特開 2024-71793 光学装置及び検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024071793

(43)【公開日】2024-05-27

(54)【発明の名称】光学装置及び検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/84 20060101AFI20240520BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20240520BHJP

【ＦＩ】

G01N21/84 E

G03F7/20 505

【審査請求】有

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022182206

(22)【出願日】2022-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】000115902

【氏名又は名称】レーザーテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(74)【代理人】

【識別番号】100129953

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 康弘

(72)【発明者】

【氏名】権平 皓

【テーマコード（参考）】

2G051

2H197

【Ｆターム（参考）】

2G051BC01

2G051BC10

2H197BA02

2H197BA09

2H197CA07

2H197CA12

2H197DB06

2H197DB16

2H197DB19

2H197DC03

2H197DC11

(57)【要約】

【課題】熱的安定性を向上させることができる光学装置及び検査装置を提供する。
【解決手段】本開示に係る光学装置１は、光学部材３０を有し、光が入射する筐体１０と、筐体１０へ入射した入射光Ｌのパワーが変化する場合に、変化した後のパワーを所定時間で積分したエネルギーが、変化する前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと同じになるように、変化した後の入射光Ｌを制御する制御部２０と、を備える。入射光Ｌのパワーが変化する場合は、入射光Ｌの入射の停止及び再開を含んでもよい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光学部材を有し、光が入射する筐体と、
前記筐体へ入射した入射光のパワーが変化する場合に、変化した後の前記パワーを所定時間で積分したエネルギーが、変化する前の前記パワーを前記所定時間で積分した前記エネルギーと同じになるように、変化した後の前記入射光を制御する制御部と、
を備えた光学装置。

【請求項2】

前記入射光の前記パワーが変化する場合は、前記入射光の入射の停止及び再開を含み、
変化する前の前記入射光は、前記所定時間に一定値の前記パワーを有し、
前記制御部は、前記停止及び前記再開を含む前記入射光の前記パワーを前記所定時間で積分した前記エネルギーが、前記一定値を前記所定時間で積分した前記エネルギーと同じになるように、変化した後の前記入射光を制御する、
請求項１に記載の光学装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記入射光の前記再開の直後に、前記入射光の前記停止を行った停止時間と同じ時間だけ、前記入射光の前記パワーに前記一定値を付加する、
請求項２に記載の光学装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記入射光の前記再開の後であって、前記停止から前記所定時間内に、前記入射光の前記停止を行った停止時間を一定数で割った時間だけ、前記入射光の前記パワーに前記一定値の前記一定数倍の前記パワーを付加する、
請求項２に記載の光学装置。

【請求項5】

前記入射光を生成する光源と、
前記光源と異なり、前記入射光の前記パワーに付加する付加光を生成する付加光源をさらに備えた、
請求項３または４に記載の光学装置。

【請求項6】

前記入射光は、複数のパルスが繰り返し入射されるパルス列を含むパルス光であり、
前記制御部は、前記再開の直後に、前記再開の直前の前記パワーが前記一定値から低下した分の前記パワーを付加する、
請求項２に記載の光学装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記再開の直後に、前記パルス列の強度を大きくすることによって、前記一定値から低下した分の前記パワーを付加する、
請求項６に記載の光学装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記再開の直後に、前記パルス列の繰り返し周波数を大きくすることによって、前記一定値から低下した分の前記パワーを付加する、
請求項６に記載の光学装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記停止及び前記再開を含む前記所定時間を制御する、
請求項６に記載の光学装置。

【請求項10】

変化する前の前記パワーに対応させて、変化した後の前記入射光の前記パワーを含むパラメータを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記パラメータに基づいて、変化した後の前記入射光を制御する、
請求項１または２に記載の光学装置。

【請求項11】

前記筐体の内部の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記温度センサが検出した温度に基づいて、変化した後の前記入射光を制御する、
請求項１または２に記載の光学装置。

【請求項12】

請求項１～４、６～９のいずれか１項に記載の前記光学装置を備え、
前記入射光で検査対象を検査する検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、光学装置及び検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、パルス発振動作を行うことによって、パルス光を照射する光学装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６４６２８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

パルス発振動作のレーザ光等の光源を用いる光学装置において、一時的に発光を停止させ、再発光させる動作を繰り返す場合がある。例えば、ＣＣＤを用いた露光装置では、露光後のＣＣＤの転送時に同期させて、露光光を停止させている。このように、発光と、停止等の非発光とを繰り返している場合には、発光時と非発光時とにおける駆動電流及び光の有無により、光路を含む光学装置の各部に温度変化が生じてしまう。発光時と非発光時との時間比率が一定であれば、準定常状態となり、温度を安定化させることはできる。しかしながら、発光時と非発光時との時間比率が変われば安定する温度が変わり、光学装置の熱的安定性を保つことが困難となる。

【0005】

本開示の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、熱的安定性を向上させることができる光学装置及び検査装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る光学装置は、光学部材を有し、光が入射する筐体と、前記筐体へ入射した入射光のパワーが変化する場合に、変化した後の前記パワーを所定時間で積分したエネルギーが、変化する前の前記パワーを前記所定時間で積分した前記エネルギーと同じになるように、変化した後の前記入射光を制御する制御部と、を備える。

【0007】

上記光学装置では、前記入射光の前記パワーが変化する場合は、前記入射光の入射の停止及び再開を含み、変化する前の前記入射光は、前記所定時間に一定値の前記パワーを有し、前記制御部は、前記停止及び前記再開を含む前記入射光の前記パワーを前記所定時間で積分した前記エネルギーが、前記一定値を前記所定時間で積分した前記エネルギーと同じになるように、変化した後の前記入射光を制御してもよい。

【0008】

上記光学装置では、前記制御部は、前記入射光の前記再開の直後に、前記入射光の前記停止を行った停止時間と同じ時間だけ、前記入射光の前記パワーに前記一定値を付加してもよい。

【0009】

上記光学装置では、前記制御部は、前記入射光の前記再開の後であって、前記停止から前記所定時間内に、前記入射光の前記停止を行った停止時間を一定数で割った時間だけ、前記入射光の前記パワーに前記一定値の前記一定数倍の前記パワーを付加してもよい。

【0010】

上記光学装置では、前記入射光を生成する光源と、前記光源と異なり、前記入射光の前記パワーに付加する付加光を生成する付加光源をさらに備えてもよい。

【0011】

上記光学装置では、前記入射光は、複数のパルスが繰り返し入射されるパルス列を含むパルス光であり、前記制御部は、前記再開の直後に、前記再開の直前の前記パワーが前記一定値から低下した分の前記パワーを付加してもよい。

【0012】

上記光学装置では、前記制御部は、前記再開の直後に、前記パルス列の強度を大きくすることによって、前記一定値から低下した分の前記パワーを付加してもよい。

【0013】

上記光学装置では、前記制御部は、前記再開の直後に、前記パルス列の繰り返し周波数を大きくすることによって、前記一定値から低下した分の前記パワーを付加してもよい。

【0014】

上記光学装置では、前記制御部は、前記停止及び前記再開を含む前記所定時間を制御してもよい。

【0015】

上記光学装置では、変化する前の前記パワーに対応させて、変化した後の前記入射光の前記パワーを含むパラメータを記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記パラメータに基づいて、変化した後の前記入射光を制御してもよい。

【0016】

上記光学装置では、前記筐体の内部の温度を検出する温度センサをさらに備え、前記制御部は、前記温度センサが検出した温度に基づいて、変化した後の前記入射光を制御してもよい。

【0017】

本開示に係る検査装置は、上記記載の前記光学装置を備え、前記入射光で検査対象を検査する。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、熱的安定性を向上させることができる光学装置及び検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施形態１に係る光学装置を例示した構成図である。

【図2】実施形態１に係る光学装置において、制御部が入射光の制御を行わない場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、左側の縦軸は、筐体に入射する入射光のパワーを示し、右側の縦軸は、筐体の内部の温度を示す。

【図3】実施形態１に係る光学装置において、制御部が入射光の制御を行わない場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、図２のｔ＝５０００前後を拡大し、入射光に含まれるパルス列を付加した図である。

【図4】実施形態１に係る光学装置において、制御部が入射光の制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、左側の縦軸は、筐体に入射する入射光のパワーを示し、右側の縦軸は、筐体の内部の温度を示す。

【図5】実施形態１に係る光学装置において、制御部が入射光の制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、図４のｔ＝５０００前後を拡大し、入射光に含まれるパルス列を付加した図である。

【図6】実施形態１に係る光学装置において、制御部が入射光の制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、図４のｔ＝５０００前後を拡大し、入射光に含まれるパルス列を付加した図である。

【図7】実施形態１の変形例に係る光学装置を例示した構成図である。

【図8】実施形態１に係る光学装置において、制御部が入射光Ｌの制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフである。

【図9】実施形態２に係る光学装置において、制御部が入射光の制御を行わない場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、左側の縦軸は、筐体に入射する入射光のパワーを示し、右側の縦軸は、筐体の内部の温度を示す。

【図10】実施形態２に係る光学装置において、制御部が入射光の制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、左側の縦軸は、筐体に入射する入射光のパワーを示し、右側の縦軸は、筐体の内部の温度を示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本実施形態の具体的構成について図面を参照して説明する。以下の説明は、本開示の好適な実施の形態を示すものであって、本開示の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。

【0021】

（実施形態１）
実施形態１に係る光学装置を説明する。図１は、実施形態１に係る光学装置を例示した構成図である。図１に示すように、光学装置１は、筐体１０及び制御部２０を備える。光学装置１は、さらに、光源４０、記憶部５０、温度センサ６０を備えてもよい。なお、光源４０及び記憶部５０は、光学装置１と分離して設けられてもよいし、温度センサ６０は、光学装置１に設けられなくてもよい。光学装置１は、例えば、検査対象を検査する検査装置である。なお、光学装置１は、筐体１０及び制御部２０を有していれば、検査装置に限らず、測定対象を測定する測定装置、撮像対象を撮像する撮像装置、露光対象を露光する露光装置、加工対象を加工する加工装置等でもよい。

【0022】

筐体１０は、内部に光学部材３０を有している。光学部材３０は、例えば、ミラー、ミラー保持部材、レンズ、レンズ保持部材、ステージ等であるが、これらに限らない。筐体１０は、光源４０から光Ｌが入射する空間である。筐体１０の内部は、所定のガスを含む空間でもよいし、真空等の低圧の空間でもよい。筐体１０は、温度を測定する温度センサ６０を有してもよい。温度センサ６０は、筐体１０の内部の光路及び光学部材３０の少なくともいずれかの温度を測定する。温度センサ６０が測定した筐体１０の光路及び光学部材３０の少なくともいずれかの温度を筐体１０の内部の温度と呼ぶ。

【0023】

制御部２０は、光源４０から筐体１０へ入射する入射光Ｌを制御する。制御部２０は、例えば、入射光Ｌのパワーを制御する。入射光Ｌが複数のパルスを含むパルス光の場合には、制御部２０は、パルス光の繰り返し周波数を制御してもよい。制御部２０は、光源４０の発光及び発振等を直接制御することにより、入射光Ｌを制御してもよいし、光源４０から出射した光のパワー及び繰り返し周波数を調整する調整装置を制御することにより、入射光Ｌを制御してもよい。

【0024】

図２は、実施形態１に係る光学装置１において、制御部２０が入射光Ｌの制御を行わない場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、左側の縦軸は、筐体１０に入射する入射光Ｌのパワーを示し、右側の縦軸は、筐体１０の内部の温度を示す。時間（ｔと呼ぶ場合がある。）、パワー（Ｐと呼ぶ場合がある。）及び温度（Ｔと呼ぶ場合がある。）は、特定の各値で規格化したものである。

【0025】

図２に示すように、例えば、ｔ＝５０００までは、筐体１０へパワーＰ＝１．０の一定値の入射光Ｌが入射されている。なお、一定値とは、厳密に一定な値だけでなく、不可避な測定誤差を含む範囲で一定の値を含む。

【0026】

ｔ＝５０００において、入射光Ｌのパワーが変化している。具体的には、ｔ＝５０００において、入射光ＬのパワーがＰ＝１．０からＰ＝０．０に変化する。そして、ｔ＝５０００から、入射光Ｌの停止及び再開が繰り返される。これにより、入射光Ｌのパワーは、Ｐ＝０．０とＰ＝１．０とを繰り返す。

【0027】

例えば、ｔ＝５０００～５２５０の２５０間隔は、発光が停止され、入射光Ｌの入射が停止されている。ｔ＝５２５０～６７５０の１５００間隔は、入射光Ｌの入射が再開され、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌが入射されている。

【0028】

ｔ＝６７５０～７０００の２５０間隔は、発光が停止され、入射光Ｌの入射が停止されている。ｔ＝７０００～８５００の１５００間隔は、入射光Ｌの入射が再開され、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌが入射されている。ｔ＝８５００～８７５０の２５０間隔は、発光が停止され、入射光Ｌの入射が停止されている。

【0029】

入射光Ｌの入射が停止される度に、筐体１０の内部の温度は、下がっている。例えば、入射光Ｌのパワーの変化前の筐体１０の内部の温度を１．０とする。具体的には、入射光Ｌが入射されている時の筐体１０の内部の温度を１．０とする。入射光Ｌのパワーの変化後では、筐体１０の内部の温度は、徐々に低下している。

【0030】

例えば、ｔ＝５０００～５２５０の２５０間隔に、筐体１０の内部の温度は、Ｔ＝１．０から０．０１下がる。ｔ＝６７５０～７０００の２５０間隔に、筐体１０の内部の温度は、Ｔ＝０．９９から０．０１下がる。ｔ＝８５００～８７５０の２５０間隔に、筐体１０の内部の温度は、Ｔ＝０．９８から０．０１下がる。つまり、入射光Ｌの入射が停止する度に、０．０１ずつ低下している。

【0031】

図３は、実施形態１に係る光学装置において、制御部２０が入射光Ｌの制御を行わない場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、図２のｔ＝５０００前後を拡大し、入射光Ｌに含まれるパルス列を付加した図である。図３に示すように、入射光Ｌは、例えば、複数のパルスが繰り返し入射されるパルス列を含むパルス光である。入射光Ｌのパワーが変化する場合は、パルス列を含む入射光Ｌの入射の停止及び再開を含んでいる。ｔ＝５０００～５２５０の２５０間隔は、パルス列の入射が停止されている。ｔ＝５２５０からは、パルス列の入射が再開されている。ｔ＝５０００～５２５０の２５０間隔に、筐体１０の内部の温度は、Ｔ＝１．０から０．０１下がる。このように、制御部２０が入射光Ｌの制御を行わない場合には、入射光Ｌの入射の停止時間の割合に応じて入熱量が下がってしまう。ここで、入射光Ｌの制御は、入射光Ｌのパワー及び繰り返し周波数等のパラメータの補正を含む。具体的には、入射光Ｌの制御は、入射光Ｌに含まれるパルス列の強度及び繰り返し周波数等のパラメータを含む。制御部２０が入射光Ｌの制御を行わない場合には、入射光Ｌのパワーの変化後において、パワーの変化を含めた入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーは、入射光Ｌのパワーの変化前において、入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーと異なるようになる。なお、変化前の所定時間と、変化後の所定時間は、同じ時間の長さである。同じ時間の長さは、厳密に同じ時間の長さだけでなく、不可避な測定誤差を含めた範囲で同じ時間の長さを意味する。

【0032】

例えば、入射光Ｌのパワーの変化後の変化を含めた入射光Ｌのパワーをｔ＝５０００～６７５０の１７５０間隔で積分したエネルギーは、入射光Ｌのパワーの変化前に入射した入射光Ｌのパワーをｔ＝３２５０～５０００の１７５０間隔で積分したエネルギーと異なっている。

【0033】

したがって、入射光Ｌのパワーの変化の前後で、筐体１０の内部の温度に変化が生じる。すなわち、発光時と非発光時に駆動電流及び光の有無により、光路を含む各部に温度変化が生じてしまう。発光時と非発光時の時間比率が一定であれば、準定常状態となり温度は安定できる。しかしながら、発光時と非発光時の時間比率が変われば、安定する温度が変わり、光学装置１の熱的安定を保つことができない。

【0034】

図４は、実施形態１に係る光学装置１において、制御部２０が入射光Ｌの制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、左側の縦軸は、筐体１０に入射する入射光Ｌのパワーを示し、右側の縦軸は、筐体１０の内部の温度を示す。

【0035】

図３に示すように、例えば、ｔ＝４７５０までは、筐体１０へパワーＰ＝１．０の一定値の入射光Ｌが入射されている。ｔ＝４７５０において、入射光Ｌのパワーが変化している。具体的には、ｔ＝４７５０において、入射光ＬのパワーがＰ＝１．０からＰ＝０．０に変化する。そして、ｔ＝４７５０から、入射光Ｌの停止及び再開が繰り返される。

【0036】

例えば、ｔ＝４７５０～５０００の２５０間隔は、発光が停止され、入射光Ｌの入射が停止されている。ｔ＝５０００～５２５０の２５０間隔は、入射光Ｌの入射が再開され、発光の停止分を補うように、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌが入射されている。ｔ＝５２５０～６５００の１２５０間隔は、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌが入射されている。

【0037】

ｔ＝６５００～６７５０の２５０間隔は、発光が停止され、入射光Ｌの入射が停止されている。ｔ＝６７５０～７０００の２５０間隔は、入射光Ｌの入射が再開され、発光の停止分を補うように、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌが入射されている。ｔ＝７０００～８２５０の１２５０間隔は、入射光Ｌの入射が再開され、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌが入射されている。

【0038】

ｔ＝８２５０～８５００の２５０間隔は、発光が停止され、入射光Ｌの入射が停止されている。ｔ＝８５００～８７５０の２５０間隔は、入射光Ｌの入射が再開され、発光の停止分を補うように、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌが入射されている。ｔ＝８７５０～１００００の１２５０間隔は、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌが入射されている。

【0039】

入射光Ｌが停止される度に、筐体１０の内部の温度は低下する。しかしながら、入射光Ｌの入射が再開され、発光の停止分を補うように、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌが入射される度に筐体１０の内部の温度は元に戻っている。

【0040】

例えば、入射光Ｌのパワーの変化前の筐体１０の内部の温度を１．０とする。具体的には、連続光が入射されている時の筐体１０の内部の温度を１．０とする。ｔ＝４７５０～５０００の２５０間隔における入射光Ｌの停止によって、温度は、０．１下がる。しかしながら、入射の再開直後のｔ＝５０００～５２５０の２５０間隔におけるパワーＰ＝２．０の入射光Ｌの入射によって、温度は、０．１上がる。これにより、筐体１０の内部の温度は、元の温度Ｔ＝１．０に戻る。そして、ｔ＝５２５０～６５００の１２５０間隔におけるパワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射によって、筐体１０の内部の温度は、Ｔ＝１．０を維持するようになる。

【0041】

同様に、ｔ＝６５００～６７５０の２５０間隔における入射光Ｌの停止によって、温度は、０．１下がる。しかしながら、入射の再開直後のｔ＝６７５０～７０００の２５０間隔におけるパワーＰ＝２．０の入射光Ｌの入射によって、温度は、０．１上がる。これにより、筐体１０の内部の温度は、元の温度Ｔ＝１．０に戻る。そして、ｔ＝７０００～８２５０の１２５０間隔におけるパワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射によって、筐体１０の内部の温度はＴ＝１．０を維持するようになる。

【0042】

ｔ＝８２５０～８５００の２５０間隔における入射光Ｌの停止によって、温度は、０．１下がる。しかしながら、入射の再開直後のｔ＝８５００～８７５０の２５０間隔におけるパワーＰ＝２．０の入射光Ｌの入射によって、温度は、０．１上がる。これにより、筐体１０の内部の温度は、元の温度Ｔ＝１．０に戻る。そして、ｔ＝８７５０～１００００の１２５０間隔におけるパワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射によって、筐体１０の内部の温度はＴ＝１．０を維持するようになる。

【0043】

このように、制御部２０が入射光Ｌを制御する場合には、平均入熱量は、一定に保たれるため、筐体１０の内部の温度は、一定に保たれる。具体的には、制御部２０は、筐体１０へ入射した入射光Ｌのパワーが変化する場合に、変化した後のパワーを所定時間で積分したエネルギーが、変化する前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと同じになるように、変化した後の入射光Ｌを制御する。したがって、パワーの変化後の変化を含めたパワーを所定時間で積分したエネルギーは、パワーの変化前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと同じになっている。なお、エネルギーが同じとは、厳密にエネルギーが同じ場合だけでなく、不可避な測定誤差を含めた範囲で同じことを意味する。

【0044】

入射光Ｌのパワーがｔ＝４７５０で変化する場合に、パワーの変化後の変化を含めたパワーをｔ＝４７５０～６５００の１７５０間隔で積分したエネルギーは、変化前のパワーをｔ＝３０００～４７５０の１７５０間隔で積分したエネルギーと同じである。

【0045】

入射光Ｌのパワーが変化する場合は、入射光Ｌの入射の停止及び再開を含んでもよい。また、変化する前の入射光Ｌは、所定時間に一定値のパワーを有してもよい。その場合には、制御部２０は、入射光Ｌの停止及び再開を含む入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーが、一定値を所定時間で積分したエネルギーと同じになるように、変化した後の入射光Ｌを制御する。

【0046】

具体的には、制御部２０は、入射光Ｌの再開の直後に、入射光Ｌの停止を行った停止時間と同じ時間だけ、入射光Ｌのパワーに一定値のパワーを付加する。例えば、制御部２０は、入射光Ｌの入射の停止を行ったｔ＝４７５０～５０００と同じ２５０間隔だけ、入射光Ｌの再開の直後のｔ＝５０００～５２５０に、Ｐ＝１．０のパワーを付加する。これにより、ｔ＝５０００～５２５０の２５０間隔は、パワーがＰ＝２．０となる。このようにして、入射光Ｌの入射の停止分を補うことができる。

【0047】

入射光Ｌの停止を補うパワーを付加する場合には、入射の再開直後が望ましい。これにより、筐体１０の内部の温度を速やかに元に戻すことができる。しかしながら、入射の再開後であって、入射の停止から所定時間内であれば、元の温度から外れた温度が多少続くが、筐体１０の内部の温度に戻すことができる。

【0048】

また、入射光Ｌの停止分を補う方法として、停止した時間＝付加する時間としたが、これに限らない。例えば、入射光Ｌの停止を行った停止時間を一定数で割った場合に、一定数で割った時間だけ、入射光Ｌのパワーに一定値の一定数倍のパワーを付加してもよい。具体的には、入射光Ｌの停止をｔ＝４７５０～５０００の２５０間隔行ったとする。停止時間を２で割ると１２５間隔である。したがって、入射光Ｌの再開直後のｔ＝５０００～５１２５の１２５間隔に、入射光Ｌのパワーに、Ｐ＝２．０のパワーを付加してもよい。この場合には、ｔ＝５０００～５１２５の入射光Ｌのパワーは合計Ｐ＝３．０となる。このように、制御部２０は、入射光Ｌの再開の後であって、停止から所定時間内に、入射光Ｌの停止を行った停止時間を一定数で割った時間だけ、入射光Ｌのパワーに一定値の一定数倍のパワーを付加してもよい。一定数は、整数でもよい。

【0049】

図５及び図６は、実施形態１に係る光学装置において、制御部が入射光の制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、図４のｔ＝５０００前後を拡大し、入射光に含まれるパルス列を付加した図である。図５及び図６に示すように、入射光Ｌは、複数のパルスが繰り返し入射されるパルス列を含むパルス光でもよい。制御部２０は、入射光Ｌの再開の直後に、再開の直前のパワーが一定値から低下した分のパワーを付加する。この際に、図５に示すように、制御部２０は、入射光Ｌの再開の直後に、パルス列の繰り返し周波数を大きくすることによって、一定値から低下した分のパワーを付加してもよい。例えば、一定値の２倍のパワーを付加する場合には、制御部２０は、パルス列の繰り返し周波数を２倍にする。また、図６に示すように、制御部２０は、入射光Ｌの再開の直後に、パルス列の強度を大きくすることによって、一定値から低下した分のパワーを付加してもよい。例えば、一定値の２倍のパワーを付加する場合には、制御部２０は、パルス列の強度を２倍にする。

【0050】

図７は、実施形態１の変形例に係る光学装置を例示した構成図である。図７に示すように、変形例の光学装置１ａは、入射光Ｌを生成する光源４０に加えて、さらに、付加光源４１を備えている。付加光源４１は、光源４０とは異なる別の部材である。付加光源４１は、入射光Ｌのパワーに付加する付加光を生成する。具体的には、付加光源４１は、上述した入射光Ｌの停止分を補う付加光を生成する。付加光源４１を用いて付加光を生成することにより、光源４０のパワーを変化させることがないので、光源４０を安定化させることができる。入射光Ｌのパワーの変化は、入射の停止及び再開に限らず、入射する入射光の低下及び増大を含んでもよい。すなわち、入射光Ｌのパワーの変化は、パワーＰ＝０とパワーＰ＝１との繰り返しに限らず、０．０＜Ｐ＜１．０と、Ｐ≧１との繰り返しでもよい。入射光Ｌがパルス列を含むパルス光の場合に、変化する前の入射光Ｌは、所定時間に一定値のパワーを有してもよい。制御部２０は、パルス光のパワーが変化した後のパルス光のパワーを所定時間で積分したエネルギーが、変化前の一定値を所定時間で積分したエネルギーと同じになるように、変化した後のパルス光を制御してもよい。

【0051】

例えば、制御部２０は、各パルス列の立ち上がり直後に、各パルス列の立ち上がり直前のパワーが低下した分のパワーを付加してもよい。前述したように、ｔ＝４７５０～５０００、ｔ＝６５００～６７５０、及び、ｔ＝８２５０～８５００における入射光Ｌの入射の停止等によって、パワーが低下した分のパワーを、各パルス列の立ち上がり直後のｔ＝５０００～５２５０、ｔ＝６７５０～７０００、及び、ｔ＝８５００～８７５０に付加してもよい。

【0052】

光学装置１は、記憶部５０をさらに備えてもよい。記憶部５０は、パワーが変化する前の入射光Ｌのパワーに対応させて、変化した後の入射光Ｌのパワーを含むパラメータを記憶する。例えば、記憶部５０は、パワーがＰ＝１．０の入射光Ｌが停止した後のｔ＝２５０後に入射される入射光Ｌのパラメータとして、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌを２５０間隔入射することが記憶されている。

【0053】

制御部２０は、記憶部５０に記憶されたパラメータに基づいて、変化した後の入射光を制御してもよい。

【0054】

入射光Ｌのパワーが変化する場合は、入射光Ｌの入射の停止及び再開を複数回含む場合でもよい。その場合には、制御部２０は、入射光Ｌの停止及び再開を複数回含む入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーが、パワーの変化前にパワーが所定時間示した一定値を所定時間で積分したエネルギーと同じになるように、入射光Ｌを制御する。

【0055】

温度センサ６０は、筐体１０の内部の温度を検出する。例えば、温度センサ６０は、ミラー、ミラー保持部材、レンズ、レンズ保持部材、ステージ等の光学部材３０の温度を検出する。温度センサ６０は、検出した筐体１０の内部の温度を制御部２０に出力する。

【0056】

制御部２０は、温度センサ６０が検出した温度に基づいて、変化した後の入射光Ｌを制御してもよい。例えば、記憶部５０は、筐体１０の内部の温度がＴ＝０．０１だけ下がった場合に、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌを付加することを記憶する。よって、制御部２０は、温度センサ６０が検出した温度に基づいて、パワーが変化した後の入射光ＬをＰ＝１．０付加させるように制御する。

【0057】

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態の光学装置１は、入射光Ｌのパワーが変化した場合に、変化の前後で入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーが等しくなるように変化後の入射光Ｌを制御する。具体的には、例えば、入射光Ｌの停止に応じて、一時的に入射光Ｌのパワーを増加させる。これにより、入射光Ｌの停止した分に応じて入熱量を増加せることができる。よって、光学装置１の熱的安定性を向上させることができる。

【0058】

制御部２０は、入射光Ｌに含まれたパルス列の強度を大きくすることによって、パワーを付加してもよいし、パルス列の繰り返し周波数を大きくすることによって、パワーを付加してもよい。また、制御部２０は、パルス列の強度及び繰り返し周波数を組み合わせることによって、パワーを付加してもよい。このように、制御部２０によってパワーの付加を制御するので、高精度に入熱量を制御することができる。

【0059】

入射光Ｌのパワーを大きくする方法としては、１本の入射光Ｌのパワーを上げる方法の他、変形例のように、光源４０及び付加光源４１等から出射された複数の入射光Ｌを用いる方法を採用してもよい。また、入射光Ｌを停止した分を補うように入射光Ｌのパワーを制御する場合には、停止した時間＝増加させる時間としてもよい。また、入射光Ｌを停止した停止時間の半分の時間だけ、２倍にしたパワーの追加光を入射光Ｌに付加してもよい（結果的にパワーは３倍になる）。これにより、光源４０のパワーを変更しなくてもよいので探偵性を向上させることができる。

【0060】

光学装置１は、筐体１０に入射する入射光Ｌを、連続光とすることもできるし、パルス光とすることもできる。図８は、実施形態１に係る光学装置１において、制御部２０が入射光Ｌの制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフである。図８では、入射光Ｌの強度（目盛図示せず）を点線で示している。図８に示すように、入射光Ｌは、入力パワーの変化の前後において、連続発振された連続光でもよい。また、入射光Ｌは、入力パワーの変化の前後において、連続光からパルス光に変化してもよいし、パルス光から連続光に変化してもよい。よって、光学装置１の用途の自由度を向上させることができる。例えば、入射光Ｌで検査対象を検査する検査装置に光学装置１を用いることができる。

【0061】

また、光学装置１の記憶部５０は、あらかじめ、パワーが変化する前のパワーに対応させて、変化した後の入射光Ｌのパラメータを記憶する。よって、入射光Ｌのパワーの変化に応じて迅速に対応することができる。これにより、光学装置１の熱的安定性を向上させることができる。

【0062】

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る光学装置を説明する。本実施形態の光学装置は、入射光Ｌのパワーの他、パルス光の繰り返し周波数が変化する場合、及び、入射光Ｌの停止及び再開の周期が変化する場合に対応する。図９は、実施形態２に係る光学装置において、制御部２０が入射光Ｌの制御を行わない場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、左側の縦軸は、筐体に入射する入射光のパワーを示し、右側の縦軸は、筐体の内部の温度を示す。

【0063】

図９に示すように、本実施形態の光学装置１において、入射光Ｌは、複数のパルス列を含む。光学装置１においても入射光Ｌのパワーが変化する。本実施形態に係る入射光Ｌのパワーの変化は、２つの変化を含んでいる。１つ目の変化は、入射光Ｌの停止及び再開である。入射光Ｌにおける１つのパルス列を含む１つの周期は、入射光Ｌの停止及び再開を含む。２つ目の変化は、入射光Ｌの停止及び再開の周期の変化である。入射光Ｌは、入射の停止及び再開の周期が異なる短時間露光条件及び長時間露光条件を含む。

【0064】

光学装置１は、ｔ＝５００００までは、短時間露光条件で入射光Ｌを筐体１０に入射させる。ｔ＝５００００からは、長時間露光条件で入射光Ｌを筐体１０に入射させる。各条件において、入射光Ｌは、パルス列を含んでもよい。

【0065】

短時間露光条件は、例えば、ｔ＝１６５０の周期で１００間隔だけ入射光Ｌを停止させる。つまり、入射光Ｌの停止（１００間隔）とパワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射（１５５０間隔）とを繰り返す。短時間露光条件では、入射光Ｌは、パワーＰ＝１．０で１５５０間隔の幅を有する複数のパルス列を含んでいる。短時間露光条件では、各周期において、入射光ＬのパワーがＰ＝１．０から変化している。

【0066】

短時間露光条件においては、入射光Ｌが停止される度に、筐体１０の内部の温度は、下がっている。例えば、ｔ＝０では、筐体１０の内部の温度は、Ｔ＝１．０であるが、ｔ＝５００００では、Ｔ＝０．８７まで低下する。このように、短時間露光条件では、筐体１０の内部の温度は、徐々に低下する。

【0067】

短時間露光条件において、１つのパルス列を含む１つの周期は、入射光Ｌの停止及び再開を含む。入射の再開時にパルス列が入射される。入射の停止及び再開を含む入射光のパワーを所定時間で積分したエネルギーは、入射の停止前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと異なっている。具体的には、例えば、入射の停止の１００間隔及び再開後の１００間隔を合わせた２００間隔で積分したエネルギーは、入射の停止前の２００間隔で積分したエネルギーと異なっている。

【0068】

長時間露光条件は、例えば、ｔ＝３３００の周期で１００間隔だけ入射光Ｌを停止させる。つまり、入射光Ｌの停止（１００間隔）とパワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射（３２００間隔）とを繰り返す。長時間露光条件では、入射光Ｌは、パワーＰ＝１．０で３２００間隔の幅を有する複数のパルス列を含んでいる。長時間露光条件でも、各周期において、入射光ＬのパワーがＰ＝１．０から変化している。

【0069】

長時間露光条件においては、入射光Ｌの入射が再開される度に、筐体１０の内部の温度は、上がっている。例えば、ｔ＝５００００では、筐体１０の内部の温度は、Ｔ＝０．８７であるが、ｔ＝１０００００では、Ｔ＝０．９３まで上昇する。このように、長時間露光条件では、筐体１０の内部の温度は、徐々に上昇する。しかしながら、筐体１０の内部の温度は、入射光Ｌの入射が始まったＴ＝１．０までは回復しない。

【0070】

長時間露光条件において、１つのパルス列を含む１つの周期は、入射光Ｌの停止及び再開を含む。入射の再開時にパルス列が入射される。入射の停止及び再開を含む入射光のパワーを所定時間で積分したエネルギーは、入射の停止前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと異なっている。具体的には、例えば、入射の停止の１００間隔及び再開後の１００間隔を合わせた２００間隔で積分したエネルギーは、入射の停止前の２００間隔で積分したエネルギーと異なっている。

【0071】

このように、短時間露光条件及び長時間露光条件のいずれの条件でも、１つ目の変化、すなわち、１つのパルス列における入射光Ｌのパワーの変化の前後において、所定時間で積分したエネルギーは異なっている。

【0072】

また、２つ目の変化、すなわち、入射光Ｌの停止及び再開の周期が異なる短時間露光条件及び長時間露光条件における入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーも異なっている。具体的には、入射光Ｌのパワーを短時間露光条件のｔ＝０～５００００で積分したエネルギーは、長時間露光条件のｔ＝５００００～１０００００で積分したエネルギーと異なっている。

【0073】

したがって、制御部２０が入射光Ｌの制御を行わない場合には、入射光Ｌのパワーが変化する前後で、入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーが異なる。具体的には、入射光Ｌの入射の停止及び再開の割合に応じて入熱量が変化する。また、入射光Ｌの停止及び再開の周期に応じて入熱量が変化する。制御部２０が入射光Ｌの制御を行わない場合には、短時間露光条件及び長時間露光条件のいずれの場合でも、筐体１０の内部の温度を安定化することが困難である。

【0074】

図１０は、実施形態２に係る光学装置１において、制御部２０が入射光Ｌの制御を行う場合の入力パワー及び温度を例示したグラフであり、横軸は、時間を示し、左側の縦軸は、筐体１０に入射する入射光Ｌのパワーを示し、右側の縦軸は、筐体１０の内部の温度を示す。

【0075】

図１０に示すように、本実施形態の光学装置１においても、入射光Ｌは、複数のパルス列が繰り返し入射される。本実施形態でも入射光Ｌのパワーは変化する。そして、入射光Ｌのパワーの変化は、図９と同様に、２つの変化を含んでいる。１つ目の変化は、入射光Ｌの入射の停止及び再開である。２つ目の変化は、入射光Ｌの停止及び再開の周期の変化である。

【0076】

光学装置１は、ｔ＝５００００までは、短時間露光条件で入射光Ｌを筐体１０に入射させる。ｔ＝５００００からは、長時間露光条件で入射光Ｌを筐体１０に入射させる。短時間露光条件と長時間露光条件とは、入射光Ｌの停止及び再開の周期が異なる。

【0077】

短時間露光条件は、例えば、ｔ＝１６５０の周期で１００間隔だけ入射光Ｌを停止させる。そして、再開直後の１００間隔だけ、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌを入射させる。その後、パワーＰ＝１．０の入射光を入射させる。つまり、入射光Ｌの停止（１００間隔）、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌの入射（１００間隔）、及び、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射（１４５０間隔）を繰り返す。短時間露光条件では、入射光Ｌは、パワーＰ＝２．０及びＰ＝１．０で１５５０間隔の幅を有する複数のパルス列を含んでいる。短時間露光条件では、各周期において、入射光Ｌの停止によって、入射光ＬのパワーがＰ＝１．０から変化している。

【0078】

制御部２０が制御する場合の短時間露光条件においては、入射光Ｌの入射が停止される度に、筐体１０の内部の温度は低下する。しかしながら、入射光Ｌの入射が再開され、発光の停止分を補うように、パワー２．０の入射光Ｌが入射される度に筐体１０の内部の温度は元に戻っている。

【0079】

例えば、入射光Ｌの停止前の温度をＴ＝１．０とする。具体的には、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌが入射されている時の筐体１０の内部の温度をＴ＝１．０とする。１００間隔における入射光Ｌの停止によって、温度は、０．０１下がる。しかしながら、入射光Ｌの再開直後の１００間隔におけるパワーＰ＝２．０の入射光Ｌの入射によって、温度は、０．０１上がる。これにより、筐体１０の内部の温度は、元の温度Ｔ＝１．０に戻る。そして、１４５０間隔におけるパワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射によって、筐体１０の内部の温度はＴ＝１．０を維持するようになる。

【0080】

短時間露光条件において、１つのパルス列を含む１つの周期は、入射光Ｌの停止及び再開を含む。入射の停止及び再開を含む入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーは、入射の停止前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと同じである。

【0081】

具体的には、例えば、入射の停止の１００間隔及び再開後のパワーがＰ＝２．０の１００間隔を合わせた２００間隔で積分したエネルギーは、入射の停止前の２００間隔で積分したエネルギーと同じである。制御部２０は、各パルス列の立ち上がり直後に、各パルス列の立ち上がり直前のパワーが低下した分のパワーを付加する。このようにして、制御部２０は、パワーの変化の前後のエネルギーを同じエネルギーにする。

【0082】

長時間露光条件は、例えば、ｔ＝３３００の周期で１００間隔だけ入射光Ｌを停止させる。そして、再開直後の１００間隔だけ、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌを入射させる。その後、パワーＰ＝１．０の入射光を入射させる。つまり、入射光Ｌの停止（１００間隔）、パワーＰ＝２．０の入射光Ｌの入射（１００間隔）、及び、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射（３１００間隔）を繰り返す。長時間露光条件では、入射光Ｌは、パワーＰ＝２．０及びＰ＝１．０で３２００間隔の幅を有する複数のパルス列を含んでいる。長時間露光条件では、各周期において、入射光Ｌの停止によって、入射光ＬのパワーがＰ＝１．０から変化している。

【0083】

制御部２０が制御する場合の長時間露光条件においては、入射光Ｌの入射が停止される度に、筐体１０の内部の温度は低下する。しかしながら、入射光Ｌの入射が再開され、発光の停止分を補うように、パワー２．０の入射光Ｌが入射される度に筐体１０の内部の温度は元に戻っている。

【0084】

例えば、入射光Ｌの停止前の温度をＴ＝１．０とする。具体的には、パワーＰ＝１．０の入射光Ｌが入射されている時の筐体１０の内部の温度をＴ＝１．０とする。１００間隔における入射光Ｌの停止によって、温度は、０．０１下がる。しかしながら、入射光Ｌの再開直後の１００間隔におけるパワーＰ＝２．０の入射光Ｌの入射によって、温度は、０．０１上がる。これにより、筐体１０の内部の温度は、元の温度Ｔ＝１．０に戻る。そして、３１００間隔におけるパワーＰ＝１．０の入射光Ｌの入射によって、筐体１０の内部の温度はＴ＝１．０を維持するようになる。

【0085】

長時間露光条件において、１つのパルス列を含む１つの周期は、入射光Ｌの停止及び再開を含む。入射の停止及び再開を含む入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーは、入射の停止前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと同じである。

【0086】

具体的には、例えば、入射の停止の１００間隔及び再開後のパワーがＰ＝２．０の１００間隔を合わせた２００間隔で積分したエネルギーは、入射の停止前の２００間隔で積分したエネルギーと同じである。制御部２０は、各パルス列の立ち上がり直後に、各パルス列の立ち上がり直前のパワーが低下した分のパワーを付加してもよい。このようにして、制御部２０は、パワーの変化の前後のエネルギーを同じエネルギーにする。

【0087】

このように、短時間露光条件及び長時間露光条件のいずれの条件でも、１つ目の変化、すなわち、１つのパルス列における入射光Ｌのパワーの変化後のパワーを所定時間で積分したエネルギーは、変化前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと同じである。

【0088】

また、２つ目の変化、すなわち、入射光Ｌの停止及び再開の周期が異なる短時間露光条件及び長時間露光条件における入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーも同じである。制御部２０は、入射光Ｌの停止及び再開の周期が変化した後のパルス光のパワーを所定時間で積分したエネルギーが、周期が変化する前のパルス光のパワーを所定時間で積分したエネルギーと同じになるように、周期が変化した後の入射光Ｌを制御する。具体的には、例えば、入射光Ｌのパワーを短時間露光条件のｔ＝０～５００００で積分したエネルギーは、長時間露光条件のｔ＝５００００～１０００００で積分したエネルギーと同じである。

【0089】

したがって、制御部２０が入射光Ｌの制御を行う場合には、制御部２０は、入射光Ｌのパワーが変化する前後で、入射光Ｌのパワーを所定時間で積分したエネルギーが同じになるように制御する。制御部２０は、入射光Ｌの停止及び再開の割合に応じて入熱量が同じになるように、パワーの変化後の入射光Ｌを制御する。また、制御部２０は、入射光Ｌの停止及び再開の周期に応じて入熱量が同じになるように入射光Ｌを制御する。制御部２０は、入射光Ｌの停止及び再開を含む所定時間を制御する。

【0090】

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態の光学装置１は、複数のパルス列が繰り返し入射される入射光Ｌを入射させる。したがって、入射光Ｌのパワーが変化する場合は、入射光Ｌの停止及び再開の周期の変化を含んでいる。このような場合でも、制御部２０は、入射光Ｌのパワーが変化する前後において、所定時間で積分したエネルギーが同じになるように制御することができる。よって、光学装置１の熱的安定性を向上させることができる。

【0091】

なお入射光Ｌのパワーの変化は、入射光Ｌの停止及び再開だけでなく、入射光Ｌのパワーが低下する場合や、パワーが増加する場合を含んでもよい。このような場合でも、制御部２０は、変化した後のパワーを所定時間で積分したエネルギーが、変化する前のパワーを所定時間で積分したエネルギーと同じになるように、変化した後の入射光を制御してもよい。これ以外の構成及び効果は、実施形態１の記載に含まれている。

【0092】

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。また、実施形態１及び２の各構成は、適宜、組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0093】

１、１ａ 光学装置
１０ 筐体
２０ 制御部
３０ 光学部材
４０ 光源
４１ 付加光源
５０ 記憶部
６０ 温度センサ
Ｌ 入射光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】