(57)【要約】【課題】光量の損失を抑えつつ、照明光の光線角度分布を変化させることができる照明装置を提供する。【解決手段】光を出射する光源２と、光を光入射面から入射し、内部で多重反射させた後、光出射面から出射する多重反射素子４と、光の光線角度分布を変化させる種類の異なる複数の光学素子３と、を備え、光源２と多重反射素子４との間の光路中に、複数の光学素子３のうち何れか１つを入れ替え自在に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
前記光を光入射面から入射し、内部で多重反射させた後、光出射面から出射する多重反射素子と、
前記光の光線角度分布を変化させる種類の異なる複数の光学素子と、を備え、
前記光源と前記多重反射素子との間の光路中に、前記複数の光学素子のうち何れか１つを入れ替え自在に配置することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の光学素子の配置を切り替える切替機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の光学素子は、凹レンズ、凸レンズ、円錐レンズ、ミラー、プリズム、シリンドリカルレンズのうち何れかを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記複数の光学素子は、前記光のスポットの径、形状、数のうち何れかを変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の照明装置を備えることを特徴とする光学検査装置。
【請求項６】
請求項１〜４の何れか一項に記載の照明装置を備えることを特徴とする光学顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、光学検査装置及び光学顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体ウェハの検査には、光学検査装置が一般的に用いられる。光学検査装置では、検査対象となる半導体ウェハに照明光を照射し、半導体ウェハの表面で反射した光によって得られる画像を撮像し、この画像から欠陥の有無等を検査することが行われている。また、光学顕微鏡においても、観察対象に照明光を照射し、その透過光又は反射光によって得られる画像を撮像することがある。
【０００３】
このような光学検査装置や光学顕微鏡では、例えばＣＣＤ(Charge Coupled Device) やＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)などの撮像素子を用いたデジタルカメラによって撮像が行われる。しかしながら、デジタルカメラを用いた場合には、撮像素子が輝度変化に対して敏感であるために、照明光にムラがあると、その影響が顕著に現れる。したがって、光学検査装置や光学顕微鏡に用いられる照明装置（照明光学系）では、ムラのない均一な照明光を照射することが求められる。
【０００４】
また、光学検査装置では、半導体ウェハに対する欠陥の検出感度を上げる方法として、半導体ウェハの表面に照射される照明光の光量や光線角度分布、波長、偏光方向などのパラメータを調整することが行われている。半導体ウェハには、様々な回路パターンが存在するため、ウェハ毎に最適なパラメータが存在する。その中でも、半導体ウェハに入射する光線角度分布を変えることで、検出感度が上がる回路パターンがある。
【０００５】
光学検査装置用の照明装置では、光源として超高圧水銀（ＵＶ）ランプを用い、この光源から出射された光をリフレクターにより反射して、後段の光学系に向かって集光させる。しかしながら、半導体ウェハに照射される照明光の光量分布は、上述した光学系に入射する光の光線角度を反映して不均一なものとなる。すなわち、この照明光の瞳面における光量分布は、図１７に示すように、超高圧水銀ランプのバルブの影により中心部の光量が最も小さくなり、影を抜けた位置で光量が最も高く、そこから外周部に向かって光線強度が徐々に低下したものとなる。なお、図１７は、照明光の瞳面の中心を通る断面光量分布を示すグラフである。
【０００６】
そこで、駆動電圧のオン／オフにより傾きが変化する微細なミラーが複数配列されたＤＭＤ(Digital Micromirror Device)素子を用いて、各ミラーにより照明光の光線角度分布を変化させることが提案されている（特許文献１を参照。）。しかしながら、ＤＭＤ素子を用いた場合、ミラーの反射率が低いために、光量が全体的に低下したものとなる。
【０００７】
照明光の光量は、あらゆる半導体パターンを検査する際に必要となるパラメータである。このため、半導体ウェハの検査を行う上で、十分な光量を確保することは必須である。したがって、ＤＭＤ素子を用いた場合は、検出感度を上げるのに十分な光量を確保することは困難である。
【０００８】
一方、同心円方向に透過率を異ならせた光学素子を用いて、照明光の光線角度分布を変化させることが提案されている（特許文献２を参照。）。しかしながら、このような光学素子を用いた場合も、光量の損失によって検出感度が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００５／０２６８４３号
【特許文献２】特開２００７−３３７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の態様の一つは、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、光量の損失を抑えつつ、照明光の光線角度分布を変化させることができる、特に照明光の光線角度分布を異なるものに切り替えることができる照明装置、並びに、そのような照明装置を備えることによって、検出感度の更なる向上を図ることができる光学検査装置及び光学顕微鏡を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕  本発明の第１の態様に係る照明装置は、光を出射する光源と、前記光を光入射面から入射し、内部で多重反射させた後、光出射面から出射する多重反射素子と、前記光の光線角度分布を変化させる種類の異なる複数の光学素子と、を備え、前記光源と前記多重反射素子との間の光路中に、前記複数の光学素子のうち何れか１つを入れ替え自在に配置することを特徴とする。
【００１２】
〔２〕  前記〔１〕に記載の照明装置において、前記複数の光学素子の配置を切り替える切替機構を備える構成であってもよい。
【００１３】
〔３〕  前記〔１〕又は〔２〕に記載の照明装置において、前記複数の光学素子は、凹レンズ、凸レンズ、円錐レンズ、ミラー、プリズム、シリンドリカルレンズのうち何れかを含む構成であってもよい。
【００１４】
〔４〕  前記〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の照明装置において、前記複数の光学素子は、前記光のスポットの径、形状、数のうち何れかを変化させる構成であってもよい。
【００１５】
〔５〕  本発明の第２の態様に係る光学検査装置は、前記〔１〕〜〔４〕の何れかに記載の照明装置を備えることを特徴とする。
【００１６】
〔６〕  本発明の第３の態様に係る光学顕微鏡は、前記〔１〕〜〔４〕の何れかに記載の照明装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明の一つの態様によれば、光量の損失を抑えつつ、照明光の光線角度分布を変化させることができる、特に照明光の光線角度分布を異なるものに切り替えることができる照明装置、並びに、そのような照明装置を備えることによって、検出感度の更なる向上を図ることができる光学検査装置及び光学顕微鏡を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明装置及び光学検査装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す照明装置が備える光学素子の構成例を示す平面図である。
【図３】図２に示す光学素子を用いた場合の照明光の瞳面の面内光量分布を示すグラフである。
【図４】図１に示す照明装置が備える光学素子の構成例を示す平面図である。
【図５】図４に示す光学素子を用いた場合の照明光の瞳面の面内光量分布を示すグラフである。
【図６】図１に示す照明装置が備える光学素子の構成例を示す平面図である。
【図７】図６に示す光学素子を用いた場合の照明光の瞳面の面内光量分布を示すグラフである。
【図８】図１に示す照明装置が備える光学素子の構成例を示す平面図である。
【図９】図８に示す光学素子を用いた場合の照明光の瞳面の面内光量分布を示すグラフである。
【図１０】図１に示す照明装置が備える光学素子の構成例を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す光学素子を用いた場合の照明光の瞳面の面内光量分布を示すグラフである。
【図１２】図１に示す照明装置が備える光学素子の構成例を示す平面図である。
【図１３】図１２に示す光学素子を用いた場合の照明光の瞳面の面内光量分布を示すグラフである。
【図１４】図１に示す照明装置が備える光学素子の構成例を示す平面図である。
【図１５】図１４に示す光学素子を用いた場合の照明光の瞳面の面内光量分布を示すグラフである。
【図１６】図１に示す照明装置が備える光拡散素子の構成例を示す側面図である。
【図１７】照明光の瞳面の中心を通る断面光量分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明では、各構成要素を見易くするため、図面において構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
【００２０】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の一実施形態として、例えば図１に示す照明装置１及び光学検査装置１００について説明する。なお、図１は、照明装置１及び光学検査装置１００の概略構成を示す模式図である。
【００２１】
光学検査装置１００は、図１に示すように、例えば検査対象となる半導体ウェハ（以下、単にウェハという。）Ｗの欠陥の有無等を検査するものである。具体的に、この光学検査装置１００は、光源２と、光学素子３と、多重反射素子４と、光拡散素子５と、リレー光学系６と、光路変換素子７と、集光光学系８と、結像光学系９と、撮像装置１０とを概略備えている。
【００２２】
このうち、光源２と、光学素子３と、多重反射素子４と、光拡散素子５と、リレー光学系６と、光路変換素子７と、集光光学系８とは、第１の光学軸ＡＸ１上において、順次並んで配置されている。一方、光路変換素子７と、結像光学系９と、撮像装置１０とは、第１の光学軸ＡＸ１と直交する第２の光学軸ＡＸ２上において、順次並んで配置されている。
【００２３】
照明装置１は、光源２と、光学素子３と、多重反射素子４と、光拡散素子５と、リレー光学系６と、集光光学系８とを含み、ウェハＷに対して照明光Ｌを照射する照明光学系を構成している。
【００２４】
光源２は、超高圧水銀（ＵＶ）ランプである。光源２の周囲には、リフレクター１１が配置されている。リフレクター１１は、その断面形状が楕円線を描くように形成された内側反射面１１ａを有し、この内側反射面１１ａで光源２から出射された光Ｌａを反射して、後述する多重反射素子４の光入射面４ａに向かって光Ｌｂを集光させる。
【００２５】
なお、光源２については、上述した超高圧水銀ランプ以外にも、例えばＬＥＤランプなどを用いることができる。また、光源２には、検出感度の向上を図るため、例えば、ＬＰＰ（Laser Produced Plasma）やＬＤＬＳ（Laser Driven Light Source）などの発光点の小さい点光源を用いてもよい。すなわち、光源２の種類については特に限定されるものではなく、検査対象に合わせて最適な光源を適宜選択して用いることが可能である。
【００２６】
光学素子３は、光源２から多重反射素子４に向かう光Ｌｂの光線角度分布を変化させるものである。本実施形態の照明装置１では、例えば図２，４，６，８，１０，１２，１４に示すような種類の異なる複数の光学素子３Ａ〜３Ｇのうち何れか２種以上を含み、その中から選択された１つの光学素子３を光源２と多重反射素子４との間の光路中に入れ替え自在に配置することが可能である。
【００２７】
具体的に、図２に示す光学素子３Ａは、一対のコリメータレンズ群３１，３２を含む構成である。一対のコリメータレンズ群３１，３２は、凹レンズと凸レンズとの組み合わせからなり、これらのレンズが光軸方向（第１の光学軸ＡＸ１上）に並んで配置されている。具体的に、一対のコリメータレンズ群３１，３２のうち、前段側のコリメータレンズ群３１は、複数（本実施形態では２つ）の凹レンズ３１ａ，３１ｂにより構成されている。一方、後段側のコリメータレンズ群３２は、複数（本実施形態では２つ）の凸レンズ３２ａ，３２ｂにより構成されている。なお、一対のコリメータレンズ群３１，３２を構成する凹レンズと凸レンズとの組み合わせについては、適宜変更を加えることが可能である。
【００２８】
光学素子３Ａでは、光源２から出射された光Ｌｂを前段側のコリメータレンズ群３１により平行光束ＦＬとし、この平行光束ＦＬを後段側のコリメータレンズ群３２により集光させることによって、多重反射素子４の光入射面４ａに向けて集光された光Ｌｃが出射される。
【００２９】
この光学素子３Ａを用いた場合の照明光Ｌの瞳面における面内光量分布を図３に示す。図３に示すように、光学素子３Ａを用いた場合の照明光Ｌのスポットは、略円形状を有している。
【００３０】
一方、図４に示す光学素子３Ｂは、上記光学素子３Ａの構成に加えて、一対のコリメータレンズ群３１，３２の間に、一対の凹レンズ３３及び凸レンズ３４を光軸方向（第１の光学軸ＡＸ１上）に並べて配置した構成である。
【００３１】
光学素子３Ｂでは、光源２から出射された光Ｌｂを前段側のコリメータレンズ群３１により平行光束ＦＬ１とし、この平行光束ＦＬ１を凹レンズ３３により拡散させた後に、凸レンズ３４により集束させることによって、平行光束ＦＬ１よりも拡径された平行光束ＦＬ２となる。その後、この平行光束ＦＬ２を後段側のコリメータレンズ群３２により集光させることによって、多重反射素子４の光入射面４ａに向けて集光された光Ｌｃが出射される。
【００３２】
この光学素子３Ｂを用いた場合の照明光Ｌの瞳面における面内光量分布を図５に示す。図５に示すように、光学素子３Ｂを用いた場合の照明光Ｌのスポットは、図３に示す場合よりも拡径された略円形状を有している。
【００３３】
一方、図６に示す光学素子３Ｃは、上記光学素子３Ａの構成に加えて、一対のコリメータレンズ群３１，３２の間に、一対の凸レンズ３５及び凹レンズ３６を光軸方向（第１の光学軸ＡＸ１上）に並べて配置した構成である。
【００３４】
光学素子３Ｃでは、光源２から出射された光Ｌｂを前段側のコリメータレンズ群３１により平行光束ＦＬ１とし、この平行光束ＦＬ１を凸レンズ３５により集束させた後に、凹レンズ３６により拡散させることによって、平行光束ＦＬ１よりも縮径された平行光束ＦＬ２となる。その後、この平行光束ＦＬ２を後段側のコリメータレンズ群３２により集光させることによって、多重反射素子４の光入射面４ａに向けて集光された光Ｌｃが出射される。
【００３５】
この光学素子３Ｃを用いた場合の照明光Ｌの瞳面における面内光量分布を図７に示す。図７に示すように、光学素子３Ｃを用いた場合の照明光Ｌのスポットは、図３に示す場合よりも縮径された略円形状を有している。
【００３６】
一方、図８に示す光学素子３Ｄは、上記光学素子３Ａの構成に加えて、一対のコリメータレンズ群３１，３２の間に、一対の円錐レンズ３７，３８を光軸方向（第１の光学軸ＡＸ１上）に並べて配置した構成である。また、一対の円錐レンズ３７，３８は、互いの頂部が形成された面とは反対側の面を対向させた状態で配置されている。なお、２つの円錐レンズ３７，３８の配置については、上述した配置に限らず、例えば、互いの頂部が形成された面を対向させた状態で配置したり、互いの頂部が形成された面を同じ方向に向けた状態で配置したりすることも可能である。
【００３７】
光学素子３Ｄでは、光源２から出射された光Ｌｂを前段側のコリメータレンズ群３１により平行光束ＦＬ１とし、この平行光束ＦＬ１が一対の円錐レンズ３７，３８の間を通過する間に、平行光束ＦＬ１の内周側と外周側との光線光路が反転した平行光束ＦＬ２となる。すなわち、平行光束ＦＬ１を構成する光線束のうち、円錐レンズ３７の内周側を通過する光線の光路が外周側へと入れ替わる（図８中の２点鎖線を参照。）。一方、円錐レンズ３７の外周側を通過する光線の光路が内周側へと入れ替わる（図８中の破線を参照。）。その後、この平行光束ＦＬ２を後段側のコリメータレンズ群３２により集光させることによって、多重反射素子４の光入射面４ａに向けて集光された光Ｌｃが出射される。
【００３８】
この光学素子３Ｄを用いた場合の照明光Ｌの瞳面における面内光量分布を図９に示す。図９に示すように、光学素子３Ｄを用いた場合の照明光Ｌのスポットは、略円環状を有している。また、この図９に示す面内光量分布は、図３に示す面内光量分布とは内外周において光強度が逆転した光線角度分布を有している。
【００３９】
一方、図１０に示す光学素子３Ｅは、上記光学素子３Ａの構成に加えて、一対のコリメータレンズ群３１，３２の間に、光路分離素子３９を配置した構成である。光路分離素子３９は、３つの三角柱ミラー４０ａ，４０ｂ，４０ｃを組み合わせたものからなる。
【００４０】
光学素子３Ｅでは、光源２から出射された光Ｌｂを前段側のコリメータレンズ群３１により平行光束ＦＬ１とし、この平行光束ＦＬ１が光路分離素子３９を通過することによって、２つの平行光束ＦＬ２１，ＦＬ２２に分離される。その後、これら２つの平行光束ＦＬ２１，ＦＬ２２を後段側のコリメータレンズ群３２により集光させることによって、多重反射素子４の光入射面４ａに向けて集光された光Ｌｃが出射される。
【００４１】
この光学素子３Ｅを用いた場合の照明光Ｌの瞳面における光量分布を図１１に示す。図１１に示すように、光学素子３Ｅを用いた場合の照明光Ｌのスポットは、その中心軸を挟んで対称に２分割された形状を有している。
【００４２】
一方、図１２に示す光学素子３Ｆは、上記光学素子３Ａの構成に加えて、一対のコリメータレンズ群３１，３２の間に、２つの光路分離素子３９Ａ，３９Ｂを配置した構成である。２つの光路分離素子３９Ａ，３９Ｂは、上記光路分離素子３９と基本的に同じ構成である。また、前段の光路分離素子３９Ａと後段の光路分離素子３９Ｂとは、第１の光学軸ＡＸ１と直交する面内において、互いの三角柱ミラー４０ａ，４０ｂ，４０ｃの長手方向が直交するように配置されている。
【００４３】
光学素子３Ｅでは、光源２から出射された光Ｌｂを前段側のコリメータレンズ群３１により平行光束ＦＬ１とし、この平行光束ＦＬ１が前段の光路分離素子３９Ａを通過することによって、２つの平行光束ＦＬ２１，ＦＬ２２に分離される。さらに、２つの平行光束ＦＬ２１，ＦＬ２２が後段の光路分離素子３９Ｂを通過することによって、それぞれ２つの平行光束ＦＬ３１，Ｌ３２と２つの平行光束ＦＬ３３，ＦＬ３４とに分離される。その後、これら４つの平行光束ＦＬ３１，ＦＬ３２，ＦＬ３３，ＦＬ３４を後段側のコリメータレンズ群３２により集光させることによって、多重反射素子４の光入射面４ａに向けて集光された光Ｌｃが出射される。
【００４４】
この光学素子３Ｆを用いた場合の照明光Ｌの瞳面における光量分布を図１３に示す。図１３に示すように、光学素子３Ｆを用いた場合の照明光Ｌのスポットは、その中心軸を挟んで対称に４分割された形状を有している。
【００４５】
一方、図１４に示す光学素子３Ｇは、上記光学素子３Ａの構成に加えて、一対のコリメータレンズ群３１，３２の間に、一対のシリンドリカルレンズ４１，４２を光軸方向（第１の光学軸ＡＸ１上）に並べて配置した構成である。また、２つのシリンドリカルレンズ３９のうち、一方（本実施形態では、前段のシリンドリカルレンズ４１）が負レンズであり、他方（本実施形態では、後段シリンドリカルレンズ４２）が正レンズである。前段のシリンドリカルレンズ４１と他方のシリンドリカルレンズ４２とは、第１の光学軸ＡＸ１と直交する面内において、互いの長手方向が一致するように配置されている。
【００４６】
光学素子３Ｇでは、光源２から出射された光Ｌｂを前段側のコリメータレンズ群３１により平行光束ＦＬ１とし、この平行光束ＦＬ１を前段のシリンドリカルレンズ４１により拡散させた後に、後段のシリンドリカルレンズ４２により集束させることによって、平行光束ＦＬ１よりも一方向（シリンドリカルレンズ４１，４２の長手方向）において拡大された平行光束ＦＬ２となる。その後、この平行光束ＦＬ２を後段側のコリメータレンズ群３２により集光させることによって、多重反射素子４の光入射面４ａに向けて集光された光Ｌｃが出射される。
【００４７】
この光学素子３Ｇを用いた場合の照明光Ｌの瞳面における面内光量分布を図１５に示す。図１５に示すように、光学素子３Ｇを用いた場合の照明光Ｌのスポットは、図３に示す場合よりも一方向において拡大された略楕円形状を有している。
【００４８】
本実施形態の照明装置１では、上述した複数の光学素子３Ａ〜３Ｇを入れ替えることによって、ウェハＷの表面に照射される照明光Ｌのスポットの径、形状、数のうち何れかを変化させることが可能である。
【００４９】
なお、光学素子３としては、上述した光学素子３Ａ〜３Ｇの構成以外にも、凹レンズ、凸レンズ、円錐レンズ、ミラー、プリズム、シリンドリカルレンズの何れかを含むことによって、ウェハＷの表面に照射される照明光Ｌのスポットの径、形状、数のうち何れかを変化させるものであればよい。
【００５０】
照明装置１は、上述した複数の光学素子３Ａ〜３Ｇの配置を切り替える切替機構５０を備えている。切替機構５０としては、上述した複数の光学素子３Ａ〜３Ｇを光源２と多重反射素子４との間の光路中に着脱自在に配置する着脱式や、上述した複数の光学素子３Ａ〜３Ｇを同心円状に並べて配置したターレット（図示せず。）を回転させることによって、光源２と多重反射素子４との間の光路中に光学素子３Ａ〜３Ｇを切替自在に配置するターレット式などを挙げることができる。
【００５１】
多重反射素子４は、図１に示すように、ロッドインテグレータからなり、長手方向の一端に光入射面４ａと、長手方向の他端に光出射面４ｂとを有している。多重反射素子４は、光学素子３を通過した光Ｌｃを光入射面４ａから入射し、内部で多重反射させた後、光出射面４ｂから光Ｌｄを出射する。
【００５２】
光拡散素子５は、多重反射素子４の光出射面４ｂから出射された光Ｌｄを拡散させるものである。具体的に、光拡散素子５は、例えば図１６に示すように、基材５ａの一面に微細な凹凸パターン５ｂが形成された構造を有している。光拡散素子５は、凹凸パターン５ｂが形成された面を多重反射素子４とは反対側に向けた状態で配置されている。これにより、光拡散素子５は、凹凸パターン５ｂにより拡散された光Ｌｅを出射する。なお、光拡散素子５は、凹凸パターン５ｂが形成された面を多重反射素子４に向けた状態で配置することも可能である。
【００５３】
リレー光学系６は、図１に示すように、第１のリレーレンズ１２と、第２のリレーレンズ１３とを含み、ウェハＷの照射面の大きさに合わせて、光Ｌｆのサイズを調整する。
【００５４】
光路変換素子７は、ダイクロイックミラーからなり、光をウェハＷに向かう光Ｌｆを透過する一方、後述するウェハＷから反射して戻ってくる光Ｌｇを撮像装置１０に向けて反射する。
【００５５】
集光光学系８は、コンデンサーレンズ１４と、対物レンズ１５とを含み、ウェハＷの表面に対して集光された光（照明光Ｌ）を照射する。これにより、ウェハＷの表面で反射した光Ｌｇが、対物レンズ１５及びコンデンサーレンズ１４を通過し、光路変換素子７に入射し、結像光学系９に向かって反射される。
【００５６】
結像光学系９は、集光レンズ１６と、結像レンズ１７とを含み、撮像装置１０の撮像面の大きさに合わせて、光路変換素子７で反射された光Ｌｈを撮像装置１０の撮像面上に結像させる。
【００５７】
撮像装置１０は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子を用いたデジタルカメラにより構成されている。撮像装置１０は、ウェハＷの表面で反射した光Ｌｇによって得られる画像を撮像する。光学検査装置１００では、この画像からウェハＷの欠陥の有無等を検査することが可能となっている。
【００５８】
本実施形態の照明装置１では、上述した光学素子３によって、光量の損失を抑えつつ、ウェハＷに入射する照明光Ｌの光線角度分布を変化させることができる。また、照明装置１では、複数の光学素子３Ａ〜３Ｇを入れ替えることによって、照明光Ｌの光線角度分布を異なるものに切り替えることが可能である。
【００５９】
これにより、照明装置１では、ウェハＷの様々な回路パターンに合わせて、ウェハＷの表面に照射される照明光Ｌのスポットの径、形状、数のうち何れかを変化させることができる。その結果、回路パターンの検出感度を上げるのに最適な照明光Ｌを得ることが可能である。
【００６０】
以上のように、本実施形態の光学検査装置１００では、上述した照明装置１を備えることによって、光量の損失を抑えつつ、検出感度の更なる向上を図ることができるため、高分解能での検査が可能となる。
【００６１】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、照明装置１を備えた光学検査装置１００において、ウェハＷの検査を行う場合を例示したが、光学検査装置１００により検査可能なものであればよく、検査対象については特に限定されるものではない。
【００６２】
また、照明装置１は、光学検査装置１００の他にも、観察対象に照明光Ｌを照射し、その透過光又は反射光によって得られる画像を撮像する光学顕微鏡に適用することが可能である。このような照明装置１を備えた光学顕微鏡では、光量の損失を抑えつつ、検出感度の更なる向上を図ることができるため、高分解能での観察が可能となる。
【符号の説明】
【００６３】
１…照明装置  ２…光源  ３，３Ａ〜３Ｇ…光学素子  ４…多重反射素子  ５…光拡散素子  ６…リレー光学系  ７…光路変換素子  ８…集光光学系  ９…結像光学系  １０…撮像装置  １１…リフレクター  １２…第１のリレーレンズ  １３…第２のリレーレンズ  １４…コンデンサーレンズ  １５…対物レンズ  １６…集光レンズ  １７…結像レンズ  ３１，３２…コリメータレンズ群  ３３…凹レンズ  ３４…凸レンズ  ３５…凸レンズ  ３６…凹レンズ  ３７，３８…円錐レンズ  ３９，３９Ａ，３９Ｂ…光路分離素子  ４１，４２…シリンドリカルレンズ  ５０…切替機構  １００…光学検査装置  Ｗ…半導体ウェハ  Ｌ…照明光
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１６】
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【図１７】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１５】
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