JP2001083452A - Method and device for performing scanning with laser beam - Google Patents

Method and device for performing scanning with laser beam

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JP2001083452A
JP2001083452A JP26299799A JP26299799A JP2001083452A JP 2001083452 A JP2001083452 A JP 2001083452A JP 26299799 A JP26299799 A JP 26299799A JP 26299799 A JP26299799 A JP 26299799A JP 2001083452 A JP2001083452 A JP 2001083452A
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laser beam
mirror
scanning
polygon mirror
scanner
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JP26299799A
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Japanese (ja)
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Hiroaki Shishido
弘明 宍戸
Toshihiko Nakada
俊彦 中田
Minoru Yoshida
実 吉田
Yukio Uto
幸雄 宇都
Shunji Maeda
俊二 前田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for high-efficiently performing scanning with a laser beam at a high speed at an area from an ultraviolet area to a far ultraviolet area. SOLUTION: Plural polygon mirrors 108 and 109 are superposed and rotated while the phase of each mirror constituting the mirrors 108 and 109 is deviated by one-numberth the of object, so that the radiation of the incident laser beam 104 to the upper and lower polygon mirrors can be switched so as to perform the radiation of the laser beam within the effective scanning time of each polygon mirror surface by an A/O modulator 105. And also the same effect can be obtained by using a resonance operating type mirror for performing scanning.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外レーザビー
ム、特に遠紫外のレーザビームを高速に、かつ高効率に
走査して例えば被検査対象物上に照射し、被検査対象物
からの画像信号に基いて極微小な異物やパターン欠陥等
の欠陥を検査することのできるレーザビームの走査方法
およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of scanning an ultraviolet laser beam, particularly a far ultraviolet laser beam, at high speed and with high efficiency to irradiate an object to be inspected, for example, with an image signal from the object to be inspected. The present invention relates to a laser beam scanning method and apparatus capable of inspecting for defects such as minute foreign matter and pattern defects based on the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザビームは光源として優れた特徴を
有するが、その特徴を活かした使い方をするためには、
一定の領域を照明する場合には何らかの走査手段により
走査を行って使用するのが一般的である。この走査に
は、ミラーを機械的に駆動して反射方向を変化させて走
査するものや、光学結晶に電気的な信号を与えて回折方
向や屈折方向を変化させて走査するものなどがある。前
者には、ガルバノミラー、ポリゴンミラー(多面体ミラ
ー)などがあり、後者には、A/O偏向器、E/O偏向
器などがある。
2. Description of the Related Art A laser beam has excellent characteristics as a light source.
In the case of illuminating a certain area, it is common to scan by some scanning means before use. The scanning includes scanning by changing the reflection direction by mechanically driving a mirror, and scanning by changing the diffraction direction or refraction direction by giving an electric signal to the optical crystal. The former includes a galvanometer mirror and a polygon mirror (polyhedral mirror), and the latter includes an A / O deflector and an E / O deflector.

【0003】特開平7−201703号公報には、ポリ
ゴンミラー、ガルバノミラーを用いてレーザを走査し、
微細に絞ったレーザスポットによりパターンを描画する
装置が記載されている。また、特開平8−15630号
公報には、ポリゴンミラー、A/O偏向器を用いてレー
ザを走査し、微細に絞ったレーザスポットによりパター
ンを描画する装置が記載されている。また、特開平10
−142538号公報には、2個のポリゴンミラーを同
期させて、且つ1/2周期位相差を与えて走査し、それ
らを切り換えて使用することにより、ポリゴンミラーの
効率を向上させて走査するようにした、微細に絞ったレ
ーザスポットによりパターンを描画する装置が記載され
ている。また、特開平7−197011号公報には、ポ
リゴンミラーを1/2周期位相差を与えて2段重ねて、
その回転に同期して半導体レーザに変調をかけることが
開示されている。また、特開平5−34621号公報に
は、多面体鏡の反射角度を面毎に変化させて、2次元的
にビームを走査することが開示されている。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2017703 discloses that a laser is scanned using a polygon mirror and a galvanometer mirror,
An apparatus for drawing a pattern with a finely focused laser spot is described. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-15630 describes an apparatus that scans a laser using a polygon mirror and an A / O deflector and draws a pattern with a finely focused laser spot. Also, Japanese Patent Application Laid-Open
Japanese Patent Application Laid-Open No. 142538 discloses a technique in which two polygon mirrors are scanned in synchronization with a half-period phase difference, and by switching between the two, the efficiency of the polygon mirror is improved. An apparatus for drawing a pattern with a finely focused laser spot is described. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1970011 discloses that polygon mirrors are superposed in two stages by giving a half-period phase difference,
It is disclosed that the semiconductor laser is modulated in synchronization with the rotation. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-34621 discloses that a beam is two-dimensionally scanned by changing the reflection angle of a polyhedral mirror for each surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ポリゴンミラー(多面
体ミラー)による走査は、連続的な回転で行うため、ミ
ラー各面のつなぎ目でビームの走査が無効となり、有効
な走査時間が減少、結果として効率の低下を招くという
課題がある。また、高速に走査しようとした場合、連続
的な回転のために、複数のポリゴンミラーを同期させて
回転させることが出来ず、ポリゴンミラー同志を組み合
わせて2次元の領域を走査することや、特開平10−1
42538号公報のように、2個のポリゴンミラーを同
期させて、且つ1/2周期位相差を与えて走査し、それ
らを切り換えて使用することにより、ポリゴンミラーの
効率を向上させて走査することが、高速な領域では困難
であった。また、特開平7−197011号公報のよう
に、ポリゴンミラーを1/2周期位相差を与えて2段重
ねるばあいでも、レーザに直接変調をかける方式では、
それが不向きなガスレーザや固体レーザ、または一個の
レーザが高価なため、複数のレーザを並べてON/OF
Fさせるのが難しい遠紫外波長域の用途には向いていな
かった。
Since the scanning by the polygon mirror (polyhedral mirror) is performed by continuous rotation, the beam scanning becomes invalid at the joint between the mirror surfaces, and the effective scanning time is reduced. As a result, the efficiency is reduced. There is a problem that it leads to a decrease. In addition, when scanning at a high speed, a plurality of polygon mirrors cannot be rotated synchronously due to continuous rotation, and a two-dimensional area can be scanned by combining polygon mirrors. Kaihei 10-1
As disclosed in JP-A-42538, scanning is performed by synchronizing two polygon mirrors and applying a half-period phase difference to each other, and switching between them to use them while improving the efficiency of the polygon mirrors. However, it was difficult in a high-speed area. Also, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H7-197011, even when the polygon mirrors are overlapped in two stages with a half-period phase difference, the laser is directly modulated.
Gas lasers and solid-state lasers that are unsuitable, or one laser is expensive, so multiple lasers can be arranged side by side for ON / OF
It is not suitable for use in the deep ultraviolet wavelength range where it is difficult to make the F wavelength.

【0005】さらに、ポリゴンミラーは連続的な回転な
ため、走査範囲を変化させることが出来ず、このためポ
リゴンミラーでの走査形状は矩形に限られており、円形
領域の走査には不向きであった。また、遠紫外波長を光
源とした領域では、ポリゴンミラーの表面粗さから散乱
光が発生し、ビーム品質と反射効率を低下させる課題が
あった。ガルバノミラーによる走査は、一般のガルバノ
ミラーではその走査周波数がせいぜい数百ヘルツと低速
な走査しかできなく、また、レゾナント形と呼ばれる数
キロヘルツ以上の走査が可能な高速なガルバノミラー
は、その駆動信号が正弦波に限られ、走査角度が正弦波
状に変化し、ビームの走査速度が一定しない。このた
め、特に蓄積型のセンサを用いてレーザ走査による照明
で検出信号を得る場合に、ゆっくりと走査される領域か
らの信号は相対的に大きく、速く走査される領域からの
信号は相対的に小さくなるという課題がある。
Further, since the polygon mirror is continuously rotated, the scanning range cannot be changed. Therefore, the scanning shape of the polygon mirror is limited to a rectangle, and is not suitable for scanning a circular area. Was. Further, in a region using a light source of a far ultraviolet wavelength, scattered light is generated due to the surface roughness of the polygon mirror, and there is a problem that beam quality and reflection efficiency are reduced. The scanning by the galvanomirror can be performed only at a low speed of several hundred hertz at most with a general galvanomirror, and a high-speed galvanomirror called a resonant type capable of scanning several kilohertz or more has a drive signal. Is limited to a sine wave, the scanning angle changes sinusoidally, and the beam scanning speed is not constant. For this reason, especially when a detection signal is obtained by illumination by laser scanning using an accumulation type sensor, a signal from a region scanned slowly is relatively large, and a signal from a region scanned quickly is relatively large. There is a problem that it becomes smaller.

【0006】E/O偏向器は、紫外から遠紫外波長領域
で使用できる結晶が存在せず、今後、光源を短波長化し
た高解像な光学系が望まれるのに対して応えることが出
来ない。
The E / O deflector has no crystal that can be used in the ultraviolet to far ultraviolet wavelength range, and can respond to the demand for a high-resolution optical system with a shorter wavelength light source in the future. Absent.

【0007】また、A/O偏向器は、紫外から遠紫外領
域で使用できる結晶が石英しかない。しかし、石英は音
速が大きい。このことは、A/O素子を変調器として用
いるのには大きな障害とはならないが、偏向器として用
いる場合に問題が生じる。石英に対して音響素子で回折
格子を形成したばあい、その音速の大きさから、音響素
子に加える信号周波数の変化に対して、回折格子の間隔
の変化が小さくなる。これは、偏向器で偏光できる角度
が小さくなることを意味する。石英の音速は、約600
0m/s、これに使える音響素子に加えられる信号の周
波数の上限は150MHz程度なので、周波数変化範囲
を±100MHzとしても、わずか0.23度しか偏向
させることが出来ない。このため、十分な走査範囲を得
ようとすると、非常に長い光路長(1m以上)を設ける
必要がある。長い光路を設けた場合、光路中の空気の揺
らぎ等の環境変化で、ビームポジションやビーム品質が
悪化するという課題がある。
[0007] In the A / O deflector, quartz is the only crystal that can be used in the ultraviolet to far ultraviolet region. However, quartz has a high sound speed. Although this does not hinder the use of the A / O element as a modulator, a problem arises when the A / O element is used as a deflector. When a diffraction grating is formed on quartz using an acoustic element, the change in the spacing between the diffraction gratings with respect to the change in the signal frequency applied to the acoustic element is small due to the magnitude of the sound speed. This means that the angle that can be polarized by the deflector becomes smaller. The sound speed of quartz is about 600
Since the upper limit of the frequency of the signal applied to the acoustic element that can be used at 0 m / s is about 150 MHz, even if the frequency change range is ± 100 MHz, it can be deflected by only 0.23 degrees. Therefore, in order to obtain a sufficient scanning range, it is necessary to provide a very long optical path length (1 m or more). When a long optical path is provided, there is a problem that the beam position and beam quality deteriorate due to environmental changes such as fluctuations of air in the optical path.

【0008】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
高解像化に必須な短波長(紫外から遠紫外)のレーザビ
ームによっても、被対象物に対して高速で、且つ高効率
に走査できるようにしたレーザビームの走査方法および
その装置を提供することにある。また、本発明の他の目
的は、短波長(紫外から遠紫外)のレーザビームを半導
体ウエハなどのように円形形状を有する被検査対象物に
対して高速で、且つ高効率に走査できるようにしたレー
ザビームの走査方法およびその装置を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、短波長(紫外から遠紫
外)のレーザビームを半導体ウエハなどの被検査対象物
に対して高速で、且つ高効率に走査照射し、被検査対象
物上の光像を高解像度で検出して極微小な異物やパター
ン欠陥等の欠陥を検査することができるようにした欠陥
検査装置を提供することにある。
[0008] An object of the present invention is to solve the above problems.
Provided is a laser beam scanning method and apparatus capable of scanning an object at high speed and with high efficiency even with a short wavelength (ultraviolet to far ultraviolet) laser beam essential for high resolution. It is in. Another object of the present invention is to enable a laser beam having a short wavelength (from ultraviolet to far ultraviolet) to be scanned at high speed and with high efficiency on an object to be inspected having a circular shape such as a semiconductor wafer. To provide a laser beam scanning method and apparatus therefor. Further, another object of the present invention is to scan and irradiate a short-wavelength (ultraviolet to far-ultraviolet) laser beam onto an object to be inspected such as a semiconductor wafer at high speed and with high efficiency, and to irradiate the laser beam on the object to be inspected. It is an object of the present invention to provide a defect inspection apparatus capable of detecting an optical image at a high resolution and inspecting a defect such as a minute foreign matter or a pattern defect.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ミラー面の位相を互いにずらした複数個
を重ねて構成したポリゴンミラーを回転させ、レーザビ
ームをA/O変調器により前記ポリゴンミラーの回転に
同期して変調させて前記回転する各ポリゴンミラーに切
り換えて照射して走査することを特徴とするレーザビー
ムの走査方法およびその装置である。また、本発明は、
ミラー面数が異なり、かつ、振られる角度あたりの時間
がどちらもほぼ同じになるように直径が定められた複数
個を重ねて構成したポリゴンミラーを回転させ、レーザ
ビームを、被走査対象の位置に応じてA/O変調器によ
り前記回転する所望のポリゴンミラーに対して切り換え
て照射して走査することを特徴とするレーザビームの走
査方法およびその装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is to rotate a polygon mirror formed by superposing a plurality of mirrors whose mirror surfaces are shifted from each other in phase, and to apply an A / O modulator to the laser beam. A laser beam scanning method and apparatus for performing modulation by synchronizing with rotation of the polygon mirror and switching to irradiate and scan each of the rotating polygon mirrors. Also, the present invention
By rotating a polygon mirror composed of a plurality of mirrors with different numbers of mirror surfaces and overlapping with a fixed diameter so that the time per swing angle is almost the same, the laser beam is moved to the position of the object to be scanned. A laser beam scanning method and apparatus for switching and irradiating and scanning the desired rotating polygon mirror by an A / O modulator in accordance with the method.

【0010】また、本発明は、ミラー面の周方向の長さ
を変化させて構成したポリゴンミラーを回転させ、レー
ザビームを、前記回転するポリゴンミラーの各ミラー面
に照射して走査角度を変えて走査することを特徴とする
レーザビームの走査方法およびその装置である。また、
本発明は、各ミラー面の表面粗さを概ね50オングスト
ロームRMS以下で形成したポリゴンミラーを回転さ
せ、レーザビームを前記回転するポリゴンミラーの各ミ
ラー面に照射して各ミラー面で反射した散乱光を散乱光
トラップで遮光して走査することを特徴とするレーザビ
ームの走査方法およびその装置である。また、本発明
は、前記レーザビームの走査方法およびその装置におい
て、散乱光トラップとポリゴンミラーのミラー面との離
間距離が1m以上であることを特徴とする。
Further, according to the present invention, a polygon mirror formed by changing the circumferential length of a mirror surface is rotated, and a laser beam is irradiated on each mirror surface of the rotating polygon mirror to change a scanning angle. And a laser beam scanning method characterized in that scanning is performed by using a laser beam. Also,
According to the present invention, scattered light reflected on each mirror surface by irradiating a laser beam on each mirror surface of the rotating polygon mirror by rotating a polygon mirror formed with a surface roughness of each mirror surface of approximately 50 Å or less RMS. And a device for scanning the laser beam, wherein the scanning is performed while light is shielded by a scattered light trap. Further, according to the present invention, in the method and the apparatus for scanning a laser beam, a distance between the scattered light trap and a mirror surface of the polygon mirror is 1 m or more.

【0011】また、本発明は、共振動作形ミラースキャ
ナを共振動作させ、レーザビームを前記共振動作される
ミラースキャナに照射して走査し、ミラーに入射または
ミラーで反射したレーザビームの少なくとも一方、また
はその両方に対して、レーザビームの走査位置に応じて
変調制御することを特徴とするレーザビームの走査方法
およびその装置である。また、本発明は、前記レーザビ
ームの走査方法およびその装置において、変調の制御
を、スキャナの走査位置を検出するエンコーダの出力に
基いて行うことを特徴とする。また、本発明は、前記レ
ーザビームの走査方法およびその装置において、変調の
制御を、スキャナを駆動する駆動信号に対して所定の位
相差量を引いた信号に基いて行うことを特徴とする。ま
た、本発明は、共振動作形ミラースキャナを共振動作さ
せ、レーザビームを前記共振動作されるミラースキャナ
に照射して走査し、ミラーを反射後レーザビームを光学
素子により光軸中心からの離間に応じて偏向させること
を特徴とするレーザビームの走査方法およびその装置で
ある。
Further, the present invention provides a resonance operation type mirror scanner which resonates, irradiates a laser beam on the mirror scanner which is resonatingly operated to scan, and at least one of a laser beam incident on the mirror or reflected by the mirror. A laser beam scanning method and apparatus for performing modulation control on both or both of them in accordance with the laser beam scanning position. Further, according to the present invention, in the method and the apparatus for scanning a laser beam, modulation control is performed based on an output of an encoder that detects a scanning position of a scanner. Further, according to the present invention, in the laser beam scanning method and the laser beam scanning apparatus, modulation control is performed based on a signal obtained by subtracting a predetermined phase difference amount from a drive signal for driving the scanner. Further, the present invention provides a resonance operation type mirror scanner that performs resonance operation, irradiates a laser beam onto the mirror scanner that is operated in resonance, scans the mirror scanner, reflects the mirror, and then moves the laser beam away from the optical axis center by an optical element. A laser beam scanning method and apparatus for deflecting the laser beam in accordance with the laser beam.

【0012】また、本発明は、共振動作する共振動作形
ミラースキャナと、レーザビームを前記ミラースキャナ
に照射する照射光学系と、前記ミラースキャナに入射ま
たはミラースキャナで反射したレーザビームの少なくと
も一方、またはその両方に対して、レーザビームの走査
位置に応じて変調制御する変調制御手段とを備え、前記
レーザビームを前記ミラースキャナの共振動作で走査す
るように構成したことを特徴とするレーザビームの走査
装置である。また、本発明は、共振動作する共振動作形
ミラースキャナと、レーザビームを前記ミラースキャナ
に照射する照射光学系と、前記ミラースキャナに入射ま
たはミラースキャナで反射したレーザビームの少なくと
も一方、またはその両方に対して、変調をかける変調手
段と、レーザビームの走査位置を認識する認識手段と、
該認識手段で認識されたレーザビームの走査位置に基い
て前記変調手段に対する制御信号を発生させる制御信号
発生手段とを設けたことを特徴とするレーザビームの走
査装置である。
The present invention also provides a resonance operation type mirror scanner that performs a resonance operation, an irradiation optical system that irradiates a laser beam to the mirror scanner, and at least one of a laser beam incident on the mirror scanner or reflected by the mirror scanner. Or both of them, comprising modulation control means for performing modulation control in accordance with the scanning position of the laser beam, wherein the laser beam is scanned by the resonance operation of the mirror scanner, It is a scanning device. The present invention also provides a resonance operation type mirror scanner that performs a resonance operation, an irradiation optical system that irradiates a laser beam to the mirror scanner, and at least one of a laser beam incident on the mirror scanner or reflected by the mirror scanner, or both. A modulating means for performing modulation, a recognizing means for recognizing a scanning position of a laser beam,
A control signal generating means for generating a control signal for the modulation means based on the scanning position of the laser beam recognized by the recognition means.

【0013】また、本発明は、前記レーザビームの走査
装置における認識手段を、スキャナの走査位置を検出す
るエンコーダによって構成することを特徴とする。ま
た、本発明は、前記レーザビームの走査装置における認
識手段を、スキャナを駆動する駆動信号に対して一定の
位相差量を引いた信号を作成する回路によって構成する
ことを特徴とする。また、本発明は、共振動作する共振
動作形ミラースキャナと、レーザビームを前記ミラース
キャナに照射する照射光学系と、前記ミラースキャナを
反射後レーザビームを光軸中心からの離間に応じて偏向
させる光学素子とを備え、前記レーザビームを前記ミラ
ースキャナの共振動作で走査するように構成したことを
特徴とするレーザビームの走査装置である。
Further, the present invention is characterized in that the recognition means in the laser beam scanning device is constituted by an encoder for detecting a scanning position of a scanner. Further, the present invention is characterized in that the recognition means in the laser beam scanning device is constituted by a circuit for generating a signal obtained by subtracting a fixed phase difference from a drive signal for driving the scanner. The present invention also provides a resonance operation type mirror scanner that performs a resonance operation, an irradiation optical system that irradiates a laser beam to the mirror scanner, and deflects the laser beam according to the distance from the optical axis center after reflecting the mirror scanner. An optical element, wherein the laser beam is scanned by a resonance operation of the mirror scanner.

【0014】また、本発明は、前記レーザビームの走査
装置における光学素子として、光軸中心から外れるに従
って曲率が増大するように形成されているプリズムで形
成することを特徴とする。また、本発明は、前記レーザ
ビームの走査装置における光学素子として、出射端のフ
ァイバの方向が光軸から離間するに従ってより大きく傾
いているバンドルファイバで形成することを特徴とす
る。また、本発明は、前記レーザビームの走査装置にお
ける光学素子として、光軸から離間するに従って格子の
間隔が狭くなるように形成されているホログラフィック
プレートまたは回折格子で形成することを特徴とする。
また、本発明は、レーザビームを走査するA/O偏向器
を設け、該A/O偏向器のレーザビーム射出後の光路中
に、複数の折り返しミラーで複数回折り返す光路部を有
し、該光路部を外部に対して密閉し、少なくとも断熱材
または外部環境より高い温度に維持するヒータにより熱
的に外部から遮蔽したことを特徴とするレーザビームの
走査装置である。また、本発明は、A/O偏向器を用い
たレーザビーム走査装置であって、A/O偏向器の射出
後の光路中に、複数の折り返しミラー手段と、該ミラー
手段と光路部からなる光路部を外部に対して密閉する密
閉手段と、少なくとも断熱手段または外部環境より高い
温度に維持するヒータ手段を設けたことを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the optical element in the laser beam scanning device is formed by a prism formed such that the curvature increases as the distance from the center of the optical axis increases. Also, the present invention is characterized in that the optical element in the laser beam scanning device is formed of a bundle fiber in which the direction of the fiber at the emission end is more greatly inclined as the distance from the optical axis increases. Further, the present invention is characterized in that the optical element in the laser beam scanning device is formed of a holographic plate or a diffraction grating formed such that the distance between the gratings becomes smaller as the distance from the optical axis increases.
The present invention also provides an A / O deflector that scans a laser beam, and has an optical path portion that is folded a plurality of times by a plurality of folding mirrors in an optical path after the laser beam is emitted from the A / O deflector. A laser beam scanning device characterized in that an optical path portion is sealed from the outside, and is thermally shielded from the outside by at least a heat insulating material or a heater for maintaining a temperature higher than the outside environment. Also, the present invention is a laser beam scanning device using an A / O deflector, which comprises a plurality of return mirror means in the optical path after emission of the A / O deflector, and the mirror means and an optical path section. It is characterized in that a sealing means for sealing the optical path portion from the outside and a heater means for maintaining at least a heat insulating means or a temperature higher than the external environment are provided.

【0015】以上説明したように、前記構成によれば、
高解像化に必須な短波長(紫外から遠紫外)のレーザビ
ームによっても、被対象物に対して高速で、且つ高効率
に走査することができる。
As described above, according to the above configuration,
An object can be scanned at high speed and with high efficiency even by a laser beam of a short wavelength (from ultraviolet to far ultraviolet) which is essential for high resolution.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明に係るレーザビーム走査方
法およびその装置の実施の形態について図面を用いて説
明する。まず、本発明に係るレーザビーム走査装置の第
1の実施例について図1を用いて説明する。即ち、第1
の実施例においては、複数のポリゴンミラー108およ
び109は、各ミラーの1/2だけ回転位相をずらした
状態で重ねられ、回転モータ101によって回転させら
れるように構成される。ポリゴンミラー108および1
09は、互いに同じ形状のミラーであり、その有効走査
時間比(レーザビームがポリゴンミラー各面の角部に当
たることにより、正常な反射が出来なくなる時間を無効
時間といい、それに対して平面部にレーザビームが当た
り、正常な走査が出来る時間を有効走査時間という。有
効走査時間比は、全体時間に対する有効操作時間の割合
で示される。)が概略50%である。また、それらは、
各ポリゴンミラーを構成する各ミラーの1/2だけ回転
位相をずらされ、回転モータ101のスピンドルに固定
される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a laser beam scanning method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention will be described with reference to FIG. That is, the first
In this embodiment, the plurality of polygon mirrors 108 and 109 are overlapped with the rotation phase shifted by 位相 of each mirror, and are configured to be rotated by the rotation motor 101. Polygon mirrors 108 and 1
Reference numerals 09 denote mirrors having the same shape, and their effective scanning time ratios (the time during which the laser beam impinges on the corners of each surface of the polygon mirror so that normal reflection cannot be performed is referred to as invalid time. The time during which the laser beam hits and can perform normal scanning is called effective scanning time (the effective scanning time ratio is indicated by the ratio of the effective operation time to the entire time). Also, they are
The rotation phase is shifted by 1 / of each mirror constituting each polygon mirror and fixed to the spindle of the rotation motor 101.

【0017】一方、これらのポリゴンミラー108およ
び109の各々に対しては、レーザ光源(図示せず。)
からのレーザビーム104がA/O変調器105を経て
照射される。A/O変調器104は、回転モータ101
に付属するエンコーダからの出力102から、回転位置
−ミラー切換信号変換器103によって作り出された制
御信号により、レーザビームの照射光路を106と10
7とに切り換える。2個のミラーを切り換える場合に
は、A/O変調器105の1次回折光(例えば107)
と0次回折光(例えば106)を用いれば1台のA/O
変調器105で切り換えられ、都合がよい。もちろん、
光路を切り換えればいいのであるから、A/O変調器で
なく、他の手段でも良い。即ち、ポリゴンミラー109
の有効走査時間中は、光路を107に切り換え、ポリゴ
ンミラー109の無効走査時間中は光路を106に切り
換える。従って、このポリゴンミラーシステムの有効走
査時間比は概略100%となる。
On the other hand, a laser light source (not shown) is provided for each of these polygon mirrors 108 and 109.
Is irradiated through an A / O modulator 105. The A / O modulator 104 includes a rotating motor 101
Are controlled by the control signal generated by the rotational position-mirror switching signal converter 103 from the output 102 from the encoder attached to the
Switch to 7. When switching between two mirrors, the first-order diffracted light (for example, 107) of the A / O modulator 105
And the 0th order diffracted light (for example, 106), one A / O
Switching is performed by the modulator 105, which is convenient. of course,
Since it is sufficient to switch the optical path, other means may be used instead of the A / O modulator. That is, the polygon mirror 109
During the effective scanning time, the optical path is switched to 107, and during the invalid scanning time of the polygon mirror 109, the optical path is switched to. Therefore, the effective scanning time ratio of this polygon mirror system is approximately 100%.

【0018】これにより、変調をかけやすい半導体レー
ザ以外のレーザを使用し、なおかつ、走査速度の高速
な、従って有効走査時間比が50%程度と低いポリゴン
ミラーを用いても、効率よく高速なレーザビームの走査
ができることになる。この方式は、重ねるポリゴンミラ
ーの段数を増加させていくと、有効走査時間比が50%
より短い場合にも対応できるようになる。この場合は、
2個以上のポリゴンミラーを構成する各ミラーを個数分
の1だけ位相をずらして重ねる。
Thus, even if a laser other than a semiconductor laser which is easy to modulate is used, and a polygon mirror having a high scanning speed and therefore a low effective scanning time ratio of about 50% is used, a high-speed laser can be efficiently used. The beam can be scanned. In this method, the effective scanning time ratio becomes 50% when the number of overlapping polygon mirrors is increased.
It will be possible to deal with shorter cases. in this case,
The mirrors constituting two or more polygon mirrors are overlapped with a phase shifted by one part.

【0019】なお、各ポリゴンミラー108、109で
反射したレーザビームを被対象物(回路パターン上の微
小異物や微小パターン欠陥等の欠陥を検査する場合に
は、被検査対象物となる。)上の同一走査線上に照射で
きるレンズ系112の機能と同一走査速度で走査できる
F−θレンズ111の機能とを有する光学系(例えばレ
ンズ系)110が設けられている。
The laser beam reflected by each of the polygon mirrors 108 and 109 is placed on an object (in the case of inspecting a defect such as a minute foreign matter or a minute pattern defect on a circuit pattern, the object becomes the object to be inspected). An optical system (for example, a lens system) 110 having a function of a lens system 112 that can irradiate the same scanning line and a function of an F-θ lens 111 that can scan at the same scanning speed is provided.

【0020】次に、本発明に係るレーザビーム走査装置
の第2の実施例について図2を用いて説明する。第2の
実施例では、図2(a)に示すように、互いに面数の異
なるポリゴンミラー201とポリゴンミラー202とが
重ねられて構成される。このため、面数に反比例するポ
リゴンミラーの走査角度(反射したレーザビームが振ら
れる角度)は、それぞれ異なることになる。しかし、振
られる角度あたりの時間がどちらも同じになるように、
ポリゴンミラー201の直径とポリゴンミラー202の
直径とを決めている。この構成により、図2(b)に示
すように、例えば半導体ウエハのごとく円形の被対象物
204を図中矢印205の方向に移動し、それと直交す
る方向にポリゴンミラーで走査する場合、ポリゴンミラ
ーの走査角度が小さくて済む領域208ではA/O変調
器105で例えば0次回折光206に切り換えてポリゴ
ンミラー202で走査を行い、ポリゴンミラーの走査角
度が大きくする必要な領域209ではA/O変調器10
5で例えば1次回折光207に切り換えてポリゴンミラ
ー201で走査を行う。この第2の実施例によれば、対
象物204の全面を領域209と同一の走査角度で走査
する場合に比べて全面を走査する時間を短縮することが
できる。
Next, a second embodiment of the laser beam scanning apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, as shown in FIG. 2A, a polygon mirror 201 and a polygon mirror 202 having different numbers of faces are superposed. Therefore, the scanning angles of the polygon mirror (the angles at which the reflected laser beams are swung), which are inversely proportional to the number of surfaces, are different from each other. However, so that both times per swing angle are the same,
The diameter of the polygon mirror 201 and the diameter of the polygon mirror 202 are determined. With this configuration, as shown in FIG. 2B, for example, when a circular object 204 such as a semiconductor wafer is moved in the direction of arrow 205 in the figure and scanned by a polygon mirror in a direction orthogonal to the direction, a polygon mirror is used. In the region 208 where the scanning angle is small, the A / O modulator 105 switches to, for example, the 0th-order diffracted light 206 and performs scanning with the polygon mirror 202. In the region 209 where the scanning angle of the polygon mirror needs to be large, the A / O modulation is performed. Vessel 10
In 5, the light is switched to, for example, the first-order diffracted light 207, and scanning is performed by the polygon mirror 201. According to the second embodiment, it is possible to reduce the time required to scan the entire surface of the object 204 as compared with the case where the entire surface of the object 204 is scanned at the same scanning angle as that of the region 209.

【0021】ここでは、2種のミラーを使う実施例を示
したが、もっと多くの種類のミラーを用いれば、よりき
め細やかな、より効率の照明が行えることはいうまでも
ない。また、それぞれのミラーの切換のタイミングはそ
れほど微妙でもないので、回転モータ101に付随する
エンコーダから角度を検出する必要はないし、同期をと
って回転させる必要も特にはないので、それぞれのミラ
ー201、202を別個のモーターで回転させるのでも
良い。なお、この第2の実施例でも、各ポリゴンミラー
201、202で反射したレーザビームを被対象物(回
路パターン上の微小異物や微小パターン欠陥等の欠陥を
検査する場合には、被検査対象物となる。)上の同一走
査線上に照射できるレンズ系112の機能と同一走査速
度で走査できるF−θレンズ111の機能とを有する光
学系(例えばレンズ系)110が設けられている。
Although the embodiment using two types of mirrors has been described here, it goes without saying that finer and more efficient illumination can be achieved by using more types of mirrors. Further, since the switching timing of each mirror is not so delicate, it is not necessary to detect the angle from the encoder attached to the rotary motor 101, and it is not necessary to rotate the mirror in synchronization. The motor 202 may be rotated by a separate motor. Also in the second embodiment, the laser beam reflected by each of the polygon mirrors 201 and 202 is used to inspect the object (for inspecting a defect such as a minute foreign matter or a minute pattern defect on a circuit pattern, the object to be inspected). An optical system (for example, a lens system) 110 having the function of the lens system 112 that can irradiate the same scanning line and the function of the F-θ lens 111 that can scan at the same scanning speed is provided.

【0022】次に、本発明に係るレーザビーム走査装置
の第3の実施例について図3および図4を用いて説明す
る。ところで、レーザビームの走査対象204として、
半導体ウエハのような円形形状のものの場合、該走査対
象204に対してレーザビーム210を単純に外接する
矩形形状に走査すると対象領域外も走査することになっ
てレーザビームの照射効率が低下する。そこで、この第
3の実施例では、図3(a)に示すように、ポリゴンミ
ラー300a(図3(a)は、ポリゴンミラー300a
を上から見たところを示した。)において、各ミラー面
307a〜301a、301a〜307aに対する角度
(即ちミラー面の円周方向の長さ)θ7〜θ1、θ1〜
θ7を変化させることによって、照射されたレーザビー
ム104(106、107;206、207)を反射さ
せて被対象物上での走査範囲(走査長さ)L7〜L1、
L1〜L7を変えることが可能となる。なお、図3
(b)に示すように半導体ウエハのような円形形状の被
対象物204に対して例えばスリット状もしくはスポッ
ト状のレーザビーム210をL7〜L1、L1〜L7で
示すように走査する場合、通常y方向に等ピッチで走査
する必要があるため、例えば、被対象物204を載置し
たステージ(図示せず)をy方向に間欠的に走行させた
としても、ポリゴンミラー300aを少なくとも1回転
させて円形形状の被対象物204に対して全面走査でき
るように各ミラー面毎の角度を決めれば良い。なお、レ
ーザビーム210としてスリット状にすれば、検出器と
してCCDイメージセンサやTDIイメージセンサ等で
構成されたリニアイメージセンサを用いることができ
る。
Next, a third embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention will be described with reference to FIGS. By the way, as the scanning object 204 of the laser beam,
In the case of a circular shape such as a semiconductor wafer, if the laser beam 210 is simply scanned in a rectangular shape circumscribing the scan target 204, the scan also goes outside the target area, and the irradiation efficiency of the laser beam is reduced. Therefore, in the third embodiment, as shown in FIG. 3A, a polygon mirror 300a (FIG. 3A is a polygon mirror 300a
Is shown from above. ), The angles with respect to the mirror surfaces 307a to 301a, 301a to 307a (that is, the lengths of the mirror surfaces in the circumferential direction) θ7 to θ1, θ1 to
By changing θ7, the irradiated laser beam 104 (106, 107; 206, 207) is reflected and the scanning range (scanning length) L7 to L1,
L1 to L7 can be changed. Note that FIG.
As shown in (b), for example, when a circular or circular object 204 such as a semiconductor wafer is scanned with a slit-shaped or spot-shaped laser beam 210 as indicated by L7 to L1 and L1 to L7, usually y For example, even if the stage (not shown) on which the object 204 is placed is intermittently moved in the y direction, the polygon mirror 300a is rotated at least one turn. The angle of each mirror surface may be determined so that the entire surface of the circular object 204 can be scanned. If the laser beam 210 has a slit shape, a linear image sensor including a CCD image sensor, a TDI image sensor, or the like can be used as a detector.

【0023】また、図4に示すように、各ミラー面30
7b〜301b、301b〜307bを回転軸に対して
傾斜角度α7〜α1、−α1〜−α7を順次変えたポリ
ゴンミラー300bにすることによって、図3(b)に
示すように、例えばスリット状もしくはスポット状のレ
ーザビーム210を円形形状の被対象物204に対して
2次元的に走査させることが可能となる。なお、図3
(b)中で、L1〜L7はミラー面301b〜307b
による走査を示している。従って、ポリゴンミラー30
0bの場合、円形形状の被対象物204を載置したステ
ージをy方向に走行させる必要はない。但し、レーザビ
ーム210を被対象物204に対して照射する際、位置
決めが必要となる。また、この第3の実施例を、上記第
1および第2の実施例の各々に適用することもできる。
Further, as shown in FIG.
By forming the polygon mirrors 300b in which the inclination angles α7 to α1 and −α1 to −α7 are sequentially changed from the rotation axes of 7b to 301b and 301b to 307b, as shown in FIG. The spot-shaped laser beam 210 can be two-dimensionally scanned on the circular object 204. Note that FIG.
In (b), L1 to L7 are mirror surfaces 301b to 307b.
2 shows the scanning by. Therefore, the polygon mirror 30
In the case of 0b, it is not necessary to move the stage on which the circular object 204 is mounted in the y direction. However, when the object 204 is irradiated with the laser beam 210, positioning is required. Further, the third embodiment can be applied to each of the first and second embodiments.

【0024】次に、本発明に係るレーザビーム走査装置
の第4の実施例について図5および図6を用いて説明す
る。図6に示すポリゴンミラー601は、アルミまたは
その合金やベリリウムのブロックから切削によって作ら
れる。このように作られたポリゴンミラー601のミラ
ー面に、レーザビーム602として紫外線以下の短い波
長を照射した場合には、表面精度(粗さ)が不十分な場
合がある。この場合における反射ビームをスクリーンに
映した様子を図5に模式的に示した。図5に示すよう
に、ミラー面の表面精度が不十分の場合、ミラー面から
正反射光ビーム501の他に、周囲に散乱光502が発
生することになる。発明者による実験では、概ねミラー
面の表面粗さを50オングストロームRMS以下にすれ
ば、散乱光502成分は全反射光量の5%以下に損失光
量を抑えることが出来る。
Next, a fourth embodiment of the laser beam scanning apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. The polygon mirror 601 shown in FIG. 6 is made by cutting a block of aluminum or its alloy or beryllium. When the mirror surface of the polygon mirror 601 thus formed is irradiated with a short wavelength of ultraviolet light or less as the laser beam 602, the surface accuracy (roughness) may be insufficient. FIG. 5 schematically shows a state in which the reflected beam in this case is projected on a screen. As shown in FIG. 5, when the surface accuracy of the mirror surface is insufficient, scattered light 502 is generated around the mirror surface in addition to the regular reflection light beam 501. According to an experiment conducted by the inventor, when the surface roughness of the mirror surface is generally set to 50 angstrom RMS or less, the amount of scattered light 502 can be reduced to 5% or less of the total reflected light amount.

【0025】これらの散乱光502は、ビーム品質の低
下をもたらすので、極力除去するのが望ましい。そこ
で、第4の実施例としては、散乱光トラップ603(例
えば、正反射ビーム501が通過する穴の明いた板)を
設けることによって、散乱光502を除去するように構
成した。このように、散乱光トラップ603を設けるこ
とによって、ミラー面の表面粗さが50オングストロー
ムRMS以上は勿論のこと、ミラー面の表面粗さが50
オングストロームRMS以下であっても、散乱光502
の成分を除去して走査レーザビームの品質を向上させる
ことができる。ところで、ポリゴンミラー面と散乱光ト
ラップ603の離間距離を大きくすると散乱光502の
トラップ性能は良くなるが、発明者による実験では、お
およそ1mの離間で、はぼ満足できるトラップ性能が得
られることがわかっている。以上説明した第4の実施例
を、前記第1〜第3の実施例の各々に適用することもで
きる。
Since these scattered lights 502 cause deterioration of beam quality, it is desirable to remove them as much as possible. Therefore, in the fourth embodiment, the scattered light 502 is removed by providing a scattered light trap 603 (for example, a plate with a hole through which the regular reflected beam 501 passes). By providing the scattered light trap 603 in this way, the mirror surface can have a surface roughness of not less than 50 Å RMS and a surface roughness of 50
Even if it is less than Angstrom RMS, scattered light 502
Can be removed to improve the quality of the scanning laser beam. By the way, the trapping performance of the scattered light 502 is improved when the separation distance between the polygon mirror surface and the scattered light trap 603 is increased. However, according to the experiment by the inventor, the trapping performance which is almost satisfactory can be obtained at the separation of about 1 m. know. The fourth embodiment described above can be applied to each of the first to third embodiments.

【0026】次に、本発明に係るレーザビーム走査装置
の第5の実施例について図5〜図9を用いて説明する。
第5の実施例は、基本的にはガルバノミラーを用いて構
成したものである。一般のガルバノミラーはその走査周
波数がせいぜい数百ヘルツと低速な走査しかできない。
しかし、レゾナント形と呼ばれる共振形のガルバノミラ
ーは、数キロヘルツ以上の走査が可能であるが、駆動信
号が正弦波に限られるということである。従って、走査
角度は正弦波状に変化し、ビームの走査速度が一定しな
い。ステージ130上に載置された被対象物204上に
対してレゾナント形と呼ばれる共振形のガルバノミラー
を用いてレーザビーム104を走査照射し、被対象物2
04から得られる光像を、特に例えばTDIイメージセ
ンサのような蓄積型のセンサ801を用いて画像信号を
得る場合に、レーザビームの走査速度が一定しないで、
ゆっくりと走査される領域からの画像信号の強度は相対
的に大きく、速く走査される領域からの画像信号の強度
は相対的に小さくなる。
Next, a fifth embodiment of the laser beam scanning apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The fifth embodiment is basically configured using a galvanomirror. A general galvanomirror can only scan at a low scanning frequency of several hundred hertz at most.
However, a resonance type galvanometer mirror called a resonance type is capable of scanning over several kilohertz, but the drive signal is limited to a sine wave. Therefore, the scanning angle changes sinusoidally, and the beam scanning speed is not constant. The object 204 placed on the stage 130 is scanned and irradiated with the laser beam 104 using a resonance type galvano mirror called a resonance type, and the object 2 is scanned.
In the case where an optical image obtained from the optical image 04 is obtained using an accumulation type sensor 801 such as a TDI image sensor, the scanning speed of the laser beam is not constant.
The intensity of the image signal from the slowly scanned area is relatively large, and the intensity of the image signal from the quickly scanned area is relatively small.

【0027】そこで、第5の実施例としては、図7に示
すように、スキャナミラー702を、正弦波信号源70
3から得られる正弦波駆動信号711に基いてアクチュ
エータ701で駆動するレゾナント形と呼ばれる共振形
のガルバノミラー(共振動作形ミラースキャン)の構成
において、演算器705は、アクチュエータに付属する
エンコーダ704からミラーの方向を読み取り、この読
み取られた走査角度からその地点における走査速度を求
めて制御信号を作る。そして、演算器705は、走査速
度を示す制御信号710に基づきA/O変調器706を
制御し、走査が遅い場合にはそれに応じてその透過率を
低下させ、走査が早い場合にはそれに応じて透過率を高
め、スキャナミラー702に入射させるレーザビーム7
07の光量を変化させる。その結果、被対象物204に
照射されるレーザビーム140の走査速度が変動して
も、走査速度に対応した強度のレーザビーム140がス
テージ130上に載置された被対象物204に対して照
射されるので、被対象物204上から得られる光像の強
度は一定となり、図8に示す検出器801として例えば
蓄積型のセンサで検出しても検出信号(画像信号)の値
が一定になる。なお、121はハーフミラーで、122
は対物レンズを示す。
Therefore, as a fifth embodiment, as shown in FIG. 7, a scanner mirror 702 is connected to a sine wave signal source 70.
In the configuration of the resonance type galvano mirror (resonant operation type mirror scan) called a resonance type driven by the actuator 701 based on the sine wave drive signal 711 obtained from the arithmetic unit 3, the arithmetic unit 705 sends the mirror from the encoder 704 attached to the actuator to the mirror. Is read, and the scanning speed at that point is obtained from the read scanning angle to generate a control signal. The arithmetic unit 705 controls the A / O modulator 706 based on the control signal 710 indicating the scanning speed, and if the scanning is slow, the transmittance is reduced accordingly. The laser beam 7 that is incident on the scanner mirror 702
07 is changed. As a result, even if the scanning speed of the laser beam 140 applied to the object 204 fluctuates, the laser beam 140 having an intensity corresponding to the scanning speed is applied to the object 204 mounted on the stage 130. Therefore, the intensity of the light image obtained from the object 204 becomes constant, and the value of the detection signal (image signal) becomes constant even when the detector 801 shown in FIG. . In addition, 121 is a half mirror, 122
Indicates an objective lens.

【0028】また、第5の実施例としては、A/O変調
器706を用いたその制御は入射側でなくとも反射後で
も良い。しかし、反射後の場合、レーザビームが走査さ
れることになる。また、第5の実施例としては、図8に
示すように、被対象物204に照射されるレーザビーム
140の走査速度が変動しても、検出器801から検出
される検出信号(画像信号)を、演算器705から出力
される走査速度を示す制御信号710に基いて増幅器8
02の増幅率を変化させるものでも一定の強度の検出信
号(画像信号)803が得られる。
In the fifth embodiment, the control using the A / O modulator 706 is not limited to the incident side and may be performed after reflection. However, after reflection, the laser beam is scanned. As a fifth embodiment, as shown in FIG. 8, even if the scanning speed of the laser beam 140 applied to the object 204 fluctuates, a detection signal (image signal) detected from the detector 801 is obtained. To the amplifier 8 based on the control signal 710 indicating the scanning speed output from the arithmetic unit 705.
A detection signal (image signal) 803 having a constant intensity can be obtained even when the amplification factor is changed.

【0029】また、A/O変調器706を用いなくと
も、被対象物204に照射されるレーザビームの走査速
度が変動しても、走査速度に対応させてレーザビームの
強度が制御できる他の変調手段でも構わない。さらに、
ミラー702の方向が、駆動信号源703からの正弦波
駆動信号711に対して一定の位相遅れで変化するの
で、前記透過率、増幅率の制御に用いる制御信号710
は、図7および図8に示すようにエンコーダ704から
の出力ではなく、図9に示すごとく、駆動信号711そ
れ自体に位相差を与える様な演算を行う演算器901か
らの制御信号であっても良い。以上説明した第5の実施
例は、電気的に検出出力を一定にする方式であるため、
それらは原理的に損失を作り、効率を低下させることに
なる。このため、光学的に一定速度の走査を実現するの
が望ましい。
Further, even if the A / O modulator 706 is not used, even if the scanning speed of the laser beam applied to the object 204 fluctuates, the intensity of the laser beam can be controlled in accordance with the scanning speed. Modulation means may be used. further,
Since the direction of the mirror 702 changes with a constant phase delay with respect to the sine wave drive signal 711 from the drive signal source 703, the control signal 710 used for controlling the transmittance and the amplification factor is used.
Is not an output from the encoder 704 as shown in FIG. 7 and FIG. 8, but a control signal from an arithmetic unit 901 which performs an operation to give a phase difference to the drive signal 711 itself as shown in FIG. Is also good. The fifth embodiment described above is a method in which the detection output is electrically constant, and
They in principle create losses and reduce efficiency. For this reason, it is desirable to realize optically constant speed scanning.

【0030】次に、本発明に係るレーザビーム走査装置
の第6の実施例について図10〜図12を用いて説明す
る。第6の実施例において、図10では、プリズム70
4を用いる場合について示した。レゾナント形スキャナ
(共振動作形ミラースキャン)701での反射後のビー
ムは、振れ角の大きいところでは走査速度が遅く(振れ
角の時間あたりの変化量が小さい)、振れ角の小さいと
ころでは走査速度が速い(振れ角の時間あたりの変化量
が大きい)。そこで、振れ角の大きいところでは、その
角度に応じてさらに振れ角が大きくなるようにプリズム
704の表面の曲面が、中心から外れるに従って曲率が
増大するように形成されている。第6の実施例におい
て、図11では、プリズム704の代わりにバンドルフ
ァイバ1101により反射方向を変化させ、方向を変換
する場合を示した。このバンドルファイバ1101で
は、出射側のファイバの方向が周辺に行くに従って振れ
角が大きい方向に傾いている。第6の実施例において、
図12ではプリズム704の代わりにホログラフィック
プレート(またはデフラクティブ素子)1201により
反射方向を変化させ、方向を変換する場合を示した。こ
のホログラフィックプレート1201では、出射側のビ
ームが周辺に行くに従ってより振れ角が大きい方向に傾
くように、回折格子の間隔が狭くなるように形成されて
いる。
Next, a sixth embodiment of the laser beam scanning apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the sixth embodiment, in FIG.
4 is used. The beam reflected by the resonance type scanner (resonant operation type mirror scan) 701 has a slow scanning speed at a large deflection angle (a small amount of change per unit time of the deflection angle) and a scanning speed at a small deflection angle. Is fast (the change amount of the deflection angle per time is large). Therefore, where the deflection angle is large, the curved surface of the surface of the prism 704 is formed such that the curvature increases as the distance from the center increases so that the deflection angle further increases in accordance with the angle. In the sixth embodiment, FIG. 11 shows a case where the reflection direction is changed by the bundle fiber 1101 instead of the prism 704 to change the direction. In this bundle fiber 1101, the direction of the fiber on the output side is inclined in the direction in which the deflection angle increases toward the periphery. In the sixth embodiment,
FIG. 12 shows a case where the reflection direction is changed by a holographic plate (or a defractive element) 1201 instead of the prism 704 to change the direction. The holographic plate 1201 is formed so that the interval between the diffraction gratings is narrowed so that the beam on the emission side is inclined in a direction in which the deflection angle becomes larger as it goes to the periphery.

【0031】以上のことはレゾナント形ガルバノミラー
について実施例を示したが、これらのことは、その他の
共振動作形ミラーすべてに当てはまることである。先に
述べたように、ほとんど走査角度がとれないA/O偏向
器ではあるが、その高速走査性と制御の容易さは依然魅
力である。このようなA/O偏向器を使う場合、微小な
走査角度で必要な走査範囲を得るためには、出射後長い
光路を確保する必要がある。しかし、長い光路を設けた
場合、光路中の空気の揺らぎ等の環境変化で、ビームポ
ジションやビーム品質が悪化する場合がある。そこで、
図13に示すごとく、A/O偏向器1301出射後に折
り返しミラー1302、1303でコンパクトなスペー
スで複数回折り返す光路形成しそれらを外部に対して密
閉した折り返しユニットを構成する。このユニットを、
断熱材や外部環境より高い温度に維持するヒータ等によ
り熱的にも外部から遮蔽することにより、空気の揺ら
ぎ、光学部品の熱変形は発生しなくなり、安定して必要
な走査範囲を得られる光路長を有するようになる。以上
説明したように本発明によれば、遠紫外領域においても
高速で高効率なレーザビームの走査を行うことが出来る
ようになる。
Although the above has described the embodiments of the resonant type galvanometer mirror, these facts apply to all other resonance operation type mirrors. As described above, although the A / O deflector can hardly take a scanning angle, its high-speed scanning property and easy control are still attractive. When using such an A / O deflector, it is necessary to secure a long optical path after emission in order to obtain a required scanning range at a small scanning angle. However, when a long optical path is provided, the beam position and beam quality may deteriorate due to environmental changes such as fluctuations of air in the optical path. Therefore,
As shown in FIG. 13, after the light is emitted from the A / O deflector 1301, a plurality of optical paths are formed by the return mirrors 1302 and 1303 in a compact space, and a plurality of optical paths are formed. This unit
The optical path that can stably obtain the required scanning range by preventing thermal fluctuations of the air and the optical components by thermally shielding from the outside by thermal insulation and heaters that maintain the temperature higher than the external environment Will have a length. As described above, according to the present invention, high-speed and high-efficiency laser beam scanning can be performed even in the far ultraviolet region.

【0032】次に、以上説明したレーザビーム走査装置
を備えた欠陥検査装置の実施例について、図14を用い
て説明する。この実施例は、照明光学系を落射照明で構
成する。勿論、照明光学系を、傾斜照明で構成してもよ
い。そして、照明光源1としては、例えばDUV(遠紫
外線)レーザ(例えばエキシマレーザKrF=248n
m、エキシマレーザArF=198nm等)を用いる。
このようにDUV(遠紫外線)レーザは、波長が短いた
め、高分解能を有し、0.1μm以下の極微小な異物等
の欠陥からの散乱光もしくは回折光に基づく光像が得ら
れことになる。そこで、照明光学系2は、DUVレーザ
等の照明光源1と、照明光104の偏光を設定するため
の偏光制御光学系3と、対物レンズ122の瞳17上に
レーザビームを走査する前記第1乃至第5の実施例で構
成される瞳走査照明光学系4と、ハーフミラー(1)1
21とによって構成される。検出光学系10の基本構成
は、対物レンズ122と、結像レンズ12と、拡大光学
系13と、イメージセンサの前の検出光の偏光を設定す
るための偏光検出光学系14と、UUV量子効率が10
%程度以上のイメージセンサ15(801)とで構成さ
れる。なお、検出光学系10における偏光検出光学系1
4は、被対象物(試料)204からの正反射光(0次回
折光)を遮光するためのもので、空間フィルタによって
構成することも可能である。この場合、照明光学系2に
おける偏光制御光学系3の代わりに、例えば輪帯照明光
学系にする必要がある。
Next, an embodiment of a defect inspection apparatus provided with the above-described laser beam scanning device will be described with reference to FIG. In this embodiment, the illumination optical system is configured by epi-illumination. Of course, the illumination optical system may be constituted by oblique illumination. As the illumination light source 1, for example, a DUV (far ultraviolet ray) laser (eg, an excimer laser KrF = 248n)
m, excimer laser ArF = 198 nm, etc.).
As described above, since the DUV (far ultraviolet) laser has a short wavelength, it has a high resolution, and an optical image based on scattered light or diffracted light from a defect such as an extremely small foreign substance of 0.1 μm or less can be obtained. Become. Therefore, the illumination optical system 2 includes an illumination light source 1 such as a DUV laser, a polarization control optical system 3 for setting the polarization of the illumination light 104, and the first optical system that scans the pupil 17 of the objective lens 122 with a laser beam. Pupil scanning illumination optical system 4 configured in the fifth to fifth embodiments, and half mirror (1) 1
21. The basic configuration of the detection optical system 10 includes an objective lens 122, an imaging lens 12, an enlargement optical system 13, a polarization detection optical system 14 for setting the polarization of detection light before the image sensor, and a UUV quantum efficiency. Is 10
% Or more of the image sensor 15 (801). The polarization detection optical system 1 in the detection optical system 10
Reference numeral 4 denotes a member for shielding specularly reflected light (zero-order diffracted light) from the object (sample) 204, and may be constituted by a spatial filter. In this case, it is necessary to use, for example, an annular illumination optical system instead of the polarization control optical system 3 in the illumination optical system 2.

【0033】更に、検出光路の途中に、ハーフミラー
(2)21を設置し、試料204の表面を対物レンズ1
22の焦点に合わせるための自動焦点系22を配置す
る。更に、ハーフミラー(3)31を設置し、対物レン
ズ122の瞳位置をレンズ(1)32及び瞳観察光学系
33により観察可能に構成する。更に、ハーフミラー
(4)41を設置し、試料204上のパターンをレンズ
(2)42及びアライメント光学系43により観察して
アライメントできるように構成する。従って、照明光源
1から出射されたDUVレーザビームは、例えば偏光制
御光学系3によって直線偏光光に変換され、瞳走査照明
光学系4によって対物レンズ122の瞳17上を2次元
に走査して照射されることになる。試料204からの反
射光は、対物レンズ122の瞳17を通してハーフミラ
ー(1)5を透過し、試料122の光像を結像レンズ1
2及び拡大光学系13により、イメージセンサ15(8
01)上に拡大して結像される。なお、例えば、偏光検
出光学系14によって試料204上からの正反射光(0
次回折光)成分である直線偏光成分を遮光することによ
って、イメージセンサ15(801)は、試料204の
表面から得られる散乱光あるいは回折光成分による結像
された光像を受光することができることになる。
Further, a half mirror (2) 21 is provided in the middle of the detection optical path, and the surface of the sample 204 is
An auto focus system 22 for focusing on the focus 22 is arranged. Further, a half mirror (3) 31 is provided so that the pupil position of the objective lens 122 can be observed by the lens (1) 32 and the pupil observation optical system 33. Further, a half mirror (4) 41 is provided so that the pattern on the sample 204 can be observed and aligned by the lens (2) 42 and the alignment optical system 43. Therefore, the DUV laser beam emitted from the illumination light source 1 is, for example, converted into linearly polarized light by the polarization control optical system 3 and is scanned two-dimensionally on the pupil 17 of the objective lens 122 by the pupil scanning illumination optical system 4 for irradiation. Will be done. The reflected light from the sample 204 passes through the half mirror (1) 5 through the pupil 17 of the objective lens 122, and converts the light image of the sample 122 into the imaging lens 1
The image sensor 15 (8
01) The image is enlarged and formed on the top. In addition, for example, the specular reflection light (0
By blocking the linearly polarized light component, which is the (second order diffracted light) component, the image sensor 15 (801) can receive a light image formed by the scattered light or the diffracted light component obtained from the surface of the sample 204. Become.

【0034】次に、信号処理系について、図15を用い
て説明する。即ち、信号処理系は、UUV量子効率が1
0%程度以上の例えばTDIイメージセンサ等から構成
されるイメージセンサ15(801)から被検査対象物
204のy軸方向の移動に同期して得られる列画素ごと
に蓄積された濃淡値で示される画像信号をAD変換する
AD変換回路402と、該AD変換回路から出力される
デジタル画像信号を、y軸方向に繰り返される回路パタ
ーンの例えば1チップ分(複数ピッチ分でもよい。)に
相当するずれ量だけ遅延させる遅延メモリ403と、上
記AD変換回路402から得られるデジタル検出画像信
号408と遅延メモリもり403から得られる例えば1
ピッチ分遅延させたデジタル参照画像信号409とを比
較して例えば差画像信号を抽出し、この抽出された差画
像信号を所定の閾値で2値化して異物や回路パターンの
欠陥等の欠陥候補を示す2値化画像信号を形成する比較
回路404と、該比較回路404から得られる異物等の
欠陥候補を示す2値化画像信号を基に該欠陥候補毎の面
積や位置座標や最大長さ(例えばx軸方向およびy軸方
向への投影長さ)やモーメント等の特徴量を抽出する欠
陥候補の特徴量抽出回路405と、該欠陥候補の特徴量
抽出回路405で抽出される欠陥候補の特徴量が所定の
判定基準を越えたとき欠陥として判定する欠陥判定回路
406とで構成される。なお、特徴量としては、更に欠
陥候補として特定された点でAD変換回路402から得
られるデジタル検出画像信号に基づく濃淡値を付加させ
て、3次元的な特徴量を抽出してもよい。
Next, the signal processing system will be described with reference to FIG. That is, the signal processing system has a UUV quantum efficiency of 1
It is indicated by the gray value accumulated for each column pixel obtained from the image sensor 15 (801) composed of, for example, a TDI image sensor of about 0% or more in synchronization with the movement of the inspection object 204 in the y-axis direction. An AD conversion circuit 402 that performs AD conversion of an image signal and a digital image signal output from the AD conversion circuit are shifted by, for example, one chip (or a plurality of pitches) of a circuit pattern repeated in the y-axis direction. A delay memory 403 that delays by an amount, a digital detection image signal 408 obtained from the AD conversion circuit 402, and 1 for example obtained from the delay memory 403.
For example, a difference image signal is extracted by comparing with the digital reference image signal 409 delayed by the pitch, and the extracted difference image signal is binarized by a predetermined threshold to detect a defect candidate such as a foreign substance or a defect of a circuit pattern. A comparison circuit 404 for forming a binarized image signal shown, and a binarized image signal indicating a defect candidate such as a foreign substance obtained from the comparison circuit 404, the area, position coordinates, and maximum length ( For example, a defect candidate feature amount extraction circuit 405 for extracting feature amounts such as projection lengths in the x-axis direction and the y-axis direction) and moments, and a defect candidate feature extracted by the defect candidate feature amount extraction circuit 405. A defect determination circuit 406 that determines the defect when the amount exceeds a predetermined determination criterion. In addition, as a feature amount, a three-dimensional feature amount may be extracted by adding a grayscale value based on a digital detection image signal obtained from the AD conversion circuit 402 at a point specified as a defect candidate.

【0035】特に、0.1μm程度以下の極微小の異物
等の欠陥を検出するためには、被検査対象物204の表
面の微妙な凹凸や下地パターンに基づくノイズ成分を除
外して誤検出を防止する必要がある。そのために、差画
像信号として所定の閾値を越えるものを一旦欠陥候補と
して抽出し、この抽出された欠陥候補毎の特徴量から真
に異物等の欠陥なのか、表面の微妙な凹凸や下地パター
ンに基づく虚報なのかを弁別することによって真の極微
小の異物等の欠陥を見付けることが可能となる。
In particular, in order to detect a defect such as an extremely small foreign matter of about 0.1 μm or less, erroneous detection is performed by excluding fine irregularities on the surface of the object to be inspected 204 and noise components based on a base pattern. Need to be prevented. For this purpose, a difference image signal that exceeds a predetermined threshold is once extracted as a defect candidate, and from the feature amount of each extracted defect candidate, whether a defect such as a foreign substance or the like is genuine, such as fine irregularities on the surface or a base pattern. By discriminating whether the information is a false report based on the information, it is possible to find a defect such as a genuine very small foreign matter.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、高解像化に必須な短波
長(紫外から遠紫外)のレーザ光源によっても高速で高
効率なレーザビームの走査を行うことが出来る効果を奏
する。
According to the present invention, it is possible to perform high-speed and high-efficiency laser beam scanning even with a short-wavelength (ultraviolet to far-ultraviolet) laser light source essential for high resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るレーザビーム走査装置の第1の実
施例を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a laser beam scanning device according to the present invention.

【図2】本発明に係るレーザビーム走査装置の第2の実
施例を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図3】本発明に係るレーザビーム走査装置の第3の実
施例を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図4】第3の実施例に適用されるイレギュラー形ポリ
ゴンミラーの構造を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of an irregular polygon mirror applied to a third embodiment.

【図5】ポリゴンミラーで反射した反射光の様子を説明
するための図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of light reflected by a polygon mirror.

【図6】本発明に係るレーザビーム走査装置の第4の実
施例を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図7】本発明に係るレーザビーム走査装置の第5の実
施例を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図8】本発明に係るレーザビーム走査装置の第5の実
施例の変形例を示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a modified example of the fifth embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図9】本発明に係るレーザビーム走査装置の第5の実
施例の更に別の変形例を示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing still another modified example of the fifth embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図10】本発明に係るレーザビーム走査装置の第6の
実施例を示す構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a sixth embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図11】本発明に係るレーザビーム走査装置の第6の
実施例の変形例を示す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a modified example of the sixth embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図12】本発明に係るレーザビーム走査装置の第6の
実施例の更に別の変形例を示す構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram showing still another modified example of the sixth embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図13】本発明に係るレーザビーム走査装置の他の実
施例を示す構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram showing another embodiment of the laser beam scanning device according to the present invention.

【図14】本発明に係るレーザビーム走査装置を備えた
欠陥検査装置の一実施例を示す構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram showing one embodiment of a defect inspection apparatus provided with a laser beam scanning device according to the present invention.

【図15】図14に示す欠陥検査装置における信号処理
系を示す構成図である。
15 is a configuration diagram showing a signal processing system in the defect inspection device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…回転モータ、108、109、201、20
2、300、300a、300b、601…ポリゴンミ
ラー、105、706…A/O変調器、204…走査対
象(被対象物、被検査対象物)、301a〜307a、
301b〜307b…ミラー面、701…アクチュエー
タ、702…共振動作形ガルバノミラー(スキャナミラ
ー)、1301…A/O偏向器、1302、1303…
折り返しミラー。
101: rotary motor, 108, 109, 201, 20
2, 300, 300a, 300b, 601: polygon mirror, 105, 706: A / O modulator, 204: scanning object (object to be inspected), 301a to 307a,
301b to 307b: mirror surface, 701: actuator, 702: resonance operation type galvanometer mirror (scanner mirror), 1301: A / O deflector, 1302, 1303 ...
Folding mirror.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 実 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 宇都 幸雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 前田 俊二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Fターム(参考) 2F065 AA49 FF01 FF04 GG04 HH04 JJ03 JJ26 LL14 LL32 LL57 LL62 MM16 QQ03 QQ11 QQ25 2H045 AA03 AA04 AB24 AB38 BA13 BA43 CB35 DA02 DA12 5C072 AA03 CA06 DA21 DA23 HA02 HA12 HB06 HB13  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Minoru Yoshida 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Production Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Yukio Utsu 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Production Technology Research Laboratory (72) Inventor Shunji Maeda 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Hitachi, Ltd. Production Technology Research Laboratory F-term (reference) LL57 LL62 MM16 QQ03 QQ11 QQ25 2H045 AA03 AA04 AB24 AB38 BA13 BA43 CB35 DA02 DA12 5C072 AA03 CA06 DA21 DA23 HA02 HA12 HB06 HB13

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ミラー面の位相を互いにずらした複数個を
重ねて構成したポリゴンミラーを回転させ、レーザビー
ムをA/O変調器により前記ポリゴンミラーの回転に同
期して変調させて前記回転する各ポリゴンミラーに切り
換えて照射して走査することを特徴とするレーザビーム
の走査方法。
1. A polygon mirror comprising a plurality of superimposed mirrors whose phases are shifted from each other are rotated, and a laser beam is modulated by an A / O modulator in synchronization with the rotation of the polygon mirror to rotate. A scanning method of a laser beam, characterized in that each polygon mirror is switched to be irradiated and scanned.
【請求項2】ミラー面数が異なり、かつ、振られる角度
あたりの時間がどちらもほぼ同じになるように直径が定
められた複数個を重ねて構成したポリゴンミラーを回転
させ、レーザビームを、被走査対象の位置に応じてA/
O変調器により前記回転する所望のポリゴンミラーに対
して切り換えて照射して走査することを特徴とするレー
ザビームの走査方法。
2. A polygon mirror comprising a plurality of mirrors having different numbers of mirror surfaces and having a diameter determined so that the time per swing angle is substantially equal to each other, is rotated, and a laser beam is emitted. A / depending on the position of the scanned object
A method for scanning a laser beam, wherein the rotating desired polygon mirror is switched by an O modulator and irradiated for scanning.
【請求項3】ミラー面の周方向の長さを変化させて構成
したポリゴンミラーを回転させ、レーザビームを、前記
回転するポリゴンミラーの各ミラー面に照射して走査角
度を変えて走査することを特徴とするレーザビームの走
査方法。
3. A polygon mirror, which is formed by changing a circumferential length of a mirror surface, is rotated, and a laser beam is irradiated on each mirror surface of the rotating polygon mirror to perform scanning while changing a scanning angle. A method for scanning a laser beam, characterized in that:
【請求項4】各ミラー面の表面粗さを概ね50オングス
トロームRMS以下で形成したポリゴンミラーを回転さ
せ、レーザビームを前記回転するポリゴンミラーの各ミ
ラー面に照射して各ミラー面で反射した散乱光を散乱光
トラップで遮光して走査することを特徴とするレーザビ
ームの走査方法。
4. A polygon mirror having a surface roughness of not more than 50 angstrom RMS is rotated, and a laser beam is irradiated on each mirror surface of the rotating polygon mirror to reflect the laser beam on each mirror surface. A scanning method of a laser beam, wherein light is scanned with light being shielded by a scattered light trap.
【請求項5】共振動作形ミラースキャナを共振動作さ
せ、レーザビームを前記共振動作されるミラースキャナ
に照射して走査し、ミラーに入射またはミラーで反射し
たレーザビームの少なくとも一方、またはその両方に対
して、レーザビームの走査位置に応じて変調制御するこ
とを特徴とするレーザビームの走査方法。
5. A resonating mirror scanner is operated to resonate, and a laser beam is irradiated to the resonating mirror scanner for scanning, and at least one or both of the laser beam incident on the mirror or reflected by the mirror is applied. On the other hand, a laser beam scanning method characterized in that modulation control is performed in accordance with the scanning position of the laser beam.
【請求項6】共振動作形ミラースキャナを共振動作さ
せ、レーザビームを前記共振動作されるミラースキャナ
に照射して走査し、ミラーを反射後レーザビームを光学
素子により光軸中心からの離間に応じて偏向させること
を特徴とするレーザビームの走査方法。
6. A resonance operation type mirror scanner is operated to resonate, a laser beam is irradiated to the mirror scanner which is operated to resonate, and scanning is performed. After the mirror is reflected, the laser beam is separated by an optical element from the center of the optical axis. And a laser beam scanning method.
【請求項7】ミラー面の位相を互いにずらした複数個を
重ねて構成したポリゴンミラーと、該ポリゴンミラーを
回転駆動する駆動手段と、 レーザビームを前記ポリゴンミラーの回転に同期して変
調させて前記各ポリゴンミラーに切り換えて照射するA
/O変調器とを備え、 前記レーザビームを前記駆動手段によって回転駆動され
るポリゴンミラーによって走査するように構成したこと
を特徴とするレーザビームの走査装置。
7. A polygon mirror constituted by superposing a plurality of mirrors whose phases on the mirror surfaces are shifted from each other, driving means for rotating and driving the polygon mirror, and modulating a laser beam in synchronization with the rotation of the polygon mirror. A for irradiating by switching to each polygon mirror
And a / O modulator, wherein the laser beam is scanned by a polygon mirror rotated and driven by the driving means.
【請求項8】ミラー面数が異なり、かつ、振られる角度
あたりの時間がどちらもほぼ同じになるように直径が定
められた複数個を重ねて構成したポリゴンミラーと、 該ポリゴンミラーを回転駆動する駆動手段と、 レーザビームを、被走査対象の位置に応じて前記所望の
ポリゴンミラーに対して切り換えて照射するA/O変調
器とを備え、 前記レーザビームを前記駆動手段によって回転駆動され
るポリゴンミラーによって前記被走査対象上に走査する
ように構成したことを特徴とするレーザビームの走査装
置。
8. A polygon mirror comprising a plurality of mirrors having different numbers of mirror surfaces and having a diameter determined so that the time per swing angle is substantially the same, and rotating the polygon mirror. And an A / O modulator for switching and irradiating a laser beam to the desired polygon mirror in accordance with the position of the object to be scanned, and the laser beam is rotationally driven by the driving means. A scanning device for a laser beam, wherein a scanning is performed on the object to be scanned by a polygon mirror.
【請求項9】ミラー面の周方向の長さを変化させて構成
したポリゴンミラーと、 該ポリゴンミラーを回転駆動する駆動手段と、 レーザビームを、前記ポリゴンミラーに照射する照射光
学系とを備え、 前記レーザビームを前記駆動手段によって回転駆動され
るポリゴンミラーの各ミラー面によって走査角度を変え
て走査するように構成したことを特徴とするレーザビー
ムの走査装置。
9. A polygon mirror constituted by changing a circumferential length of a mirror surface, a driving means for rotating and driving the polygon mirror, and an irradiation optical system for irradiating a laser beam to the polygon mirror. A laser beam scanning device, wherein the laser beam is scanned by changing the scanning angle by each mirror surface of a polygon mirror rotated and driven by the driving means.
【請求項10】各ミラー面の表面粗さを概ね50オング
ストロームRMS以下で形成したポリゴンミラーと、 該ポリゴンミラーを回転駆動する駆動手段と、 レーザビームを、前記ポリゴンミラーの各ミラー面に照
射する照射光学系と、 前記ポリゴンミラーの各ミラー面で反射した散乱光を遮
光する散乱光トラップとを備え、 前記レーザビームを前記駆動手段によって回転駆動され
るポリゴンミラーの各ミラー面で正反射した正反射光の
走査を散乱光トラップを通して得るように構成したこと
を特徴とするレーザビームの走査装置。
10. A polygon mirror having a surface roughness of about 50 angstrom RMS or less on each mirror surface, driving means for rotating the polygon mirror, and a laser beam applied to each mirror surface of the polygon mirror. An irradiating optical system; and a scattered light trap for shielding scattered light reflected on each mirror surface of the polygon mirror, wherein the laser beam is regularly reflected by each mirror surface of the polygon mirror rotated and driven by the driving unit. A laser beam scanning apparatus, wherein scanning of reflected light is obtained through a scattered light trap.
【請求項11】共振動作する共振動作形ミラースキャナ
と、 レーザビームを前記ミラースキャナに照射する照射光学
系と、 前記ミラースキャナに入射またはミラースキャナで反射
したレーザビームの少なくとも一方、またはその両方に
対して、レーザビームの走査位置に応じて変調制御する
変調制御手段とを備え、 前記レーザビームを前記ミラースキャナの共振動作で走
査するように構成したことを特徴とするレーザビームの
走査装置。
11. A resonating mirror scanner that resonates, an irradiating optical system that irradiates a laser beam to the mirror scanner, and at least one or both of a laser beam incident on the mirror scanner or reflected by the mirror scanner. A laser beam scanning device, comprising: a modulation control unit that performs modulation control according to a scanning position of a laser beam, wherein the laser beam is scanned by a resonance operation of the mirror scanner.
【請求項12】共振動作する共振動作形ミラースキャナ
と、 レーザビームを前記ミラースキャナに照射する照射光学
系と、 前記ミラースキャナを反射後レーザビームを光軸中心か
らの離間に応じて偏向させる光学素子とを備え、 前記レーザビームを前記ミラースキャナの共振動作で走
査するように構成したことを特徴とするレーザビームの
走査装置。
12. A mirror scanner for resonating operation, an irradiating optical system for irradiating a laser beam to the mirror scanner, and an optical system for reflecting the mirror scanner to deflect the laser beam in accordance with the distance from the center of the optical axis. And a device for scanning the laser beam by a resonance operation of the mirror scanner.
【請求項13】レーザビームを走査するA/O偏向器を
設け、 該A/O偏向器のレーザビーム射出後の光路中に、複数
の折り返しミラーで複数回折り返す光路部を有し、該光
路部を外部に対して密閉し、少なくとも断熱材または外
部環境より高い温度に維持するヒータにより熱的に外部
から遮蔽したことを特徴とするレーザビームの走査装
置。
13. An A / O deflector for scanning a laser beam, wherein the A / O deflector has, in an optical path after the laser beam is emitted, an optical path portion which is folded a plurality of times by a plurality of folding mirrors. A laser beam scanning device characterized in that a portion is sealed from the outside and is thermally shielded from the outside by at least a heat insulating material or a heater for maintaining a temperature higher than the outside environment.
JP26299799A 1998-12-28 1999-09-17 Method and device for performing scanning with laser beam Pending JP2001083452A (en)

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