CN108369211B - 检查装置及检查方法 - Google Patents

检查装置及检查方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108369211B
CN108369211B CN201680070354.0A CN201680070354A CN108369211B CN 108369211 B CN108369211 B CN 108369211B CN 201680070354 A CN201680070354 A CN 201680070354A CN 108369211 B CN108369211 B CN 108369211B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
optical
wavelength
optical path
detection unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680070354.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108369211A (zh
Inventor
中村共则
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Publication of CN108369211A publication Critical patent/CN108369211A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108369211B publication Critical patent/CN108369211B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/032—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect
    • G01R33/0322—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect using the Faraday or Voigt effect
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G01R31/311—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation of integrated circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/032—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/0016—Technical microscopes, e.g. for inspection or measuring in industrial production processes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/0092—Polarisation microscopes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/361—Optical details, e.g. image relay to the camera or image sensor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

检查装置(1)具备：光输出部(3)，其输出具有第1波长的第1光及具有第2波长的第2光；磁光晶体(6)，其以反射膜(13)与测量对象物(D)相对的方式配置；光检测部(7)，其检测第1光及上述第2光；及导光光学系统(4A)，其将第1光及第2光向磁光晶体(6)及测量对象物(D)进行导光且将由磁光晶体(6)反射的第1光、与由测量对象物(D)反射的第2光向光检测部(7)进行导光；导光光学系统(4A)具有以第1光及第2光选择性地入射至光检测部(7)的方式切换由多个光学元件形成的光路的光路切换元件(M)。

Description

检查装置及检查方法
技术领域
本发明涉及使用了光探测技术的检查装置及检查方法。
背景技术
在检查半导体器件等测量对象物的光探测技术中，将自光源出射的光照射于测量对象物，并以光传感器检测来自测量对象物的测量光(反射光)而取得检测信号。在作为光探测技术的一种的MOFM(Magneto-Optical Frequency Mapping(磁光频率映射))法中，将磁光晶体与测量对象物相对地配置，且以光传感器检测根据磁光晶体的磁光效应而偏光状态变化的反射光。在该方法中，基于在测量对象物产生的磁场的分布，进行测量对象物有无异常的检测。例如在专利文献1中，公开有一种方法，其对样品配置磁光薄膜，并以相机取得照射于磁光薄膜的直线偏光的光的反射光的图像而对样品的磁场及电流的流动进行映射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2013-544352号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在测量对象物的检查中，有对测量对象物也照射自光源出射的光，而取得测量对象物的图案(电路图案等)的情况。在该情况下，例如通过将在测量对象物产生的磁场的分布、与测量对象物的图案重叠，而容易掌握产生异常的位置。
然而，磁光晶体的偏光相对于磁场的旋转角一般具有波长依赖性。例如在入射的光的波长短于1μm的情况下，随着波长变短而偏光的旋转角变大。另一方面，也考虑对所期望的测量对象物而言优选的光的波长区域与在磁光晶体中具有高的灵敏度的波长区域不同的情况。例如在以半导体器件为测量对象物的情况下，对硅具有充分的透过性的光的波长区域为长于1μm的红外区域。若它们的波长的差变大，则有起因于光学元件的特性或光检测部的检测灵敏度的波长依赖性而使测量的精度下降的担忧。然而，若针对波长不同的光设置个别的光路，则需要多个光学元件，而有装置结构复杂化的问题。
本发明是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于，提供能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得的检查装置及检查方法。
解决问题的技术手段
本发明的一个方面所涉及的检查装置是进行测量对象物的检查的检查装置，具备：光输出部，其输出具有第1波长的第1光、及具有与第1波长不同的第2波长的第2光；磁光晶体，其具有反射第1光的反射面，且以该反射面与测量对象物相对的方式配置；光检测部，其检测第1光及第2光；及导光光学系统，其由多个光学元件构成，并将第1光及第2光朝向磁光晶体及测量对象物进行导光，且将以磁光晶体反射的第1光、与以测量对象物反射的第2光朝向光检测部进行导光；导光光学系统具有以第1光及第2光选择性地入射至光检测部的方式，切换由多个光学元件形成的光路的光路切换元件。
在该检查装置中，基于以磁光晶体反射的第1光的检测结果而检测测量对象物有无异常，且可基于以测量对象物反射的第2光的检测结果而取得测量对象物的图案。对第1光及第2光进行导光的导光光学系统具有选择性地使第1光及第2光入射至光检测部的光路切换元件。通过该光路切换元件，在导光光学系统使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且可使测量对象物的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
另外，光输出部也可具有出射第1光的第1光源、与出射第2光的第2光源。在该情况下，可以充分的强度输出波长不同的第1光及第2光，而可提高光源的SN比。
另外，光检测部也可具有检测第1光的第1光传感器、与检测第2光的第2光传感器。在该情况下，可使光检测部对第1光及第2光具有充分的灵敏度，而可使测量对象物的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
另外，导光光学系统也可具有将第1光的一个偏光成分导光至光检测部的偏光控制元件。由此，可恰当地检测在磁光晶体的第1光的偏光的变化。
另外，导光光学系统也可还具有将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部的偏光控制元件。在该情况下，在光检测部中，可进行第1光的一个偏光成分、与第1光的另一个偏光成分的差动的检测。
另外，导光光学系统也可具有将第2光的一个偏光成分导光至光检测部的偏光控制元件。由此，在导光光学系统中，可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分进一步共通化。
另外，光路切换元件也可由法拉第旋转器(Faraday rotator)及波长板构成。在该情况下，可以简单的结构构成光路切换元件。
另外，光路切换元件也可由分色镜构成。在该情况下，可以简单的结构构成光路切换元件。
另外，光路切换元件也可由电流镜(Galvano Mirror)构成。在该情况下，可以简单的结构构成光路切换元件。
另外，光路切换元件也可由光学镜构成。在该情况下，可以简单的结构构成光路切换元件。
另外，也可为导光光学系统包含分色镜而构成，且分色镜配置于偏光控制元件的前段侧。在该情况下，可通过分色镜的后段的偏光控制元件使光的偏光方向一致。因此，可在分色镜的反射侧及透过侧的任一侧形成第1光的光路及第2光的光路，而可担保导光光学系统的设计的自由度。
另外，测量对象物也可为半导体器件。根据该检查装置，可使半导体器件的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
另外，第1波长也可为短于第2波长的波长。通过对磁光晶体或测量对象物使用更恰当的波长，可使测量对象物的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
另外，本发明的一个方面所涉及的检查方法是使用以与测量对象物相对的方式配置的磁光晶体进行测量对象物的检查的检查方法，具备将具有第1波长的第1光、及具有与第1波长不同的第2波长的第2光通过导光光学系统导光至磁光晶体及测量对象物，且检测以磁光晶体或测量对象物反射的第1光及第2光的步骤；该步骤包含：自光输出部输出第1光，且经由导光光学系统以光检测部检测第1光的步骤；以第2光入射至光检测部的方式选择性切换导光光学系统的光路的步骤；及自光输出部输出第2光，且经由导光光学系统以光检测部检测第2光的步骤。
在该检查方法中，例如基于以磁光晶体反射的第1光的检测结果而检测测量对象物有无异常，且可基于以测量对象物反射的第2光的检测结果而取得测量对象物的图案。在对第1光及第2光进行导光的导光光学系统中，通过切换选择性地使第1光及第2光入射至光检测部的光路，可使测量对象物的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
发明的效果
在该检查装置及检查方法中，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
附图说明
图1是显示第1实施方式所涉及的检查装置的概略图。
图2是显示磁光晶体的一个例子的概略图。
图3是显示图1所示的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图4是显示图1所示的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图5是显示第2实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图6是显示第2实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图7是显示第3实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图8是显示第3实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图9是显示第4实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图10是显示第4实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图11是显示第5实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图12是显示第5实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图13是显示第6实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图14是显示第6实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图15是显示第7实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图16是显示第7实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图17是显示第8实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图18是显示第8实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图19是显示第9实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图20是显示第9实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图21是显示第10实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图22是显示第10实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图23是显示第11实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图24是显示第11实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图25是显示第12实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图26是显示第12实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图27是显示第13实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图28是显示第13实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
图29是显示第14实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第1光的光路的图。
图30是显示第14实施方式所涉及的检查装置的在导光光学系统的第2光的光路的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的一个方面所涉及的检查装置及检查方法的优选的实施方式进行详细的说明。
[第1实施方式]
图1是显示第1实施方式所涉及的检查装置的概略图。第1实施方式所涉及的检查装置1是进行测量对象物D的检查的装置。检查装置1包含测试器单元2、光输出部3、导光光学系统4A、物镜5、磁光晶体6、及光检测部7而构成。光输出部3、导光光学系统4A、物镜5、磁光晶体6、及光检测部7光学耦合。测量对象物D在本实施方式中例如为半导体器件。作为半导体器件，可列举例如晶体管等具有PN结的集成电路、大电流用/高压用MOS晶体管及双极晶体管等。
在集成电路中，例如包含小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、特大规模集成电路(ULSI)、巨大规模集成电路(GSI))等。测量对象物D并未限于半导体器件，也可为形成于玻璃面上的非晶质晶体管、多晶硅晶体管、有机晶体管之类的薄膜晶体管(TFT)等。
在测量对象物D，电连接有测试器单元2。测试器单元2电连接于频率解析部8。测试器单元2接收来自电源(未图示)的电力供给而动作，从而对测量对象物D反复施加调制电流信号。在测量对象物D，伴随调制电流信号而产生调制磁场。通过利用下述的光检测部7检测与调制磁场相应的光信号，而进行特定的频率下的测量光的检测。另外，测试器单元2也可不一定施加调制电流信号，也可施加使与检测频率相应的脉冲光产生的CW电流信号。
光输出部3是输出具有第1波长的第1光、及具有与第1波长不同的第2波长的第2光的部分。第1光及第2光既可为CW光，也可为脉冲光。另外，第1光及第2光也可为非相干光及相干光的任一者。作为输出非相干光的光源，可列举SLD、ASE光源、LED等。另外，作为输出相干光的光源，可列举固体激光光源或半导体激光光源等。自光输出部3输出的光入射至导光光学系统4A。
在本实施方式中，第1光的波长是磁光晶体6的灵敏度充分高的1μm以下的波长。第1光的波长例如优选为530nm以下的波长。另外，第2光的波长是对测量对象物D恰当的波长。在测量对象物D为半导体器件的情况下，第2光的波长优选为对硅具有充分的透过性，且以半导体器件内的内部构造反射的1μm以上的波长。
光输出部3既可个别地具备输出第1光的第1光源、与输出第2光的第2光源，也可由单一的光源构成。在光输出部3具备个别的光源的情况下，在进行测量对象物D有无异常的检测时，自光输出部3输出第1光，在进行测量对象物D的图案的取得时，自光输出部3输出第2光。在由单一的光源构成光输出部3的情况下，例如以YAG激光器作为光源，通过非线性光学晶体自基波(波长1064nm)产生二次谐波(波长532nm)。其中，将基波用作第2光，将二次谐波选择性地用作第1光。
导光光学系统4A是对第1光及第2光进行导光的部分。导光光学系统4A由多个光学元件构成。导光光学系统4A将第1光及第2光朝向磁光晶体6及测量对象物D进行导光。另外，导光光学系统4A将以磁光晶体6的反射膜13(参照图2)反射的第1光、与通过测量对象物D的内部而以测量对象物D的背面(与磁光晶体6相反侧的面)反射的第2光朝向光检测部7进行导光。导光光学系统4A的详细结构如下所述。
物镜5是将由导光光学系统4A导光的第1光聚光至磁光晶体6的部分。物镜5可通过转盘(turret)等，切换例如倍率5倍的低倍率物镜、与例如倍率50倍的高倍率物镜。在物镜5，例如安装有保持磁光晶体6的保持器。物镜5通过物镜驱动部9在第1光及第2光的光轴方向上移动，而调整相对于磁光晶体6的焦点位置。
磁光晶体6是通过磁光效应，根据在测量对象物D产生的磁场，使输入的光的偏光状态变化的部分。如图2所示，磁光晶体6具备晶体生长基板11、磁光效应层12、及反射膜(反射面)13。晶体生长基板11的一面11a侧成为第1光及第2光的入射面。磁光效应层12是由磁性石榴石等构成的薄膜。作为磁性石榴石，例如可列举钆镓石榴石(GGG)、钇铁石榴石(YIG)、稀土类铁石榴石(RIG)等。磁光效应层12在晶体生长基板11的另一面11b侧以1μm左右的厚度成膜。
反射膜13是例如电介质多层膜。反射膜13设置于磁光效应层12的与晶体生长基板11相反侧的面。反射膜13具有反射第1光、且使第2光透过的光学特性。如图1所示，磁光晶体6以反射膜13侧朝向测量对象物D侧的方式与测量对象物D相对配置。第1光自晶体生长基板11的一面11a侧入射至磁光晶体6，并在反射膜13反射而再次入射至导光光学系统4A。第2光透过磁光晶体6，且通过测量对象物D的内部而在测量对象物D的背面反射，再次透过磁光晶体6并入射至导光光学系统4A。
光检测部7是检测第1光及第2光的部分。作为构成光检测部7的光传感器，例如可列举光电二极管、雪崩光电二极管、光电倍增管、区域影像传感器等。光检测部7也可个别地具备对第1光具有灵敏度的第1光传感器、与对第2光具有灵敏度的第2光传感器。另外，光检测部7也可由对第1光与第2光的两者具有灵敏度的单体的光传感器构成。
自光检测部7输出的检测信号利用放大器21放大，而作为放大信号输入至频率解析部8。频率解析部8是抽出放大信号的测量频率成分，并将该抽出信号作为解析信号输出的部分。作为频率解析部8，例如使用锁定放大器、频谱分析器、数字板、跨域分析器(注册商标)、网络分析器等。测量频率例如基于通过测试器单元2对测量对象物D施加的调制电流信号的调制频率而设定。频率解析部8也可输出表示自测试器单元2输出的调制电流信号与检测信号或解析信号的相位差的相位信号。
由频率解析部8输出的解析信号输入至计算机22。计算机22包含处理器、存储器等而构成。在计算机22，连接有监视器等显示装置23、与键盘、鼠标等的输入装置24。计算机22执行控制测试器单元2、光输出部3、导光光学系统4A、物镜驱动部9、光检测部7、及频率解析部8等的功能，及基于自频率解析部8输入的解析信号或相位信号，磁分布图像(磁强度图像、磁相位图像)的制作，显示基于磁频率映射、磁分布的电流路径·电流方向的电流图像的制作，测量对象物D的电路图案等图案图像的制作之类的各功能。计算机22通过处理器执行这些各功能。
通过扫描第1光及第2光对磁光晶体6及测量对象物D的照射位置，可获得显示测量对象物D的2维磁场强度分布的磁强度图像及图案图像。通过将这些图像显示于显示装置23，可对测量对象物D进行有无异常的检测及异常部位的特定。在检测在规定位置的磁场的频率特性的情况下，切换测量频率而执行磁频率映射即可。另外，也可将以计算机22制作的磁相位像或电流图像等显示于显示装置23而进行相同的特定。另外，在获得高分辨率的磁强度图像及图案图像的情况下，缩小第1光及第2光的直径或扫描范围而执行处理即可。
另外，在不进行锁定检测的情况下，无须输出特定的频率成分的信号，将利用放大器21放大的放大信号原状作为解析信号自频率解析部8输出即可。在显示装置23，也可将磁分布图像、电流图像、及图案图像重叠显示。
接着，一面参照图3及图4，一面对上述的导光光学系统4A的结构更详细地进行说明。
如图3所示，导光光学系统4A由作为多个光学元件的准直器31A～31C、分色镜32、偏光分光器33、法拉第旋转器34、λ/4波长板35、及电流镜36构成。这些多个光学元件光学耦合。偏光分光器33及法拉第旋转器34构成将第1光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K。偏光分光器33及λ/4波长板35构成将第2光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件L。
法拉第旋转器34及λ/4波长板35构成以第1光及第2光选择性地入射至光检测部7的方式，切换由上述光学元件形成的光路的光路切换元件M。法拉第旋转器34及λ/4波长板35例如通过汽缸等驱动机构而一者进入光路，另一者自光路退避。另外，分色镜32在导光光学系统4A的光路上，配置于偏光控制元件K的前段侧。
在本实施方式中，分色镜32使第1光透过，且将第2光大致直角地反射。偏光分光器33使偏光面为0°的偏光成分的光透过，将偏光面为90°的偏光成分的光反射。法拉第旋转器34使输入的光的偏光面旋转22.5°。
使用检查装置1的测量对象物D的检查方法具备如下步骤：将具有第1波长的第1光、及具有与第1波长不同的第2波长的第2光通过导光光学系统4A朝向磁光晶体6及测量对象物D进行导光，且检测以磁光晶体6或测量对象物D反射的第1光及第2光。该步骤更详细而言包含以下步骤：自光输出部3输出第1光，并经由导光光学系统4A以光检测部7检测第1光；以第2光入射至光检测部7的方式选择性切换导光光学系统4A的光路；及自光输出部3输出第2光，并经由导光光学系统4A以光检测部7检测第2光。
在自光输出部3输出第1光的情况下，如图3所示，在光路切换元件M中，法拉第旋转器34进入导光光学系统4A的光路。第1光在初始状态下为0°的直线偏光。第1光由准直器31A平行光化，并透过分色镜32而入射至偏光分光器33。第1光透过偏光分光器33，且以通过法拉第旋转器34使偏光面旋转22.5°的状态，被导光至物镜5。通过电流镜36扫描第1光对物镜5的入射位置、即第1光对磁光晶体6的入射位置。
在磁光晶体6的反射膜13反射的第1光根据与在测量对象物D产生的磁场(磁场强度)相应的磁光效应(克尔效应及法拉第效应等)，其偏光面旋转α°，且再次通过物镜5而入射至导光光学系统4A。第1光通过法拉第旋转器34而偏光面进一步旋转22.5°。通过使法拉第旋转器34往复，而将偏光面合计旋转45+α°的第1光中仅90°的偏光成分通过偏光分光器33反射，且以通过准直器31C聚光的状态输出至光检测部7。光检测部7检测偏光面根据磁光效应旋转α°而产生的强度调制。
在自光输出部3输出第2光的情况下，如图4所示，在光路切换元件M中，λ/4波长板35进入导光光学系统4A的光路。第2光在初始状态下为0°的直线偏光。第2光由准直器31B平行光化，且以分色镜32反射而入射至偏光分光器33。第2光透过偏光分光器33，以通过λ/4波长板35变成圆偏光的状态被导光至物镜5。通过电流镜36扫描第2光对物镜5的入射位置、即第2光对测量对象物D的入射位置。
通过测量对象物D的内部且反射的第2光再次通过物镜5而入射至导光光学系统4A。第2光通过使λ/4波长板35往复而成为偏光面旋转90°的直线偏光，且通过偏光分光器33反射，以通过准直器31C予以聚光的状态输出至光检测部7。
如以上所述，在该检查装置1中，基于以磁光晶体6的反射膜13反射的第1光的检测结果而检测测量对象物D有无异常，且可基于通过测量对象物D的内部且反射的第2光的检测结果而取得测量对象物D的电路图案等。对第1光及第2光进行导光的导光光学系统4A具有选择性地使第1光及第2光入射至光检测部7的光路切换元件M。通过该光路切换元件M，在导光光学系统4A使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且可使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
在本实施方式中，构成导光光学系统4A的光学元件的中，可将分色镜32、偏光分光器33、电流镜36、及准直器31C在第1光的光路与第2光的光路共通化。另外，在本实施方式中，光输出部3优选具有出射第1光的第1光源、与出射第2光的第2光源。在该情况下，可以充分的强度输出波长不同的第1光及第2光，而可提高测量结果的SN比。
另外，在使用单体的光传感器的情况下，有根据波长依赖性，而对第1光的灵敏度与对第2光的灵敏度不同的情况。在该情况下，优选使用优先对第1光的灵敏度，具有对第1光的灵敏度高于对第2光的灵敏度的特性的光传感器。另外，在检查装置1中，通过法拉第旋转器34及λ/4波长板35而构成光路切换元件M。在该情况下，可以简单的结构构成光路切换元件M。
[第2实施方式]
第2实施方式所涉及的检查装置在光检测部7中个别地具备检测第1光的第1光传感器7A与检测第2光的第2光传感器7B。另外，伴随于此，导光光学系统4B的结构与第1实施方式不同。更具体而言，在导光光学系统4B中，如图5所示，除导光光学系统4A的结构以外，在光路的后段侧还配置有分色镜41、与准直器31D。
如图5所示，第1光的光路直至在磁光晶体6的反射膜13反射且以偏光分光器33反射为止，与第1实施方式相同。以偏光分光器33反射的第1光透过分色镜41，而以通过准直器31C聚光的状态输出至光检测部7的第1光传感器7A。
如图6所示，第2光的光路直至在测量对象物D反射且以偏光分光器33反射为止，与第1实施方式相同。以偏光分光器33反射的第2光以分色镜41反射，而以通过准直器31D聚光的状态输出至光检测部7的第2光传感器7B。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4B使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且可使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
另外，在本实施方式中，光检测部7具有检测第1光的第1光传感器7A、与检测第2光的第2光传感器7B。在该情况下，通过分别配置对第1光具有较高灵敏度的第1光传感器7A、与对第2光具有较高灵敏度的第2光传感器7B，而可精度良好地实施测量对象物的有无异常的检测与图案的取得。
再者，在本实施方式中，将分色镜41配置于偏光控制元件K、L的前段侧。由此，可通过分色镜41的后段的偏光控制元件K、L使光的偏光方向一致。因此，可在分色镜41的反射侧及透过侧的任一侧形成第1光的光路及第2光的光路，而可担保导光光学系统4B的设计的自由度。
另外，在本实施方式中，也可取代分色镜41及准直器31C、31D，配置单体的准直器与光耦合器。通过使用依每个波长将输出分支的光纤，可实现与上述实施方式同等的结构。作为光耦合器，优选使用偏光保存单模光耦合器，作为光纤，优选使用偏光保存单模光纤。
[第3实施方式]
第3实施方式所涉及的检查装置与上述实施方式的不同点在于，在导光光学系统4C中，通过电流镜56构成光路切换元件M，及光检测部7的第1光传感器7A具有各自独立的光传感器(i)7a及光传感器(ii)7b。另外，第3实施方式所涉及的检查装置与第1实施方式的不同点在于，在导光光学系统4C中，配置有将第1光的一个偏光成分导光至光检测部7的光传感器(i)7a的偏光控制元件K1、与将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部7的光传感器(ii)7b的偏光控制元件K2。
更具体而言，导光光学系统4C由作为多个光学元件的准直器51A～51E、可视区域用的偏光分光器52A、52B、法拉第旋转器53A、53B、近红外区域用的偏光分光器54、λ/4波长板55、及电流镜56构成。
偏光分光器52B及法拉第旋转器53B构成将第1光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K1。偏光分光器52A及法拉第旋转器53A构成将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K2。偏光分光器54及λ/4波长板55构成将第2光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件L。
电流镜56通过对扫描范围的中心角度加以第1偏移或第2偏移，而作为光路切换元件M发挥功能。在本实施方式中，例如电流镜56的扫描范围为±3°，第1偏移为+10°，第2偏移为-10°。电流镜56在自光输出部3输出第1光的情况下，在+10°±3°的范围转动，在自光输出部3输出第2光的情况下，在-10°±3°的范围运转。
法拉第旋转器53A使输入的光的偏光面旋转45°。另外，法拉第旋转器53B使输入的光的偏光面旋转22.5°。偏光分光器52A使偏光面为0°的偏光成分的光透过，将偏光面为90°的偏光成分的光反射。偏光分光器52B使偏光面为45°的偏光成分的光透过，将偏光面为135°的偏光成分的光反射。
在自光输出部3输出第1光的情况下，在光路切换元件M中，对电流镜56赋予第1偏移。第1光在初始状态下为0°的直线偏光。如图7所示，第1光通过准直器51A平行光化，并透过偏光分光器52A，而通过法拉第旋转器53A使偏光面旋转45°。另外，第1光透过偏光分光器52B，且通过法拉第旋转器53B使偏光面进一步旋转22.5°之后，被导光至物镜5。通过电流镜56扫描第1光对物镜5的入射位置、即第1光对磁光晶体6的入射位置。
在磁光晶体6的反射膜13反射的第1光根据与在测量对象物D产生的磁场(磁场强度)相应的磁光效应(克尔效应及法拉第效应等)而偏光面旋转α°，并再次通过物镜5而入射至导光光学系统4C。第1光通过法拉第旋转器53B而偏光面进一步旋转22.5°。在使法拉第旋转器53B往复的时点，将偏光面合计旋转90+α°的第1光中的仅135°的偏光成分通过偏光分光器52B反射，并以通过准直器51C聚光的状态输出至光检测部7的第1光传感器7A的光传感器(i)7a。
另外，第1光中的透过偏光分光器52B的偏光成分通过法拉第旋转器53A而偏光面进一步旋转45°，并以偏光分光器52A反射之后，以通过准直器51D聚光的状态输出至光检测部7的第1光传感器7A的光传感器(ii)7b。在光检测部7中，检测输入至第1光传感器7A的光的差动。第1光传感器7A检测通过根据磁光效应偏光面旋转α°而产生的强度调制。另外，光传感器7A也可使用构成为具有多个受光面的光传感器而取代具有独立的光传感器。
在自光输出部3输出第2光的情况下，在光路切换元件M中，对电流镜56赋予第2偏移。第2光在初始状态下为0°的直线偏光。如图8所示，第2光通过准直器51E平行光化，并透过偏光分光器54，且以通过λ/4波长板55变成圆偏光的状态，被导光至物镜5。通过电流镜56扫描第2光对物镜5的入射位置、即第2光对测量对象物D的入射位置。
通过测量对象物D的内部并反射的第2光再次通过物镜5而入射至导光光学系统4C。第2光通过使λ/4波长板55往复而成为偏光面旋转90°的直线偏光，且通过偏光分光器54反射，并以通过准直器51E聚光的状态输出至光检测部7的第2光传感器7B。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4C使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且可使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。另外，因仅以电流镜56构成光路切换元件M，因而可简单地构成光路切换元件M。
在本实施方式中，构成导光光学系统4C的光学元件中，可将电流镜56在第1光的光路与第2光的光路共通化。另外，在光检测部7中，可进行第1光的一个偏光成分、与第1光的另一个偏光成分的差动检测。因此，即使在光源的SN比相对较低的情况下，也可精度良好地实施测量对象物D有无异常的检测。
另外，在本实施方式中，也可取代偏光分光器54及准直器51B、51E，配置单体的准直器、与具有将光分成正交的偏光成分的光耦合器的光纤。通过使用将各偏光成分的输出分支的光纤，可实现与上述实施方式同等的结构。作为光纤，优选使用偏光保存单模光纤。
[第4实施方式]
第4实施方式所涉及的检查装置是第3实施方式的变形例，且如图9及图10所示，与第3实施方式的不同点在于，在导光光学系统4D中，省略将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K2、及准直器51D的配置。另外，与第3实施方式的不同点在于，导光光学系统4D的偏光分光器52B使偏光面为0°的偏光成分的光透过，且将偏光面为90°的偏光成分的光反射。其他点与第3实施方式相同。
如图9所示，对光检测部7的第1光传感器7A，仅输出偏光面合计旋转90°的第1光中的由偏光分光器52B反射的90°的偏光成分。另外，如图10所示，对光检测部7的第2光传感器7B，输出通过使λ/4波长板55往复而成为偏光面旋转90°的直线偏光的第2光。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4D使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且可使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。此种方式在可充分地确保光源的SN比的情况下有用，可削减使用于导光光学系统4D的光学元件的件数，而简化结构。
[第5实施方式]
如图11及图12所示，第5实施方式所涉及的检查装置与上述实施方式的不同点在于，在导光光学系统4E中，通过分色镜61构成光路切换元件M。导光光学系统4E具有与第3实施方式的导光光学系统4C类似的结构，与第3实施方式的不同点在于，在法拉第旋转器53B与电流镜56之间配置有分色镜61。
分色镜61使第1光透过。如图11所示，第1光的光路与第3实施方式实质上相同。对光检测部7的第1光传感器7A的光传感器(i)7a及光传感器(ii)7b，通过偏光控制元件K1及偏光控制元件K2，分别输出第1光的相互正交的偏光成分，而检测差动。另外，分色镜61反射第2光。如图12所示，第2光的光路除偏光分光器54及λ/4波长板55对分色镜61光学耦合的点以外与第3实施方式实质上相同。对光检测部7的第2光传感器7B，输出通过使λ/4波长板55往复而成为偏光面旋转90°的直线偏光的第2光。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4E使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。另外，因仅以分色镜61构成光路切换元件M，不需要物理动作，因而可简单地构成光路切换元件M。
在本实施方式中，构成导光光学系统4E的光学元件之中，可将分色镜61及电流镜56在第1光的光路与第2光的光路共通化。另外，在光检测部7中，可进行第1光的一个偏光成分、与第1光的另一个偏光成分的差动的检测。因此，即使在光源的SN比相对较低的情况下，也可精度良好地实施测量对象物D有无异常的检测。另外，虽然可检测的光量下降，但在本实施方式中，也可取代分色镜61而使用半透半反镜。
[第6实施方式]
第6实施方式所涉及的检查装置是第5实施方式的变形例，且如图13及图14所示，与第5实施方式的不同点在于，在导光光学系统4F中，省略将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K2的配置。另外，与第5实施方式的不同点在于，导光光学系统4F的偏光分光器52B使偏光面为0°的偏光成分的光透过，且将偏光面为90°的偏光成分的光反射。其他点与第5实施方式相同。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4F使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。此种方式在可充分地确保光源的SN比的情况下有用，可削减使用于导光光学系统4F的光学元件的件数，而简化结构。
[第7实施方式]
如图15及图16所示，第7实施方式所涉及的检查装置与上述实施方式的不同点在于，在导光光学系统4G中，通过光学镜71构成光路切换元件M。导光光学系统4G具有与第5实施方式的导光光学系统4E类似的结构，与第5实施方式的不同点在于，取代分色镜61而配置有光学镜71。
光学镜71例如通过汽缸等驱动机构而切换对光路的进入·退避。在自光输出部3输出第1光的情况下，如图15所示，光学镜71自光路退避。第1光的光路与第5实施方式实质上相同。对光检测部7的第1光传感器7A的光传感器(i)7a及光传感器(ii)7b，通过偏光控制元件K1及偏光控制元件K2，分别输出第1光的相互正交的偏光成分，而检测差动。
在自光输出部3输出第2光的情况下，光学镜71进入光路。光学镜71反射第2光。如图16所示，第2光的光路除偏光分光器54及λ/4波长板55对光学镜71光学耦合的点以外与第5实施方式实质上相同。对光检测部7的第2光传感器7B，输出通过使λ/4波长板55往复而成为偏光面旋转90°的直线偏光的第2光。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4G使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。另外，因仅通过光学镜71的进退而构成光路切换元件M，因而可简单地构成光路切换元件M。
在本实施方式中，构成导光光学系统4G的光学元件之中，可将光学镜71及电流镜56在第1光的光路与第2光的光路共通化。另外，在光检测部7中，可进行第1光的一个偏光成分、与第1光的另一个偏光成分的差动检测。因此，即使在光源的SN比相对较低的情况下，也可精度良好地实施测量对象物D有无异常的检测。
[第8实施方式]
第8实施方式所涉及的检查装置是第7实施方式的变形例，且如图17及图18所示，与第7实施方式的不同点在于，在导光光学系统4H中，省略将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K2的配置。另外，与第7实施方式的不同点在于，导光光学系统4H的偏光分光器52B使偏光面为0°的偏光成分的光透过，且将偏光面为90°的偏光成分的光反射。其他点与第7实施方式相同。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4H使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。此种方式在可充分地确保光源的SN比的情况下有用，可削减使用于导光光学系统4H的光学元件的件数，而简化结构。
[第9实施方式]
第9实施方式所涉及的检查装置是导光光学系统4I的结构与上述实施方式不同。在导光光学系统4I中，与第1实施方式同样，通过法拉第旋转器及λ/4波长板而构成光路切换元件M。导光光学系统4I的结构与第5实施方式类似，将法拉第旋转器53B及λ/4波长板55作为光路切换元件M而配置于电流镜56的前段侧。法拉第旋转器53B及λ/4波长板55例如通过汽缸等驱动机构而一者进入光路，另一者自光路退避。
分色镜61配置于偏光分光器52B与光路切换元件M之间。法拉第旋转器53B除构成光路切换元件M以外，也与偏光分光器52B协动，而构成将第1光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K1。λ/4波长板55除构成光路切换元件M以外，也与偏光分光器54协动，而构成将第2光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件L。
在自光输出部3输出第1光的情况下，如图19所示，在光路切换元件M中，法拉第旋转器53B进入导光光学系统4I的光路。分色镜61使第1光透过。第1光的光路除分色镜61与法拉第旋转器53B的位置关系成为相反的点以外与第5实施方式实质上相同。对光检测部7的第1光传感器7A的光传感器(i)7a及光传感器(ii)7b，通过偏光控制元件K1及偏光控制元件K2，分别输出第1光的相互正交的偏光成分，而检测差动。
在自光输出部3输出第2光的情况下，如图20所示，在光路切换元件M中，λ/4波长板55进入导光光学系统4I的光路。第2光的光路除分色镜61与λ/4波长板55的位置关系成为相反的点以外与第5实施方式实质上相同。对光检测部7的第2光传感器7B，输出通过使λ/4波长板55往复而成为90°的直线偏光的第2光。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4I使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
在本实施方式中，构成导光光学系统4I的光学元件之中，可将分色镜61及电流镜56在第1光的光路与第2光的光路共通化。另外，在光检测部7中，可进行第1光的一个偏光成分、与第1光的另一个偏光成分的差动检测。因此，即使在光源的SN比相对较低的情况下，也可精度良好地实施测量对象物D有无异常的检测。
[第10实施方式]
第10实施方式所涉及的检查装置是第9实施方式的变形例，且如图21及图22所示，与第9实施方式的不同点在于，在导光光学系统4J中，省略将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K2的配置。另外，与第9实施方式的不同点在于，导光光学系统4J的偏光分光器52B使偏光面为0°的偏光成分的光透过，且将偏光面为90°的偏光成分的光反射。其他点与第9实施方式相同。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4J使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。此种方式在可充分地确保光源的SN比的情况下有用，可削减使用于导光光学系统4J的光学元件的件数，而简化结构。
[第11实施方式]
第11实施方式所涉及的检查装置是第1实施方式的变形例，且如图23及图24所示，与第1实施方式的不同点在于，在导光光学系统4K中，配置有将第1光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K1、与将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件K2。另外，与第1实施方式的不同点在于，配置有将第2光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件L1、与将第2光的另一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件L2。
更具体而言，导光光学系统4K由作为多个光学元件的准直器81A～81D、分色镜82、偏光分光器83A、83B、法拉第旋转器84A、84B、λ/4波长板85、及电流镜86构成。另外，光检测部7具有光传感器(i)7a及光传感器(ii)7b。
法拉第旋转器84B及λ/4波长板85作为光路切换元件M而配置于电流镜86的前段侧。法拉第旋转器84B及λ/4波长板85与第1实施方式同样，通过汽缸等驱动机构，其一者进入光路，另一者自光路退避。
偏光分光器83B及法拉第旋转器84B构成将第1光的一个偏光成分导光至光检测部7的光传感器(i)7a的偏光控制元件K1。偏光分光器83A及法拉第旋转器84A配置于偏光控制元件K1的前段侧，构成将第1光的另一个偏光成分导光至光检测部7的光传感器(ii)7b的偏光控制元件K2。
偏光分光器83B及λ/4波长板85构成将第2光的一个偏光成分导光至光检测部7的光传感器(i)7a的偏光控制元件L1。偏光分光器83A及法拉第旋转器84A构成将第2光的另一个偏光成分导光至光检测部7的光传感器(ii)7b的偏光控制元件L2。分色镜82配置于偏光控制元件K2、L2的前段侧。
在自光输出部3输出第1光的情况下，如图23所示，在光路切换元件M中，法拉第旋转器84B进入导光光学系统4K的光路。第1光在初始状态下为0°的直线偏光。第1光通过准直器81A予以平行光化，且透过分色镜82及偏光分光器83A，通过法拉第旋转器84A使偏光面旋转45°。另外，第1光透过偏光分光器83B，且通过法拉第旋转器84B使偏光面旋转22.5°之后，被导光至物镜5。通过电流镜86扫描第1光对物镜5的入射位置、即第1光对磁光晶体6的入射位置。
在磁光晶体6的反射膜13反射的第1光根据与在测量对象物D产生的磁场(磁场强度)相应的磁光效应(克尔效应及法拉第效应等)而偏光面旋转α°，并再次通过物镜5而入射至导光光学系统4K。第1光通过法拉第旋转器84B而偏光面进一步旋转22.5°。通过使法拉第旋转器84B往复，而将偏光面旋转90+α°的第1光中的仅135°的偏光成分通过偏光分光器83B反射，并以通过准直器81C聚光的状态输出至光检测部7的光传感器(i)7a。
另外，第1光中的透过偏光分光器83B的偏光成分通过法拉第旋转器84A而偏光面进一步旋转45°，并以偏光分光器83A反射之后，以通过准直器81D聚光的状态输出至光检测部7的光传感器(ii)7b。在光检测部7中，检测输入的光的差动。光检测部7检测通过根据磁光效应偏光面旋转α°而产生的强度调制。
在自光输出部3输出第2光的情况下，如图24所示，在光路切换元件M中，λ/4波长板85进入导光光学系统4K的光路。第2光在初始状态下为0°的直线偏光。第2光由准直器81B平行光化，并以分色镜82反射。以分色镜82反射的第2光透过偏光分光器83A，且通过法拉第旋转器84A使偏光面旋转。另外，第2光透过偏光分光器83B，且以通过λ/4波长板85变成圆偏光的状态，被导光至物镜5。通过电流镜86扫描第2光对物镜5的入射位置、即第2光对测量对象物D的入射位置。
通过测量对象物D的内部并反射的第2光再次通过物镜5而入射至导光光学系统4K。第2光通过使λ/4波长板85往复而成为偏光面旋转90°的直线偏光。将第2光中的仅135°的偏光成分通过偏光分光器83B反射，并以通过准直器31C聚光的状态输出至光检测部7的光传感器(i)7a。
另外，第2光中的透过偏光分光器83B的偏光成分通过法拉第旋转器84A而偏光面进一步旋转。将第2光中的仅90°的偏光成分通过偏光分光器83A反射之后，以通过准直器81D聚光的状态输出至光检测部7的光传感器(ii)7b。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，在导光光学系统4K使用具有适于第1波长及第2波长的波长依赖性的光学元件，另一方面可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
在本实施方式中，构成导光光学系统4K的光学元件的中，可将分色镜82、偏光分光器83A、83B、法拉第旋转器84A、及电流镜86在第1光的光路与第2光的光路共通化。此种方式在这些光学元件的波长特性及光检测部的检测灵敏度可适用于第1光的波长及第2光的波长的两者的情况下有用。另外，在本实施方式中，在光检测部7中，可进行第1光的一个偏光成分、与第1光的另一个偏光成分的差动检测。因此，即使在光源的SN比相对较低的情况下，也可精度良好地实施测量对象物D有无异常的检测。
另外，在本实施方式中，在光路切换元件M中，也可以法拉第旋转器84B进入导光光学系统4K的光路的状态，由此以光传感器(i)7a及光传感器(ii)7b的两者同时检测第2光。在该情况下，在光路切换元件M中，λ/4波长板85进入导光光学系统4K的光路，而可以光检测部7检测与仅以光传感器(i)7a检测第2光的情况同等的光量。
[第12实施方式]
第12实施方式所涉及的检查装置是第11实施方式的变形例，且如图25及图26所示，在导光光学系统4L中，使第2光输出至光检测部7的结构与第11实施方式不同。更具体而言，在导光光学系统4L中，在偏光分光器83B的输出侧还配置有分色镜91及准直器81E。另外，在导光光学系统4L中，偏光分光器83B及λ/4波长板85构成将第2光的一个偏光成分导光至光检测部7的偏光控制元件L。
如图25所示，第1光的光路除了以偏光分光器83B反射的偏光成分透过分色镜91而输出至光检测部7的第1光传感器7A的点以外与第11实施方式相同。如图26所示，第2光的光路将以偏光分光器83B反射的偏光成分以分色镜91进一步反射而输出至光检测部7的第2光传感器7B。对光检测部7的第2光传感器7B，经由准直器81E输出通过使λ/4波长板85往复而成为偏光面旋转90°的直线偏光的第2光。
在该方式中，也与上述的实施方式同样，通过光路切换元件M，可将形成第1光的光路的光学元件、与形成第2光的光路的光学元件在一部分共通化。因此，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
在本实施方式中，构成导光光学系统4L的光学元件之中，可将分色镜82、偏光分光器83A、83B、法拉第旋转器84A、及电流镜86在第1光的光路与第2光的光路共通化。此种方式在这些光学元件的波长特性可适用于第1光的波长及第2光的波长的两者的情况下有用。另外，在本实施方式中，在具有光传感器(i)7a及光传感器(ii)7b的光检测部7中，可进行第1光的一个偏光成分、与第1光的另一个偏光成分的差动的检测。因此，即使在光源的SN比相对较低的情况下，也可精度良好地实施测量对象物D有无异常的检测。
再者，在本实施方式中，将分色镜91配置于偏光控制元件K1、K2、L的前段侧。由此，可通过分色镜91的后段的偏光控制元件K1、K2、L使光的偏光方向一致。因此，可在分色镜91的反射侧及透过侧的任一侧形成第1光的光路及第2光的光路，而可担保导光光学系统4L的设计的自由度。
[第13实施方式]
第13实施方式所涉及的检查装置是第7实施方式的变形例，且如图27及图28所示，与第7实施方式的不同点在于，在导光光学系统4M中，在构成为光路切换元件M的光学镜71的前段具有多个电流镜(电流镜56A、56B)。
更具体而言，在导光光学系统4M中，通过光学镜71自光路退避而使第1光通过。如图27所示，第1光的光路与第7实施方式实质上相同。对光检测部7的第1光传感器7A的光传感器(i)7a及光传感器(ii)7b，通过偏光控制元件K1及偏光控制元件K2，分别输出第1光的相互正交的偏光成分，而检测差动。另外，在导光光学系统4M中，通过光学镜71进入光路而反射第2光。如图28所示，第2光的光路与第7实施方式实质上相同。对光检测部7的第2光传感器7B，输出通过使λ/4波长板55往复而成为偏光面旋转90°的直线偏光的第2光。
在该方式中，也因仅通过光学镜71的进退而构成光路切换元件M，因而能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。
在本实施方式中，在光检测部7中，可进行第1光的一个偏光成分、与第1光的另一个偏光成分的差动的检测。因此，即使在光源的SN比相对较低的情况下，也可精度良好地实施测量对象物D有无异常的检测。另外，光路切换元件M也可由分色镜或半透半反镜构成。在该情况下，因不需要物理动作，因而可更简单地构成光路切换元件M。
[第14实施方式]
第14实施方式所涉及的检查装置是第8实施方式的变形例，且如图29及图30所示，与第8实施方式的不同点在于，在导光光学系统4N中，在构成为光路切换元件M的光学镜71的前段具有多个电流镜(电流镜56A、56B)。
在该方式中，也通过光路切换元件M，能够避免结构的复杂化且能够使测量对象物D的有无异常的检测与图案的取得精度良好地兼得。此种方式在可充分地确保光源的SN比的情况下有用，可削减使用于导光光学系统4N的光学元件的件数，而简化结构。
以上，对本发明的各实施方式进行了说明，但本发明并非限定于上述实施方式。例如，也可取代上述实施方式所使用的法拉第旋转器，而使用可变偏光旋转器(可变旋转器(Variable rotator))等。
符号的说明
1…检查装置、3…光输出部、4A～4N…导光光学系统、6…磁光晶体、7…光检测部、7A…第1光传感器、7B…第2光传感器、32、82…分色镜、34…法拉第旋转器(光路切换元件)、35…λ/4波长板(光路切换元件)、56…电流镜(光路切换元件)、61…分色镜(光路切换元件)、71…光学镜(光路切换元件)、D…测量对象物、K(K1、K2)…偏光控制元件、L(L1、L2)…偏光控制元件、M…光路切换元件。

Claims (12)

1.一种检查装置，其特征在于，
是进行测量对象物的检查的检查装置，
具备：
光输出部，其输出具有第1波长的第1光、及具有与所述第1波长不同的第2波长的第2光；
磁光晶体，其具有反射所述第1光的反射面，且以该反射面与所述测量对象物相对的方式配置；
光检测部，其检测所述第1光及所述第2光；及
导光光学系统，其由多个光学元件构成，将所述第1光及所述第2光朝向所述磁光晶体及所述测量对象物进行导光，且将由所述磁光晶体反射的所述第1光、与由所述测量对象物反射的所述第2光朝向所述光检测部进行导光，
所述导光光学系统具有：
将所述第1光的一个偏光成分导光至所述光检测部的偏光控制元件，
将所述第2光的一个偏光成分导光至所述光检测部的偏光控制元件，以及
在将通过所述磁光晶体反射的所述第1光和通过所述测量对象物反射的所述第2光朝向所述光检测部进行导光的光路中，配置于所述偏光控制元件的前段侧的、以所述第1光及所述第2光选择性地入射至所述光检测部的方式，切换由所述多个光学元件形成的光路的光路切换元件，
所述光路切换元件由分色镜(61)构成。
2.如权利要求1所述的检查装置，其特征在于，
所述光输出部具有出射所述第1光的第1光源、与出射所述第2光的第2光源。
3.如权利要求1所述的检查装置，其特征在于，
所述光检测部具有检测所述第1光的第1光传感器、与检测所述第2光的第2光传感器。
4.如权利要求2所述的检查装置，其特征在于，
所述光检测部具有检测所述第1光的第1光传感器、与检测所述第2光的第2光传感器。
5.如权利要求1～4中任一项所述的检查装置，其特征在于，
所述导光光学系统还具有将所述第1光的另一个偏光成分导光至所述光检测部的偏光控制元件。
6.如权利要求1～4中任一项所述的检查装置，其特征在于，
所述测量对象物是半导体器件。
7.如权利要求5所述的检查装置，其特征在于，
所述测量对象物是半导体器件。
8.如权利要求1～4中任一项所述的检查装置，其特征在于，
所述第1波长是短于所述第2波长的波长。
9.如权利要求5所述的检查装置，其特征在于，
所述第1波长是短于所述第2波长的波长。
10.如权利要求6所述的检查装置，其特征在于，
所述第1波长是短于所述第2波长的波长。
11.如权利要求7所述的检查装置，其特征在于，
所述第1波长是短于所述第2波长的波长。
12.一种检查方法，其特征在于，
是使用以与测量对象物相对的方式配置的磁光晶体进行所述测量对象物的检查的检查方法，
具备将具有第1波长的第1光、及具有与所述第1波长不同的第2波长的第2光通过导光光学系统导光至所述磁光晶体及所述测量对象物，且检测由所述磁光晶体或所述测量对象物反射的所述第1光及所述第2光的步骤，
所述步骤包括：
自光输出部输出所述第1光，且将所述第1光通过分色镜进行导光，以光检测部检测所述第1光的步骤；
以所述第2光入射至所述光检测部的方式、通过所述分色镜来选择性地切换所述导光光学系统的光路的步骤；及
自所述光输出部输出所述第2光，且将所述第2光通过所述分色镜进行导光，以所述光检测部检测所述第2光的步骤。
CN201680070354.0A 2015-12-03 2016-11-15 检查装置及检查方法 Active CN108369211B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015236664 2015-12-03
JP2015-236664 2015-12-03
PCT/JP2016/083855 WO2017094495A1 (ja) 2015-12-03 2016-11-15 検査装置及び検査方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108369211A CN108369211A (zh) 2018-08-03
CN108369211B true CN108369211B (zh) 2021-12-07

Family

ID=58797208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680070354.0A Active CN108369211B (zh) 2015-12-03 2016-11-15 检查装置及检查方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10564126B2 (zh)
JP (1) JP6940413B2 (zh)
KR (1) KR102523172B1 (zh)
CN (1) CN108369211B (zh)
TW (1) TWI726007B (zh)
WO (1) WO2017094495A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7327908B2 (ja) * 2018-05-29 2023-08-16 浜松ホトニクス株式会社 光差分検出器及び検査装置
TWI758088B (zh) * 2021-02-05 2022-03-11 佰驟智能有限公司 陣列式發光效率檢測方法
TWI770809B (zh) * 2021-02-05 2022-07-11 佰驟智能股份有限公司 快速發光效率檢測方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61260211A (ja) 1985-05-15 1986-11-18 Hitachi Ltd 自動異物検出方法及びその装置
JPH04279856A (ja) 1991-03-07 1992-10-05 Sumitomo Metal Ind Ltd 探傷装置
AU3098592A (en) * 1991-11-29 1993-06-28 Maloe Nauchno-Proizvodstvennoe Predpriyatie "Lkt" Magneto-optical method for testing articles
JP3150203B2 (ja) 1992-07-13 2001-03-26 株式会社日立製作所 パターン検出方法とその装置
JPH07287059A (ja) 1994-04-15 1995-10-31 Nippon Steel Corp 磁性材料の磁区検出装置
JP3978528B2 (ja) 1998-04-16 2007-09-19 レーザーテック株式会社 パターン欠陥検査装置及びレーザ顕微鏡
EP0990918B1 (en) * 1998-09-28 2009-01-21 NEC Electronics Corporation Device and method for nondestructive inspection on semiconductor device
US20020105892A1 (en) * 2000-06-06 2002-08-08 Seiji Onishi Optical pickup device
EP2595130B1 (en) * 2004-11-12 2016-11-02 Xtralis Technologies Ltd Particle detector, system and method
GB0617945D0 (en) * 2006-09-12 2006-10-18 Ucl Business Plc Imaging apparatus and methods
US20120081684A1 (en) * 2009-06-22 2012-04-05 Asml Netherlands B.V. Object Inspection Systems and Methods
CN101782693B (zh) * 2010-01-28 2012-02-01 天津奇谱光电技术有限公司 一种多功能集成光学设备
WO2011121694A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-06 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 検査装置、及び検査方法
JP5762715B2 (ja) * 2010-10-06 2015-08-12 信越化学工業株式会社 磁気光学材料、ファラデー回転子、及び光アイソレータ
WO2012049538A1 (en) 2010-10-12 2012-04-19 Indian Institute Of Technology Kanpur Systems and methods for imaging characteristics of a sample and for identifying regions of damage in the sample
JP5806837B2 (ja) * 2011-04-11 2015-11-10 株式会社モリテックス 光学異方性パラメータ測定装置、測定方法及び測定用プログラム
JP5802110B2 (ja) * 2011-10-26 2015-10-28 浜松ホトニクス株式会社 光変調制御方法、制御プログラム、制御装置、及びレーザ光照射装置
JP5452571B2 (ja) 2011-11-28 2014-03-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査方法および欠陥検査装置
JP5882713B2 (ja) * 2011-12-13 2016-03-09 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、コンピュータプログラム
EP2806262A4 (en) * 2012-01-18 2015-09-23 Nikon Corp STRUCTURED LIGHTING DEVICE, LIGHTED MICROSCOPE STRUCTURED DEVICE, AND STRUCTURED LIGHTING METHOD
JP5773939B2 (ja) * 2012-04-27 2015-09-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ 欠陥検査装置および欠陥検査方法
JP5987610B2 (ja) * 2012-09-28 2016-09-07 Ｊｆｅスチール株式会社 鋼板検査装置、鋼板検査方法、および鋼板製造方法
JP6037386B2 (ja) * 2013-02-13 2016-12-07 株式会社日立製作所 検査装置および検査方法
US9551888B2 (en) * 2014-01-03 2017-01-24 Lightel Technologies, Inc. Magneto-optical crystal assembly for broadband temperature stable polarization rotation
JP6364193B2 (ja) * 2014-01-23 2018-07-25 株式会社ニューフレアテクノロジー 焦点位置調整方法および検査方法
JP6578118B2 (ja) 2014-04-04 2019-09-18 株式会社ニューフレアテクノロジー 撮像装置、検査装置および検査方法
US9640449B2 (en) * 2014-04-21 2017-05-02 Kla-Tencor Corporation Automated inline inspection of wafer edge strain profiles using rapid photoreflectance spectroscopy

Also Published As

Publication number Publication date
KR102523172B1 (ko) 2023-04-19
TWI726007B (zh) 2021-05-01
US20200132629A1 (en) 2020-04-30
KR20180088790A (ko) 2018-08-07
CN108369211A (zh) 2018-08-03
US10976284B2 (en) 2021-04-13
US10564126B2 (en) 2020-02-18
WO2017094495A1 (ja) 2017-06-08
US20180348165A1 (en) 2018-12-06
JP6940413B2 (ja) 2021-09-29
JPWO2017094495A1 (ja) 2018-09-20
TW201725372A (zh) 2017-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10495582B2 (en) System and method for reducing the bandwidth of a laser and an inspection system and method using a laser
US10976284B2 (en) Inspection device and inspection method
US10394009B2 (en) Polarisation microscope
US20150276864A1 (en) Dual-phase interferometry for charge modulation mapping in ics
JP6813567B2 (ja) 測定装置、観察装置および測定方法
WO2015186711A1 (ja) 検査装置及び磁気光学結晶の配置方法
US20210270733A1 (en) Method and system for performing terahertz near-field measurements
KR102459819B1 (ko) 반도체 검사 장치
US11967061B2 (en) Semiconductor apparatus examination method and semiconductor apparatus examination apparatus
JP2002303574A (ja) テラヘルツ光装置及びこれの調整方法
WO2016056110A1 (ja) 解析装置及び解析方法
JPH10281876A (ja) 偏光性イメージング装置
KR102231509B1 (ko) 해석 장치 및 해석 방법
JP2005037213A (ja) 検出装置及びこれを用いたイメージ化装置
TWI616653B (zh) 光學檢測裝置及其檢測方法
JP2019007985A (ja) 半導体検査装置
JP2015064271A (ja) 光軸調整方法および検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant