略、被検物体２０の表面の繰り返しパターン２２から発生した正反射光Ｌ２（図５）を反射して集光光束に変換する（図１の正反射光Ｌ３）。そして、この正反射光Ｌ３は、偏光フィルタ３７を透過した後、集光レンズ３８を介して、撮像素子３９の撮像面に入射する。
【００３３】
ここで、受光系１４の凹面反射鏡３６についても、照明系１３の凹面反射鏡３５と同様に、被検物体２０の中心から発生して凹面反射鏡３６の中心に入射する光（つまり正反射光Ｌ２の主光線）の光路を“凹面反射鏡３６の入射光路６Ａ”という。また、凹面反射鏡３６の中心で反射して撮像素子３９の撮像面の中心に入射する光（つまり正反射光Ｌ３の主光線）の光路を“凹面反射鏡３６の反射光路６Ｂ”という。
【００３４】
凹面反射鏡３６の入射光路６Ａおよび反射光路６Ｂのうち、入射光路６Ａは、もちろん照明光Ｌ１の入射面３Ａ（図１(ａ)の紙面）内に含まれている。一方、反射光路６Ｂは、凹面反射鏡３６の配置（向き）に応じて、入射面３Ａ内に含まれるようにすることも、入射面３Ａに交差するようにすることも可能である。
本実施形態では、反射光路６Ｂが入射面３Ａに交差するように、凹面反射鏡３６を配置した。入射面３Ａに対する反射光路６Ｂの傾き角をψとして図１(ｂ)に示した。
【００３５】
また、本実施形態では、凹面反射鏡３６の入射光路６Ａと反射光路６Ｂとを含む面(図１(ｂ)の紙面に一致)(この面の一部を図１(ａ)には太い破線６Ｃで示した）が、入射面３Ａに対して直交するように、凹面反射鏡３６を配置した。このとき、凹面反射鏡３６の入射光路６Ａと反射光路６Ｂとを含む面(６Ｃ)、および、照明系１３の凹面反射鏡３５の入射光路５Ａと反射光路５Ｂとを含む面(５Ｃ)は、互いに直交することになる。
【００３６】
本実施形態では、受光系１４の凹面反射鏡３６の配置を上記のようにしたので、被検物体２０の表面の各点（繰り返しパターン２２）からの正反射光Ｌ２（図５）は入射面３Ａに沿って進行し、凹面反射鏡３６で反射した後の正反射光Ｌ３は、入射面３Ａから外れた方向（傾き角ψの方向）に進行する光となる。
凹面反射鏡３６の各点に入射する正反射光Ｌ２の振動面は、被検物体２０の表面の各点（繰り返しパターン２２）から発生したときの振動面（例えば図５）と同じであり、その回転量θ2の大きさが、シグナル成分（繰り返しパターン２２での振動面の回転量θS）と、図４のノイズ成分（照明系１３の凹面反射鏡３５での振動面の回転量θ1）とを加算した値に相当する。
【００３７】
そして、正反射光Ｌ２が凹面反射鏡３６で反射する際には、凹面反射鏡３６の各反射点ごとに、入射／反射の角度条件に応じた異なる偏光作用を受けて、正反射光Ｌ３となる。正反射光Ｌ３の振動面の回転量θ3は、凹面反射鏡３６の各点に入射する正反射光Ｌ２の振動面の回転量θ2（図５）とは異なる大きさを有し、この回転量θ2（図５）に図６のノイズ成分（凹面反射鏡３６での振動面の回転量θ4）が加算された大きさとなる。
【００３８】
つまり、正反射光Ｌ３の振動面の回転量θ3は、図７に示した通り、シグナル成分（繰り返しパターン２２での振動面の回転量θS）と、図４のノイズ成分（照明系１３の凹面反射鏡３５での振動面の回転量θ1）と、図６のノイズ成分（受光系１４の凹面反射鏡３６での振動面の回転量θ4）とを加算した値に等しくなる。そして、このような偏光状態の正反射光Ｌ３が偏光フィルタ３７（図１）に導かれる。
【００３９】
偏光フィルタ３７は、集光レンズ３８の近傍に配置され、その透過軸の方位が、照明光Ｌ１の入射面３Ａと等価な面に対して垂直である。すなわち、この偏光フィルタ３７は、照明系１３の偏光フィルタ３４に対し、それぞれの透過軸が互いに直交するように配置される（クロスニコルの配置）。
このため、凹面反射鏡３６からの正反射光Ｌ３は、偏光フィルタ３７を透過する際に、その透過軸の方位に応じた偏光成分（すなわち直線偏光の照明光Ｌ１の振動面に交差する偏光成分）のみが抽出される。この偏光成分は、繰り返しパターン２２から発生して凹面反射鏡３６で反射した後の正反射光Ｌ３の偏光状態（図７の振動面の回転量θ3）に応じた成分であり、本実施形態では正反射光Ｌ３の振動面を入射面３Ａに直交する面６Ｃに投影した大きさを有し、集光レンズ３８を介して撮像素子３９の撮像面に入射する。
【００４０】
このとき、撮像素子３９の撮像面には、被検物体２０の表面の各点（繰り返しパターン２２）から発生して凹面反射鏡３６で反射した後の正反射光Ｌ３のうち、正反射光Ｌ３の偏光状態（図７の振動面の回転量θ3）に応じた偏光成分によって、被検物体２０の表面の反射像が形成される。
撮像素子３９は、凹面反射鏡３６と集光レンズ３８とを介して、被検物体２０の表面と共役な位置に配置される。撮像素子３９は、例えばＣＣＤ撮像素子などであり、撮像面に形成された被検物体２０の表面の反射像を光電変換して、画像信号を画像処理部１５に出力する。
【００４１】
画像処理部１５は、撮像素子３９から出力される画像信号に基づいて、被検物体２０の反射画像を取り込む。この反射画像には、被検物体２０の表面の各点（繰り返しパターン２２）から発生して凹面反射鏡３６で反射した後の正反射光Ｌ３の偏光状態（図７の振動面の回転量θ3）に応じた明暗が現れる。
画像処理部１５は、被検物体２０の反射画像を取り込むと、その輝度情報と例えば良品サンプルの反射画像の輝度情報とを比較する。良品サンプルとは、理想的な形状で欠陥のない繰り返しパターン２２を表面全域に形成したものである。
【００４２】
画像処理部１５は、良品サンプルの反射画像の輝度値を基準とし、被検物体２０の反射画像の輝度値の変化量を測定する。得られた輝度値の変化量は、繰り返しパターン２２の形状変化（露光時のデフォーカス欠陥やレジストの膜厚ムラなど）による正反射光Ｌ３の偏光状態（図７の振動面の回転量θ3）の変化を表している。
そして、画像処理部１５は、被検物体２０の反射画像における輝度値の変化量に基づいて、繰り返しパターン２２の欠陥を検出する。例えば、輝度値の変化量が予め定めた閾値（許容値）より大きければ「欠陥」と判定し、閾値より小さければ「正常」と判定すればよい。また、良品サンプルを使わずに、被検物体２０の反射画像の中での輝度値の変化量を所定の閾値と比較してもよい。
【００４３】
このように、本実施形態の表面検査装置１０では、直線偏光の照明光Ｌ１によって繰り返しパターン２２を照明し、繰り返しパターン２２から発生して凹面反射鏡３６で反射した後の正反射光Ｌ３の偏光状態（図７の振動面の回転量θ3）に応じて被検物体２０の反射画像を取り込むため、この反射画像の明暗に基づいて繰り返しパターン２２の欠陥を検出することができる。さらに、繰り返しパターン２２からの正反射光Ｌ２(Ｌ３)を欠陥検査に用いるため、照明光Ｌ１の波長が可視域（例えば５４６ｎｍ）であっても、パターンの微細化に対応できる。欠陥検出の感度を最も高くするには、直線偏光の照明光Ｌ１の振動面の方向(図４)と繰り返しパターン２２の繰り返し方向(Ｘ方向)との成す角度を４５度に設定することが好ましい。
【００４４】
また、本実施形態の表面検査装置１０では、照明系１３および受光系１４の各々の光路中に凹面反射鏡３５,３６を配置し、凹面反射鏡３５からの直線偏光の照明光Ｌ１の入射面３Ａを基準として、凹面反射鏡３５,３６の配置（向き）を次のように設定した。つまり、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａが入射面３Ａ内に含まれ、凹面反射鏡３６の反射光路６Ｂが入射面３Ａに交差するように設定した。
【００４５】
したがって、照明系１３と受光系１４の配置が入射面３Ａに対して非対称になるため、光学系（凹面反射鏡３５,３６）の配置に起因する２種類のノイズ成分（図４,図６の回転量θ1,θ4）の加算値（図８の回転量θ1＋θ4）において、そのバラツキを小さく抑えることができる。図８の例において、ノイズ成分の加算値（図８の回転量θ1＋θ4）のバラツキは、最大値(２.１３)と最小値(−１.９７)との間の狭い範囲に収まっている。
【００４６】
２種類のノイズ成分（図４,図６）を互いに比較すると分かるように、図４のノイズ成分（凹面反射鏡３５での振動面の回転量θ1）の絶対値は、入射面３Ａに近い反射点ほど小さく、入射面３Ａから遠い反射点ほど大きくなる。これに対し、図６のノイズ成分（凹面反射鏡３６での振動面の回転量θ3）の絶対値は、入射面３Ａに直交する面６Ｃ（凹面反射鏡３６の入射光路６Ａと反射光路６Ｂとを含む面）に近い反射点ほど小さく、この面６Ｃから遠い反射点ほど大きくなる。
【００４７】
つまり、２種類のノイズ成分（図４,図６の回転量θ1,θ4）は互いに９０度回転したような分布となっている。これは、凹面反射鏡３５,３６の配置（向き）を、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａが入射面３Ａ内に含まれ、凹面反射鏡３６の反射光路６Ｂが入射面３Ａに交差するように設定したからである。そして、このような２種類のノイズ成分（図４,図６の回転量θ1,θ4）が加算されると、図８に示す通り、そのバラツキが小さく抑えられる。
【００４８】
ここで、比較例のノイズ成分を図９に示す。この比較例は、従来のように照明系の凹面反射鏡の入射光路と受光系の凹面反射鏡の反射光路との双方が入射面内に含まれる構成に対応する。このように照明系と受光系の配置を入射面に対して対称にした場合、照明系の凹面反射鏡での振動面の回転量と受光系の凹面反射鏡での振動面の回転量は、共に、図４に示す回転量θ1に等しくなる。したがって、両方のノイズ成分が加算されたときの回転量は、図９に示す通り、各々の回転量θ1の単純加算となり、約２倍の大きさになる。
【００４９】
これに対して、本実施形態の表面検査装置１０では、照明系１３と受光系１４とが入射面３Ａに対して非対称に配置され、２種類のノイズ成分（図４,図６の回転量θ1,θ4）が互いに９０度回転したような分布となるため、比較例（図９）のような単純加算を回避することができる。そして、２種類のノイズ成分の加算値（図８の回転量θ1＋θ4）において、そのバラツキを小さく抑えることができる。
【００５０】
上記のシミュレーション結果において、本実施形態のノイズ成分の加算値（図８の回転量θ1＋θ4）のバラツキは、比較例のノイズ成分の加算値（図９の回転量２×θ1）のバラツキの約２/３となっている。これは、図８に示す回転量θ1＋θ4の最大値と最小値との差（４.１）と、図９のに示す回転量２×θ1の最大値と最小値の差（６.０８）との比からも明らかである。
【００５１】
本実施形態の表面検査装置１０では、上記のように、２種類のノイズ成分の加算値（図８の回転量θ1＋θ4）のバラツキを小さく抑えることができるため、被検物体２０の表面の各点（繰り返しパターン２２）において、繰り返しパターン２２の欠陥検査の偏光条件（照明系１３と受光系１４とのクロスニコルの条件）のバラツキが小さく抑えられ、その偏光条件をより均一に保つことができる。
【００５２】
したがって、繰り返しパターン２２の欠陥検査のために取り込んだ被検物体２０の反射画像の輝度情報において、光学系（凹面反射鏡３５,３６）に起因する明るさムラが小さく抑えられ、２種類のノイズ成分（図４,図６の回転量θ1,θ4）がシグナル成分（繰り返しパターン２２での回転量θS）に加算されても、シグナル成分を正確に捉えることが可能となる。その結果、高精度に繰り返しパターン２２の欠陥検査を行うことができる。
【００５３】
さらに、凹面反射鏡３５,３６の各反射点における振動面の回転量（図４,図６の回転量θ1,θ4）の絶対値を小さくし、非点収差の増大を抑えるためには、凹面反射鏡３５,３６に入射する光（照明光Ｌ０,正反射光Ｌ２）の入射角度を出来るだけ小さくすることが望ましい。本実施形態では、その入射角度を例えば１５度以下とした。
また、本実施形態の表面検査装置１０では、凹面反射鏡３６の入射光路６Ａと反射光路６Ｂとを含む面(６Ｃ)、および、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａと反射光路５Ｂとを含む面(５Ｃ)が、互いに直交するように配置したので、２種類のノイズ成分（図４,図６の回転量θ1,θ4）の加算によって、最も効率よくノイズ成分のバラツキを抑えることができる。つまり、２種類のノイズ成分（図４,図６の回転量θ1,θ4）の最大値付近と最小値付近とを組み合わせた加算が可能となり、バラツキを最も小さくすることができる。
【００５４】
また、本実施形態の表面検査装置１０では、上記した偏光条件の均一性の確保に加え、照明系１３と受光系１４の被検物体２０側のテレセントリック性によって、被検物体２０の表面に対する照明光Ｌ１の入射角度（および正反射光Ｌ２の出射角度）の均一性も良好に保つことができる。したがって、より高精度な欠陥検査が可能となる。
さらに、照明光Ｌ１の波長は、可視域（例えば５４６ｎｍ）でも構わないが、より短波長の紫外域（例えば２４８ｎｍ〜３６５ｎｍのＤＵＶ領域）とすることが好ましい。紫外域の照明光Ｌ１を用いれば、被検物体２０の下地層からの戻り光（バックグランド成分）を小さくすることができ、可視域の照明光Ｌ１を用いる場合と比べて感度の高い欠陥検査を行うことができる。
【００５５】
ただし、正反射光による欠陥検査を行うためには、紫外域の照明光Ｌ１であっても繰り返しパターン２２から回折光が発生しない波長範囲（例えば２４８ｎｍ〜３６５ｎｍ）を用いることが好ましい。この波長範囲であれば安価な放電光源（例えば水銀ランプなど）を使用できるという利点もある。なお、振動面の回転量をシミュレーションで確認したところ、紫外光(３６５ｎｍ)と可視光(５４６ｎｍ)との差は殆ど無かった（２％程度）。
【００５６】
（第２実施形態）
ここでは、図１０に示す表面検査装置４０を例に説明する。
表面検査装置４０では、照明系１３,受光系１４の凹面反射鏡３５,３６の配置（向き）を、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａが入射面３Ａに交差して、凹面反射鏡３６の反射光路６Ｂが入射面３Ａ内に含まれるように設定した。入射面３Ａに対する入射光路５Ａの傾き角をψとして図１０(ｂ)に示した。
【００５７】
また、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａと反射光路５Ｂとを含む面(５Ｃ)（図１０(ｂ)の紙面に一致）が、入射面３Ａ（図１０(ａ)の紙面）に対して直交し、凹面反射鏡３６の入射光路６Ａと反射光路６Ｂとを含む面(６Ｃ)に対して直交するように設定した。それ以外の構成は、第１実施形態の表面検査装置１０と同様である。
第２実施形態の表面検査装置４０では、発散光束の照明光Ｌ０が入射面３Ａに対して傾いた方向から凹面反射鏡３５に入射し、そこで反射した後、入射面３Ａ内に偏向される。そして、入射面３Ａに沿って進行する光（平行光束の照明光Ｌ１）が、繰り返しパターン２２に照射される。この場合、凹面反射鏡３５の各反射点での振動面の回転量は、図６の回転量θ4に略等しくなる。
【００５８】
さらに、被検物体２０の表面の各点（繰り返しパターン２２）から入射面３Ａに沿って発生した正反射光Ｌ２は、凹面反射鏡３６で反射した後も、入射面３Ａ内を進行し（正反射光Ｌ３）、偏光フィルタ３７などを介して撮像素子３９の撮像面に入射する。この場合、凹面反射鏡３６の各反射点での振動面の回転量は、図４の回転量θ1に略等しくなる。
上記のように構成された第２実施形態の表面検査装置４０でも、照明系１３と受光系１４の配置が入射面３Ａに対して非対称なため、光学系（凹面反射鏡３５,３６）の配置に起因するノイズ成分の加算値（図８の回転量θ1＋θ4）のバラツキを小さく抑えることができる。その結果、繰り返しパターン２２の欠陥検査を高精度に行うことができる。凹面反射鏡３５,３６に対する光の入射角度を第１実施形態と同様の角度（例えば１５度以下）とした場合、振動面の回転量は第１実施形態と同程度である。
【００５９】
また、第２実施形態の表面検査装置４０でも、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａと反射光路５Ｂとを含む面(５Ｃ)、および、凹面反射鏡３６の入射光路６Ａと反射光路６Ｂとを含む面(６Ｃ)が、互いに直交するので、２種類のノイズ成分（図４,図６の回転量θ1,θ4）の加算によって、最も効率よくノイズ成分のバラツキを抑えることができる。
（第３実施形態）
ここでは、図１１に示す表面検査装置５０を例に説明する。
【００６０】
表面検査装置５０は、第１実施形態の表面検査装置１０（図１）の照明系１３と受光系１４との各々に偏光補償板５１,５２を配置したものである。その他の構成は、第１実施形態の表面検査装置１０と同様である。
偏光補償板５１は、照明系１３の偏光フィルタ３４と凹面反射鏡３５との間の光路中に傾けて配置される。図１１(ａ)には、凹面反射鏡３５の入射光路５Ａに対する偏光補償板５１の傾き角をαとして示した。
【００６１】
偏光補償板５２は、受光系１４の凹面反射鏡３６と偏光フィルタ３７との間の光路中に傾けて配置される。図１１(ｂ)には、凹面反射鏡３６の反射光路６Ｂに対する偏光補償板５２の傾き角をβとして示した。
偏光補償板５１,５２は、偏光補償用の光学部材であり、高屈折率の光学ガラスからなる平行平面板である。高屈折率の光学ガラスとしては、例えばランタンフリント(ＬａＦ)系のガラスや重ランタンフリント(ＬａＳＦ)系のガラスなどを用いることが好ましく、例えば光ガラス(株)製のＥ−ＬＡＳＦＨ９（ｎｄ＝１.９０２６５,νｄ＝３５.７０）や、(株)オハラ製のＳ−ＬＡＨ６５（ｎｄ＝１.８０４００,νｄ＝４６.６）などを用いることが考えられる。また、その他の光学ガラスやアクリルやプラスチックなど、屈折率を有する透明材料であれば、偏光補償板５１,５２として用いることができる。ただし、偏光補償の性能は、材料の屈折率が大きいほど高くなる。
【００６２】
第３実施形態の表面検査装置５０では、発散光束の照明光Ｌ０を照明系１３の偏光補償板５１に入射させ、ここで照明光Ｌ０の偏光状態を変化させた後、凹面反射鏡３５に入射させる。
偏光補償板５１に入射する照明光Ｌ０が発散光束で、偏光補償板５１が入射光路５Ａに対して傾いている（傾き角α）ため、偏光補償板５１の各点における照明光Ｌ０の入射角度は、偏光補償板５１の傾き方向に沿って少しずつ異なる。
【００６３】
したがって、偏光補償板５１を通過させることで、予め、凹面反射鏡３５の各反射点での振動面の回転量θ1（図４）を相殺できるような偏光状態の変化（振動面の回転量δ1）を、照明光Ｌ０に付加することができる。
そして、偏光補償板５１を通過した後の照明光Ｌ０が凹面反射鏡３５に入射し、そこで反射した後の照明光Ｌ１が繰り返しパターン２２に照射される。
【００６４】
このような照明系１３での振動面の回転量（ノイズ成分）は、偏光補償板５１の各点で付加された回転量δ1と、凹面反射鏡３５の各反射点での回転量θ1とが加算された大きさ（θ1＋δ1）となり、例えば図１２に示すように図４と比べて非常に小さな値となる。
さらに、繰り返しパターン２２から発生した正反射光Ｌ２は、受光系１４の凹面反射鏡３６で反射した後（正反射光Ｌ３）、偏光補償板５２に入射する。
【００６５】
偏光補償板５２に入射する正反射光Ｌ３が集光光束で、偏光補償板５２が反射光路６Ｂに対して傾いている（傾き角β）ため、偏光補償板５２の各点における正反射光Ｌ３の入射角度は、偏光補償板５２の傾き方向に沿って少しずつ異なる。
したがって、偏光補償板５２を通過させることで、凹面反射鏡３６の各反射点での振動面の回転量θ4（図６）を相殺できるような偏光状態の変化（振動面の回転量δ4）を、正反射光Ｌ３に付加することができる。
【００６６】
そして、偏光補償板５２を通過した後の正反射光Ｌ３が、偏光フィルタ３７などを介して撮像素子３９の撮像面に入射する。
このような受光系１４での振動面の回転量（ノイズ成分）は、凹面反射鏡３６の各反射点での回転量θ4と、偏光補償板５２の各点で付加された回転量δ4とが加算された大きさ（θ4＋δ4）となり、例えば図１３に示すように図６と比べて非常に小さな値となる。
【００６７】
上記のように構成された第３実施形態の表面検査装置５０では、照明系１３と受光系１４の配置を入射面３Ａに対して非対称にすると共に、照明系１３と受光系１４との各々の光路中に偏光補償板５１,５２を配置するため、照明系１３でのノイズ成分（図１２の回転量(θ1＋δ1)）と、受光系１４でのノイズ成分（図１３の回転量(θ4＋δ4)）との加算値（図１４の回転量(θ1＋δ1)＋(θ4＋δ4)）において、そのバラツキを非常に小さな値に抑えることができる。
【００６８】
上記のシミュレーション結果において、本実施形態のノイズ成分の加算値（図１４の回転量(θ1＋δ1)＋(θ4＋δ4)）のバラツキは、比較例のノイズ成分の加算値（図９の回転量２×θ1）のバラツキの約１/１０となっている。これは、図１４の回転量(θ1＋δ1)＋(θ4＋δ4)の最大値と最小値との差（０.５７）と、図９のに示す回転量２×θ1の最大値と最小値の差（６.０８）との比からも明かである。
【００６９】
（第３実施形態の変形例）
上記した第３実施形態では、照明系１３と受光系１４との双方に偏光補償板５１,５２を配置したが、本発明はこれに限定されない。偏光補償板５１,５２のうち何れか一方を省略して、照明系１３と受光系１４との何れか一方のみに偏光補償板を配置しても構わない。偏光補償板を照明系１３と受光系１４との少なくとも一方の光路中に配置すれば、照明系１３と受光系１４との少なくとも一方における凹面反射鏡でのノイズ成分を偏光補償板によって相殺することができ、最終的なノイズ成分（例えば図１４参照）のバラツキを非常に小さな値に抑えることができる。
【００７０】
また、上記した第３実施形態では、第１実施形態の表面検査装置１０（図１）の照明系１３と受光系１４との少なくとも一方に偏光補償板を配置する例で説明したが、本発明はこれに限定されない。第２実施形態の表面検査装置４０（図１０）の照明系１３と受光系１４との少なくとも一方に偏光補償板を配置しても、同様の効果を得ることができる。
さらに、光路中に配置した偏光補償板の姿勢を調整可能とし、図１５に示す２つの回転方向γ1,γ2に沿って偏光補償板を回転可能としてもよい。一方の回転方向γ1は、光軸（照明系１３の入射光路５Ａまたは受光系１４の反射光路６Ｂに対応）を中心とする回転の方向である。他方の回転方向γ2は、光軸に垂直な軸を中心とする回転の方向である。
【００７１】
偏光補償板を方向γ1に沿って回転させれば偏光補償板の傾き方向を調整でき、方向γ2に沿って回転させれば偏光補償板の傾き角（照明系１３の傾き角αや受光系１４の傾き角β）を調整できる。そして、偏光補償板の姿勢（傾き角と傾き方向との少なくとも一方）を調整することで、偏光補償板を通過したときに付加される偏光状態の変化量（振動面の回転量δ1,δ4）を変化させることができる。
【００７２】
したがって、偏光補償板の姿勢を調整することで、装置ごとの僅かなバラツキをも調整可能となる。例えば、偏光フィルタ３４,３７を光軸中心で回転させたり、光源３１や波長選択フィルタ３２によって照明光Ｌ１の波長域を変化させると、凹面反射鏡３５,３６での振動面の回転量（図４,図６）が変化することがあり、その変化に応じて偏光補償板の姿勢を調整すれば、位相補償量を調整することができる。また、例えば装置の調整状態など、装置の状況に合わせた微調整も可能である。実際に、照明波長の数十分の一の位相差変化のオーダーで微調整も含めた調整が可能となる。
【００７３】
（全体の変形例）
上記した実施形態では、照明系１３の凹面反射鏡３５の入射光路５Ａと受光系１４の凹面反射鏡３６の反射光路６Ｂとの何れか一方が入射面３Ａに交差し、他方が入射面３Ａ内に含まれる例を説明したが、本発明はこれに限定されない。凹面反射鏡３５の入射光路５Ａと凹面反射鏡３６の反射光路６Ｂとの双方を入射面３Ａに交差させても構わない。入射光路５Ａと反射光路６Ｂとの少なくとも一方を入射面３Ａに交差させれば、照明系１３と受光系１４の配置を入射面３Ａに対して非対称にすることができる。
【００７４】
また、上記した実施形態では、照明系１３および受光系１４の光路中に凹面反射鏡３５,３６を１つずつ配置したが、本発明はこれに限定されない。照明系１３と受光系１４との少なくとも一方の光路中に複数の凹面反射鏡を配置し、照明系１３と受光系１４の配置を入射面３Ａに対して非対称にしても構わない。ただし、照明系１３と受光系１４との各々に凹面反射鏡を１つずつ配置することで簡素な装置構成する方が好ましい。
【００７５】
さらに、上記した実施形態では、凹面反射鏡３５,３６の反射面の形状が球面である例を説明したが、本発明はこれに限定されない。反射面の形状は、放物面,トーリック面,トロイダル面などの非球面であっても構わない。
また、上記した実施形態では、照明系１３の凹面反射鏡３５の入射光路５Ａと反射光路５Ｂとを含む面(５Ｃ)、および、凹面反射鏡３６の入射光路６Ａと反射光路６Ｂとを含む面(６Ｃ)が、互いに直交する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。これら２つの面５Ｃ,６Ｃを直交以外の角度で交差させても、２種類のノイズ成分の加算値において、そのバラツキを小さく抑えることができる。
【００７６】
さらに、上記した実施形態では、偏光フィルタ３４,３７をクロスニコルの配置としたが、本発明はこれに限定されない。偏光フィルタ３４,３７の各透過軸を直交以外の角度で交差させても構わない。ただし、欠陥検出の感度が最も高くなるのは、偏光フィルタ３４,３７をクロスニコルの配置にした場合である。
また、上記した実施形態では、照明系１３の偏光フィルタ３４の透過軸を照明光Ｌ１の入射面３Ａと平行に配置した（すなわち照明光Ｌ１をｐ偏光にした）が、本発明はこれに限定されない。照明系１３の偏光フィルタ３４の透過軸を照明光Ｌ１の入射面３Ａと垂直に配置して、照明光Ｌ１をｓ偏光にしてもよい。入射面３Ａを斜めに横切るように偏光フィルタ３４の透過軸を設定しても構わない。
【００７７】
さらに、上記した実施形態では、受光系１４の偏光フィルタ３７の透過軸を照明光Ｌ１の入射面３Ａと垂直に配置したが、本発明はこれに限定されない。受光系１４の偏光フィルタ３７の透過軸を照明光Ｌ１の入射面３Ａと平行に配置しても構わない。入射面３Ａを斜めに横切るように偏光フィルタ３７の透過軸を設定しても構わない。
また、上記した実施形態では、繰り返しパターン２２からの正反射光Ｌ２(Ｌ３)に基づいて欠陥検査を行う例で説明したが、本発明はこれに限定されない。正反射光Ｌ２(Ｌ３)以外の光、例えば繰り返しパターン２２からの回折光や、パターンエッジによる散乱光、パターン側面からの反射光などに基づいて、被検物体２０の表面の欠陥検査を行う場合にも、本発明を適用できる。
【００７８】
この場合には、ステージ１１にチルト機構を設け、被検物体２０の表面内に含まれる軸(チルト軸)を中心として、ステージ１１（被検物体２０）を回転可能とすることが好ましい。チルト軸は、入射面３Ａに垂直である。または、上記のチルト軸を中心として、照明系１３と受光系１４とステージ１１との少なくとも２つを独立に回転させてもよい。
このようなチルト機構を設けることで、被検物体２０の表面に対する照明光Ｌ１の入射角度と被検物体２０の表面から発生する光（回折光や散乱光など）の出射角度とを、欠陥検査の内容に応じて最適に設定することができる。
【００７９】
また、正反射光Ｌ２(Ｌ３)以外の光（回折光や散乱光など）に基づいて欠陥検査を行う場合には、直線偏光の照明光Ｌ１の振動面の方向（図４）と、繰り返しパターン２２の繰り返し方向（図２のＸ方向）との成す角度を斜めの角度に設定する必要はない。例えば、照明光Ｌ１の振動面の方向と繰り返しパターン２２の繰り返し方向との成す角度は、０度または９０度に設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１実施形態の表面検査装置１０の全体構成を示す図である。
【図２】照明光Ｌ１の入射面３Ａと繰り返しパターン２２の繰り返し方向(Ｘ方向)との角度関係を説明する図である。
【図３】凹面反射鏡３５に入射する照明光Ｌ０の偏光状態を説明する図である。
【図４】照明系１３の凹面反射鏡３５における振動面の回転量θ1に関するシミュレーション結果である。
【図５】被検物体２０の表面の各点から発生する正反射光Ｌ２の偏光状態を説明する図である。
【図６】受光系１４の凹面反射鏡３６における振動面の回転量θ4に関するシミュレーション結果である。
【図７】凹面反射鏡３６からの正反射光Ｌ３の偏光状態を説明する図である。
【図８】第１実施形態における２種類のノイズ成分の加算値（回転量θ1＋θ4）に関するシミュレーション結果である。
【図９】比較例のノイズ成分の加算値（回転量２×θ1）に関するシミュレーション結果である。
【図１０】第２実施形態の表面検査装置４０の全体構成を示す図である。
【図１１】第３実施形態の表面検査装置５０の全体構成を示す図である。
【図１２】照明系１３における振動面の回転量（θ1＋δ1）に関するシミュレーション結果である。
【図１３】受光系１４における振動面の回転量（θ4＋δ4）に関するシミュレーション結果である。
【図１４】第３実施形態における２種類のノイズ成分の加算値（回転量(θ1＋δ1)＋(θ4＋δ4)）に関するシミュレーション結果である。
【図１５】偏光補償板の姿勢を調整する機構の説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０,４０,５０ 表面検査装置 ; １１ ステージ ; １３ 照明系 ;
１４ 受光系 ; １５ 画像処理部 ; ２０ 被検物体 ; ２２ 繰り返しパターン ;
３１ 光源 ; ３２ 波長選択フィルタ ; ３３ ライトガイドファイバ ;
３４,３７ 偏光フィルタ ; ３５,３６ 凹面反射鏡 ; ３８ 集光レンズ ; ３９ 撮像素子
３Ａ 入射面 ; ５Ａ,６Ａ 入射光路 ; ５Ｂ,６Ｂ 反射光路 ; ５１,５２ 偏光補償板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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