JPH116802A

JPH116802A - 検査装置

Info

Publication number: JPH116802A
Application number: JP9171262A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nagata; 信一永田; Satoru Fukumoto; 哲福本
Original assignee: MEJIRO PRECISION KK; Nikon Corp; Mejiro Precision KK
Current assignee: MEJIRO PRECISION KK; Nikon Corp; Mejiro Precision KK
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】照明状態等の切り換え容易として作業効率を格
段に向上せしめ得る検査装置を提供する。【解決手段】少なくとも光源を有する光源部と、該光源
部からの光束を被検物体に照射する照明用光学系とを有
する検査装置において、前記光源部の少なくとも１部又
は前記照明用光学系の少なくとも１部を前記照明用光学
系の光軸方向に沿って移動可能に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子や液晶表
示装置あるいはＣＣＤ等の撮像素子等の製造過程におけ
るウエハ又は液晶ガラス基板等の表面の傷、ゴミ、レジ
ストの塗布むら等の欠陥を検査するための検査装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板等の欠陥検査を行うために
は、図１２に示すような装置が用いられていた。図１２
に示すように、光源４１からの光束を集光レンズ４２に
て集光して、一旦光源像４５を形成した後、その光源像
４５からの発散光束を被検物体としての基板４３に照明
する。そして、観察者の目を４４の位置に置いて、基板
４３の表面上の傷やゴミ等からの散乱光を観察者が観察
することにより、外観検査が行われていた。

【０００３】しかしながら、図１２に示すような検査装
置では、基板４３の表面からの直接反射光が観察者の目
に入るため、まぶしさのため検査に大きな支障をきたす
ことが多い。

【０００４】このため、被検物体としての基板表面を照
射する光束を発散光束ではなく平行光束又は収斂光束
（収束光束）とすれば、基板表面からの直接反射光が観
察者の目に入るという問題を回避することができ、例え
ば、特開平５−２３２０３２号公報では、照明光束を平
行光束又は収斂光束とに切り換えることができる装置が
提案されている。

【０００５】この特開平５−２３２０３２号公報にて提
案されている装置では、平行な照明光束が射出する照明
光学系の最も被検物体側に第１のフレネルレンズを設
け、さらに、そのフレネルレンズの被検物体側の位置の
照明光路において挿脱可能な第２のフレネルレンズを設
けている。そして、第２のフレネルレンズが照明光路へ
挿入されることにより、収斂した照明光束を被検物体へ
導き、一方、第２のフレネルレンズが照明光路から退避
することにより、平行光束を被検物体へ導いている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−２３２０３２号公報にて提案されている装置では、
平行な照明光束が射出する照明光学系の最も被検物体側
に大きな第１のフレネルレンズを設けているため、第２
のフレネルレンズも第１のフレネルレンズと同等に大き
くせざるを得ず、照明状態の切り換えのために、大きな
第２のフレネルレンズを照明光路から挿脱させること
は、作業として非常に煩雑である。しかも、この切り換
え作業は、被検物体上で行うこととなるため、この作業
に伴いゴミが被検物体に付着してしまうという問題があ
る。

【０００７】従って、本発明は、上記の課題を解決し
て、照明状態等の切り換え容易として作業効率を格段に
向上せしめ得る検査装置を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、少なくとも光源を有する光源部と、該
光源部からの光束を被検物体に照射する照明用光学系と
を有する検査装置において、前記光源部の少なくとも１
部又は前記照明用光学系の少なくとも１部を前記照明用
光学系の光軸方向に沿って移動可能に設けたものであ
る。

【０００９】ここで、前記照明用光学系は、前記光源部
からの光束をぼぼ平行光束に変換して該平行光束を前記
被検物体へ導き、前記光源部の少なくとも１部又は前記
照明用光学系の少なくとも１部を前記照明用光学系の光
軸方向に沿って移動させることにより、前記被検物体に
導かれる照明光束の光学特性を変化させることが望まし
い。

【００１０】この場合、前記光学特性の変化は、前記被
検物体に導かれる照明光束をほぼ平行光束から発散光束
あるいは収斂光束への変化であることがより好ましい。
また、前記照明用光学系はフレネルレンズを含む構成と
しても良く、あるいは凹面反射鏡を含む構成としても良
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００１２】図１は本発明の第１実施の形態の検査装置
の構成を示す図である。光源１から出た光束は集光レン
ズ２により集光され、一旦光源像６を形成する。その光
源像６からの光束は、被検物体としての基板４を照明す
るための照明用レンズ３によって集光作用を受けて平行
光束に変換される。そして、基板４は、照明用レンズ３
からの平行光束によって照明される。このとき、照明用
レンズ３は、それの前側焦点（光源焦点）が光源像６に
一致するように設けられている。なお、光源１と集光レ
ンズ２とが光源部７を構成しており、また照明用レンズ
３が照明光学系を構成している。

【００１３】以上のように図１の検査装置によって基板
４が平行光束で照明された時に、観察者は図１に示す５
ａ、５ｂの位置に目を置けば、基板４からの直接反射光
が目に入ることなく、観察作業をスムーズに行うことが
できる。

【００１４】また、図２は、図１に示す光源像６と照明
用レンズ３との間隔をＤ１からＤ２に広げた時の様子を
示している。図２に示すように、光源像６と照明用レン
ズ３との間隔をＤ１からＤ２に広げると、基板４を照明
する平行光束は、収斂光束に変換されるため、基板４か
らの直接反射光は集光点８の位置に集光する。この結
果、５ａ、５ｂの位置にある観察者の目に直接反射光が
入る範囲が狭められるので、非常に観察が容易となるた
め作業効率を向上させることができる。

【００１５】ここで、本実施の形態では、光源像６と照
明用レンズ３との間隔をＤ１からＤ２に広げるため、光
源部７を構成する光源１と集光レンズ２とを一体的に照
明用レンズ３の光軸（Ａｘ）の方向に沿って移動させて
いる。なお、光源像６と照明用レンズ３との間隔を変化
させるために、光源部７を照明用レンズ３の光軸（Ａ
ｘ）の方向へ一体的に移動させることに限らず、照明用
レンズ３、集光レンズ２あるいは光源１を光軸（Ａｘ）
の方向へ移動させても良い。さらには、これらの移動す
る光学部材（１、２、７、３）の複数を独立に光軸方向
へ移動させても良い。

【００１６】このように、光源像６と照明用レンズ３と
の間隔をＤ１からＤ２に広げて照明光束を収斂光束に変
換することにより、基板４上に形成される照明領域の照
度を上げることができる。この時、観察者が作業等のた
めに移動して、強い光量を持つ基板４からの直接反射光
が観察者の目に入る可能性がある場合には、この直接反
射光の光路中に遮光板を配置することが望ましい。

【００１７】また、観察者の目の位置と基板４との距離
を、集光点８と基板４との距離とほぼ等しくなるように
観察者の目を置くと、入射角に対してほぼ一定の角度の
方向に進む光線、換言すると基板４で反射した照明光束
の直接反射光とは別の特性を持つ基板４の情報を持つ光
束、例えば基板４上に形成されたパターンからの回折光
等が基板全面にわたって同時に観察しやすくなる。

【００１８】なお、光源１と集光レンズ２により形成さ
れた光源像６と照明用レンズ３との間隔を狭めるよう
に、光源１、光源部７あるいは照明用レンズ３を光軸
（Ａｘ）の方向へ移動させれば、照明光束を発散光束に
変換することができ、直接反射光を避けられる範囲であ
れば基板４をより広い範囲を照明して、その基板４の検
査を行うことができる。

【００１９】さて、図３は本発明の第２実施の形態の検
査装置の構成を示す図である。図１に示した第１実施の
形態と異なる所は、図１の照明用レンズ３を凹面反射鏡
３０ａに変更した点である。

【００２０】第２実施の形態において、被検物体として
の基板４を照明する照明光束の照明状態、即ち平行光束
から収斂光束に変換、あるいは平行光束から発散光束に
変換する場合には、光源１又は集光レンズ２を光軸Ａｘ
の方向へ移動、あるいは光源１と集光レンズ２とを光軸
Ａｘの方向へ一体的に移動させる。さらには、これらの
移動する光学部材（１、２、７）の複数を独立に光軸方
向へ移動させても良い。

【００２１】また、図４及び図５は本発明の第３実施の
形態の検査装置の構成を示す図である。図１に示した第
１実施の形態と異なる所は、図１の照明用レンズ３を２
群構成として、正の屈折力を持つ第１照明用レンズ（可
動レンズ）１３ａと正の屈折力を持つ第２照明用レンズ
（固定レンズ）１４とを有する構成とした点である。

【００２２】照明用光学系としての２つの照明用レンズ
（１３ａ、１４）の各位置は、この２つの照明用レンズ
（１３ａ、１４）の合成系の前側焦点（光源焦点）が光
源部１６により形成される光源像１５に一致するように
設けられている。これにより、図１に示す如く、平行光
束が不図示の被検物体に導かれる。

【００２３】そして、図５に示されるように、可動レン
ズとしての第１照明用レンズ１３ａを光軸Ａｘの方向に
沿って被検物体側へ移動させると、被検物体に導かれる
照明光束は、平行光束から収斂光束に変換される。

【００２４】なお、第１照明用レンズ１３ａを光軸Ａｘ
の方向に沿って光源側へ移動させれば、被検物体に導か
れる照明光束は、発散光束に変換することもできる。さ
らには、第２照明用レンズ１４も光軸方向に可動にし２
つの照明用レンズ（１３ａ、１４）を独立に光軸方向に
沿って移動させても良い。

【００２５】さて、図６及び図７は本発明の第４実施の
形態の検査装置の構成を示す図である。図４及び図５に
示した第３実施の形態と異なる所は、図４及び図５に示
す照明用レンズ１３ａを負の屈折力とした点である。こ
れにより、照明用光学系（２３ａ、２４）の全長を短く
できるため、その結果、検査装置自体の小型化が図れ
る。

【００２６】そして、図６に示されるように、可動レン
ズとしての第１照明用レンズ２３ａを光軸Ａｘの方向に
沿って光源側へ移動させると、被検物体に導かれる照明
光束は、平行光束から収斂光束に変換される。

【００２７】なお、第１照明用レンズ２３ａを光軸Ａｘ
の方向に沿って被検物体側へ移動させれば、被検物体に
導かれる照明光束は、発散光束に変換することもでき
る。

【００２８】また、図８は、本発明の第５実施の形態の
検査装置の構成を示す図である。図１に示した第１実施
の形態と異なる所は、図１の照明用レンズ３を照明用フ
レネルレンズ３０ｂに変更した点である。

【００２９】第５実施の形態において、被検物体として
の基板４を照明する照明光束の照明状態、即ち平行光束
から収斂光束に変換、又は平行光束から発散光束に変換
する場合には、光源１、集光レンズ２、光源部７あるい
は照明用フレネルレンズ３０ｂを光軸（Ａｘ）の方向へ
移動させれば良い。さらには、これらの移動する光学部
材（１、２、７、３０ｂ）の複数を独立に光軸方向へ移
動させても良い。

【００３０】また、図９は、本発明の第６実施の形態の
検査装置の構成を示す図である。図１に示した第１実施
の形態と異なる所は、図１の集光レンズ２を取り除き、
光源像６が形成される位置に光源１を配置した点であ
る。

【００３１】ここで、照明用レンズ３の前側焦点（光源
焦点）に光軸方向に移動可能な光源１を配置することに
よって、光源１からの光束は照明用レンズ３によって平
行光束に変換される。そして、第６実施の形態におい
て、被検物体としての基板４を照明する照明光束の照明
状態、即ち平行光束から収斂光束に変換、又は平行光束
から発散光束に変換する場合には、光源１自体を光軸
（Ａｘ）の方向へ移動させれば良い。なお、第６実施の
形態の場合、照明用レンズ３を光軸（Ａｘ）の方向へ移
動させて、被検物体としての基板４を照明する照明光束
の照明状態を変更しても良いし、さらには、光源１と照
明用レンズ３とを光軸方向に沿って独立に移動させても
良い。

【００３２】以上の各実施の形態における照明光束の照
明状態を変更させるための可動光学部材は、不図示のモ
ータ等の駆動部によって移動させる構成としても良い。
この場合、特に、図４及び図５に示す第３実施の形態と
図６及び図７に示す第４実施の形態では、照明用光学系
内部にある比較的小さな光学部材（１３ａ、２３ａ）を
移動させているため、駆動部にかかる負荷を軽減させる
ことができる。

【００３３】また、図４及び図５に示す第３実施の形態
と図６及び図７に示す第４実施の形態における第１照明
用レンズ（１３ａ、２３ａ）と第２照明用レンズ（１
４、２４）とをそれぞれ光軸方向に可動にし、両者を独
立に移動させれば、照明光束を収斂光束、発散光束ある
いは平行光束の各状態を維持しながら被検物体での照明
範囲を変化させることもできる。

【００３４】次に、図１０を参照しながら第７実施の形
態について説明する。図１０被検物体をむらが無いよう
に照明するための構成を示している。

【００３５】３１は照度分布が均一な均一光源であり、
この光源３１からの光束は、正の屈折力（焦点距離ｆ
１）を持つ集光レンズ３２、開口絞り３３及び正の屈折
力（焦点距離ｆ２）を持つ照明用レンズ３４を通過して
被検物体３５を照明する。ここで、光源３１は集光レン
ズ３２の光源側（前側）焦点に配置され、また開口絞り
３３は、集光レンズ３２の被検物体側（後側）焦点に配
置されていると共に、照明用レンズ３４の光源側（前
側）焦点に配置されている。さらに、被検物体３５は、
照明用レンズ３４の被検物体側（後側）焦点に配置され
ている。従って、光源３１と被検物体３５とは光学的に
共役であるここで、出来るだけ被検物体全面で照明むら
が無いようにするためには、光源３１と被検物体３５と
を共役な関係に保つことが好ましいが、観察手段が眼視
の場合であれば、これらの共役関係を厳密に保たなくと
も十分に実用的な照明状態を得ることができる。

【００３６】また、図１０の例で使用する均一光源３１
は、拡散板を配置して出来るだけむらのない様にするこ
とが好ましいが、例えば、オプティカルインテグレータ
としてのフライアイレンズや内面反射型のロッド状光学
部材（ロッドレンズ）の出射端面を均一光源として使用
しても良い。

【００３７】次に、図１１を参照して本発明の第８実施
の形態について説明する。第８実施の形態は図４および
図５に示した第３実施の形態をさらに具体化した形態の
検査装置に関し、基本的全体構成は第３実施の形態と同
じであり、照明用光学系は２群構成としてある。

【００３８】図１１において、水銀ランプやハロゲンラ
ンプ等から構成される光源１からの光束は、楕円ミラー
５１の集光作用により光源像６ａを結ぶ。この光源像６
ａの位置には、オプティカルインテグレータとしての内
面反射型のロッド状光学部材であるいわゆるロッド型イ
ンテグレ−タ５２の入射面が配置されている。図１１に
示すロッド状光学部材５２の断面は矩形形状を有してい
る。ロッド状光学部材５２の入射面に形成された光源像
６ａを結ぶ光束は、ロッド状光学部材５２内を通過する
際に全反射により分散されてロッド状光学部材５２の出
射端面には照度分布がほぼ均一化された均一光源が形成
される。ロッド状光学部材５２を出射した光束は続いて
配置された集光用レンズ系２の集光作用により光源像６
ｂを結ぶ。ここでロッド状光学部材５２の内面反射の作
用により、光学的に見ると、ロッド状光学部材５２の入
射面には多数の光源像（入射面の中心は実像、入射面の
周辺は多数の虚像）が形成され、ロッド状光学部材５２
の入射面と光学的に共役な集光用レンズ系２の集光位置
には多数の光源像（実像）が形成される。

【００３９】多数の光源像６ｂからの光束は移動可能な
第１の照明用レンズ系群１３ａ、平面ミラー５３、フレ
ネルレンズからなる第２の照明用レンズ系３０ｂにより
基板４に照射される。第１の照明用レンズ系１３ａを光
軸方向に移動することにより基板への照明光束の特性を
変化させることが出来る。この特性の変化は、本実施の
形態の場合も平行光束から発散光束へ、もしくは収斂光
束への変化である。この時、均一な照度分布を持つ均一
光源を形成するロッド状光学部材５２の出射端面に対し
基板４をほぼ共役とすれば基板４を平行光束によりむら
無く照明することができる。

【００４０】この場合、光源部７は第１の照明用レンズ
群１３ａとフレネルレンズからなる第２の照明用レンズ
３０ｂとから成る照明用光学系の前側焦点位置に、多数
の光源像を形成しているため、いわゆるケーラー照明が
達成されている。なお、多数の光源像を形成するオプテ
ィカルインテグレ−タとしては、ロッドレンズに限らず
例えばフライアイレンズ等の他の光学部材により構成さ
れても良い。本例では、ロッド状光学部材５２と集光レ
ンズ系２とで、多光源形成手段を構成している。また本
例では、収差を良好に補正するために、集光レンズ系を
３枚の正レンズで構成すると共に第一の照明用レンズ系
１３ａを２枚の正レンズで構成している。

【００４１】本発明のこの第７実施の形態を構成する検
査装置について更に詳しく説明する。ロッドレンズ５２
を出て集光レンズ系２により集光形成された多数の光源
像６ｂからの光束は第１の照明用レンズ系１３ａを光軸
方向に移動させることにより光束の進行方向に変化が与
えられる。この時第２の照明用レンズ系３０ｂに対する
光源像６ｂの位置が見かけ上光軸方向に沿って変化する
ので、第２の照明用レンズ系３Ｏｂから出射する照明光
束の特性を前述の如く変化させることが出来る。

【００４２】そこでこの照明光束の特性の変化を有効的
に行なうための好ましい条件として０．０１≦ｆ１／ｆ２≦０．５（１）１．２≦Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ≦５（２）という条件式があげられる。条件式（１）は集光レンズ
系２の合成焦点距離ｆ１と、第１の照明用レンズ系１３
ａの合成焦点距離ｆ２との比を規定するものである。普
通、集光レンズ系２を構成するレンズの直径は断面四角
形のロッド系光学部材５２の射出端面の対角長よりも一
回り大きなものが必要となり、またレンズ枚数を出来る
だけ少なくして照明光束に影響が無い程度に像面湾曲等
の収差を抑えるようにすると、集光レンズ系２を構成す
るレンズの直径及び焦点距離はある程度の大きさが必要
になる。

【００４３】条件式（１）の下限値を下回ると、集光レ
ンズ系２の合成焦点距離ｆ１に対して第１の照明用レン
ズ系１３ａの合成焦点距離ｆ２の焦点距離が非常に大き
くなり、第１の照明用レンズ系１３ａのレンズ径の増大
を招き、移動させるレンズとしては好ましくない。

【００４４】また、上限を上回ると集光レンズ系２と第
１の照明用レンズ系１３ａとの間隔か十分に取れないの
で、第１の照明用レンズ系１３ａを移動させた時の第２
の照明用レンズ系３０ｂに対する光源像６ｂの位置の変
化を十分大きくすることができない。本装置では、基板
４を実質的に平行光束で照明する時に、基板４が大きな
サイズの場合、基板全体を照明するためには第２の照明
用レンズ系３０ｂのレンズ径も大きくなり、それに従い
第２の照明用レンズ系３０ｂの焦点距離も長くなる。こ
のため第２の照明用レンズ系３０ｂに対する見かけ上の
光源像６ｂの位置の変化が小さいと、照明用レンズ系３
０ｂから出射する照明光束をあまり変化させることが出
来ないという不都合が生じる。

【００４５】またこの条件式（１）の好ましい範囲とし
て０．０５≦ｆ１／ｆ２≦０．３更には０．０８≦ｆ１／ｆ２≦０．２とすると第１の照明用レンズ系１３ａを構成する各レン
ズの径が大きくならず、また有効的に基板４への照明光
束の特性も変化させることが出来より好ましい。

【００４６】条件式（２）は集光レンズ系２の合成焦点
距離ｆ１の後側主点と、第１の照明用レンズ系１３ａの
合成焦点距離ｆ２の前側主点との間隔（軸上間隔）をＤ
とし、第１の照明用レンズ系１３ａを光軸方向に移動さ
せた場合のＤの値の最大値をＤｍａｘ、最小値をＤｍｉ
ｎとした場合、この最大値Ｄｍａｘと最小値Ｄｍｉｎの
比を規定したものである。

【００４７】条件式（２）の下限値を下回ると、第１の
照明用レンズ系１３ａの光軸に対する移動量が少なく、
第２の照明用レンズ系３０ｂに対する見かけ上の光源像
６ｂの位置の変化が小さいので第２の照明用レンズ系３
０ｂから出射する照明光束をあまり変化させることが出
来ない。

【００４８】また条件式（２）の上限値を上回ると第１
の照明用レンズ系１３ａを構成する各レンズの径の増大
を招き、移動させるレンズ系としては好ましくない。

【００４９】更に好ましい範囲として１．５≦Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ≦４更には１．８≦Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ≦３とすると第１の照明用レンズ系１３ａを構成する各レン
ズの径が大きくならず、また有効的に基板４への照明光
束の特性も変化させることが出来より好ましい。

【００５０】以下に、第８実施の形態についての具体的
数値例１〜３について示す。

【００５１】数値例１ｆ１＝２０ｆ２＝１４０Ｄｍａｘ＝９３Ｄｍｉｎ＝４３ｆ１／ｆ２＝０．１４Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ＝２．２Ｘ＝１２５数値例２ｆ１＝２０ｆ２＝１００Ｄｍａｘ＝１００Ｄｍｉｎ＝４０ｆ１／ｆ２＝０．２０Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ＝２．５Ｘ＝３７５数値例３ｆ１＝２０ｆ２＝２００Ｄｍａｘ＝１３２Ｄｍｉｎ＝６２ｆ１／ｆ２＝０．１０Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ＝２．１Ｘ＝２０１．３上記数値例１〜３において、Ｘはｆ１とｆ２との合成系
による無限遠物体から出来る像のＤｍａｘとＤｍｉｎに
対する光軸方向の移動量である。

【００５２】以上の各実施の形態で示したものは、本発
明の一例に過ぎず、ここで重要となるのは、被検物体側
から照明用光学系に平行光束を入射させた時に形成され
る照明用光学系の焦点（前側焦点）の位置に対して、光
源部７により形成される光源像６，６ｂの位置、あるい
は光源部７が光源１のみで構成される場合には光源１自
体の位置を変化させていることである。これにより、照
明用光学系から照射される照明光束の光学特性を変化さ
せることができるため、被検物体を観察する際に適した
照明光束を選択することができる。

【００５３】従って、本発明は上記の各実施の形態に限
定されるものではなく、光源部から照明用光学系を構成
するいかなる光学部材（レンズ、ミラー等）や光源を移
動させても良く、また、これらの一部を単独で移動させ
ても、あるいはこれらの一部をさらに複数に分けて各々
独立に移動させても構わない。

【００５４】また、以上の各実施の形態において、説明
を簡単にするため集光レンズ、照明用レンズ等を単レン
ズとして示してあっても、照明状態にむら等が発生しな
いように、複数のレンズ（レンズ群）で構成しても良い
ことは言うまでもない。

【００５５】また、照明用光学系の最も被検物体側の光
学部材（レンズ、フレネルレンズ等）は、基板等の被検
物体よりも大きいサイズで構成されることが望ましい。

【００５６】なお、一括的に照明光束を被検物体へ導く
ことができない場合には、本発明の検査装置、あるいは
被検物体を移動させて照明光束を被検物体へ導き、観察
することも可能である。

【００５７】また、本発明の装置に色フィルター、偏光
フィルター、熱線吸収フィルター、光量調整用フィルタ
ー等を照明光路中に適宜配置すれば、より観察に適した
照明状態を得ることができる。

【００５８】また、被検物体の欠陥を観察する手段とし
て画像処理装置等を用いて欠陥観察の自動化を図ること
もできる。これにより、検査時間の短縮化が図れ、コス
トの低減を実現することができる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光源や
光学系の一部を光軸方向に可動させることにより、照明
光束の特性を変化させる際にゴミが落下して被検物体に
付着する問題、及び照明光束の特性を変化させる際の煩
わしさ等を解消することができ、作業効率を向上させる
ことができる。しかも、照明光束の特性を変化させる際
に新たな光学部品を付加する必要がないため、装置の小
型化を図ることができる。

【００６０】さらに、本発明の装置をボックスに納めれ
ば、ゴミ等の発生も抑えることができ、特に、被検物体
に最も近い光学素子（光学部品）を固定すれば、被検物
体側の空間と可動部側の空間とを分離することができ、
ゴミ等の落下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図２】図１の装置の照明状態を変更した時の様子を示
す図である。

【図３】本発明の第２実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図４】本発明の第３実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図５】図４の装置の照明状態を変更した時の様子を示
す図である。

【図６】本発明の第４実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図７】図６の装置の照明状態を変更した時の様子を示
す図である。

【図８】本発明の第５実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図９】本発明の第６実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図１０】本発明の第７実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図１１】本発明の第８実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図１２】従来の装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

1、11、21 ・・・・・・・・・・・・・・光源 2、12、22、32・・・・・・・・・・・集光用レンズ系 3、13a、14、23a、24、30a、30b、34・・・照明用レンズ系 4、35・・・・・・・・・・・・・・・被検物体（基板） 6、6a、6b、15、25・・・・・・・・・・光源像 7、16、26・・・・・・・・・・・・・光源部 52・・・・・・・・・・・・・・・・ロッド状光学部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも光源を有する光源部と、該光
源部からの光束を被検物体に照射する照明用光学系とを
有する検査装置において、前記光源部の少なくとも１部
又は前記照明用光学系の少なくとも１部を前記照明用光
学系の光軸方向に沿って移動可能に設けたことを特徴と
する検査装置。
【請求項２】前記照明用光学系は、前記光源部からの
光束をぼぼ平行光束に変換して該平行光束を前記被検物
体へ導き、前記光源部の少なくとも１部又は前記照明用光学系の少
なくとも１部を前記照明用光学系の光軸方向に沿って移
動させることにより、前記被検物体に導かれる照明光束
の光学特性を変化させることを特徴とする請求項１に記
載の検査装置。
【請求項３】前記光学特性の変化は、前記被検物体に
導かれる照明光束をほぼ平行光束から発散光束あるいは
収斂光束への変化であることを特徴とする請求項２に記
載の検査装置。
【請求項４】前記照明用光学系はフレネルレンズを含
むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１
項に記載の検査装置。
【請求項５】前記照明用光学系は凹面反射鏡を含むこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に
記載の検査装置。
【請求項６】前記光源部は多数光源像を形成するため
の多光源形成光学手段を含み、前記照明用光学系の少なくとも一部を光軸方向に移動さ
せることにより前記被検物体に導かれる照明光束の光学
特性を変化させることを特徴とする請求項１に記載の検
査装置。
【請求項７】前記光学特性の変化は、前記被検物体に
導かれる照明光束をほぼ平行光束から発散光束あるいは
収斂光束への変化であることを特徴とする請求項６に記
載の検査装置。
【請求項８】前記多光源形成手段は内部反射型の棒状
光学部材と該棒状光学部材からの光束を集光する集光レ
ンズ系を有することを特徴とする請求項６もしくは７に
記載の検査装置。
【請求項９】前記照明用光学系は第１の照明用レンズ
系と第２の照明用レンズ系を有し、少なくとも第１の照
明用レンズ系を光軸方向に移動可能にしていることを特
徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の検査装置。
【請求項１０】前記第２の照明用レンズ系はフレネル
レンズであることを特徴とする前記請求項６〜９に記載
の検査装置。
【請求項１１】光源を有する光源部と、該光源部から
の光束を被検物体に照射する照明用光学系とを有する検
査装置において、前記光源部は前記光源からの光束に基づいて、多数の光
源像を形成するためのオプティカルインテグレ−タと、
該オプティカルインテグレ−タからの光束を集光する集
光レンズ系とを有し前記照明用光学系は光軸方向に移動
可能な第１の照明用レンズ系と第２の照明用レンズ系と
を有し、前記第１の照明用レンズ系を光軸方向に移動さ
せることにより前記被検物体に導かれる照明光束をほぼ
平行光束から発散光束あるいは収斂光束へと変化させる
ことができることを特徴とする検査装置。
【請求項１２】前記光源部の前記集光レンズ系の合成
焦点距離をｆ１、前記照明光学系の前記第１の照明用レンズ群の合成焦点
距離をｆ２、前記集光レンズ系の合成焦点距離ｆ１の後側主点と前記
第１の照明用レンズ系の合成焦点距離ｆ２の前側主点と
の間隔をＤ、前記第１の照明用レンズ系を光軸方向に移動させた場合
のＤの値の最大値をＤｍａｘ、最小値をＤｍｉｎとする
とき、下記の条件式０．０１≦ｆ１／ｆ２≦０．５（１）１．２≦Ｄｍａｘ／Ｄｍｉｎ≦５（２）を満足することを特徴とする請求項１１に記載の検査装
置。