特開 2024-82253 リアルタイム可変機能を有する暗視野検査装置

(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】P2024082253

(43)【公開日】2024-06-19

(54)【発明の名称】リアルタイム可変機能を有する暗視野検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20240612BHJP

   G01N 21/84 20060101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

G01N21/956 A

G01N21/84 E

【審査請求】有

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023203147

(22)【出願日】2023-11-30

(31)【優先権主張番号】10-2022-0169291

(32)【優先日】2022-12-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】523059936

【氏名又は名称】ネクスティン，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】パク，テ フン

(72)【発明者】

【氏名】クォン，オ ヒョン

【テーマコード（参考）】

2G051

【Ｆターム（参考）】

2G051AA51

2G051AB07

2G051BA08

2G051BB05

2G051BB07

2G051BB11

2G051CA03

2G051CB05

2G051CC07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】照明光の波長が可変であり、散乱光の波長を選択的に受光し、照明光の照射領域を調節することができる暗視野検査装置を提供する。
【解決手段】照明部は、光源と、位置毎に互いに異なる波長帯域の光を通過させる可変帯域通過フィルタと、制御部と、を含み、前記制御部は、前記可変帯域通過フィルタの位置を調整し、前記光源から出射される光のうち、前記可変帯域通過フィルタの位置にマッチングする特定の波長帯域の光のみを通過させることにより、前記照明光の波長が可変であるように構成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

サンプルに照明光を照射する照明部と、
前記照明光がサンプルに照射され、前記サンプルから散乱される散乱光を収集する受光部と、を含み、
前記照明部は、前記照明部から照射される照明光の波長を可変可能であるように構成される、暗視野検査装置。

【請求項2】

前記照明部は、光源と、位置毎に互いに異なる波長帯域の光を通過させる可変帯域通過フィルタと、制御部と、を含み、
前記制御部は、前記可変帯域通過フィルタの位置を調整し、
前記光源から出射される光のうち、前記可変帯域通過フィルタの位置にマッチングする特定の波長帯域の光のみを通過させることにより、前記照明光の波長が可変であるように構成される、請求項１に記載の暗視野検査装置。

【請求項3】

前記光源は、多重波長光源または白色光源である、請求項２に記載の暗視野検査装置。

【請求項4】

前記照明部は、それぞれが互いに異なる波長の光を放出する多数の光源と、前記多数の光源のうち何れか一つの光源から出射される光のみを通過させるか、２つ以上の光源から出射される光を混合して通過させる混合光学系と、制御部と、を含み、
前記制御部は、前記多数の光源のそれぞれの電源を個別に制御し、
前記多数の光源と前記混合光学系との相互作用により、前記照明光の波長が可変であるように構成される、請求項１に記載の暗視野検査装置。

【請求項5】

前記混合光学系は、少なくとも一つのダイクロイックミラーを含む、請求項４に記載の暗視野検査装置。

【請求項6】

前記受光部は、前記散乱光のうち特定の波長帯域の光を選択的に受光可能に構成される、請求項１に記載の暗視野検査装置。

【請求項7】

前記受光部は、位置毎に互いに異なる波長帯域の光を通過させる可変帯域通過フィルタと、制御部と、前記可変帯域通過フィルタを通過した光を収集するカメラと、を含み、
前記制御部は、前記可変帯域通過フィルタの位置を調整し、
これにより、前記散乱光のうち、前記可変帯域通過フィルタの位置にマッチングする特定の波長帯域の光のみが通過して前記カメラに収集されるように構成される、請求項６に記載の暗視野検査装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記照明部から照射される照明光の波長にマッチングするように、前記可変帯域通過フィルタの位置を調整する、請求項７に記載の暗視野検査装置。

【請求項9】

前記受光部は、それぞれが互いに異なる波長の光を反射させるｎ個のダイクロイックミラーと、前記ｎ個のダイクロイックミラーのそれぞれで反射した光を収集するように、各ダイクロイックミラーに個別にマッチングするｎ個の反射光収集カメラと、前記ｎ個のダイクロイックミラーを全て通過した光を収集する通過光収集カメラと、を含み、
これにより、前記散乱光のうち、前記各ダイクロイックミラーの反射帯域にマッチングする波長帯域の光が反射され、前記各ダイクロイックミラーにマッチングする反射光収集カメラに収集されるように構成される（ここで、ｎは２以上の自然数）、請求項６に記載の暗視野検査装置。

【請求項10】

前記受光部は、それぞれが互いに異なる波長の光を反射させるｎ個のダイクロイックミラーを含み、タレット方式により回転駆動されるミラー板と、制御部と、前記ミラー板で反射した光を収集する反射光収集カメラと、前記ミラー板を通過した光を収集する通過光収集カメラと、を含み、
前記制御部は、前記ミラー板を回転させ、
これにより、前記散乱光のうち、前記ミラー板の何れか一つのダイクロイックミラーの反射帯域にマッチングする波長帯域の光が反射して前記反射光収集カメラに収集され、残りの帯域の光は通過して前記通過光収集カメラに収集されるように構成される（ここで、ｎは２以上の自然数）、請求項６に記載の暗視野検査装置。

【請求項11】

前記照明部は、光源と、前記光源から出射される光をライン状に成形するための多数のレンズからなるレンズ光学系と、を含み、
これにより、前記照明部は、一定の長さのライン光を照射する、請求項１に記載の暗視野検査装置。

【請求項12】

前記照明部が照射するライン光の長さを調節する光長さ調節部をさらに含む、請求項１１に記載の暗視野検査装置。

【請求項13】

前記光長さ調節部は、前記光源とサンプルとの間の光経路の一位置に設けられ、開閉可能に構成されるシャッタと、前記シャッタの開閉を調節する制御部と、を含み、
前記シャッタの開閉程度によって前記ライン光の長さが調節される、請求項１２に記載の暗視野検査装置。

【請求項14】

前記シャッタは、第１方向に開閉する第１シャッタ部と、第２方向に開閉する第２シャッタ部と、を含み、
前記制御部は、前記第１シャッタ部の開閉を調節する第１制御部と、前記第２シャッタ部の開閉を調節する第２制御部と、を含み、
前記第１制御部と前記第２制御部により、前記第１シャッタ部と前記第２シャッタ部のそれぞれが同時にまたは個別に制御される、請求項１３に記載の暗視野検査装置。

【請求項15】

前記レンズ光学系の内部の一位置には、前記光源から出射された光がライン状に結像される結像面が形成され、
前記結像面上に前記シャッタが設けられる、請求項１３に記載の暗視野検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、暗視野検査装置に関し、照明光の波長が可変であり、散乱光の波長を選択的に受光し、照明光の照射領域を調節することができる暗視野検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に暗視野とは、顕微鏡において、照明光が対物レンズに直接入らず、背景が暗い状態で観測対象にぶつかって形成された散乱光が対物レンズに入って来て得られる視野を意味する。ここで、照明光は、通常、観測対象の横の方から投射される。暗い部屋に光が入ると埃が輝いて見えるチンダル現象を利用したものであって、普通の顕微鏡では見られない小さい粒子も確認可能である。

【0003】

かかる暗視野の原理を利用して、半導体ウエハなどの欠陥検査分野で用いられる暗視野照明系は、観測対象を視る結像光学系レンズ（マクロレンズ、顕微鏡の対物レンズなどが含まれる）の外部干渉を避けて観測対象を照明する方式が必要であるが、この際、観測対象に均一な強度分布で照明を提供することが望ましい。

【0004】

図１は暗視野照明系を概略的に示した図であり、暗視野照明系２０は、半導体ウエハなどのサンプル２１に光２２を斜めに照明する光源２３と、サンプル２１から散乱された光が入射される対物レンズ２４と、対物レンズ２４を通った光が入射されるチューブレンズ２５と、チューブレンズ２５で集められた光が収集されるカメラ２６と、を含む。

【0005】

このような暗視野照明系は、次のような問題を有する。
１．サンプルの物性によって、照明光が透過される程度と浸透深さに差が生じることがある。
２．サンプルの表面を検査する時に、光の透過により光量の損失が発生することがあり、浸透深さによって内部反射による信号が混ざる恐れがある。
３．一般に、光源が単一波長から構成されるため、多様な種類のサンプルに対応して光源を最適化することが困難である。
４．照明光の照射領域がサンプルに比べて大きい場合、サンプルを除いた残りの部分で、意図しない乱反射信号が混ざる恐れがある。

【0006】

したがって、上記のような問題を解決する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】韓国特許登録第１０－１３０４６１５号（２０１３．０８．３０．登録）公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、本発明は、暗視野検査装置に関し、照明光の波長が可変であり、散乱光の波長を選択的に受光し、照明光の照射領域を調節することができる暗視野検査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態に係る暗視野検査装置は、サンプルに照明光を照射する照明部と、前記照明光がサンプルに照射され、前記サンプルから散乱される散乱光を収集する受光部と、を含み、前記照明部は、前記照明部から照射される照明光の波長を可変であるように構成されることができる。

【0010】

前記照明部は、光源と、位置毎に互いに異なる波長帯域の光を通過させる可変帯域通過フィルタと、制御部と、を含み、前記制御部は、前記可変帯域通過フィルタの位置を調整し、前記光源から出射される光のうち、前記可変帯域通過フィルタの位置にマッチングする特定の波長帯域の光のみを通過させることにより、前記照明光の波長が可変であるように構成されることができる。

【0011】

前記光源は、多重波長光源または白色光源であることができる。

【0012】

前記照明部は、それぞれが互いに異なる波長の光を放出する多数の光源と、前記多数の光源のうち何れか一つの光源から出射される光のみを通過させるか、２つ以上の光源から出射される光を混合して通過させる混合光学系と、制御部と、を含み、前記制御部は、前記多数の光源のそれぞれの電源を個別に制御し、前記多数の光源と前記混合光学系との相互作用により、前記照明光の波長が可変であるように構成されることができる。

【0013】

前記混合光学系は、少なくとも一つのダイクロイックミラーを含むことができる。

【0014】

前記受光部は、前記散乱光のうち特定の波長帯域の光を選択的に受光可能に構成されることができる。

【0015】

前記受光部は、位置毎に互いに異なる波長帯域の光を通過させる可変帯域通過フィルタと、制御部と、前記可変帯域通過フィルタを通過した光を収集するカメラと、を含み、前記制御部は、前記可変帯域通過フィルタの位置を調整し、これにより、前記散乱光のうち、前記可変帯域通過フィルタの位置にマッチングする特定の波長帯域の光のみが通過して前記カメラに収集されるように構成されることができる。

【0016】

前記制御部は、前記照明部から照射される照明光の波長にマッチングするように、前記可変帯域通過フィルタの位置を調整することができる。

【0017】

前記受光部は、それぞれが互いに異なる波長の光を反射させるｎ個のダイクロイックミラーと、前記ｎ個のダイクロイックミラーのそれぞれで反射した光を収集するように、各ダイクロイックミラーに個別にマッチングするｎ個の反射光収集カメラと、前記ｎ個のダイクロイックミラーを全て通過した光を収集する通過光収集カメラと、を含み、これにより、前記散乱光のうち、前記各ダイクロイックミラーの反射帯域にマッチングする波長帯域の光が反射され、前記各ダイクロイックミラーにマッチングする反射光収集カメラに収集されるように構成されることができる（ここで、ｎは２以上の自然数）。

【0018】

前記受光部は、それぞれが互いに異なる波長の光を反射させるｎ個のダイクロイックミラーを含み、タレット方式により回転駆動されるミラー板と、制御部と、前記ミラー板で反射した光を収集する反射光収集カメラと、前記ミラー板を通過した光を収集する通過光収集カメラと、を含み、前記制御部は、前記ミラー板を回転させ、これにより、前記散乱光のうち、前記ミラー板の何れか一つのダイクロイックミラーの反射帯域にマッチングする波長帯域の光が反射して前記反射光収集カメラに収集され、残りの帯域の光は通過して前記通過光収集カメラに収集されるように構成されることができる（ここで、ｎは２以上の自然数）。

【0019】

前記照明部は、光源と、前記光源から出射される光をライン状に成形するための多数のレンズからなるレンズ光学系と、を含み、これにより、前記照明部は、一定の長さのライン光を照射することができる。

【0020】

前記照明部が照射するライン光の長さを調節する光長さ調節部をさらに含むことができる。

【0021】

前記光長さ調節部は、前記光源とサンプルとの間の光経路の一位置に設けられ、開閉可能に構成されるシャッタと、前記シャッタの開閉を調節する制御部と、を含み、前記シャッタの開閉程度によって前記ライン光の長さが調節されることができる。

【0022】

前記シャッタは、第１方向に開閉する第１シャッタ部と、第２方向に開閉する第２シャッタ部と、を含み、前記制御部は、前記第１シャッタ部の開閉を調節する第１制御部と、前記第２シャッタ部の開閉を調節する第２制御部と、を含み、前記第１制御部と前記第２制御部により、前記第１シャッタ部と前記第２シャッタ部のそれぞれが同時にまたは個別に制御されることができる。

【0023】

前記レンズ光学系の内部の一位置には、前記光源から出射された光がライン状に結像される結像面が形成され、前記結像面上に前記シャッタが設けられることができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によると、照明光の波長が可変であるように構成することで、照明光のサンプル上における透過損失と浸透深さを最小化し、内部欠陥に対応する散乱信号を最小化することができ、散乱光の波長を選択的に受光するように構成することで、検出能力を向上させることができる。また、照明光の照射領域を調節し、サンプルのみに光が照射されるため、サンプル以外の領域で発生する乱反射信号の影響を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】暗視野照明系を概略的に示した図である。

【図2】本発明の暗視野検査装置を概略的に示した図である。

【図3】本発明の照明部の概略図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る照明部の概略図である。

【図5】制御部による可変帯域通過フィルタの位置調整を概略的に示した図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る照明部の概略図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係る受光部の概略図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係る受光部の概略図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る受光部の概略図である。

【図10】本発明の一例に係る光長さ調節部を概略的に示した図である。

【図11】光長さ調節部の作動を概略的に示した図である。

【図12】サンプルの位置毎に照射されるライン光を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、添付図面を参照して本発明について説明する。

【0027】

図２は本発明の暗視野検査装置を概略的に示した図である。本発明の暗視野検査装置１０はサンプルを検査する装置であって、本装置１０は、例えば、半導体ウエハのようなサンプルの表面を検査する表面検査装備に該当することができる。

【0028】

本装置１０は、大きく、照明部１００及び受光部２００を含み、照明部１００と受光部２００との間の光経路に設けられる対物レンズ１２とチューブレンズ１３のような光学要素をさらに含んで構成されることができる。

【0029】

照明部１００はサンプルに照明光Ｌ１を照射し、受光部２００は、サンプルＳに照射され、サンプルＳから散乱される散乱光Ｌ２を収集する。サンプルから散乱された散乱光Ｌ２は、対物レンズ１２とチューブレンズ１３などを経て受光部２００に入射されることができる。

【0030】

この際、本発明の照明部１００は、照明部１００から照射される照明光Ｌ１の波長（すなわち、周波数または色相）を可変であるように構成される。すなわち、本発明は、サンプルによって変わるサンプルの物性に対応して、サンプルに照射される照明光の波長を変化させることができる。以下では、このような波長可変機能を行うことができる照明部１００について、具体的な実施形態を挙げて述べる。

【0031】

先ず、本発明の照明部１００はライン光を照射することができる。すなわち、照明部１００から照射される照明光Ｌ１は、一定の長さを有するライン状の光であり、これをライン光という。

【0032】

図３は本発明の照明部の概略図であり、照明部１００は、大きく、光源１１１を含む光源モジュール１１０と、光源１１１から出射される光Ｌ０をライン状に成形するための多数のレンズ１２１からなるレンズ光学系１２０と、を含む。これにより、本発明の照明部１００は、一定の長さのライン光Ｌ１を照射することができる。

【0033】

かかるライン光を利用する場合、サンプルの検査時間を著しく短縮することができ、後述のように、ライン光の長さを調節し、サンプルのみに集中的に照明光を照射することができる利点がある。

【0034】

図４は本発明の第１実施形態に係る照明部の概略図である。本例では、多重帯域光源を活用する。

【0035】

図示されたように、本例の照明部１００Ａは、光源１１１Ａと、可変帯域通過フィルタ１１２Ａと、制御部１１３Ａと、を含む。ここで、照明部１００Ａは、上述の図３の照明部１００の光源モジュール１１０に該当し、照明部１００Ａの光源１１１Ａは、上述の図３の光源モジュール１１０の光源１１１に該当することができる。

【0036】

光源１１１Ａは、多重帯域光源、例えば、多重波長光源または白色光源から構成される。

【0037】

可変帯域通過フィルタ１１２Ａは特定の波長帯域の光のみを通過させるフィルタであり、位置毎に互いに異なる波長帯域の光を通過させるように構成される。一例として、図４に図示されたように、可変帯域通過フィルタ１１２Ａは長方形状の薄い直方体（まるでスライドガラス）の構造で形成され、各位置毎に互いに異なる帯域通過フィルタが連続して繋がっている構造からなることができる。

【0038】

制御部１１３Ａは、可変帯域通過フィルタ１１２Ａの位置を調整する。図５は制御部による可変帯域通過フィルタの位置調整を概略的に示した図である。図示されたように、制御部１１３Ａは一種のアクチュエータであって、可変帯域通過フィルタ１１２Ａを一方向に前進または後進させることができ、それに対応して、可変帯域通過フィルタ１１２Ａが通過させる光の波長帯域を変更することができる。

【0039】

これにより、光源１１１Ａから出射される光Ｌ０のうち可変帯域通過フィルタ１１２Ａの位置にマッチングする特定の波長帯域の光のみが通過し、このような構成により、照明部１００が照射する照明光Ｌ１の波長を可変とすることができる。

【0040】

図６は本発明の第２実施形態に係る照明部の概略図である。本例では、多数の波長光源の混合を活用する。

【0041】

図示されたように、本例の照明部１００Ｂは、多数の光源１１１Ｂと、混合光学系１１２Ｂと、制御部１１３Ｂと、を含む。ここで、照明部１００Ｂは、上述の図３の照明部１００の光源モジュール１１０に該当し、照明部１００Ｂの多数の光源１１１Ｂは、上述の図３の光源モジュール１１０の光源１１１に該当することができる。

【0042】

多数の光源１１１Ｂのそれぞれは、互いに異なる波長の光Ｌ０を放出する。すなわち、各光源（１１１Ｂ－１、１１１Ｂ－２など）は、互いに異なる色相の光を放出し、例えば、第１光源１１１Ｂ－１は第１波長の光Ｌ０＿１を放出し、第２光源１１１Ｂ－２は第２波長の光Ｌ０＿２を放出することができる。

【0043】

混合光学系１１２Ｂは、多数の光源１１１Ｂのうち何れか一つの光源から出射される光のみを通過させるか、２つ以上の光源から出射される光を混合して通過させる。例えば、図６に図示されたように、混合光学系１１２Ｂは少なくとも一つのダイクロイックミラー１１４Ｂを含み、ダイクロイックミラー１１４Ｂの一側には第１光源１１１Ｂ－１が配置され、他側には残りの光源のうち何れか一つの光源が配置されるように構成される。ダイクロイックミラー１１４Ｂは、第１光源１１１Ｂ－１を除いた残りの光源のそれぞれに個別にマッチングするように構成されることができる。ダイクロイックミラー１１４Ｂは、特定の波長の光を反射し、該当波長を除いた残りの波長の光は通過させる光学要素であって、第２光源１１１Ｂ－２にマッチングするダイクロイックミラー１１４Ｂは第２光源１１１Ｂ－２の波長を反射させ、第３光源１１１Ｂ－３にマッチングするダイクロイックミラー１１４Ｂは第３光源１１１Ｂ－３の波長を反射させて、このような規則性が一般化されて混合光学系１１２Ｂが構成されることができる。

【0044】

制御部１１３Ｂは、多数の光源１１１Ｂのそれぞれの電源を個別に制御する。すなわち、制御部１１３Ｂは、第１光源１１１Ｂ－１～第４光源１１４Ｂ－４のそれぞれの電源を個別に制御し、少なくとも何れか一つの光源の電源をオンまたはオフさせることができる。

【0045】

これにより、多数の光源１１１Ｂと混合光学系１１２Ｂとの相互作用により、照明部１００が照射する照明光Ｌ１の波長を可変とすることができる。例えば、第１光源１１１Ｂ－１の波長の光を照明光として利用しようとする場合、制御部１１３Ｂは、第１光源１１１Ｂ－１の電源のみをオンさせ、残りの光源の電源はオフさせることができ、これにより、照明光は、第１光源が放出する光ＬＯ＿１の波長に形成されることができる。第１光源１１１Ｂ－１ではない残りの光源も、これと同様の原理が適用される。これと同時にまたは個別に、第１光源１１１Ｂ－１と第２光源１１１Ｂ－２との間の波長の光を照明光として利用しようとする場合、制御部１１３Ａは、第１光源１１１Ｂ－１と第２光源１１１Ｂ－２の電源のみをオンさせ、残りの光源の電源はオフさせることができ、これにより、照明光は、第１光源１１１Ｂ－１が放出する光Ｌ０＿１の波長と第２光源１１１Ｂ－２が放出する光Ｌ０＿２の波長との間の波長に形成されることができる。第１、第２光源ではない残りの光源も、これと同様の原理が適用され、３つ以上または全ての光源を混合することができる。

【0046】

このように、本発明は、サンプルに照射される照明光の波長を可変させることができ、これにより、照明光のサンプルへの透過損失と浸透深さを最小化することができる利点がある。

【0047】

次に、本発明は、上述の照明部１００の構成に加えて、受光部２００が、サンプルから散乱された散乱光のうち特定の波長帯域の光を選択的に受光できるように構成されることができる。すなわち、本発明は、前述のように、照明部１００により照射される照明光Ｌ１の波長が可変であり、受光部２００は、それに対応して照明光Ｌ１の波長にマッチングする帯域の光のみを受光するように構成されてもよい。

【0048】

図７は本発明の第１実施形態に係る受光部の概略図である。本例では、可変帯域通過フィルタを活用する。

【0049】

図示されたように、本例の受光部２００Ａは、カメラ２１０Ａと、可変帯域通過フィルタ２２０Ａと、制御部２３０Ａと、を含む。ここで、受光部２００Ａは、上述の図２の受光部２００に該当することができる。

【0050】

先ず、可変帯域通過フィルタ２２０Ａは、特定の波長帯域の光のみを通過させるフィルタであり、位置毎に互いに異なる波長帯域の光を通過させるように構成される。一例として、図７に図示されたように、可変帯域通過フィルタ２２０Ａは長方形状の薄い直方体（まるでスライドガラス）の構造で形成され、各位置毎に互いに異なる帯域通過フィルタが連続して繋がっている構造からなることができる。

【0051】

制御部２３０Ａは、可変帯域通過フィルタ２２０Ａの位置を調整する。制御部２３０Ａは一種のアクチュエータであって、可変帯域通過フィルタ２２０Ａを一方向に前進または後進させることができ、それに対応して、可変帯域通過フィルタ２２０Ａが通過させる光の波長帯域を変更することができる。

【0052】

そして、カメラ２１０Ａは、可変帯域通過フィルタ２２０Ａを通過した光を収集する。カメラ２１０Ａはライン状の光を収集できるラインカメラであることができ、他の実施形態でのカメラも同様にラインカメラであることができる。

【0053】

このように受光部２００Ａが構成されることで、サンプルから散乱された散乱光Ｌ２のうち、可変帯域通過フィルタ２２０Ａの位置にマッチングする特定の波長帯域の光のみを通過させてカメラ２１０Ａに収集されることができる。

【0054】

さらに、制御部２３０Ａは、照明部１００から照射される照明光Ｌ１の波長にマッチングするように可変帯域通過フィルタ２２０Ａの位置を調整することができる。このような構成により、本発明は、照明光Ｌ１の波長にマッチングする散乱光Ｌ２を選択的に収集することができる。

【0055】

図８は本発明の第２実施形態に係る受光部の概略図である。本例では、多数のダイクロイックミラーを活用する。

【0056】

図示されたように、本例の受光部２００Ｂは、カメラ２１０Ｂと、ダイクロイックミラー２２０Ｂと、を含む。ここで、受光部２００Ｂは、上述の図２の受光部２００に該当することができる。

【0057】

より具体的に、本例の受光部２００Ｂは、それぞれが互いに異なる波長の光を反射させるｎ個のダイクロイックミラー２２０Ｂと、ｎ個のダイクロイックミラー２２０Ｂのそれぞれで反射した光を収集するように、各ダイクロイックミラー（２２０Ｂ－１、２２０Ｂ－２など）に個別にマッチングするｎ個の反射光収集カメラ（２１２Ｂ－１、２１２Ｂ－２など）と、ｎ個のダイクロイックミラー２２０Ｂを通過した光を収集する通過光収集カメラ２１１Ｂと、を含んで構成されることができる。ここで、ｎは２以上の自然数に該当する。

【0058】

このように構成されることで、散乱光Ｌ２のうち、前記各ダイクロイックミラー２２０Ｂの反射帯域にマッチングする波長帯域の光が反射し、それにマッチングする反射光収集カメラ２１２Ｂに収集され、残りの帯域の光は通過して通過光収集カメラ２１１Ｂに収集されることができる。

【0059】

例えば、図８を参照すると、サンプルから散乱された散乱光Ｌ２は下部から上部に進行するが、この際、散乱光Ｌ２の波長は、上述の照明部１００から照射された照明光Ｌ１の波長と同一にマッチングすることができる。散乱光Ｌ２が第１波長に形成され、第１ダイクロイックミラー２２０Ｂ－１が第１波長の光を反射させるように構成される場合、第１波長の散乱光Ｌ２は、第２ダイクロイックミラー２２０Ｂ－２を通過して第１ダイクロイックミラー２２０Ｂ－１で反射し、第１反射光収集カメラ２１２Ｂ－１で収集されることができる。このような構成により、本発明は、照明光Ｌ１の波長にマッチングする散乱光Ｌ２を選択的に収集することができる。

【0060】

図９は本発明の第３実施形態に係る受光部の概略図である。本例では、多数のマイクロイックミラーのタレット方式の駆動を活用する。

【0061】

図示されたように、本例の受光部２００Ｃは、カメラ２１０Ｃと、ミラー板２２０Ｃと、制御部２３０Ｃと、を含む。ここで、受光部２００Ｃは、上述の図２の受光部２００に該当することができる。

【0062】

より具体的に、本例の受光部２００Ｃは、それぞれが互いに異なる波長の光を反射させるｎ個のダイクロイックミラー２２１Ｃを含み、タレット方式により回転駆動されるミラー板２２０Ｃと、ミラー板２２０Ｃの回転を制御する制御部２３０Ｃと、ミラー板２２０Ｃの何れか一つのダイクロイックミラー２２１Ｃで反射された光を収集する反射光収集カメラ２１２Ｃと、ミラー板２２０Ｃの何れか一つのダイクロイックミラー２２１Ｃを通過した光を収集する通過光収集カメラ２１１Ｃと、を含んで構成されることができる。ここで、ｎは２以上の自然数に該当する。

【0063】

このような構造を有する受光部２００Ｃにおいて、制御部２３０Ｃは、照明部１００から照射される照明光Ｌ１の波長にマッチングするようにミラー板２２０Ｃを回転させることができる。図９を参照すると、サンプルから散乱された散乱光Ｌ２は下部から上部に進行するが、この際、散乱光Ｌ２の波長は、上述の照明部１００から照射された照明光Ｌ１の波長と同一にマッチングすることができる。例えば、散乱光Ｌ２が第１波長に形成され、ミラー板２２０Ｃの第１ダイクロイックミラー２２１－１Ｃが第１波長の光を反射させるように構成される場合、制御部２３０Ｃは、散乱光Ｌ２の光経路上に第１ダイクロイックミラー２２１－１Ｃが位置するようにミラー板２２０Ｃを回転させ、これにより、第１波長の散乱光Ｌ２は、第１ダイクロイックミラー２２１－１Ｃで反射して反射光収集カメラ２１２Ｃで収集されることができる。このような構成により、本発明は、照明光Ｌ１の波長にマッチングする散乱光Ｌ２を選択的に収集することができる。

【0064】

このように、本発明は、照明部が照射する照明光の波長にマッチングするように散乱光を選択的に受光することができ、これにより、検出能力が全体的に向上することができる。

【0065】

次に、本発明は、照明部１００が照射するライン光Ｌ１の長さを調節することができる。図３をさらに参照すると、前述のように、本発明の照明部１００は、光源１１１から出射される光Ｌ０をライン状に成形するための多数のレンズ１２１からなるレンズ光学系１２０を含み、これにより、照明部１００から照射される照明光Ｌ１がライン光から構成されることができる。この際、本発明は、該当ライン光Ｌ１の長さを調節することができる。

【0066】

図１０は本発明の一実施形態に係る光長さ調節部を概略的に示した図であり、光長さ調節部３００は、照明部１００が照射するライン光Ｌ１の長さを調節することができる。光長さ調節部３００は、例えば、上述のレンズ光学系１２０の内部に位置することができ、これにより、最終的に照明部１００から長さが調節されたライン光Ｌ１が照射されることができる。

【0067】

光長さ調節部３００は、光源１１１とサンプルとの間の光経路の一位置に設けられ、開閉可能に構成されるシャッタ３１０と、シャッタ３１０の開閉を調節する制御部３２０と、を含んで構成されることができる。図１１は光長さ調節部の作動を概略的に示した図であり、最も左側の図はシャッタ３１０が全て閉鎖された場合を示し、中央の図はシャッタ３１０が一部開放または一部閉鎖された場合を示し、最も右側の図はシャッタ３１０が全て開放された場合を示す。図示されたように、制御部３２０によりシャッタ３１０の開閉の程度が調節され、シャッタ３１０の開放された部分のみで光が通過され、閉鎖された部分では光が遮断されることで、シャッタ３１０を通る光の長さが調節されることができる。

【0068】

図１２はサンプルの位置毎に照射されるライン光を示した図であり、図示されたように、ライン光が照射されるサンプルにマッチングするようにライン光の長さが調節されることで、サンプルのみにライン光が照射され、サンプル以外の領域は照明されない。このように、本発明によると、サンプルのみに照明光が照射されるように照射領域が調節されることで、サンプル以外の領域での乱反射が最小化されることができ、これにより、ノイズ成分を低減し、映像の品質を向上させることができる。

【0069】

図１０、図１１をさらに参照すると、シャッタ３１０は、第１方向に開閉する第１シャッタ部３１１と、第２方向に開閉する第２シャッタ部３１２と、を含み、制御部３２０は、第１シャッタ部３１１の開閉を調節する第１制御部３２１と、第２シャッタ部３１２の開閉を調節する第２制御部３２２と、を含み、第１制御部３２１と第２制御部３２２により、第１シャッタ部３１１と第２シャッタ部３１２のそれぞれは同時または個別に制御（駆動）されることができる。このように構成されることで、ライン光の長さを調節するとともに、ライン光がサンプル上に照射される位置も調節することができるため、さらに高精度にサンプルのみに照明光が照射されることができる。

【0070】

さらに、図１０をさらに参照すると、シャッタ３１０は結像面ＩＳ上に設けられることができる。より具体的に、本発明は、レンズ光学系１２０の多数のレンズ１２１を適宜設計することで、レンズ光学系１２０の内部の一位置に、光源１１１から出射された光がライン状に結像される結像面ＩＳが形成されることができる。すなわち、光源１１１から出射された光は、結像面ＩＳで平行光の形態で進行されることができる。かかる結像面ＩＳ上にシャッタ３１０を位置させることで、シャッタ３１０の開閉の程度を調節し、簡便で且つ直観的にライン光Ｌ１の長さを調節することが可能であり、結像面ＩＳを経て長さが調節されたライン光を安定にサンプルまでリレーさせることができる。

【0071】

以上で説明したように、本発明は、暗視野照明系の問題を解決するための手段を提供し、具体的に、照明光の波長を可変であるように構成することで、照明光のサンプル上における透過損失と浸透深さを最小化することができ、散乱光を選択的に受光するように構成することで、検出能力を向上させることができる。また、ライン光の長さを調節するように構成することで、サンプルのみに光が照射され、サンプル以外の領域で発生する乱反射を低減することができる。

【0072】

以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施できるということを理解することができるであろう。したがって、以上で述べた実施形態は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解すべきである。

【符号の説明】

【0073】

１０ 暗視野検査装置
１００、１００Ａ、１００Ｂ 照明部
１１０ 光源モジュール
１２０ レンズ光学系
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ 受光部
３００ 光長さ調節部
Ｌ０ 光源から出射される光
Ｌ１ 照明光
Ｌ２ 散乱光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】