CN107533015B - 外观检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使光掩膜的检查迅速化的技术。在外观检查装置中，透射照明光源照射透射光掩膜的光。反射照明光源在透射照明光源的照射中照射被光掩膜反射的光。物镜将透射过光掩膜的透射光和由光掩膜反射的反射光转换为平行光。分光部将物镜转换了的平行光分离为透射光和反射光。透射光用成像透镜对分光部分离出的透射光进行成像。反射光用成像透镜对分光部分离出的反射光进行成像。拍摄部对透射光用成像透镜成像出的透射光和反射光用成像透镜成像出的反射光进行拍摄。

Description

外观检查装置

技术领域

本发明涉及一种外观检查装置，尤其是，涉及一种对液晶或有机EL等平板显示器的制造工序中使用的中-大型光掩膜进行检查的外观检查装置。

背景技术

随着显示器的高精细化，针对作为其原型的中-大型光掩膜的检查精度的要求越来越高。也提出有各种用于检查这些光掩膜的缺陷的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-137093号公报

发明内容

发明所要决的问题

如专利文献1公开那样，为了对光掩膜的缺陷进行检查，使光透射光掩膜的透射系统的检查和由光掩膜使光反射的反射系统的检查等较为有效。但是，由于透射系统的检查和反射系统的检查需要各自的拍摄工序，因此，或检查花费时间、或需要多个拍摄装置。

本发明为鉴于上述问题而完成的发明，其目的在于，提供一种使光掩膜的检查迅速化的技术。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题，本发明的一个方式的外观检查装置具备：透射照明光源，其照射透射光掩膜的光；反射照明光源，其在透射照明光源的照射中照射被光掩膜反射的光；物镜，其将透射过光掩膜的透射光和由光掩膜反射的反射光转换为平行光；分光部，其将物镜转换了的平行光分离为透射光和反射光；透射光用成像透镜，其对分光部分离出的透射光进行成像；反射光用成像透镜，其对分光部分离出的反射光进行成像；拍摄部，其对透射光用成像透镜成像出的透射光和反射光用成像透镜成像出的反射光进行拍摄。

也可以为，拍摄部在同一拍摄元件的不同的区域中分别对透射光用成像透镜成像出的透射光和反射光用成像透镜成像出的反射光进行拍摄。

也可以为，还具备遮光部件，该遮光部件对透射光用成像透镜成像出的透射光和反射光用成像透镜成像出的反射光的串扰进行抑制。

也可以为，物镜具有倍率不同的多个透镜。也可以为，外观检查装置还具备对多个透镜进行切换的物镜切换部。也可以为，透射光用成像透镜和反射光用成像透镜分别具备与基于物镜切换部的透镜的切换联动而对焦点位置进行调节的焦点调节功能。

也可以为，反射光用成像透镜和透射光用成像透镜分别具备与基于透镜切换部的切换联动而对色彩倍率进行调节的色彩倍率调节功能。

也可以为，由物镜和反射光用成像透镜组成的光学系统的光学特性与由物镜和透射光用成像透镜组成的光学系统的光学特性在将穿过的光的波长λ设为第一轴、将焦点错位量s设为第二轴的曲线图中，在透射光的波长设为λg、反射光的波长设为λe、d设为微分算子、T设为规定的阈值时，(ds/dλ)_λg＜T且(ds/dλ)_λe＜T成立。

发明效果

根据本发明，能够提供一种使光掩膜的检查迅速化的技术。

附图说明

图1为示意性地表示实施方式所涉及的外观检查装置的内部结构的图。

图2(a)-(b)为示意性地表示实施方式所涉及的外观检查装置拍摄到的光掩膜的图像的图。

图3为以表形式表示在实施方式所涉及的外观检查装置拍摄到的图像中光掩膜的缺陷的直观情况的图。

图4为示意性地表示实施方式所涉及的成像透镜的内部结构的图。

图5为示意性地表示将实施方式所涉及的物镜与成像透镜对准的系统的光学特性的图。

图6为以表形式表示实施方式所涉及的物镜的种类、各透镜的焦点距离以及放大率的图。

图7为示意性地表示实施方式的第一变形例所涉及的外观检查装置的内部结构的图。

图8为示意性地表示第二变形例所涉及的分光部的剖面的图。

图9为示意性地表示第三变形例所涉及的成像透镜的光学特性的图。

具体实施方式

对本发明的实施方式所涉及的外观检查装置的概要进行阐述。实施方式所涉及的外观检查装置适用于在液晶或有机EL等平板显示器的制造工序中使用的光掩膜的缺陷检查，特别适用于中-大型光掩膜的检查。实施方式所涉及的外观检查装置使用于透射光掩膜的透射光和用于由光掩膜反射的反射光相对于光掩膜同时射出，并在同一拍摄元件的不同区域中同时对光掩膜的透射光和反射光进行拍摄。由此，容易根据对反射光进行拍摄而获得的图像，来对在光掩膜的透射光中的难以被拍摄的缺陷、在对光掩膜的透射光进行拍摄而获得的图像中的难以辨别是否是缺陷的缺陷进行检查。特别地，由于实施方式所涉及的外观检查装置能够通过一次拍摄而使光掩膜的透射光和反射光图像化，因此有助于光掩膜的外观检查的迅速化。

图1为示意性地表示本发明的实施方式所涉及的外观检查装置100的内部结构的图，尤其是为表示成像头部的光学系统的示意图。实施方式所涉及的外观检查装置100具备透射照明光源10、反射照明光源12、光掩膜14、第一物镜16a、第二物镜16b、物镜切换部18、分光部20、透射光用成像透镜26a、反射光用成像透镜26b、拍摄部28、反射照明视场光阑30、准直透镜32、遮光部件34、1/4波阻片36以及光学部件38。分光部20具备第一分色镜22a、第二分色镜22b以及反射部24。

详细内容在下文阐述，第一物镜16a与第二物镜16b具有相同的功能而仅倍率不同。因此，在以下本说明书中，在未对第一物镜16a和第二物镜16b进行特别区分的情况下，单纯统称为“物镜16”。

透射照明光源10照射用于透射光掩膜14的光。透射照明光源10例如照射波长为435.84[nm]的光，即照射所谓的g线。透射照明光源10例如能够通过对由已知的水银灯光源获得的光束进行波长分离来实现。在以下本说明书中，存在将透射照明光源10照射的光仅记为“g线”的情况。因此，在本说明书中，透射过光掩膜的透射光成为g线。

反射照明光源12照射被保持于光掩膜14的、用于被光掩膜反射的光。反射照明光源12例如照射波长为546.07[nm]的光，即照射所谓的e线。反射照明光源12也与透射照明光源10相同地例如能够通过对从由已知的水银灯光源获得的光束进行波长分离来实现。在以下本说明书中，存在将反射照明光源12照射的光仅记为“e线”的情况。因此，在本说明书中，通过光掩膜反射的反射光成为e线。

另外，在透射照明光源10照射g线时，反射照明光源12照射e线。也就是说，透射照明光源10与反射照明光源12分别同时照射g线和e线。

物镜16被配置在透射照明光源10的光轴上夹着光掩膜14而与透射照明光源10对置的位置。物镜16将透射过光掩膜的g线转换为平行光。即，物镜16为构成无限远校正光学系统的透镜。

在反射照明光源12的光轴上，物镜16也被配置在光掩膜14和反射照明光源12之间。从反射照明光源12照射出的e线穿过反射照明视场光阑30以及准直透镜32而被转换为平行光并入射至第一分色镜22a。在第一分色镜22a中的、与e线所入射的面相反一侧的面配置有光学部件38。另外，第一分色镜22a隔着物镜而被配置在光掩膜14的相反侧。因此，透射过第一分色镜22a以及光学部件38的e线入射至物镜16。

光学部件38为兼具偏振光束分光器和选色镜的功能的膜。更具体而言，光学部件38作为使从反射照明光源12照射出的e线中的、S偏振光分量100％反射且P偏振光分量100％透射的偏振光束分光器来发挥作用。此外，光学部件38也作为使g线100％反射的选色镜来发挥作用。入射至第一分色镜22a的e线由于光学部件38的作用而透射作为全光量的50％的P偏振光分量。当将第一分色镜22a与光学部件38对准时，成为兼具特定波长下的偏振光束分光器特性的分色镜。

如图1所示，在实施方式所涉及的外观检查装置100中，在第一分色镜22a与物镜16之间配置有1/4波阻片36。因此，透射过第一分色镜22a以及光学部件38的e线(P偏振光)通过穿过1/4波阻片36而被转换为圆偏振光。

透射过1/4波阻片36的e线(圆偏振光)穿过物镜16，由光掩膜14所保持的光掩膜14反射并再次返回物镜16。由光掩膜14反射的e线(圆偏振光)通过物镜16而成为平行光，并穿过1/4波阻片36而被转换为直线偏振光(S偏振光)。该e线(S偏振光)通过具备作为偏振光束分光器的功能的光学部件38而被100％反射。

在此，透射照明光源10照射的、透射光掩膜14并通过物镜16而被转换为平行光的g线为具有P偏振光分量和S偏振光分量这两者的分量的光。但是，由于光学部件38也具备作为选色镜的功能，因此100％反射g线。

如上所述，由于透射照明光源10与反射照明光源12分别同时照射g线和e线，因此，透射过物镜16的光成为混合了g线与e线的光。因此，透射过物镜16并被光学部件38反射的光也混合g线与e线。

第二分色镜22b被配置在被光学部件38反射100％的光的光轴上。第二分色镜22b使g线100％反射，使e线100％透射。因此，透射过物镜16并被光学部件38反射的光通过第二分色镜22b而被分离为作为透射光的g线和作为反射光的e线。即，第二分色镜22b将物镜16转换了的平行光分离为透射光和反射光。

反射部24被配置在透射过第二分色镜22b的e线的光轴上。反射部24例如为通常的反射镜，并对透射过第二分色镜22b的e线进行100％反射。

透射光用成像透镜26a被配置在被第二分色镜22b反射的g线的光轴上。透射光用成像透镜26a对第二分色镜22b分离出的平行光即g线进行聚光，并在拍摄部28所具备的拍摄元件成像光掩膜14的透射光。此外，反射光用成像透镜26b被配置在由反射部24反射的e线的光轴上。反射光用成像透镜26b对第二分色镜22b分离出的平行光即e线进行聚光，并在拍摄部28所具备的拍摄元件成像光掩膜14的反射光。详细内容在下文阐述，透射光用成像透镜26a与反射光用成像透镜26b均为相同的透镜结构，能够进行焦点位置的调节与色彩倍率的调节。以下，在本说明书中，在未特别对透射光用成像透镜26a与反射光用成像透镜26b进行区别的情况下，单纯总称为“成像透镜26”。

拍摄部28对透射光用成像透镜26a成像出的透射光和反射光用成像透镜26b成像出的反射光进行拍摄。如此，实施方式所涉及的外观检查装置100能够同时对光掩膜14的透射光和反射光进行拍摄。由此，能够缩短光掩膜14的缺陷检查所需要的时间。

图2(a)-(b)为示意性地表示实施方式所涉及的外观检查装置100拍摄到的光掩膜14的图像的图。更具体而言，图2(a)为表示光掩膜14的透射图像的示意图，图2(b)为表示光掩膜14的反射图像的示意图。

图2(a)-(b)所示的图像例示了在玻璃基板200之上形成的铬图案202。此外，在图2(a)-(b)中以斜线表示的区域为表示所谓的半色调掩膜204的区域。

关于光掩膜14上的缺陷存在各种各样的种类，针对作为代表性的缺陷的“铬缺陷”、“针孔”、“杂质”以及“水痕”进行说明。

“铬缺陷”表示铬附着在原本不应该存在的场所的状态。因此，铬缺陷为在玻璃基板200上或半色调上产生的缺陷。在图2(a)-(b)中，符号206a所示的区域为玻璃上的铬缺陷，符号206b所示的区域为半色调上的铬缺陷。由于铬为金属，因此，其不仅反射光且妨碍光的透射。因此，如图2(a)所示，铬缺陷在透射图像中被拍摄得较黑。相反地，如图2(b)所示，铬缺陷在反射图像中被拍摄得较白。

“针孔”表示铬或半色调在微小区域中欠缺的状态。铬或半色调不存在于原本应该存在的场所而成为较小的孔的状态为针孔的缺陷。在图2(a)-(b)中，符号206c所示的区域为在铬上产生的针孔，符号206d所示的区域为在半色调上产生的针孔。由于针孔透射光，因此，针孔不会反射光。因此，如图2(a)所示，针孔在透射图像中被拍摄得较白。相反地，如图2(b)所示，针孔在反射图像中被拍摄得较黑。

“杂质”为作为光掩膜14的构成材料的玻璃、铬或者半色调以外的物质，例如是附着在光掩膜14上的微小的尘埃等。在图2(a)-(b)中，符号206e所示的区域为玻璃上的杂质。另一方面，在图2(b)中，符号206f所示的区域为铬上的杂质。杂质具有对光进行散射的性质。因此，如图2(a)所示，玻璃上的杂质在透射图像中被拍摄得较黑。此外，如图2(b)所示，玻璃上的杂质在反射图像中也被拍摄得较黑。另外，由于铬对光进行遮挡，铬上的杂质在透射图像中未被拍摄。另一方面，如图2(b)所示，铬上的杂质在反射图像中被拍摄得较黑。

“水痕”表示在光掩膜14的清洗所使用的液体干燥时溶解于液体的无机物或有机物堆积在光掩膜14上的状态。水痕可以存在于玻璃上、铬上以及半色调上。另一方面，清洗所使用的液体凝集在光掩膜14上的狭窄区域例如半色调上的情况较多，其结果为，水痕在半色调上以及一部分铬上露出并存在的情况较多。

存在于铬上的水痕与杂质相同地在透射图像中未被拍摄，仅被映在反射图像上。此外，半色调上的水痕也存在反射图像中难以观察的情况。另一方面，铬上的水痕在反射图像中被拍摄得较黑。因此，通过对存在于铬上的水痕进行观察，操作者能够对水痕存在于半色调上的情况进行推断。

图3为以表形式表示在实施方式所涉及的外观检查装置100拍摄到的图像中，光掩膜14的缺陷的直观情况的图，并为参照图2(a)-(b)将上述的各缺陷的直观情况汇总的图。在图3中，(白)或(黑)分别表示根据摄影条件而以白或黑来拍摄。因此，当改变摄影条件时，不实施拍摄或即使实施拍摄也对于操作者难以视觉辨认的情况较多。

如图3所示，例如玻璃上的铬缺陷与玻璃上的杂质一起在透射图像中被拍摄得较黑。因此，操作者仅根据对反射图像进行观察而不能够对玻璃上的铬缺陷和玻璃上的杂质进行辨别。另一方面，在反射图像中，玻璃上的铬缺陷被拍摄得较白，另一方面，玻璃上的杂质被拍摄得较黑。因此，通过对反射图像和透射图像进行比较，操作者能够对玻璃上的铬缺陷和玻璃上的杂质进行辨别。

并且，例如铬上的杂质或铬上的水痕不被拍摄为透射图像。因此，操作者仅根据对透射图像进行观察而不能够对铬上的杂质或铬上的水痕进行视觉辨认。另一方面，铬上的杂质或铬上的水痕在反射图像上被拍摄得较黑。因此，在实施了透射图像·反射图像的自动检查之后，操作者能够通过对反射图像进行观察而对铬上的杂质或铬上的水痕进行初步视觉辨认。

实施方式所涉及的外观检查装置100同时对反射图像和透射图像进行拍摄。因此，根据实施方式所涉及的外观检查装置100，能够省略重新对反射图像进行拍摄的时间，并提供精度更高的用于缺陷检查的图像信息。

返回图1的说明。拍摄部28例如通过已知的TDI传感器(Time Delay Integrationsensor：延时积分传感器)来实现。实施方式所涉及的拍摄部28具备作为拍摄元件的6k像素(6000像素)的TDI传感器。现在，将TDI传感器的1个像素的尺寸设为10.4[μm]时，TDI传感器的拍摄元件自身的尺寸为10.4[μm]×6000＝62.4[mm]。当包括拍摄元件的电源、冷却机构等时，拍摄部28的宽度即TDI传感器的长轴方向的长度为90[mm]左右。

在此，也考虑分别通过不同的TDI传感器而对透射光用成像透镜26a成像出的透射光和反射光用成像透镜26b成像出的反射光进行拍摄的方式。假设在通过具备2k像素(2048像素)的TDI传感器的两个的拍摄部而分别对透射光和反射光进行拍摄的情况下，需要将两个拍摄部在TDI传感器的长轴方向上排列配置。

在2k像素的TDI传感器中也将1像素的尺寸设为10.4[μm]时，TDI传感器的拍摄元件自身的尺寸为10.4[μm]×2048＝21.3[mm]。因此，当包括拍摄元件的冷却机构等时，具备2k传感器的拍摄部的宽度即TDI传感器的长轴方向的长度为60[mm]左右。其结果为，在将两个拍摄部在TDI传感器的长轴方向上排列配置时，需要120[mm]左右的空间。

因此，实施方式所涉及的拍摄部28分别在同一拍摄元件的不同的区域对透射光用成像透镜26a成像出的透射光和反射光用成像透镜26b成像出的反射光进行拍摄。由此，与通过不同的拍摄部而对透射光和反射光进行拍摄的情况相比，能够减小用于配置拍摄部28的空间。其结果为，能够实现外观检查装置100的省空间化、省电力化、以及轻量化。

拍摄部28从TDI传感器的一端起将2048像素用于透射光用的拍摄元件，从另一端起将2048像素用于反射光用的拍摄元件。如此，在同一拍摄元件的不同的区域而对透射光和反射光进行拍摄的情况下，存在在各区域中产生不作为拍摄对象的光线的串扰的可能性。因此，实施方式所涉及的外观检查装置100具备遮光部件34，遮光部件34用于对透射光用成像透镜26a成像出的透射光和反射光用成像透镜26b成像出的反射光的串扰进行抑制。

遮光部件34在拍摄部28所具备的TDI传感器的中央部被配置在透射光用成像透镜26a以及反射光用成像透镜26b与TDI传感器之间。遮光部件34被配置成对朝向透射光用的拍摄元件的反射光进行遮挡并对朝向反射光用的拍摄元件的透射光进行反射。其结果为，拍摄部28所具备的被配置在TDI传感器中央的2048像素无法对拍摄做出贡献。但是，通过配置遮光部件34，能够对透射光用成像透镜26a成像出的透射光与反射光用成像透镜26b成像出的反射光的串扰进行抑制，从而使拍摄部28所拍摄的图像清楚。

如上所述，实施方式所涉及的物镜16具备倍率相互不同的第一物镜16a和第二物镜16b。虽然没有限定，但是作为一个示例，第一物镜16a的倍率为20.8[倍]，第二物镜16b的倍率为10.4[倍]。物镜切换部18例如能够通过已知的旋转器来实现，从而对第一物镜16a和第二物镜16b进行切换。

一般而言，当对物镜16的倍率进行改变时，轴上色差特性也被改变。因此，例如当外观检查装置100的用户即操作者对物镜16进行切换时，轴上色差特性被改变。因此，透射光用成像透镜26a和反射光用成像透镜26b分别具备与基于物镜切换部18的物镜的切换联动而对焦点位置进行调节的焦点调节功能。

图4为示意性地表示实施方式所涉及的成像透镜26的内部结构的图。如图4所示，实施方式所涉及的成像透镜26包括第一透镜40和第二透镜42。第一透镜40为用于使物镜16所转换的平行光成像的例如凸透镜。此外，第二透镜42例如为用于实现消色差的消色差透镜。如图4所示，成像透镜26从光的入射一侧起按第一透镜40、第二透镜42的顺序配置。

在图4中，当从成像透镜26的光的入射一侧起至第二透镜42的距离L1被改变时，成像透镜26的焦点位置也被改变。因此，成像透镜26对应于物镜16的倍率来改变距离L1，以便由拍摄部28来成像穿过该成像透镜26的光。成像透镜26应该调节的距离L1只要预先通过实验来决定即可。成像透镜26例如能够以与物镜切换部18即旋转器的旋转联动而第一透镜40移动的方式通过使用未图示的弹性部件或挡板来实现焦点调节功能。

在此，透射光用成像透镜26a与反射光用成像透镜26b均具备同样的第一透镜40和第二透镜42。一般地，已知有成像透镜26由于所穿过的光的波长而倍率不同的所谓倍率色差这种现象。具体而言，与g线相比，e线具有难以通过透镜被折射的性质。因此，即使在对同一被拍摄体进行拍摄的情况下，与使用e线被拍摄的图像相比，使用g线被拍摄的图像，被拍摄得更小。

因此，实施方式所涉及的反射光用成像透镜26b和透射光用成像透镜26a分别具备与基于物镜切换部18的切换联动而对色彩倍率进行调节的色彩倍率调节功能。在图4中，当第一透镜40与第二透镜42之间的距离L2被改变时，成像透镜26的放大率也被改变。因此，成像透镜26对第一透镜40和第二透镜42之间的距离L2进行改变，使得使用透射光拍摄的图像和使用反射光拍摄的图像成为相同倍率。成像透镜26应该调节的距离L2只要预先通过实验来决定即可。成像透镜26例如能够以与物镜切换部18即旋转器的旋转联动而第一透镜40和第二透镜42移动的方式通过使用未图示的弹性部件或挡板而实现色彩倍率调节功能。

在此，成像透镜26的焦点距离也由于光的波长而不同。图5为示意性地表示将实施方式所涉及的物镜16与成像透镜26对准的系统的光学特性的图，并且为表示焦点距离的波长依赖性的曲线图。在图5中，横轴表示将物镜16与成像透镜26对准的系统的焦点错位量s，纵轴表示穿过将物镜16与成像透镜26对准的系统的光的波长λ。在图5中，g线的波长(大约436[nm])以λg表示，e线的波长(大约546[nm])以λe表示。

在图5中，表示在焦点错位量s为0时将物镜16与成像透镜26对准的系统的焦点处于拍摄部28所具备的拍摄元件的位置的情况。当焦点错位量s比0大时，表示将物镜16与成像透镜26对准的系统的焦点超过拍摄部28所具备的拍摄元件而先聚焦的情况。相反地，当焦点错位量s小于0时，表示将物镜16与成像透镜26对准的系统的焦点在拍摄部28所具备拍摄元件的跟前聚焦的情况。

如图5所示，g线的焦点位置与e线的焦点位置不同。更具体而言，e线的焦点位置位于超过g线的焦点位置的前方。因此，实施方式所涉及的反射光用成像透镜26b与透射光用成像透镜26a对各自的距离L1进行调节，使得分别穿过它们的光在拍摄部28成像。

图6为以表形式表示实施方式所涉及的物镜16的种类和各透镜的焦点距离以及放大率的图。如图6所示，在将10.4[倍]的物镜16的g线的焦点距离设为a[mm]，将成像透镜26的g线的焦点距离设为A[mm]时，g线的放大率成为A/a[倍]。在此，20.8[倍]的物镜16的g线的焦点距离的b与10.4[倍]的物镜16的g线的焦点距离的a[mm]不同。因此，在将成像透镜26的g线的焦点距离设为A[mm]时，g线的放大率成为A/b[倍]。由于a和b为不同的值，因此，A/a和A/b也为不同的值。

因此，对图4的距离L2进行改变，将成像透镜26的g线的焦点距离改变为A’＝A×b/a。由此，A/a与A’/b成为相同倍率。对于e线也同样。如此，通过预先实验来确定图6所示的表的结构要素从而设计外观检查装置100，从而能够提供对因物镜16的倍率改变、用于图像形成的光的波长的偏差而导致的光学特性进行吸收，易于进行缺陷检查的图像。

如以上所说明的那样，根据实施方式所涉及的外观检查装置100，能够使光掩膜14的检查迅速化。特别地，由于能够同时向操作者提供光掩膜14的透射图像和反射图像，因此能够提高光掩膜14的缺陷检查的精度。并且，通过同一拍摄元件对光掩膜14的透射图像和反射图像进行拍摄，能够实现外观检查装置100的成像头部的小型化以及轻量化。

以上，根据实施方式对本发明进行了说明。实施方式为例示，能够向这些各结构要素或各处理流程的组合加入各种变形例，此外，这种变形例也在本发明的范围中是本领域技术人员容易理解的。以下，对这种变形例进行说明。

(第一变形例)

图7为示意性地表示实施方式的第一变形例所涉及的外观检查装置102的内部结构，尤其是为表示成像头部的光学系统的示意图。第一变形例所涉及的外观检查装置100具备透射照明光源10、反射照明光源12、光掩膜14、第一物镜16a、第二物镜16b、物镜切换部18、分光部20、透射光用成像透镜26a、反射光用成像透镜26b、拍摄部28、反射照明视场光阑30以及准直透镜32。分光部20具备第一分色镜22a、第二分色镜22b以及反射部24。以下，在第一变形例所涉及的外观检查装置102中，关于与实施方式所涉及的外观检查装置100重复的部分，适当地省略或简化说明。

第一变形例所涉及的外观检查装置102与实施方式所涉及的外观检查装置100不同，不具备1/4波阻片36以及光学部件38。取而代之，第一变形例所涉及的第一分色镜22a对g线进行100％反射，对e线进行50％反射/50％穿过。第二分色镜22b以及反射部24分别与实施方式所涉及的第二分色镜22b以及反射部24相同。

因此，从反射照明光源12照射的e线在第一分色镜22a中50％透射，穿过物镜16并被光掩膜14反射。被光掩膜14反射的e线再次穿过物镜16并到达第一分色镜22a。到达了第一分色镜22a的e线被第一分色镜22a进一步反射50％，并朝向第二分色镜22b。

如此，在第一变形例所涉及的外观检查装置102中，从反射照明光源12照射的e线中的、到达拍摄部28的e线为25％。这与在实施方式所涉及的外观检查装置100的情况下到达拍摄部28的e线为50％相比，效率降低。但是，由于第一变形例所涉及的外观检查装置无需1/4波阻片36以及光学部件38，因此能够抑制制造成本。此外，在拍摄部28中，由于与g线相比，e线受光灵敏度高，因此还能够对到达拍摄部28的e线的剂量降低进行补偿。

(第二变形例)

在上述的说明中，对分光部20中第一分色镜22a、第二分色镜22b以及反射部24以分离的形式存在的情况进行了说明。取而代之，第一分色镜22a、第二分色镜22b以及反射部24也可以以一体的形式形成分光部20。

图8为示意性地表示第二变形例所涉及的分光部21的剖面的图。第二变形例所涉及的分光部21具备三角棱镜44a、第一菱形棱镜44b、第二菱形棱镜44c、光学部件38以及选色镜46。如图8所示，第二变形例所涉及的分光部21通过三角棱镜44a和第一菱形棱镜44b而对光学部件38进行固定，此外，通过第一菱形棱镜44b和第二菱形棱镜44c而对选色镜46进行固定。如此，与各部件分离的情况相比，通过一体形成结构部件，能够对分光部21的光轴的偏离进行抑制。此外，由于平行光所穿过的区域的大部分被折射率较高的玻璃充满，因此还能够抑制像场弯曲。

(第三变形例)

在上述中，针对成像透镜26的焦点距离的波长依赖性为图5所示的曲线图的情况进行说明。图5所示的曲线图中，透射光的波长在λg处的焦点错位量s的变化率即(ds/dλ)_λg几乎为0。同样地，反射光的波长在λe处的焦点错位量s的变化率即(ds/dλ)_λe也几乎为0。在该情况下，意味着即使透射照明光源10所照射的光的波长以λg为中心而出现若干振幅，其焦点距离fg也几乎不变化。同样地，也意味着即使反射照明光源12所照射的光的波长以λe为中心而出现若干振幅，其焦点距离fe也几乎不变化。

一般地，由透镜组构成的系统的光学特性由构成系统的各透镜的折射率、阿贝常数来决定。因此，也可能存在难以通过物镜16与成像透镜26的组合来实现图5所示那样的光学特性的情况。

因此，在第三变形例所涉及的外观检查装置中，物镜16与成像透镜26的系统在将穿过该系统的光的波长λ设为第一轴、将焦点错位量s设为第二轴的曲线图中，具备使下式成立的光学特性，即：

(ds/dλ)_λg＜T且(ds/dλ)_λe＜T (1)

在此，λg为透射光的波长，λe为反射光的波长，d为微分算子，T为规定的阈值。

图8为示意性地表示第三变形例所涉及的成像透镜26的光学特性的图。如图9所示，第三变形例所涉及的成像透镜26也与实施方式所涉及的成像透镜26同样，透射光的波长在λg处的焦点距离的变化率即(ds/dλ)_λg几乎为0。

另一方面，如图9所示，第三变形例所涉及的成像透镜26与实施方式所涉及的外观检查装置100不同，反射光的波长的λe处的焦点错位量s的变化率的绝对值具有比0大的值。因此，当反射照明光源12所照射的光的波长以λe为中心而出现若干振幅时，由于波长而在焦点fe的位置处产生若干误差。但是，如果如式(1)所示那样(ds/dλ)_λe小于规定的阈值T，则焦点fe的误差成为能够无视的范围。

因此，“规定的阈值T”指的是，用于对因光源的波长带宽中存在宽幅而引起的成像透镜26的焦点距离f的误差是否处于容许范围进行确定的基准阈值。只要考虑透射照明光源10或反射照明光源12的带宽和外观检查装置100的检查对象的大小等而通过实验来确定阈值T的值即可。根据本申请的发明者的实验可知，在第三变形例所涉及的外观检查装置中，阈值T的值为5000～8000左右、更优选为6000～7000左右、进一步优选为6670左右即可。

如此，第三变形例所涉及的成像透镜26与实施方式所涉及的成像透镜26相比，在光学设计较容易这一点上较为有效。

(第四变形例)

在上述记载中，针对以成像透镜26的透镜结构来实现色彩倍率的调节功能的情况进行了说明。也可以取代于此，色彩倍率的调节通过图像处理来实现。这例如能够通过设置未图示的图像处理器，并根据显示物镜16的倍率与光的波长的信息而对拍摄部28拍摄到的图像进行放大/缩小来实现。图像的放大/缩小使用已知的双线性、双三次、样条插补算法或者线性插值算法即可。由此，能够使成像透镜26的透镜结构简单化，从而提高作为光学系统整体的可靠性。

附图标记说明

10透射照明光源；12反射照明光源；14光掩膜；16物镜；16a第一物镜；16b第二物镜；18物镜切换部；20，21分光部；22a第一分色镜；22b第二分色镜；24反射部；26成像透镜；26a透射光用成像透镜；26b反射光用成像透镜；28拍摄部；32准直透镜；34遮光部件；36 1/4波阻片；38光学部件；40第一透镜；42第二透镜；44a三角棱镜；44b第一菱形棱镜；44c第二菱形棱镜；46选色镜；100，102外观检查装置；200玻璃基板；202铬图案；204半色调掩膜。

Claims (6)

1.一种外观检查装置，具备：

透射照明光源，其照射透射光掩膜的光；

反射照明光源，其在所述透射照明光源的照射中照射被所述光掩膜反射的光；

物镜，其将透射过所述光掩膜的透射光和由所述光掩膜反射的反射光转换为平行光；

分光部，其将所述物镜转换了的平行光分离为透射光和反射光；

透射光用成像透镜，其对所述分光部分离出的透射光进行成像；

反射光用成像透镜，其对所述分光部分离出的反射光进行成像；以及

拍摄部，其对所述透射光用成像透镜成像出的透射光和所述反射光用成像透镜成像出的反射光进行拍摄，

所述分光部具备第一分色镜和第二分色镜，

在所述第一分色镜的、与所述反射照明光源照射的光所入射的面相反一侧的面，配置有光学部件，

所述光学部件针对所述反射照明光源照射的光作为偏振光束分光器来发挥作用，并且作为使所述透射光100％反射的选色镜来发挥作用，

所述光学部件使由所述光掩膜反射的反射光反射并且使所述透射光反射，

由所述第二分色镜对被所述光学部件反射的、所述透射光和由所述光掩膜反射的反射光进行分离，

在所述物镜与所述分光部的所述第一分色镜之间配置有1/4波阻片。

2.如权利要求1所述的外观检查装置，其中，

所述拍摄部在同一拍摄元件的不同的区域中分别对所述透射光用成像透镜成像出的透射光和所述反射光用成像透镜成像出的反射光进行拍摄。

3.如权利要求2所述的外观检查装置，其中，

所述外观检查装置还具备遮光部件，该遮光部件对所述透射光用成像透镜成像出的透射光和所述反射光用成像透镜成像出的反射光的串扰进行抑制。

4.如权利要求1～3中任一项所述的外观检查装置，其中，

所述物镜具有倍率不同的多个透镜，

所述外观检查装置还具备对所述多个透镜进行切换的物镜切换部，

所述透射光用成像透镜和所述反射光用成像透镜分别具备与基于所述物镜切换部的透镜的切换联动而对焦点位置进行调节的焦点调节功能。

5.如权利要求4所述的外观检查装置，其中，

所述反射光用成像透镜和所述透射光用成像透镜分别具备与基于所述透镜切换部的切换联动而对色彩倍率进行调节的色彩倍率调节功能。

6.如权利要求1～3中任一项所述的外观检查装置，其中，

由所述物镜和所述反射光用成像透镜组成的光学系统的光学特性与由所述物镜和所述透射光用成像透镜组成的光学系统的光学特性在将穿过的光的波长λ设为第一轴、将焦点错位量s设为第二轴的曲线图中，在所述透射光的波长设为λg、所述反射光的波长设为λe、d设为微分算子、T设为规定的阈值时，

(ds/dλ)_λg＜T且(ds/dλ)_λe＜T成立。

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