(57)【要約】      （修正有）【課題】着脱可能に結合されるイメージインテンシファイアとイメージセンサとの組み合わせが、この着脱可能に結合されるイメージインテンシファイアとイメージセンサとの組み合わせを用いるシステムおよび方法とともに、開示される。【解決手段】イメージインテンシファイアとイメージセンサとの間に整列された光ファイバプレートが少なくとも２つあり、隣接する光ファイバプレートの対の間の間隙のうちの幾つかまたは全てを充填するためにオイルまたはゲルが用いられる。着脱可能に結合されるイメージインテンシファイアとイメージセンサとの組み合わせは、サンプル検査に用いられる。【選択図】図１Ａ
2007115669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像増強管と、
イメージセンサと、
前記像増強管の発光出力領域と前記イメージセンサの感光入力領域との間に整列され、前記像増強管から発せられる光を前記イメージセンサに伝達させる少なくとも２つの光ファイバプレートと、
前記少なくとも２つの光ファイバプレートの中の、少なくとも一対の隣接する光ファイバプレートの間にある少なくとも１つの間隙を充填する非接着充填剤と、
前記像増強管と前記イメージセンサとを着脱可能に結合する着脱可能装着媒体と、
を有する像増強感知装置。
【請求項２】
前記非接着充填剤は、前記光ファイバプレートの屈折指数に近い屈折指数を有し、この近さは、前記光ファイバプレートの屈折指数に対する空気の屈折指数の近さよりも近い、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記非接着充填剤は、オイルまたはゲルである、
請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記着脱可能装着媒体は、弾性材料を有し、前記弾性材料は、前記像増強管、前記イメージセンサおよび前記光ファイバプレートのいずれも実質的に損傷することなく、前記少なくとも一対の隣接する光ファイバプレートが押されてともに近づくのを可能にするよう構成される、
請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記着脱可能装着媒体は、少なくとも１つのネジを有し、前記少なくとも１つのネジは、締められると、前記像増強管と前記イメージセンサとが互いに分離するのを防止するよう構成される、
請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記像増強管は、磁気集束型である、
請求項１記載の装置。
【請求項７】
イメージセンサに着脱可能に結合された像増強管を分離する方法であって、
ａ）イメージセンサに着脱可能に結合された像増強管を提供するステップと、
ｂ）前記イメージセンサから前記像増強管を分離するステップと、を有し、
前記分離するステップは、前記像増強管も前記イメージセンサも実質的に損傷しない、
方法。
【請求項８】
前記分離するステップは、少なくとも１つのネジを外すステップを有し、前記ネジは、締められると、前記イメージセンサから前記像増強管が分離するのを防止する、
請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記提供するステップは、
前記像増強管から発せられる光を前記イメージセンサに伝達させる少なくとも２つの光ファイバプレートを、前記像増強管の発光出力領域と前記イメージセンサの感光入力領域との間に整列させるステップと、
前記少なくとも２つの光ファイバプレートの中の、少なくとも一対の隣接する光ファイバプレートの間にある少なくとも１つの間隙を、非接着充填剤で充填するステップと、
を有する請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記分離するステップは、前記像増強管および少なくとも１つの第１の光ファイバプレートを、前記イメージセンサおよび少なくとも１つの第２の光ファイバプレートから分離するステップを有する、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
ｃ）分離された像増強管およびイメージセンサの少なくとも一方を、像増強管およびイメージセンサの組み合わせに結合するステップと、
ｄ）（ｃ）において結合された前記組み合わせを用いて、像を増強し取得するステップと、
をさらに有する請求項７記載の方法。
【請求項１２】
（ｃ）における前記結合するステップは、分離されたイメージセンサに、同一のまたは異なる像増強管を着脱可能に結合するステップと有する、
請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
分離された像増強管およびイメージセンサの少なくとも一方を互いに独立に使用するステップをさらに有する、
請求項７記載の方法。
【請求項１４】
サンプルの表面の領域に光学放射線を導くよう構成された放射線源と、
イメージセンサに着脱可能にそれぞれ結合され、一定の角度範囲で前記領域からの放射線を受光して前記イメージセンサに増強放射線を提供する少なくとも１つのイメージインテンシファイアと、
少なくとも１つのイメージインテンシファイアからの放射線を受光し、前記領域の少なくとも１つの対応像を形成するよう構成された少なくとも１つのイメージセンサと、
を有するサンプル検査装置。
【請求項１５】
前記対応像の少なくとも１つを処理して、前記表面上の欠陥を検出するよう構成された像処理部をさらに有する、
請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
各イメージインテンシファイアに対して少なくとも２つの光ファイバプレートをさらに有し、前記イメージインテンシファイアは、さらに、前記少なくとも２つの光ファイバプレートを用いて前記イメージセンサに着脱可能に結合され、非接着充填剤が、前記少なくとも２つの光ファイバプレートの中の、少なくとも一対の隣接する光ファイバプレートの間にある少なくとも１つの間隙を充填する、
請求項１４記載の装置。
【請求項１７】
前記非接着充填剤は、オイルまたはゲルであり、前記光ファイバプレートの屈折指数に近い屈折指数を有し、この近さは、前記光ファイバプレートの屈折指数に対する空気の屈折指数の近さよりも近い、
請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記イメージセンサの１つに前記イメージセンサの各々を着脱可能に結合する着脱可能装着媒体をさらに有し、前記媒体は、弾性材料を有し、前記弾性材料は、前記イメージインテンシファイア、イメージセンサおよび前記光ファイバプレートのいずれも実質的に損傷することなく、前記少なくとも一対の隣接する光ファイバプレートが押されてともに近づくのを少なくとも可能にするよう構成される、
請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記イメージインテンシファイアの各々を前記イメージセンサの１つに着脱可能に結合する着脱可能装着媒体をさらに有する、
請求項１４記載の装置。
【請求項２０】
前記着脱可能装着媒体は、少なくとも１つのネジを有し、前記少なくとも１つのネジは、締められると、前記イメージインテンシファイアの各々が前記１つのイメージセンサから分離するのを防止するよう構成される、
請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記イメージインテンシファイアの少なくとも１つは、磁気結合型である、
請求項１４記載の装置。
【請求項２２】
ａ）非接着充填剤でイメージセンサに着脱可能に結合された少なくとも１つの像増強管を提供するステップと、
ｂ）光学放射線を検査対象サンプルの表面の領域に導くステップと、
ｃ）散乱した放射線を受光して異なる対応角度範囲に入れるよう構成された少なくとも１つの提供された着脱可能に結合された像増強管とイメージセンサとを用いて、前記領域から散乱した放射線を受光および増強して、前記領域の対応像を形成するステップと、
ｄ）前記対応像の少なくとも１つを処理して前記表面上の欠陥を検出するステップと、
を有するサンプル検査方法。
【請求項２３】
前記非接着充填剤は、前記像増強管と前記イメージセンサとの間に整列された少なくとも２つの光ファイバプレートの中の、少なくとも一対の隣接する光ファイバプレートの間にある少なくとも１つの間隙を充填する、
請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
ａ）イメージセンサに着脱可能に結合された像増強管を提供するステップと、
ｂ）前記イメージセンサから前記像増強管を分離するステップと、
ｃ）分離された像増強管およびイメージセンサの少なくとも一方を像増強管とイメージセンサとの組み合わせに結合するステップと、
ｄ）検査対象サンプルの表面の領域に光学放射線を導くステップと、
ｅ）（ｃ）において結合された前記組み合わせを用いて、前記領域から散乱した放射線を受光して、前記領域の対応像を形成するステップと、
ｆ）前記像を処理して前記表面上の欠陥を検出するステップと、
を有するサンプル検査方法。
【請求項２５】
（ｃ）における前記結合するステップは、少なくとも２つの光ファイバプレートと、前記少なくとも２つの光ファイバプレートの中の、少なくとも一対の隣接する光ファイバプレートの間にある少なくとも１つの間隙を充填する非接着充填剤とを用いて、同じまたは異なる像増強管を、分離されたイメージセンサに着脱可能に結合するステップを有する、
請求項２４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像増強管に関する。
【背景技術】
【０００２】
像増強管（ＩＩＴまたはイメージインテンシファイアとしても知られる）は、低強度の光像を検知し増幅または増強するのに広く用いられる。この装置では、関連付けられた光学システムからの光（通常は可視または近赤外のスペクトル）は、光電陰極に導かれ、光電陰極は、この入力放射線に感応して、ある分布を有する光電子を放出する。
【０００３】
イメージインテンシファイアは、典型的には、一端部に光電陰極ユニットを有し他端部に面ユニットを有する真空管を有する。光電陰極ユニットは、入射光子を電子に変換し、電子は、面ユニットに衝突して光子に戻されるまで真空管内の電場（電位差）により加速される。
【０００４】
像増強管の出力は、電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）のような固体光学イメージセンサ（solid state optical image sensor）に供給される。像増強管およびイメージセンサの組み合わせは、増強撮像素子装置（intensified image sensor device）ＩＣＣＤまたはＩＣＭＯＳと呼ばれることがある。
【０００５】
Ｋａｗａｍｕｒａらの特許文献１では、像増強管をイメージピックアップ装置に結合する方法の数例が開示されている。ある方法では、薄いファイバプレートが像増強管の面の蛍光体層とイメージピックアップ装置の感光層との間に介置される。他の方法では、２つのファイバプレートが用いられて、像増強管をイメージピックアップ装置に結合する。さらに他の方法では、像増強管の出力面上のファイバプレートが、接着剤によりイメージピックアップ装置に結合される。
【特許文献１】米国特許第４９８０７７２号明細書
【特許文献２】米国特許第６３９２７９３号明細書
【特許文献３】米国特許第６６８６６０２号明細書
【特許文献４】米国特許第６６５７７１４号明細書
【発明の開示】
【０００６】
本発明によれば、像増強管と、イメージセンサと、像増強管から発せられる光をイメージセンサに伝達させるように、像増強管の発光出力領域とイメージセンサの感光入力領域との間に配列された少なくとも２つの光ファイバプレートと、少なくとも２つの光ファイバプレートのうち少なくとも一対の隣接する光ファイバプレート間の少なくとも１つの間隙を充填する非接着充填材と、像増強管とイメージセンサとを着脱可能に結合する着脱可能装着媒体と、を有する像増強感知装置が提供される。
【０００７】
本発明によれば、イメージセンサに着脱可能に結合された像増強管の分離方法が提供され、この方法は、ａ）イメージセンサに着脱可能に結合された像増強管を提供するステップと、ｂ）イメージセンサから像増強管を分離するステップと、を有し、分離するステップは、像増強管およびイメージセンサのいずれも実質的に損傷しない。
【０００８】
本発明によれば、光学放射線をサンプルの表面の領域に導くよう構成された放射線源と、一定の角度範囲で領域からの放射線を受光して増強放射線をイメージセンサに提供し、イメージセンサに着脱可能にそれぞれ結合された少なくとも１つのイメージインテンシファイアと、放射線を少なくとも１つのイメージインテンシファイアから受光して領域の少なくとも１つの対応像を形成するようそれぞれ構成された少なくとも１つのイメージセンサと、を有するサンプル検査装置がさらに提供される。
【０００９】
本発明によれば、ａ）非接着充填剤でイメージセンサに着脱可能に結合された少なくとも１つの像増強管を提供するステップと、ｂ）光学放射線を検査対象サンプルの表面の領域に導くステップと、ｃ）散乱した放射線を受光して異なる対応角度範囲に入れるよう構成された少なくとも１つの提供された着脱可能に結合された像増強管とイメージセンサとを用いて、領域から散乱した放射線を受光および増強して、領域の対応像を形成するステップと、ｄ）対応像の少なくとも１つを処理して表面の欠陥を検出するステップと、を有するサンプル検査方法が提供される。
【００１０】
本発明によれば、ａ）イメージセンサに着脱可能に結合された像増強管を提供するステップと、ｂ）イメージセンサから像増強管を分離するステップと、ｃ）分離された像増強管とイメージセンサとの少なくとも１つを、像増強管とイメージセンサとの組み合わせに結合するステップと、ｄ）光学放射線を検査対象サンプルの表面の領域に導くステップと、ｅ）（ｃ）において結合された組み合わせを用いて、領域から散乱した放射線を受光して領域の対応像を形成するステップと、ｆ）像を処理して表面の欠陥を検出するステップと、を有するサンプル検査方法も提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を理解し、これが実際に如何にして実施され得るかを知るために、好適な実施の形態を、添付図面を参照しながら非制限的な例のみによって説明する。
【００１２】
ここでは、着脱可能に一緒に結合されたイメージインテンシファイアおよびイメージセンサ、ならびにこの組み合わせを用いた方法およびシステムに関する本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
ここで使用されるように、本発明の例示的な実施を説明する語句「例えば」、「のような」およびその異形は、本質的に一例であり、限定的なものではない。
【００１４】
例えば、像増強管とイメージセンサとが取り外しできないように一緒に結合される場合、この組み合わせは、像増強管および／またはイメージセンサが機能しなくなると、もはや使用できない（例えば、一緒に結合したまま他の部分を残しつつ、機能しなくなった部分を修理することや部分的に交換することができないものとする）。しかしながら、像増強管とイメージセンサとが着脱可能に一緒に結合される場合、イメージインテンシファイアとイメージセンサとは、場合によって取り外すことができる。例えば、像増強管が機能しなくなると、例えば、機能しなくなった像増強管をイメージセンサから取り外して、交換用像増強管を、取り外されたイメージセンサに結合することにより、イメージセンサをその後も使用することができる。この例では像増強管が機能しなくなることを仮定しているが、幾つかの場合では逆もまた真であり、イメージセンサが機能しなくなった場合、イメージセンサを像増強管から取り外して、交換用イメージセンサを、取り外された像増強管に結合することができる。取り外し可能に一緒に結合された像増強管およびイメージセンサを、機能しなくなった要素の交換のために取り外す例は、非限定的な例として理解するべきであり、如何なる理由による取り外しも、本発明の範囲内である。例えば、像増強管およびイメージセンサは、これらの要素の一方または他方の掃除、修理、検査、改良などのために取り外すことができる。幾つかの場合では、取り外された像増強管およびイメージセンサは、交換用イメージセンサまたは像増強管のそれぞれとでなく一緒に再結合することができる。幾つかの場合では、取り外されたイメージインテンシファイアは、如何なるイメージセンサからも独立に使用することができ、および／または、取り外されたイメージセンサは、如何なるイメージインテンシファイアからも独立に使用することができる。例えば、取り外されたイメージインテンシファイアは、光電子倍増管ＰＭＴの前方で使用することができる。
【００１５】
必ずではないが典型的には、イメージセンサは、カメラに含まれ、カメラは必要な電子部品も有する。したがって、幾つかの場合では、カメラに着脱可能に結合されるものとしてイメージインテンシファイアを説明することが技術的にはより正確かもしれない。しかし、カメラという用語は、この技術において常に均一の意味を有するものではなく、説明の明瞭性のために、以下での使用用語は、イメージインテンシファイアに着脱可能に結合されるものとしてイメージセンサを説明し、または、像増強管とイメージセンサとの着脱可能な組み合わせに言及する。
【００１６】
以下、読みやすさの向上のために、略語「ＤＩＩＳ」を、像増強管とイメージセンサとの着脱可能な組み合わせ（Detachable combination of image Intensifier and Image Sensor）の代わりに使用する。
【００１７】
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係るイメージセンサ３４に着脱可能に結合されたイメージインテンシファイア１６を有するＤＩＩＳ１０の概略図である。
【００１８】
図示された実施の形態において、像増強管１６は、例えばガラス基板上のマルチアルカリ光電陰極層である光電陰極ユニット１４と、例えばガラス（光ファイバプレート）基板上の蛍光体層構造である面ユニット２０と、を有する。他の適当な光電陰極ユニットおよび／または面ユニットを代用することもできる。
【００１９】
実施の形態に応じて適宜、イメージインテンシファイア１６は、どの世代のものでもよく、どの集束方法を用いるものでもよい。この技術分野において知られているように、幾つかの世代のイメージインテンシファイアが知られている。いわゆる「第１世代イメージインテンシファイア」は、陰極から陽極（面）に電子を加速するのに電位差を１つだけ使用するインテンシファイアダイオードである。「第２世代イメージインテンシファイア」は、電子倍増管を使用する。すなわち、入出力間でエネルギだけでなく電子数も著しく増加する。倍増は、マイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）と呼ばれる装置、すなわち、多数の小孔を含む導電ガラスの薄板の使用により達成される。これらの孔では、二次電子放出が生じ、これにより、倍増率は最大で４桁となる。「第３世代イメージインテンシファイア」は、ガリウムヒ素光電陰極ユニット（第１および第２世代のインテンシファイアで通常使用されるＣｓ、Ｓｂ、Ｋ、Ｎａなどのマルチアルカリ光電陰極の代わりに、または、第１または第２世代のインテンシファイアで時々使用されるバイアルカリもしくはソーラーブラインド（ＣｓＴｓ）の代わりに）を有するＭＣＰを使用して、マルチアルカリ光電陰極の光感度３００μＡ／ｌｍを約１２００μＡ／ｌｍに増大させる。このＧａＡｓ光電陰極は、光スペクトルのＮＩＲ領域においても一層高い感度を有する。フィルムレス（つまりイオンバリアフィルムのない）改良型第３世代イメージインテンシファイアは、時によっては「第４世代イメージインテンシファイア」と呼ばれるか、「第３世代イメージインテンシファイア」という用語の下で分類されることもある。
【００２０】
このインテンシファイアでは、集束は３つの技法のいずれかにより達成される。第１の技法は、面を光電陰極の近傍に配置することを含む（近傍集束イメージインテンシファイア）。第２の静電気的技法では、電極が、光電陰極から生じた電子を面上の焦点に集束させる（静電イメージインテンシファイアまたはインバータイメージインテンシファイア）。第３の磁気集束技法では、光軸に平行な磁場が、電子にちょうど１回転（または１の倍）をさせる（磁気集束イメージインテンシファイア）。
【００２１】
幾つかの場合では、イメージインテンシファイア１６は、例えばＭＣＰが使用される場合、２つ以上の集束を有することができ、２つ以上の集束はいずれも同じ集束技法を用いてもよいし、複数の異なる集束技法を用いてもよい。
【００２２】
実施の形態に応じて、イメージセンサ３４は、任意の適当な固体光学イメージセンサであり得る。イメージセンサ３４として使用され得る固体光学イメージセンサの例は、とりわけ、電荷結合素子（ＣＣＤ）または相補型対称性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）装置を有する。
【００２３】
図１Ａに示されているように、第１の光ファイバプレート２２は、面ユニット２０の発光出力領域（背面）に接続されている。第２の光ファイバプレート３２は、イメージセンサ３４の感光入力領域（前面）に接続している。一実施の形態では、各光ファイバプレート２２、３２は、４干渉縞（fringe）未満である（表面品質）。一実施の形態では、光ファイバプレート２２、３２の一方または双方は、クロストーク低減のための機構を有する（例えば、ＥＭＡ（extra mural absorption）付きの光ファイバプレート）。
【００２４】
第１の光ファイバプレート２２および第２の光ファイバプレート３２は、面ユニット２０から発せられる光がイメージセンサ３４の感光入力領域に伝達されるように整列（正しい相対位置関係に配置）されている。
【００２５】
典型的には、第１の光ファイバプレート２２と第２の光ファイバプレート３２との間には、小さな間隙がある。一実施の形態では、この間隙は約０〜５ミクロンである。したがって、非接着充填剤４０は、２つのプレート２２、３２の間の間隙を充填するのに用いられる。読者は、「非接着」なる語が、ＤＩＩＳ１０を実質的に損傷することなく（例えば、イメージセンサ３４、イメージインテンシファイア１６、または光ファイバプレート２２および３２のいずれも実質的に損傷することなく）２つの光ファイバプレート２２、３２を互いに分離させる（したがって、像増強管１６およびイメージセンサ３４を互いに分離させる）充填剤に言及することを理解するべきである。
【００２６】
非接着充填剤４０は、光ファイバプレートの屈折指数（index of refraction）に近い屈折指数を有し、これは、光ファイバプレートの屈折指数に対する空気の屈折指数の近さよりも近い。これにより、フレネル反射を防止または最小限にすることができる（非接着充填剤４０がないと、屈折指数の相違により光ファイバプレートと空気との間のインタフェースにておそらくフレネル反射が生じるであろう）。例えば、非接着充填剤４０は、光ファイバプレート２２、３２と同様の屈折指数を有する。この例について続けると、非接着充填剤４０の屈折指数は、約１．８である。他の例では、非接着充填剤４０の屈折指数は光ファイバプレートの屈折指数に完全には一致していない。この例について続けると、非接着充填剤４０の屈折指数は、約１．５である。
【００２７】
非接着充填剤４０は、例えばゲルまたはオイルであり得る。一実施の形態では、非接着充填剤４０は、最小のガス放出である。上述した間隙のサイズおよび指数値は、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものであり、限定的なものとして解釈されるべきものではない。
【００２８】
着脱可能装着媒体（detachable attaching medium）は、像増強管１６を着脱可能にイメージセンサ３４に装着する。読者は、「着脱可能」なる語が、イメージインテンシファイア１６とイメージセンサ３４との相互分離が望まれるときに装着をやめる装着媒体に言及していることを理解するべきである。例えば、着脱可能装着媒体は、イメージインテンシファイア１６とイメージセンサ３４との相互分離が望まれるときに、除去、解放、反作用などをされ得る。着脱可能装着媒体の使用により、イメージインテンシファイア１６とイメージセンサ３４との装着、また、イメージインテンシファイア１６とイメージセンサ３４との分離を、実質的にＤＩＩＳ１０を損傷することなく（例えば、イメージセンサ３４、イメージインテンシファイア１６、または光ファイバプレート２２、３２のいずれも実質的に損傷することなく）達成することができる。
【００２９】
一実施の形態では、着脱可能装着媒体は、ＤＩＩＳ１０を実質的に損傷することなく（例えば、イメージセンサ３４、イメージインテンシファイア１６、および／または光ファイバプレート２２、３２のいずれも実質的に損傷することなく）光ファイバプレート２２、３２が押されてともに近づく（例えば、イメージインテンシファイア１６とイメージセンサ３４とを互いに装着するときに）ことができるような弾性材料を少なくとも有する。弾性材料の例は、とりわけ、バネ、スポンジ、ゴムなどを含む。
【００３０】
図示された図１Ａの実施の形態では、着脱可能装着媒体５０は、バネ５６、ネジ５１、５３、５８、および機械部品５２、５４を有する。１つ以上のネジ５８とともに１つ以上のバネ５６が、機械部品５２を機械部品５４に接続するのに用いられる。機械部品５２は、イメージセンサ３４を有するカメラ７０に接続されたものとして図示され、機械部品５４は、イメージインテンシファイア１６に接続されたものとして図示されている。機械部品５２は、１つ以上のネジ５１によりカメラ７０に直接且つ着脱可能に接続されたものとして図示されているが、他の実施の形態では、機械部品５２は、カメラ７０に間接的におよび／または取り外しできないように装着され得る。他の実施の形態では、機械部品２５は、イメージセンサ３４に直接的にもしくは間接的に、または着脱可能にもしくは非着脱可能に装着され得る。機械部品５４は、１つ以上のネジ５３によりイメージインテンシファイア１６に着脱可能且つ直接接続されたものとして図示されているが、他の実施の形態では、機械部品５４は、像増強管１６に間接的におよび／または取り外しできないように装着され得る。他の実施の形態では、機械部品５２は省かれてもよく、例えば、１つ以上のネジとともに１つ以上のバネが、例えばカメラ７０（またはイメージセンサ３４）とイメージインテンシファイア１６とを接続してもよいし、または、例えばカメラ７０（またはイメージセンサ３４）と機械部品５４とを接続してもよい。他の実施の形態では、機械部品５４は省かれてもよく、例えば、１つ以上のネジとともに１つ以上のバネが、例えばカメラ７０（またはイメージセンサ３４）とイメージインテンシファイア１６とを接続してもよいし、または、例えば機械部品５２とイメージインテンシファイア１６とを接続してもよい。他の実施の形態では、着脱可能装着媒体５０は、ネジおよびバネを有してもよく、カメラ７０は着脱可能且つ固定的に（例えばネジにより）像増強管１６に保持され、カメラ７０内でイメージセンサ３４がバネ上に「浮く」。
【００３１】
一実施の形態では、第１の光ファイバプレート２２およびイメージインテンシファイア１６は１つのユニットとして市販されており、および／または取り外しできないように一緒に結合されており、図１Ａにはそのように示されている。一実施の形態では、第２の光ファイバプレート３２、カメラ７０およびイメージセンサ３４は、１つのユニットとして市販されており、および／または取り外しできないように一緒に結合されており、図１Ａにはそのように示されている。しかし、他の実施の形態では、これらの要素のうちの幾つかまたは全てが、互いに着脱可能に結合されていてもよいことは明らかである。例えば、一実施の形態では、イメージセンサ３４は、カメラ７０に着脱可能に結合され得る。
【００３２】
図１Ａは、あり得る着脱可能装着媒体の単なる一例を示したものであることは明らかである。一実施の形態では、着脱可能装着媒体が有するのは、要素５１、５２、５３、５４、５６、５８の全てでなくてもよい。他の実施の形態では、着脱可能装着媒体は、要素５１、５２、５３、５４、５６、５８のうちの幾つかまたは全てと異なるものを有してもよい。他の実施の形態では、要素５１、５２、５３、５４、５６、５８により与えられる機能が、それらの要素間で異なって分散されてもよい。
【００３３】
前述したようにＤＩＩＳ内のイメージインテンシファイアは任意の集束技法を使用し得るが、幾つかの用途では、磁気集束のイメージインテンシファイアを有することが有利なことがある。例えば、幾つかの場合では、磁気集束イメージインテンシファイアの特定用途での使用は、イメージインテンシファイアの光学性能を優れたものにしたり寿命を長くしたりする（近傍集束または静電集束イメージインテンシファイアと比べて）。これらの場合のうちの幾つかでは、優れた光学性能は、とりわけ、解像度がより高いこと、ハロがより小さいこと、イメージインテンシファイア内に１０〜１５ｋＶよりも大きな電位差を有し得ること、すなわち利得がより大きいこと、のいずれかを含む。
【００３４】
読者に対するさらなる説明のために、図１Ｂは、本発明の一実施の形態に係る磁気集束イメージインテンシファイアを有するＤＩＩＳを示す。簡略化目的で、図１Ｂは、図１Ａに示したＤＩＩＳを模写するが、イメージインテンシファイア１６を包囲する磁石６０も図示している。磁石６０により生成される磁場は、光軸に平行であり、電子にちょうど１回転させる。
【００３５】
磁石６０は、図１Ｂにおいて１つ以上のネジ６２により機械部品５２に着脱可能に装着されたものとして図示されている。他の実施の形態では、磁石６０は、異なる技術を用いてイメージインテンシファイア１６の周囲に配置され得る。
【００３６】
図１Ｂにおける磁気集束型としてのイメージインテンシファイア１６の説明は、非常によいものとして解釈されるべきものではない。本発明のＤＩＩＳにおけるイメージインテンシファイアは、任意の集束技法を使用可能であり、これは実施の形態に応じて変わり得る。
【００３７】
ＤＩＩＳにおける要素の組み合わせは、実施の形態に応じて変わり得るものであり、図１Ａまたは図１Ｂに示された要素の組み合わせに限定されるべきではない。少なくとも、ＤＩＩＳは、着脱可能な組み合わせにおけるイメージセンサおよびイメージインテンシファイアを有する。しかし、図１Ａまたは図１Ｂに示された他の要素は、幾つかの実施の形態では、ＤＩＩＳから省かれることがある。幾つかの実施の形態では、図１Ａおよび図１Ｂに示されていない追加要素は、ＤＩＩＳに含まれることがある。
【００３８】
他の実施の形態では、ＤＩＩＳにおける像増強管およびイメージセンサは、後で互いに取り外され得る。例えば、図１Ａに示されているように、像増強管とイメージセンサとが以前に着脱可能に一緒に接続されてＤＩＩＳとなったものとする。図１Ａに示された構成を前提とすると、後の時点で、像増強管１６と第１の光ファイバプレート２２とが、実質的にＤＩＩＳ１０を損傷することなく（例えば、イメージセンサ３４、イメージインテンシファイア１６、および／または光ファイバプレート２２、３２のいずれも実質的に損傷することなく）イメージセンサ３４と第２の光ファイバプレート３２とから取り外され得る。例えば、少なくともネジ５８が外され、機械部品５２、５４間の接続を解放することができる。任意には、実施の形態に応じて、他のネジ５１、５３のいずれかが外されてもよく、および／または、図１Ａにおける着脱可能ないずれかの要素（例えば、要素５１、５２、５３、５４、５６、５８のいずれか）が除去されてもよい。
【００３９】
取り外されると、像増強管および／またはイメージセンサはそのまま保管することも、そのまま処理（例えば検査）することも、変更（例えば修理、改良、掃除）することも、廃棄することもできる。任意には、取り外された像増強管および／またはイメージセンサは、一緒に再装着されることができ、または一方もしくは双方が他の要素に再装着されることもできる（例えば、それぞれ別のイメージセンサもしくは像増強管に、または異なる装置に）。例えば、一実施の形態では、取り外しは、像増強管が機能しなくなったときまたは劣化したときに生じることができ、取り外されたイメージセンサは、後で、他の像増強管に、前述したように着脱可能にまたは取り外しできないように装着され得る。取り外された像増強管および／またはイメージセンサの一方または双方が、後で、他の如何なる要素にも装着できなくてもよい。
【００４０】
一実施の形態では、イメージセンサおよびイメージインテンシファイアにそれぞれ対応する２つの光ファイバプレートの間の間隙を充填する非接着充填材は、像増強管とイメージセンサとが互いに取り外された後の任意の時に除去される。この実施の形態では、取り外されたイメージインテンシファイアおよび／またはイメージセンサが後で互いにまたは他の要素に着脱可能に装着される場合、新しい非接着充填材が必要に応じて適用される。しかし、他の実施の形態では、非接着充填剤は必ずしも除去されず、任意には、取り外されたイメージインテンシファイアおよび／またはイメージセンサの一方または双方が後で互いにまたは他の要素に着脱可能に装着されるときに再利用され得る。
【００４１】
前述の実施の形態に係るＤＩＩＳを１つ以上含む用途は、本発明により制限されない。しかし、読者に対するさらなる説明のために、ＤＩＩＳの一実施の形態を含む用途、すなわち、ともに係属中でともに譲渡される米国シリアル番号１０／５１１０９２（米国特許出願公開第２００５０２１９５１８号）において説明したウェハを検査するために暗視野検査システムについての説明はしない。前述の出願は参照することにより本書に含まれる。
【００４２】
図２は、本発明の一実施の形態に係る半導体ウェハ２２２の光学検査のためのシステム２２０を概略的に示すブロック図である。典型的には、ウェハ２２２は、この技術において知られた半導体装置製造方法を用いてパターニングされており、システム２２０は、暗視野光学技術を適用してウェハ表面の欠陥を検出する。しかし、代替的には、システム２２０において具現化された原理は、パターニングされていないウェハにも、他のタイプのサンプルや表面（例えばマスクおよびレチクル）の検査にも適用することができる。さらに、システム２２０は暗視野検査専用のものであるが、本発明の態様は、明視野検査にも、照射、検査および撮像の他の分野にも適用することができる。
【００４３】
システム２２０は、照射モジュール２２４を有し、照射モジュール２２４は、パルスレーザ放射線を用いてサンプル２２２の表面に光を当てる。典型的には、モジュール２２４は、選択的に２つ以上の異なる波長のレーザ放射線を、同時にまたは一度に１つを、放射することができる。どのレーザ波長のレーザ放射線も、モジュール２２４により導かれ、米国特許出願公開第２００５０２１９５１８号においてさらに詳細に説明したように、ウェハ表面に対する法線に沿って、または、斜めに、ウェハ２２２に衝突する。照射モジュールは、可視、紫外（ＵＶ）および／または赤外（ＩＲ）の範囲の波長にて光学放射線を放射するように構成され得る。したがって、ここで使用される「照射」および「光学放射線」なる語は、可視、ＵＶおよびＩＲの範囲のいずれかまたは全てに言及するものとして理解されるべきである。
【００４４】
ウェハ２２２から散乱した放射線は、集光モジュール２２６により大きな角度範囲にて集光される。モジュール２２６は、集光光学素子２２８を有し、集光光学素子２２８は、複数のＤＩＩＳ２３０上にウェハ２２２の表面の像を形成する。光学素子２２８は、高開口数（ＮＡ）を有する単一の対物レンズを有するか、各ＤＩＩＳ２３０に１つずつの個々の対物レンズの集合を有することができる。これらの代替的な光学構成の詳細はいずれも、米国特許出願公開第２００５０２１９５１８号においてさらに詳細に説明されている。また、ＤＩＩＳ２３０の詳細については以下に説明する。光学素子２２８およびＤＩＩＳ２３０は、全てのＤＩＩＳがウェハ表面の同じ領域（すなわち、照射モジュール２２４により照射される領域）を撮像し且つ各ＤＩＩＳ２３０が異なる角度範囲に散乱した放射線を捕捉するように、配置されている。各ＤＩＩＳ２３０は、この技術において知られているように、ＣＣＤまたはＣＭＯＳアレイのような検出器要素の２次元アレイを有する。各アレイの各検出器要素は、照射モジュール２２４により照射される領域内の対応スポット上に撮像される。よって、ウェハ２２２上の所与のスポットにおける、角度の関数としての散乱特性は、異なるＤＩＩＳ２３０における対応検出器要素により生成される信号に基づいて決定され得る。
【００４５】
ＤＩＩＳ２３０は、典型的には、各ＤＩＩＳ２３０により生成される各像出力フレームが単一のレーザパルスから散乱した放射線に対応するように、システム制御部２３２により、照射モジュールからのレーザパルスに同期している。各ＤＩＩＳ２３０からの出力は、像処理部２３４により受信されデジタル化され解析される。米国特許出願公開第２００５０２１９５１８号においてさらに詳細に説明されている像処理部は、典型的には、専用のハードウェア信号処理回路および／またはプログラマブルデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を有する。Ｘ−Ｙ−Ｚステージ２３６のような機械スキャナは、ウェハ２２２を、典型的にはラスタパターンで、照射モジュール２２４からのレーザパルスがその前のパルスにより照射された領域に隣接した（そして典型的には僅かに重複する）、ウェハ表面の異なる領域を照射するように、移動（translate）する。代替的にまたは追加的に、照射および集光モジュールがウェハに対して走査されてもよい。
【００４６】
像処理部２３４は、各ＤＩＩＳ２３０により出力される像フレームの各々を処理して、ウェハ表面の欠陥を示し得る像の特徴を抽出する。この像の特徴は、ホストコンピュータ２３８（典型的には、適当なソフトウェハを有する汎用コンピュータワークステーション）に渡され、ホストコンピュータ２３８は、特徴を解析して検査対象ウェハについての欠陥リスト（または欠陥マップ）を生成する。
【００４７】
モジュール２２４により照射されＤＩＩＳ２３０により撮像される領域は、ステージ２３６を用いて、ウェハ表面全体に亘って、または表面の選択領域に亘って走査され得る。モジュール２２４により放出されるパルスが十分に短く、例えば実質的に１μｓ未満である場合、ステージ２３６は、ＤＩＩＳにより得られる像においてぼけ（blur）を実質的に生じることなく連続的にこの方法で移動することができる。照射領域は典型的には２×１ｍｍ規模の寸法を有するが、米国特許出願公開第２００５０２１９５１８号においてさらに詳細に説明されているように、この領域は、照射モジュール内の拡大光学素子を用いて拡縮可能である。拡ＤＩＩＳ２３０が約２０００×１０００の検出器要素のアレイを有すると仮定すると、ウェハ表面上に投影される各ピクセルのサイズは、おおよそ１×１μｍである。４００パルス／秒の繰り返し数（repetition rate）で動作するモジュール２２４を用いると、像処理部２３４への各ＤＩＩＳ２３０のデータ出力レートは８００メガピクセル／秒である。このレートにて、例えば１２''の半導体ウェハ全体が、１μｍ解像度にて２秒未満で走査可能である。しかし、像の解像度、サイズおよび速度についてのこれらの典型的な数字は、単に例として引用されたものと理解されるべきであり、システム速度および解像度要求に応じて、より大きなまたはより小さな数字が使用可能である。
【００４８】
制御部２３２は、ステージ２３６のＺ位置（高さ）の調整も行い、ウェハ表面上の焦点へのＤＩＩＳ２３０の正確な集束を維持する。代替的にまたは追加的に、制御部は、像処理部２３４およびホストコンピュータ２３８に指示して、異なるＤＩＩＳ２３０により得られた像におけるスケールやレジストレーションの偏差を補正させて高さの変動を補償させることができる。
【００４９】
集束を照合して調整するために、制御部２３２は、自動焦点照射器２４０および自動焦点センサモジュール２４２を用いる。照射器２４０は、典型的には、ＣＷダイオードレーザのようなレーザ（図示せず）を有し、このレーザは、照射モジュール２２４により照射されるウェハ２２２の表面の領域上にまたはこの領域の隣接部に、傾斜角で視準ビームを放射してウェハ表面にスポットを形成する。集光モジュール２２６に対するウェハ２２２のＺ位置の変動は、スポットの横移動を生じさせることとなる。センサモジュール２４２は、典型的には検出器アレイ（図示せず）を有し、検出器アレイは、ウェハ表面上のスポットの像を取得する。このスポットの像は、スポットの横方向位置を検出するために解析され、これにより、制御部２３２に、集光モジュールに対するウェハ表面のＺ位置の測定値が与えられる。制御部は、スポットが正確な集束を示す修正前基準位置（pre-calibrated reference position）となるまでステージ２３６を駆動することができる。
【００５０】
照射器２４０により放射されるビームは、ウェハ表面に至る過程で集光光学素子２２８を通ることができ、センサモジュール２４２は、同様にして集光光学素子を介して表面上のスポットの像を取得することができる。この場合、照射器２４０は、好ましくは、照射モジュール２２４と異なる波長範囲で動作する。よって、適切なフィルタを用いてＤＩＩＳ２３０への自動焦点ビームの散乱を遮断することができ、モジュール２２４からのパルスビームが自動焦点の測定物と干渉するのを防止することもできる。
【００５１】
代替的には、この技術において知られているように、自動焦点検出の他の手段を用いることができる。例えば、容量センサを用いて、光学素子とウェハ表面との間の垂直距離を判定して調整することができる。
【００５２】
図３は、本発明の一実施の形態に係る集光モジュール２２６の概略的な側面図である。この実施の形態および図２に示した実施の形態では、モジュール２２６は、５つのＤＩＩＳ２３０を有するものとして示されている。代替的には、モジュール２２６は、より少ない数またはより多い数のＤＩＩＳ、典型的には１０個のＤＩＩＳを有することができる。前述の通り、全てのＤＩＩＳは、ウェハ２２２の表面の共通する領域３４８から散乱した放射線を撮像するが、各ＤＩＩＳは、異なる角度の軸（すなわち、異なる仰角および／または方位角）に沿って放射線を集光するよう構成されている。システム２２０は、主に暗視野検出用に設計されているが、ＤＩＩＳ２３０のうちの１つ以上を法線入射または斜め入射の照射ビームを併用して明視野検出用にも使用することができる。
【００５３】
対物レンズ３５０は、領域３４８からの散乱光を集光し視準する。低仰角で散乱光を集光するために、対物レンズ３５０は、好ましくは高ＮＡを有し、最も好ましくは０．９５である。多数の屈折要素を用いる対物レンズ３５０の典型的な設計は、米国特許出願公開第２００５０２１９５１８号においてさらに説明されている。代替的には、対物レンズ３５０は、参照することにより本書に含まれる例えばＣｈｕａｎｇらの特許文献２に説明されているように、屈折要素または反射屈折要素を有することができる。ＤＩＩＳ２３０の各々は、図３に示されているように、対物レンズ３５０により集光される光の特定の角度の部分を受光するように配置されている。
【００５４】
各ＤＩＩＳ２３０に対して、バンドパスフィルタ３５２は、ＤＩＩＳが受光するべき波長範囲を選択する。典型的には、フィルタ３５２は、照射モジュール２２４により放射される２つの波長のうち一方を選択しつつ、他方の波長を拒絶する。フィルタ３５２は、ダイクロイックビームスプリッタとして実装され得る。また、フィルタ３５２は、１つのＤＩＩＳ２３０が一方の波長にて所与の角度に沿って散乱光を受光する一方他のＤＩＩＳが他方の波長にて同じ角度に沿って散乱光を受光するように構成され得る。他の代替例としては、フィルタ３５２は、ウェハ２２２が蛍光を発する（fluoresce）と予測される帯域のような他の波長範囲において放射線を通過させるように選択され得る。例えば、フォトレジストのような有機材料が２６６ｎｍにて照射される場合、これは、４００ｎｍの範囲において蛍光を発する傾向がある。よって、４００ｎｍの帯域で光を通すようにフィルタ３５２を設定すると、ＤＩＩＳ２３０は、有機材料の欠陥またはその残留物を検出することができる。
【００５５】
空間フィルタ３５４は、視準された散乱光の一定領域を遮断することにより、各ＤＩＩＳ２３０の集光角を制限するために用いることができる。空間フィルタは、パターニングされたウェハ上の繰り返しの特徴（repetitive feature）から背景回折を除去するのに特に有用である。この技術において知られているように、空間フィルタは、ウェハ表面のこの特徴の既知の回折パターンに基づいて、これらの回折強度の高い点（strong diffraction nodes）を遮断して実際の欠陥に対するシステム２２０の感度を向上するように選択される。この目的のためのこの空間フィルタの使用は、参照することにより開示が本書に含まれる例えばＳｏｍｅの特許文献３に説明されている。この特許は、様々な種類のウェハパターンの極大部分に応じて適応的に空間フィルタを形成する方法を説明している。この方法は、モジュール２２６内のフィルタ３５４に実装され得る。代替的には、空間フィルタ３５４は、この技術において知られているように、固定パターンを有し得る。
【００５６】
回転可能偏光器３５６は、光路内に設けられ、ＤＩＩＳ２３０により受光されるべき散乱光の偏光方向を選択する。この偏光器は、例えば、ウェハ２２２上の粗面構成および／または高反射面構成により背景散乱を拒絶することにより検出感度を向上させるのに結うようである。任意には、偏光器３５６は、偏光ビームスプリッタとして実装され、２つのＤＩＩＳ２３０が直交偏光における所与の角度に沿って散乱した光を受光するよう構成されている。
【００５７】
さらなるオプションとして（図示せず）、光路はビームスプリッタを含み、ビームスプリッタは、２つ以上の異なるＤＩＩＳ２３０が直行２３０の間の所与の集光角に沿って散乱した光を分割する。このビームスプリッタは、前述のように波長分割に用いることもでき、または、所定の比例関係で２つ以上のＤＩＩＳ間で同波長を分割することに用いることもできる。異なる空間フィルタ３５４を、異なるＤＩＩＳへのビーム路においてこのビームスプリッタに続いて用いて、ウェハ上の様々な種類のパターンによる回折極大部分を除去することができる。さらなる代替例として、このビームスプリッタは、２つ以上のＤＩＩＳ間で不均等に、例えば１００：１の比率で、所与の角度に沿って散乱した光を分割することができる。この構成は、システム２２０のダイナミックレンジを効果的に増大させる。なぜなら、より小さい分け前の放射線を受光するＤＩＩＳは、より大きい分け前の放射線を受光するＤＩＩＳが飽和する明るい散乱の領域でさえ、有意義な像データを生成することができるためである。この種の構成は、参照することにより本書に含まれる例えば特許文献４に説明されている。
【００５８】
集束レンズ３５８は、集束レンズ３５８は、集光されフィルタされた光をＤＩＩＳ２３０上の焦点に集束させる。レンズ３５８は、主動によりまたは電動制御により調整可能である。可変拡大器３６０は、ＤＩＩＳにより受光される拡大像のサイズを変更するために用いることができる。代替的には、レンズ３５８および拡大器３６０の機能は、各ＤＩＩＳに対して単一の光学ユニット内に組み合わせることができる。この拡大器は、ＤＩＩＳ２３０により取得される像の解像度、すなわち、ＤＩＩＳからの出力像内の各ピクセルに相当するウェハ表面上の領域のサイズを決定する。拡大器３６０は、照射領域のサイズがＤＩＩＳにより撮像される領域に略等しくなるように、典型的には、照射モジュール２２４内のテレスコープと連動する。
【００５９】
各ＤＩＩＳ２３０は、イメージインテンシファイア３６２を有し、イメージインテンシファイア３６２の光電陰極は、集束レンズ３５８および拡大器３６０の像平面にて位置合わせされている。任意の適当なタイプの、任意の世代／集束技法の像増強管をこの目的に使用することができる。読者に対するさらなる説明のために、非制限的な例は、浜松ホトニクス株式会社（日本国静岡県）により生産されるＣ６６５４イメージインテンシファイアのような第１および第２世代イメージインテンシファイア、または、フォテック社（Ｓｕｓｓｅｘ，ＵＫ）により生産される第１世代磁気集束イメージインテンシファイアを含む。システム２２０の要求の厳しい環境において最適な撮像を提供するために、インテンシファイア３６２は、好ましくは、高帯域および高解像度を有する。また、好ましくは、大電流および低リンのメモリ（high current and low phosphor memory）により、レーザヘッドの繰り返し数５０で（典型的には、１秒あたり最大で約１０００パルス）、ゲート制御動作が可能である。一実施の形態では、インテンシファイア３６２の有用な径は、好ましくは少なくとも１８ｍｍである。他の実施の形態では、インテンシファイア３６２のより大きな径が、２５〜４０ｍｍの範囲で用いられる。
【００６０】
前述したように、インテンシファイア３６２における集束は任意の技法（近傍、静電、磁気）により達成され得るが、一実施の形態では、インテンシファイア３６２は、磁気集束型であり、前述のように、優れた光学性能および／または寿命延長の可能性を得る。
【００６１】
イメージインテンシファイア３６２の出力は、光学素子３６４によりイメージセンサ３６６上の焦点に集束される。光学素子３６４は、図１Ａおよび図１Ｂを参照しながら前述したように、互いの間の間隙に非接着充填剤を有する２つの光ファイバプレートを有する。イメージセンサ３６６は、この技術において知られているように、ＣＣＤまたはＣＭＯＳアレイのような検出器要素の２次元マトリクスを有する。例えば、このイメージセンサは、マイクロンテクノロジー社（Ｂｏｉｓｅ，Ｉｄａｈｏ）により生産されるモデルＭＩ−ＭＶ１３のようなＣＭＯＳデジタルイメージセンサを有し得る。このセンサは、１２８０×１０２４ピクセルを有し、垂直および水平ピッチは１２μｍであり、フルフレームについてのフレームレートは１秒あたり最大で５００フレームである。着脱可能装着媒体は、図１Ａおよび図１Ｂを参照しながら前述したように、ＤＩＩＳ２３０内のイメージセンサ３６６にイメージインテンシファイア３６２を装着するのに用いられる。
【００６２】
イメージインテンシファイア３６２の使用は、増強を行うことなくイメージセンサ３６６のみを用いるのと比べて実質的に感度を向上させる。イメージインテンシファイア３６２は、ＤＩＩＳの感度を向上させノイズレベルをさらに低減させるために、照射モジュール２２４からの光パルスに同期してゲート制御され得る。典型的には、イメージインテンシファイア３６２の光電陰極は、照射モジュール２２４により放射される波長において高い量子効率を有するよう選択される一方、インテンシファイア３６２の蛍光体は、イメージセンサ３６６が高い応答性を有する異なる波長範囲において光を放射するよう選択され得る。よって、イメージインテンシファイア３６２は、入射散乱光の増幅に加えて、ウェハ２２２から散乱した紫外（ＵＶ）および青色の光を、シリコンイメージセンサがより反応しやすい緑色または赤色の範囲にダウンコンバートするのにも有用である。さらに、インテンシファイア３６２は、ローパス空間フィルタとしての機能も果たし、よって、散乱光における高周波構成の平滑化に役立つ（さもないと、この散乱光はセンサ３６６により出力される像にエイリアシングを生じることがある）。
【００６３】
イメージインテンシファイア３６２は、好ましくは、センサ３６６の解像度により決められたような高解像度を有する。例えば、前述のＭＶ１３センサの解像度の利点を十分に活用すると、インテンシファイア３６２は、像の対角線に沿って独特の１６４０ピクセルを与えるよう設計されるべきである。この解像度基準は、インテンシファイアの変調伝達関数（ＭＴＦ）において表すこともできる。例えば、インテンシファイア３６２の実施の形態に応じて、３３線対／ｍｍのテストイメージに対してＭＴＦ＝３０％、または４０線対／ｍｍのテストイメージに対してＭＴＦ＝３０％〜４０％である。ＤＩＩＳ２３０により取得される像における明るい点は、一般に、像増強管内の反射により、明るいハロの形態が得られ、これにより像の解像度が低下され得る。インテンシファイア３６２は、好ましくは、このような反射を抑制してハロの径を如何なる場合でも０．２ｍｍ以下とするように設計される。さらに、センサ３６６の感度の全範囲を利用するためには、インテンシファイア３６２は、典型的には６００μＷ／ｃｍ２の高い最大出力明度（ＭＯＢ）までの線形作用を呈するべきである。説明を簡潔にするために、システム２２０に関する他の細部は、ここで重複するよりも参照することによって本書に含まれる米国特許出願公開第２００５０２１９５１８号において提供されている。
【００６４】
理解を容易にするために、上記説明は、互いに間の間隙に非接着充填剤４０を充填された、像増強管１６（または３６２）の発光出力領域に結合された単一の光ファイバプレート２２と、イメージセンサ３４（または３６６）の感光入力領域に結合された単一の光ファイバプレート３２と、について説明したものである。しかし、読者に対して明らかにしておくべきことは、幾つかの実施の形態では、単一の光ファイバプレート２２は、複数の光ファイバプレート２２に置き換え可能であり、および／または、単一の光ファイバプレート３２は、複数の光ファイバプレート３２に置き換え可能である。さらに、またはその代わりに、像増強管１６（または３６２）とイメージセンサ３４（または３６６）との間に、イメージインテンシファイア１６（３６２）ともイメージセンサ３４（３６６）との明確に関連付けられていない光ファイバプレートがあってもよい。したがって、あり得る実施の形態を理解するためには、読者は、像増強管１６（３６２）の発光出力領域とイメージセンサ３４（３６６）との間に感光入力領域との間に少なくとも２つの光ファイバプレートがあるということを認識しなければならない（説明を簡単にするために、各光ファイバプレートは２２／３２として示される。なぜなら、各プレートと像増強管１６（３６２）またはイメージセンサ３４（３６６）との関連付けまたは非関連付けは実施の形態によって変わり得るためである）。特定の光ファイバプレート２２／３２が、隣接する光ファイバプレート２２／３２を、片側に有するか両側に有するかに応じて、その光ファイバプレート２２／３２は、一対または二対の隣接光ファイバプレートに属するとみなされる。一対の隣接光ファイバプレート２２／３２の間の間隙は、非接着充填剤４０で充填されるが、全ての対の隣接プレート２２／３２のうちどの対の隣接プレート２２／３２が非接着充填剤４０で充填される間隙を有するかについての選択は、実施の形態に応じて異なり得る。また、実施の形態に応じて、他の対の隣接光ファイバプレート２２／３２がある場合、全ての他の対の隣接光ファイバプレート２２／３２の間の間隙を非接着充填剤４０で充填してもよいし、これらの間隙をこの技術において知られた接着剤で充填してもよいし、これらの間隙のうちの幾つかを非接着充填剤４０で充填し他の間隙をこの技術において知られた接着剤で充填してもよい。読者は、少なくとも一対の隣接光ファイバプレート２／３２の間の間隙が非接着充填剤４０で充填されている限り、それらの隣接光ファイバプレート２２／３２は、実質的にＤＩＩＳ１０を損傷することなく（例えば、イメージセンサ３４（３６６）、イメージインテンシファイア１６（３６２）、または光ファイバプレート２２／３２のいずれも実質的に損傷することなく）互いに分離することができる（したがって、像増強管１６（３６２）およびイメージセンサ３４（３６６）を互いに分離することができる）。
【００６５】
前述の方法およびシステムは、像増強管１６（３６２）の発光出力領域とイメージセンサ３４（３６６）の感光入力領域との間に３つ以上の光ファイバプレート２２／３２を有する実施の形態に準用することができる。ここでは、３つ以上の光ファイバプレート２２／３２を用いる例を挙げている。プレート数、プレート間の接着のタイプ、およびこの例における他の前提は、単に、読者に対するさらなる説明のために提示したものであり、したがって、限定的なものとして解釈されるべきではない。第１の光ファイバプレートがイメージインテンシファイア１６（３６２）に結合され、第２の光ファイバプレートが第１の光ファイバプレートに接着剤で装着されることが想定される。さらに、第３の光ファイバプレートがイメージセンサ３４（３６６）に結合され、第４の光ファイバプレートが第３の光ファイバプレートと第２の光ファイバプレートとの間に位置合わせされることが想定される。さらに、非接着充填剤４０が第３および第４の光ファイバプレートの対の間の間隙を充填し、非接着充填剤４０（必ずしも同じ充填剤ではない）が第２および第４の光ファイバプレートの対の間の間隙を充填することが想定される。この例では、前述した着脱可能装着媒体を用いてイメージインテンシファイア１６（３６２）にイメージセンサ３４（３６６）を着脱可能に装着する場合、少なくとも第３および第４の光ファイバプレートの対が押されてともに近づき、第２および第４の光ファイバプレートの対が押されてともに近づくことが想定される。この例の一実施の形態では、着脱可能装着媒体は弾性材料を有することが想定され、この弾性材料により、第３および第４の光ファイバプレートの対が押されてともに近づき、第２および第４の光ファイバプレートの対が押されてともに近づき、さらに、光ファイバプレート（例えば第１、第２、第３および第４の光ファイバプレート）、イメージセンサ３４（３６６）および／またはイメージインテンシファイア１６（３６２）のいずれも実質的に損傷させない。この例では、前述のようにイメージインテンシファイア１６（３６２）からイメージセンサ３４（３６６）を取り外すことが後で望まれた場合に、幾つかの実施の形態では、この取り外し処理は、とりわけ、第２および第４の光ファイバを互いから分離し、および／または、第３および第４の光ファイバプレートを違いから分離することを含み得る。
【００６６】
本発明を特定の実施の形態に関連して示し説明したが、それ故に限定的であるというわけではない。本発明の範囲内で、数々の修正、変更および改良が、読者には生じるであろう。
【００６７】
（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮特許出願６０／７１５９２７、米国仮特許出願６０／７１５９００および米国仮出願６０／７１５９０１の利益を要求する。これらの出願はいずれも、２００５年９月８日出願であり、参照することにより本書に含まれる。
【００６８】
本願は、米国シリアル番号１０／５１１０９２（米国出願公開第２００５０２１９５１８号）「暗視野検査システム」（"Dark Field Inspection System"）の一部継続であり、この出願は、参照することにより本書に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態に係るイメージセンサに取り外し可能に結合されたイメージインテンシファイアの概略図
【図１Ｂ】本発明の一実施の形態に係るイメージセンサに取り外し可能に結合された磁気集束イメージインテンシファイアの概略図
【図２】本発明の一実施の形態に係る光学検査システム概略的に示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態に係るイメージセンサに取り外し可能に結合されたイメージインテンシファイアを有する集光モジュールの概略側面図
【図１Ａ】
2007115669.tif 000003
【図１Ｂ】
2007115669.tif 000004
【図２】
2007115669.tif 000005
【図３】
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【外国語明細書】
2007115669000001.pdf