特許 7329371 照明方法及び照明装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-09

(45)【発行日】2023-08-18

(54)【発明の名称】照明方法及び照明装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/84 20060101AFI20230810BHJP

   G01N 21/01 20060101ALI20230810BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20230810BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20230810BHJP

【ＦＩ】

G01N21/84 E

G01N21/01 D

G01N21/956 A

H01L21/66 J

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019115677

(22)【出願日】2019-06-21

(65)【公開番号】P2021001806

(43)【公開日】2021-01-07

【審査請求日】2022-03-23

【前置審査】

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】石渡 研志

(72)【発明者】

【氏名】楠瀬 治彦

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 直

【審査官】井上 徹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１４９９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５０９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３１４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－４０３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１８９７４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００－Ｇ０１Ｎ ２１／０１

Ｇ０１Ｎ ２１／１７－Ｇ０１Ｎ ２１／６１

Ｇ０１Ｎ ２１／８４－Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｈ０１Ｌ ２１／６４－Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｓ ８／００

Ｆ２１Ｖ １／００－Ｆ２１Ｖ ８／００

Ｈ０１Ｌ ３３／００－Ｈ０１Ｌ ３３／６４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｎを４以上の偶数とし、Ｍを１とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の単色光の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、
前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、ａを２以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、
基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置するペア配置ステップと、
前記基板上に配置された前記Ｎ個の光源を用いて照明するステップと、
を備え、
前記ペア配置ステップは、
配置前のペアのうち、最も前の順序の最前ペアを、空いている前記配置位置の前記一方向における最も一端側に配置し、前記最前ペアよりも１つ後ろの順序のペアを、空いている前記配置位置の前記一方向における最も他端側に配置すること、を含む周配置を前記第（Ｍ×Ｎ／２）ペアが配置されるまで繰り返す、
照明方法。

【請求項2】

Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを２とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の単色光の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、
前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、第２の光源と第（Ｍ×Ｎ－１）の光源とを第２ペアとし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、
第１基板及び第２基板における各基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置するペア配置ステップと、
前記各基板上に配置された前記Ｎ個の光源を用いて照明するステップと、
を備え、
前記ペア配置ステップは、
配置前のペアのうち、最も前の順序の最前ペア及び前記最前ペアよりも１つ後ろの順序のペアを、それぞれ、前記第１基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も一端側及び前記第２基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も一端側に配置すること、及び、前記最前ペアよりも２つ後ろの順序のペア及び前記最前ペアよりも３つ後ろの順序のペアを、それぞれ、前記第２基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も他端側及び前記第１基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も他端側に配置すること、を含む周配置を前記第（Ｍ×Ｎ／２）ペアが配置されるまで繰り返す、
照明方法。

【請求項3】

Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを３以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の単色光の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、
前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、第２の光源と第（Ｍ×Ｎ－１）の光源とを第２ペアとし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、
第１基板から第Ｍ基板までのＭ個の各基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置するペア配置ステップと、
前記各基板上に配置された前記Ｎ個の光源を用いて照明するステップと、
を備え、
前記ペア配置ステップは、
配置前のペアのうち、最も前の順序の最前ペアから、前記最前ペアよりＭ番目の順序のペアまでのＭ個のペアを、それぞれ、前記第１基板から前記第Ｍ基板までの前記基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も一端側に配置すること、及び、前記最前ペアより（Ｍ＋１）番目の順序のペアから、前記最前ペアより（２Ｍ）番目の順序のペアまでのＭ個のペアを、それぞれ、前記第Ｍ基板から前記第１基板までの前記基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も他端側に配置すること、を含む周配置を前記第（Ｍ×Ｎ／２）ペアが配置されるまで繰り返す、
照明方法。

【請求項4】

前記波長順位付けステップの前に、前記（Ｍ×Ｎ）個の光源を、各光源が生成する光の光量の順に、前記第１の光源から前記第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする光量順位付けステップをさらに備え、
前記波長順位づけステップにおいて、同じ波長の複数の光源は、前記光量により順位付けする、
請求項１から３のいずれか１項に記載の照明方法。

【請求項5】

Ｎを４以上の偶数とし、Ｍを１とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の単色光の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、
前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、ａを２以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、
基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置するペア配置ステップと、
を備え、
前記ペア配置ステップは、
配置前のペアのうち、最も前の順序の最前ペアを、空いている前記配置位置の前記一方向における最も一端側に配置し、前記最前ペアよりも１つ後ろの順序のペアを、空いている前記配置位置の前記一方向における最も他端側に配置すること、を含む周配置を前記第（Ｍ×Ｎ／２）ペアが配置されるまで繰り返す、
照明装置の製造方法。

【請求項6】

Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを２とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の単色光の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、
前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、第２の光源と第（Ｍ×Ｎ－１）の光源とを第２ペアとし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、
第１基板及び第２基板における各基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置するペア配置ステップと、
を備え、
前記ペア配置ステップは、
配置前のペアのうち、最も前の順序の最前ペア及び前記最前ペアよりも１つ後ろの順序のペアを、それぞれ、前記第１基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も一端側及び前記第２基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も一端側に配置すること、及び、前記最前ペアよりも２つ後ろの順序のペア及び前記最前ペアよりも３つ後ろの順序のペアを、それぞれ、前記第２基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も他端側及び前記第１基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も他端側に配置すること、を含む周配置を前記第（Ｍ×Ｎ／２）ペアが配置されるまで繰り返す、
照明装置の製造方法。

【請求項7】

Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを３以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の単色光の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、
前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、第２の光源と第（Ｍ×Ｎ－１）の光源とを第２ペアとし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、
第１基板から第Ｍ基板までのＭ個の各基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置するペア配置ステップと、
を備え、
前記ペア配置ステップは、
配置前のペアのうち、最も前の順序の最前ペアから、前記最前ペアよりＭ番目の順序のペアまでのＭ個のペアを、それぞれ、前記第１基板から前記第Ｍ基板までの前記基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も一端側に配置すること、及び、前記最前ペアより（Ｍ＋１）番目の順序のペアから、前記最前ペアより（２Ｍ）番目の順序のペアまでのＭ個のペアを、それぞれ、前記第Ｍ基板から前記第１基板までの前記基板において空いている前記配置位置の前記一方向における最も他端側に配置すること、を含む周配置を前記第（Ｍ×Ｎ／２）ペアが配置されるまで繰り返す、
照明装置の製造方法。

【請求項8】

前記（Ｍ×Ｎ）個の光源は、各光源が生成する光の光量の順に、第１から第（Ｍ×Ｎ）まで順序付けされており、
前記（Ｍ×Ｎ）個の光源において、同じ波長の複数の光源は、前記光量により順位付けされた、
請求項５～７のいずれか１項に記載の照明装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照明方法、照明装置及び検査装置に関するものであり、例えば、半導体ウェハのマクロ検査及び分光撮像検査における照明方法、照明装置及び検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

単色光ＬＥＤを一方向にライン状に複数個並べたライン型照明装置及びライン型照明装置を用いた検査装置が知られている。ライン型照明装置では、用いる複数個の単色光ＬＥＤを、その単色光ＬＥＤが生成する光の波長によって選別し、ライン型照明装置の照明光の波長を均一化している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１６１９０９号公報

【文献】特表２０１４－５１３３９９号公報

【文献】特表２００１－５１８２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ライン型照明装置を用いた検査装置では、照明光の波長の僅かな差（１ｎｍ以下）が検出誤差及び複数の装置間の感度差（マッチング誤差）を生じさせ、検査の課題となっている。ライン型照明装置に用いる単色光ＬＥＤを、生成される光の波長によって選別しても、±１ｎｍ以下の範囲の選別は、単色光ＬＥＤの生産数が限られているため、現実的には行えない。

【0005】

本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、ライン型照明装置及び検査装置等における照明光の波長の均一化を向上させることができる照明方法、照明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】

本発明に係る照明方法は、Ｎを４以上の偶数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、ａを２以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置するペア配置ステップと、前記基板上に配置された前記Ｎ個の光源を用いて照明するステップと、を備える。

【0007】

また、本発明に係る照明方法は、Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、第２の光源と第（Ｍ×Ｎ－１）の光源とを第２ペアとし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで、前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置し、前記一端側のペアと前記他端側のペアとの間における前記一端側に、前記他端側のペアよりも後ろの順序のペアを配置するペア配置ステップと、前記基板上に配置された前記Ｎ個の光源を用いて照明するステップと、を備える。

【0008】

さらに、本発明に係る照明方法は、Ｅ及びＧを２以上の整数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｅ×Ｇ×Ｍ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、順位付けされた前記（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源を、（Ｇ×Ｍ）個のグループにグループ分けする際に、各グループに対して、前記第１の光源から波長の順で１個ずつ各グループに配分することをＥ回続けることにより、各グループがＥ個の光源を含む第１グループから最も後ろの順序の第（Ｇ×Ｍ）グループまでの（Ｇ×Ｍ）個のグループを形成するグループ形成ステップと、基板上に一方向に並んだ（Ｅ×Ｇ）個の前記光源の配置位置に、グループ毎に前記光源を並べて配置する際に、前記各グループにおいて、前記一方向における一端側から他端側に前記波長の順に前記光源を配置するグループ配置ステップと、前記基板上に配置された前記（Ｅ×Ｇ）個の光源を用いて照明するステップと、を備える。

【0009】

本発明に係る照明装置は、基板上に一方向に並んだ複数の光源を備え、前記複数の光源は、Ｎを４以上の偶数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の光源のうちのＮ個の光源を含み、前記（Ｍ×Ｎ）個の光源は、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けされており、前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、ａを２以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記（Ｍ×Ｎ）個の光源を用いて、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで、（Ｍ×Ｎ／２）個のペアが形成されており、前記（Ｍ×Ｎ／２）個のペアのうち、（Ｎ／２）個の前記ペアにおける前記Ｎ個の前記光源は、前記基板上に一方向に並んだ前記Ｎ個の光源の配置位置に、ペア毎に並べて配置され、所定のペアは、前記一方向における一端側に配置され、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアは、前記一方向における他端側に配置されている。

【0010】

また、本発明に係る照明装置は、基板上に一方向に並んだ複数の光源を備え、前記複数の光源は、Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の光源のうちのＮ個の光源を含み、前記（Ｍ×Ｎ）個の光源は、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けされており、前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、第２の光源と第（Ｍ×Ｎ－１）の光源とを第２ペアとし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記（Ｍ×Ｎ）個の光源を用いて、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで、（Ｍ×Ｎ／２）個のペアが形成されており、前記（Ｍ×Ｎ／２）個のペアのうち、（Ｎ／２）個の前記ペアにおける前記Ｎ個の前記光源は、前記基板上に一方向に並んだ前記Ｎ個の光源の配置位置に、ペア毎に並べて配置され、所定のペアは、前記一方向における一端側に配置され、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアは、前記一方向における他端側に配置され、前記他端側のペアよりも後ろの順序のペアは、前記一端側のペアと前記他端側のペアとの間の前記一端側に配置されている。

【0011】

さらに、本発明に係る照明装置は、基板上に一方向に並んだ複数の光源を備え、前記複数の光源は、Ｅ及びＧを２以上の整数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源のうちの（Ｅ×Ｇ）個の光源を含み、前記（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源は、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｅ×Ｇ×Ｍ）の光源まで順位付けされており、順位づけされた前記（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源は、（Ｇ×Ｍ）個のグループにグループ分けされ、前記（Ｇ×Ｍ）個のグループは、前記第１の光源から波長の順で１個ずつ配分されることをＥ回続けられることにより、各グループがＥ個の光源を含む第１グループから第１（Ｇ×Ｍ）グループまでの前記（Ｇ×Ｍ）個のグループに形成されており、前記（Ｇ×Ｍ）個の各グループのうち、Ｇ個の前記グループの（Ｅ×Ｇ）個の前記光源は、前記基板上に一方向に並んだ前記（Ｅ×Ｇ）個の光源の配置位置に、グループ毎に並べて配置され、前記各グループにおいて、前記一方向における一端側から他端側に波長の高い順に前記光源が配置されている。

【0012】

また、本発明に係る検査装置は、上記照明装置と、前記照明装置における複数の光源により生成された光を含む照明光が検査対象で反射した反射光を結像する結像レンズと、前記結像レンズで結像された前記反射光を受光する受光センサと、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、照明光の波長の均一化を向上させることができる照明方法、照明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】

【0014】

【図1】実施形態１に係る照明装置において、複数の光源の配置を例示した平面図である。

【図2】実施形態１に係る照明装置の製造方法を例示したフローチャート図である。

【図3】実施形態１に係る照明装置において、複数の光源の波長及び光量の順位付け、並びに、ペアの形成を例示した図である。

【図4】実施形態１に係る照明装置を用いた照明方法を例示したフローチャート図である。

【図5】実施形態２に係る検査装置を例示した図である。

【図6】実施形態２に係る検査装置において、照明装置の光源から生成された照明光及び検査対象によって反射した反射光を例示した図である。

【図7】実施形態２に係る検査装置において、光源の範囲が異なる場合の照明光及び反射光を例示した図である。

【図8】実施形態２に係る検査装置において、照明装置に用いる各光源のピーク波長及び放射束を例示したグラフであり、横軸は、各光源のピーク波長を示し、縦軸は、各光源の放射束を示す。

【図9】実施形態２に係る検査装置において、照明装置に用いる各光源のピーク波長の分布を例示したヒストグラムであり、横軸はピーク波長の測定値を示し、縦軸は、光源の個数を示す。

【図10】実施形態２に係る検査装置において、照明装置に用いる各光源の放射束の分布を例示したヒストグラムであり、横軸は放射束の測定値を示し、縦軸は、光源の個数を示す。

【図11】ランダムな光源の配置から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置に代えた場合の波長分布の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、ピーク波長を示す。

【図12】ランダムな光源の配置から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置に代えた場合に、波長分布の６個移動平均の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、結像レンズの開口数に入る光を生成する６個の光源毎における波長の平均を示す。

【図13】ランダムな光源の配置から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置に代えた場合に、波長分布の６個移動平均における差分の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、結像レンズの開口数に入る光を生成する６個の光源毎における波長の平均の差分を示す。

【図14】ランダムな光源の配置から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置に代えた場合の放射束分布の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、放射束を示す。

【図15】ランダムな光源の配置から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置に代えた場合に、放射束分布の６個移動平均の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、結像レンズの開口数に入る光を生成する６個の光源毎における放射束の平均を示す。

【図16】ランダムな光源の配置から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置に代えた場合に、放射束分布の６個移動平均における差分の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、結像レンズの開口数に入る光を生成する６個の光源毎における放射束の平均の差分を示す。

【図17】ランダムな光源の配置から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置に代えた場合の波長分布の改善を例示したグラフであり、複数の光源を１６のセグメントに分割した場合の各セグメントから生成された照明光の波長分布を示し、各グラフの横軸は、照明光の波長を示し、縦軸は、照明光の強度を示す。

【図18】実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置の場合の波長ピークを例示したグラフであり、複数の光源を１６のセグメントに分割した場合の各セグメントから生成された照明光の波長ピークを示し、横軸は、各セグメントを示し、縦軸は、ピーク波長を示す。

【図19】実施形態３係る照明装置に用いる各光源のピーク波長の分布を例示したヒストグラムであり、横軸はピーク波長の測定値を示し、縦軸は、光源の個数を示す。

【図20】実施形態３に係る照明装置において、複数の光源の配置を例示した平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明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。また、図面が煩雑になるのを防ぐとともに、図中に示した光路を明確にするために、一部のハッチングを省略している。

【0016】

（実施形態１）
＜照明装置の概要＞
実施形態１に係る照明装置を説明する。図１は、実施形態１に係る照明装置において、複数の光源の配置を例示した平面図である。

【0017】

図１に示すように、照明装置ＩＬ１は、複数の光源ＬＳを備えている。複数の光源ＬＳは、例えば、単色光ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。複数の光源ＬＳは、基板ＳＵ上に一方向に並んで配置されている。図１において、図が煩雑にならないように、複数の光源ＬＳのうち、いくつかの光源ＬＳにのみ符号を付し、いくつかの光源ＬＳの符号を省略している。また、図１には、２台の照明装置ＩＬ１及びＩＬ２における複数の光源ＬＳを示している。

【0018】

ここで、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２の説明の便宜のために、ＸＹＺ直交座標軸系を導入する。基板ＳＵの上面において、複数の光源ＬＳが並ぶ一方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸方向における－Ｘ軸方向側を一端側といい、＋Ｘ軸方向側を他端側という。なお、＋Ｘ軸方向側を一端側とし、－Ｘ軸方向側を他端側としてもよい。

【0019】

照明装置ＩＬ１及びＩＬ２は、２個の光源ＬＳを含むペアＰＡを複数有している。ペアＰＡも前述と同様に、いくつかのペアＰＡのみ符号を付している。図１において、ペアＰＡの符号を［］で示し、光源ＬＳのナンバーを光源ＬＳ上に示す。

【0020】

＜ペア形成方法及び照明装置の製造方法＞
ここで、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２における複数のペアＰＡの形成方法及び照明装置の製造方法を説明する。図２は、実施形態１に係る照明装置の製造方法を例示したフローチャート図である。図３は、実施形態１に係る照明装置において、複数の光源の波長及び光量の順位付け、並びに、ペアの形成を例示した図である。

【0021】

図２に示すように、照明装置ＩＬ１の製造方法は、複数の光源ＬＳを準備する光源準備ステップ（ステップＳ１１）と、複数の光源ＬＳを光量の順に順位付けする光量順位付けステップ（ステップＳ１２）と、複数の光源ＬＳを波長の順に順位付けする波長順位付けステップ（ステップＳ１３）と、光源ＬＳのペアＰＡを形成するペア形成ステップ（ステップＳ１４）と、光源ＬＳのペアＰＡを配置するペア配置ステップ（ステップＳ１５）と、を備えている。

【0022】

１台の照明装置にＮ個の光源ＬＳを使用する照明装置を２台製造する場合を例として、説明する。なお、１台の照明装置にＮ個の光源ＬＳを使用する照明装置を、Ｍ台製造する場合に拡張してもよい。ここで、Ｍは３以上である。なお、Ｍは１でもよい。

【0023】

まず、ステップＳ１１（光源準備ステップ）に示すように、可能な範囲（例えば、±１［ｎｍ］）で波長選別した光源を（２×Ｎ）個（照明装置２台分）用意する。なお、照明装置をＭ台製造する場合には、（Ｍ×Ｎ）個用意する。

【0024】

次に、ステップＳ１２（光量順位付けステップ）に示すように、各光源ＬＳが生成する光の光量の測定を行い、各光源ＬＳが生成する光の光量の順に、第１から第（２×Ｎ）まで各光源ＬＳを順位付けする。例えば、測定した各光源ＬＳを光量順にソートする。なお、照明装置をＭ台製造する場合には、Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の光源を、各光源が生成する光の光量の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順序付けする。光の光量を、光のパワー、または、光の放射束という場合もある。光の光量の単位は、例えば、［ｍＷ］である。

【0025】

次に、ステップＳ１３（波長順位付けステップ）に示すように、各光源ＬＳが生成する光の波長の測定を行い、各光源ＬＳが生成する光の波長順に、第１から第（２×Ｎ）まで各光源ＬＳを順位付けする。

【0026】

図３に示すように、例えば、測定した各光源ＬＳをピーク波長順にソートし、各光源ＬＳをナンバリングする。この際に、ステップＳ１２で行った光量順ではなくなるが、光量順にソートした影響が残る。すなわち、同じ波長の複数の光源ＬＳは、光量により順位付けされる。なお、照明装置をＭ台製造する場合には、Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、Ｍ×Ｎ個の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする。

【0027】

次に、ステップＳ１４（ペア形成ステップ）に示すように、２個の光源ＬＳを含むペアＰＡを複数形成する。図３に示すように、例えば、（２×Ｎ）個の光源ＬＳを用いて、第１ペアＰＡ１から第ＮペアＰＡＮまでＮ個のペアＰＡを形成する。ペアＰＡを形成する際には、順位付けした第１の光源ＬＳと第（２×Ｎ）の光源とを第１ペアＰＡ１とし、第２の光源ＬＳと第（２×Ｎ－１）の光源とを第２ペアＰＡ２とし、ａを３以上（２×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（２×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとする。このようにして、第１ペアＰＡ１から最も後ろの順序の第（２×Ｎ／２）ペアＰＡＮまで、ペアＰＡを形成する。これにより、各ペアＰＡの波長の平均は、略均一となる。また、各ペアＰＡの光量の平均も一定値に近づく。

【0028】

なお、照明装置をＭ台製造する場合には、第１の光源と第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアＰＡ１とし、第２の光源と第（Ｍ×Ｎ－１）の光源とを第２ペアＰＡ２とし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、第１ペアＰＡ１から最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで、光源ＬＳのペアＰＡを形成する。

【0029】

次に、ステップ１５（ペア配置ステップ）に示すように、各ペアＰＡを基板ＳＵ上に配置する。具体的には、基板ＳＵ上にＸ軸方向に並んだＮ個の光源ＬＳの配置位置に、ペアＰＡ毎に光源ＬＳを並べて配置する。ペアＰＡ毎に光源ＬＳを並べて配置する際には、各ペアＰＡの光源ＬＳが隣り合うように光源ＬＳの配置位置に配置する。また、ペアＰＡ毎に光源ＬＳを並べて配置する際には、各ペアＰＡの低波長側の光源ＬＳを一端側に、各ペアＰＡの高波長側の光源ＬＳを他端側に配置する。なお、各ペアの高波長側の光源ＬＳを一端側に、各ペアの低波長側の光源ＬＳを他端側に配置してもよい。

【0030】

また、図１に示すように、第１ペアＰＡ１から順に第ＮペアＰＡＮまで照明装置ＩＬ１の基板ＳＵ及び照明装置ＩＬ２の基板ＳＵに配置する。まず、第１ペアＰＡ１は、照明装置ＩＬ１の基板ＳＵにおいて空いている光源配置位置の最も一端側に配置する。次に、第２ペアＰＡ２は、照明装置ＩＬ２の基板ＳＵにおいて空いている光源配置位置の最も一端側に配置する。次に、第３ペアＰＡ３は、照明装置ＩＬ２の基板ＳＵにおいて空いている光源配置位置の最も他端側に配置する。次に、第４ペアは、照明装置ＩＬ１の基板ＳＵにおいて空いている光源配置位置の最も他端側に配置する。第１ペアＰＡ１から第４ペアＰＡ４までの配置を１周目の配置という。

【0031】

次に、第５ペアＰＡ５は、照明装置ＩＬ１の基板ＳＵにおいて空いている光源配置位置の最も一端側に配置する。次に、第６ペアＰＡ６は、照明装置ＩＬ２の基板ＳＵにおいて空いている光源配置位置の最も一端側に配置する。次に、第７ペアＰＡ７は、照明装置ＩＬ２の基板ＳＵにおいて空いている光源配置位置の最も他端側に配置する。次に、第８ペアＰＡ８は、照明装置ＩＬ１の基板ＳＵにおいて空いている光源配置位置の最も他端側に配置する。第５ペアＰＡ５から第８ペアＰＡ８までの配置を２周目の配置という。

【0032】

以下、同様にして、第９ペアＰＡ９から第１２ペアＰＡ１２までの配置を３周目の配置とし（図示せず）、第Ｎペアまで続ける。このように、本実施形態では、光源ＬＳのペアＰＡ１～ペアＰＡＮを、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２に対して、一端及び他端から中央部に向かって渦巻き状に配置する。

【0033】

具体的には、照明装置ＩＬ１の一方向における一端に第１ペアＰＡ１を配置し、一方向における他端に第４ペアＰＡ４を配置する。第１ペアＰＡ１の他端側に第５ペアＰＡ５を配置し、第４ペアＰＡ４の一端側に第８ペアＰＡ８を配置する。照明装置をＭ台製造する場合には、照明装置ＩＬ１の一方向における一端に第１ペアＰＡ１を配置し、一方向における他端に第（２×Ｍ）ペアを配置する。第１ペアの他端側に第（２×Ｍ＋１）ペアを配置し、第（２×Ｍ）ペアの一端側に第（４×Ｍ）ペアを配置する。

【0034】

すなわち、基板ＳＵ上に一方向に並んだＮ個の光源ＬＳの配置位置に、ペアＰＡ毎に光源ＬＳを並べて配置する際に、所定のペアＰＡを、一方向における一端側に配置し、所定のペアＰＡよりも後ろの順序のペアＰＡを、一方向における他端側に配置し、一端側のペアＰＡと他端側のペアＰＡとの間における一端側に、他端側のペアＰＡよりも後ろの順序のペアＰＡを配置する。このようにして、光源ＬＳのペアＰＡを配置することにより、各照明装置ＩＬ１及びＩＬ２における光源ＬＳの波長特性を左右対称に近づけることができ、かつ、照明装置ＩＬ１と照明装置ＩＬ２の波長特性をマッチングさせることができる。

【0035】

本実施形態の製造方法により製造された照明装置ＩＬ１は、基板ＳＵ上に一方向に並んだ複数の光源ＬＳを備えている。複数の光源ＬＳは、Ｎを６以上の偶数とした場合に、（２×Ｎ）個の光源ＬＳのうちのＮ個の光源ＬＳを含んでいる。（２×Ｎ）個の光源ＬＳは、各光源ＬＳが生成する光の光量の順に、第１から第（２×Ｎ）まで順位付けされている。また、（２×Ｎ）個の光源ＬＳは、各光源ＬＳが生成する光の波長の順に、第１から第（２×Ｎ）まで順位付けされている。よって、（２×Ｎ）個の光源ＬＳにおいて、同じ波長の複数の光源ＬＳは、光量により順位付けされている。

【0036】

また、第１の光源ＬＳと第（２×Ｎ）の光源ＬＳとを第１ペアＰＡ１とし、第２の光源ＬＳと第（２×Ｎ－１）の光源ＬＳとを第２ペアＰＡ２とし、ａを３以上（２×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源ＬＳと第（２×Ｎ－ａ＋１）の光源ＬＳとを第ａペアとすることにより、（２×Ｎ）個の光源ＬＳを用いて、第１ペアＰＡから最も後ろの順序の第（２×Ｎ／２）ペアまで、（２×Ｎ／２）個のペアＰＡが形成されている。

【0037】

そして、（２×Ｎ／２）個のペアＰＡのうち、（Ｎ／２）個のペアＰＡに含まれたＮ個の光源ＬＳは、基板ＳＵ上に一方向に並んだＮ個の配置位置に、ペアＰＡ毎に並べて配置されている。そのうち、所定のペアＰＡは、一方向における一端側に配置され、所定のペアＰＡよりも後ろの順序のペアＰＡは、一方向における他端側に配置されている。一端側のペアＰＡと他端側のペアＰＡとの間における一端側に、他端側のペアＰＡよりも後ろの順序のペアＰＡは配置されている。

【0038】

各ペアＰＡにおいて、低波長側の光源ＬＳは、一端側に、高波長側の光源ＬＳは、他端側に配置されている。なお、各ペアＰＡにおいて、高波長側の光源ＬＳは、一端側に、低波長側の光源ＬＳは、他端側に配置されてもよい。

【0039】

照明装置がＭ台製造される場合には、複数の光源ＬＳは、Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の光源ＬＳのうちのＮ個の光源ＬＳを含んでいる。（Ｍ×Ｎ）個の光源ＬＳは、各光源ＬＳが生成する光の波長の順に、第１の光源ＬＳから第（Ｍ×Ｎ）の光源ＬＳまで順位付けされている。そして、第１の光源ＬＳと第（Ｍ×Ｎ）の光源ＬＳとを第１ペアＰＡ１とし、第２の光源ＬＳと第（Ｍ×Ｎ－１）の光源ＬＳとを第２ペアＰＡ２とし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源ＬＳと第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源ＬＳとを第ａペアとすることにより、（Ｍ×Ｎ）個の光源を用いて、第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで、（Ｍ×Ｎ／２）個のペアが形成されている。

【0040】

そして、（Ｍ×Ｎ／２）個のペアＰＡのうち、（Ｎ／２）個のペアＰＡに含まれたＮ個の光源ＬＳは、基板ＳＵ上に一方向に並んだＮ個の配置位置に、ペアＰＡ毎に並べて配置されている。そのうち、所定のペアＰＡは、一方向における一端側に配置され、所定のペアＰＡよりも後ろの順序のペアＰＡは、一方向における他端側に配置されている。一端側のペアＰＡと他端側のペアＰＡとの間における一端側に、他端側のペアよりも後ろの順序のペアは配置されている。

【0041】

具体的には、基板ＳＵの一方向における一端に第１ペアＰＡ１が配置され、一方向における他端に第（２×Ｍ）ペアが配置されている。第１ペアＰＡの他端側に第（２×Ｍ＋１）ペアが配置されている。

【0042】

なお、照明装置１台当たりの光源ＬＳの個数を示すＮは６以上の偶数として説明したが、Ｎは４でもよい。その場合には、ステップＳ１１（光源準備ステップ）において、（Ｍ×４）個の光源ＬＳを準備する。ステップＳ１２（光量順位付けステップ）において、各光源ＬＳが生成する光の光量の順に、第１から第（Ｍ×４）まで各光源ＬＳを順位付けする。ステップＳ１３（波長順位付けステップ）において、各光源ＬＳが生成する光の波長順に、第１から第（Ｍ×４）まで各光源ＬＳを順位付けする。

【0043】

ステップＳ１４（ペア形成ステップ）において、第１の光源と第（Ｍ×４）の光源とを第１ペアＰＡ１とし、ａを２以上（Ｍ×４／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×４－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、第１ペアＰＡ１から最も後ろの順序の第（Ｍ×４／２）ペアまで、光源ＬＳのペアＰＡを形成する。

【0044】

ステップ１５（ペア配置ステップ）において、各ペアＰＡを基板ＳＵ上に配置する。具体的には、Ｍ台の照明装置ＩＬ１～ＩＬＭにおいて、照明装置ＩＬ１～ＩＬＭの順に、各基板ＳＵ上にＸ軸方向に並んだ４個の光源ＬＳの配置位置の一端側に、第１ペア～第Ｍペアをそれぞれ配置する。次に、照明装置ＩＬＭ～ＩＬ１の順に、各基板ＳＵ上にＸ軸方向に並んだ４個の光源ＬＳの配置位置の他端側に、第（Ｍ＋１）～第（２×Ｍ）ペアを配置する。このようにして、（Ｍ×４）個の光源ＬＳを、Ｍ台の照明装置ＩＬ１～ＩＬＭに２ペアずつ配置する。

【0045】

＜照明方法＞
次に、照明装置ＩＬ１を用いた照明方法を説明する。図４は、実施形態１に係る照明装置を用いた照明方法を例示したフローチャート図である。図４のステップＳ２１～Ｓ２５に示すように、光源準備ステップ、光量順位付けステップ、波長順位付けステップ、ペア形成ステップ、及び、ペア配置ステップを実施する。ステップＳ２１～Ｓ２５は、図２におけるステップＳ１１～Ｓ１５と同様であるので説明を省略する。

【0046】

次に、ステップＳ２６に示すように、基板ＳＵ上に配置された複数の光源ＬＳを用いて検査対象のウェハ等を照明する。このようにして、照明装置ＩＬ１を用いて検査対象を照明する。

【0047】

次に、本実施形態の照明装置ＩＬ１の効果を説明する。照明装置ＩＬ１は、複数の光源ＬＳを、光量及び波長で順位付けし、上位の順位の光源ＬＳと下位の順位の光源ＬＳとを用いてペアＰＡを形成している。よって、各ペアＰＡの波長及び光量の均一性を向上させることができる。

【0048】

また、各ペアＰＡを基板上に一方向に並んで配置させる場合に、一端側及び他端側に交互に渦巻き状に配置している。よって、照明装置ＩＬ１が生成する照明光の波長分布の均一性を向上させることができる。さらに、照明装置ＩＬ１が生成する照明光の波長分布の左右対称性を向上させることができる。

【0049】

波長分布の均一性及び左右対称性と同様に、照明装置ＩＬ１が生成する照明光の光量の均一性及び左右対称性も向上させることができる。

【0050】

また、（Ｍ×Ｎ）個の光源ＬＳを、Ｍを１以上の整数として、Ｍ台の照明装置に配置する際に、波長及び光量の順位付けによるペアの形成、並びに、渦巻き状の光源ＬＳの配置を行っている。よって、複数のＭ台の照明装置間の波長分布及び光量のマッチングを向上させることができる。

【0051】

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る検査装置を説明する。図５は、実施形態２に係る検査装置を例示した図である。図５に示すように、検査装置１００は、照明装置ＩＬ、結像レンズＬＥＮ、及び、受光センサＳＥＮを備えている。検査装置１００は、実施形態１の照明装置ＩＬを用いて検査対象ＷＥＦを照明し、検査対象ＷＥＦからの反射光ＲＥＦを受光して、検査対象ＷＥＦを検査する。検査対象ＷＥＦは、例えば、ウェハである。

【0052】

具体的には、照明装置ＩＬは、検査対象ＷＥＦに対して照明光ＬＩＧを出射する。結像レンズＬＥＮは、照明装置ＩＬにおける複数の光源ＬＳにより生成された光を含む照明光ＬＩＧが検査対象ＷＥＦで反射した反射光ＲＥＦを結像する。受光センサＳＥＮは、結像レンズＬＥＮで結像された反射光ＲＥＦを受光する。検査装置１００は、このように、照明光ＬＩＧで照明された検査対象ＷＥＦからの反射光ＲＥＦを受光することにより検査対象ＷＥＦを検査する。

【0053】

図６は、実施形態２に係る検査装置において、照明装置の光源から生成された照明光及び検査対象によって反射した反射光を例示した図である。図６に示すように、検査対象ＷＥＦの検査面と光源ＬＳとの間の距離Ｌ、及び、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡによって決まる光源ＬＳの範囲ＲＡＮが、光源ＬＳのペアＰＡのピッチの整数倍となるように、光源ＬＳの配置のピッチ、及び、距離Ｌは調整されている。または、範囲ＲＡＮが光源ＬＳのペアＰＡのピッチの整数倍となるように、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡは調整されている。よって、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光は、一方向におけるペアＰＡのピッチを整数倍した範囲に配置された光源ＬＳから生成されている。

【0054】

例えば、図６では、ちょうど３個のペアＰＡ（光源ＬＳは６個）から発した光が結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに含まれている。このように配置することで、ペアＰＡにおける短波長側の光源ＬＳ及び長波長側の光源ＬＳが範囲ＲＡＮに含まれる面積は、検査面の位置によらず一定（図では各３個）となる。これにより、受光センサＳＥＮが受光する反射光ＲＥＦの波長変動は低減される。

【0055】

図７は、実施形態２に係る検査装置において、光源の範囲が異なる場合の照明光及び反射光を例示した図である。図７に示すように、例えば、光源ＬＳの範囲ＲＡＮが図６と異なる場合でも、ペアＰＡにおける短波長側の光源ＬＳ及び長波長側の光源ＬＳが範囲ＲＡＮに含まれる面積は、検査対象ＷＥＦの検査面の位置によらず、各３個となる。

【0056】

次に、本実施形態の検査装置の効果を説明する。本実施形態の検査装置１００は、波長分布及び光量分布の均一性が向上した照明装置を備えている。よって、検査誤差を低減させ、検査対象の検査精度を向上させることができる。また、複数の装置間の感度差を低減することができる。

【0057】

検査装置１００において、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光は、一方向におけるペアＰＡのピッチを整数倍した範囲ＲＡＮに含まれる光源ＬＳから生成されている。これにより、受光センサＳＥＮが受光する反射光を、一定の個数の光源ＬＳによるものとすることができ、反射光ＲＥＦの波長変動及び光量変動を低減させることができる。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。

【0058】

（シミュレーション）
次に、例えば、４０×２個のＬＥＤを光源ＬＳとして用いた２台の照明装置ＩＬ１及びＩＬ２において、照明光ＬＩＧの波長分布及び放射束分布をシミュレーションした結果を説明する。なお、本シミュレーションにおいて４０個のＬＥＤを用いた２台の照明装置ＩＬ１及びＩＬ２をシミュレーションしたが、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２に用いる光源ＬＳの個数は４０個に限らず、４０個より大きい個数でもよいし、４０個より小さい個数でもよい。

【0059】

図８は、実施形態２に係る検査装置において、照明装置に用いる各光源のピーク波長及び放射束を例示したグラフであり、横軸は、各光源のピーク波長を示し、縦軸は、各光源の放射束を示す。図９は、実施形態２に係る検査装置において、照明装置に用いる各光源のピーク波長の分布を例示したヒストグラムであり、横軸はピーク波長の測定値を示し、縦軸は、光源の個数を示す。図１０は、実施形態２に係る検査装置において、照明装置に用いる各光源の放射束の分布を例示したヒストグラムであり、横軸は放射束の測定値を示し、縦軸は、光源の個数を示す。図８～図１０における各光源ＬＳのＬＥＤ素子のピーク波長及び放射束は実測値であり、実際のＬＥＤ素子の集団における各素子の測定結果である。また、図８～図１０は、同一のＬＥＤ素子の集団における測定値である。図８～１０に示すように、シミュレーションに用いる各光源ＬＳのＬＥＤ素子を波長選別した結果、図８～１０のグラフの特性を持つ光源ＬＳの集団が得られた。

【0060】

例えば、集団の光源ＬＳの波長は、４０４．８［ｎｍ］～４０６．０［ｎｍ］程度の範囲であり、４０５．４［ｎｍ］及び４０５．７［ｎｍ］のピーク波長を有する光を生成する光源の個数が多くなっている。放射束は、１３８５［ｍＷ］～１５１５［ｍＷ］程度の範囲であり、１４８０～１５００［ｍＷ］の光量を有する光を生成する光源ＬＳの個数が多くなっている。

【0061】

このような光源の集団に対して、（ａ）ランダムな光源の配置の場合、及び（ｂ）実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置の場合について、波長分布及び放射束分布を説明する。

【0062】

図１１は、ランダムな光源の配置（上段：ａ）から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置（下段：ｂ）に代えた場合の波長分布の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源ＬＳを示し、縦軸は、ピーク波長を示す。図１１に示すように、ランダムな光源ＬＳの配置の場合には、配置方向に沿った各光源ＬＳの波長は、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２ともに、ランダムな値となっている。これに対して、実施形態における配置の場合には、配置方向に沿った光源ＬＳの波長は、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２ともに、長波長と短波長とを交互に示している。また、隣り合う光源ＬＳにおける長波長と短波長との差は、中央部ほど小さくなっている。

【0063】

図１２は、ランダムな光源の配置（上段：ａ）から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置（下段：ｂ）に代えた場合に、波長分布の６個移動平均の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、結像レンズの開口数に入る光を生成する６個の光源毎における波長の平均を示す。ここで、波長分布の６個移動平均とは、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光を生成する６個の光源ＬＳ毎に算出した波長の平均をいう。なお、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光を生成する光源ＬＳの個数は６個に限らない。

【0064】

図１２に示すように、例えば、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光を生成する６個の光源ＬＳ毎に測定した波長の平均を、光源ＬＳの配置方向に沿って移動させて算出する。ランダムな光源ＬＳの配置の場合には、配置方向に沿って移動させた６個の光源ＬＳ毎に測定した波長の平均は、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２ともに、ランダムな値となっている。これに対して、実施形態１における配置の場合には、配置方向に沿って移動させた６個の光源ＬＳ毎に測定した波長の平均は、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２ともに、ほとんど一定値を示している。

【0065】

図１３は、ランダムな光源の配置（上段：ａ）から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置（下段：ｂ）に代えた場合に、波長分布の６個移動平均における差分の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、結像レンズの開口数に入る光を生成する６個の光源毎における波長の平均の差分を示す。ここで、波長分布の６個移動平均の差分とは、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光を生成する６個の光源ＬＳ毎における波長の平均の差分をいう。なお、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光を生成する光源ＬＳの個数は６個に限らない。

【0066】

図１３に示すように、例えば、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光を生成する６個の光源ＬＳ毎における波長の平均の差分を、光源ＬＳの配置方向に沿って移動させて測定する。ランダムな光源の配置の場合には、配置方向に沿って移動させた６個の光源ＬＳ毎における波長の平均の差分は、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２ともに、ランダムな値となっている。これに対して、実施形態１における配置の場合には、配置方向に沿って移動させた６個の光源ＬＳ毎における波長の平均の差分は、照明装置ＩＬ１及びＩＬ２ともに、ほとんど一定値を示している。

【0067】

図１４は、ランダムな光源の配置（上段：ａ）から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置（下段：ｂ）に代えた場合の放射束分布の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源ＬＳを示し、縦軸は、放射束を示す。図１５は、ランダムな光源の配置（上段：ａ）から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置（下段：ｂ）に代えた場合に、放射束分布の６個移動平均の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、結像レンズの開口数に入る光を生成する６個の光源毎における放射束の平均を示す。図１６は、ランダムな光源の配置（上段：ａ）から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置（下段：ｂ）に代えた場合に、放射束分布の６個移動平均における差分の改善を例示したグラフであり、各グラフの横軸は、各光源を示し、縦軸は、結像レンズの開口数に入る光を生成する６個の光源毎における放射束の平均における差分を示す。

【0068】

図１４～図１６に示すように、放射束分の場合も、波長分布と同様に、実施形態１における配置の場合には、放射束分布、放射束分布の６個移動平均、及び、放射束分布の６個移動平均における差分の均一性が向上する。

【0069】

図１７は、ランダムな光源の配置（上段：ａ）から、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置（下段：ｂ、ｃ）に代えた場合の波長分布の改善を例示したグラフであり、複数の光源を１６のセグメントに分割した場合の各セグメントから生成された照明光の波長分布を示し、各グラフの横軸は、照明光の波長を示し、縦軸は、照明光の強度を示す。図１８は、実施形態１に係る照明装置の製造方法の手順に従う配置の場合の波長ピークを例示したグラフであり、複数の光源を１６のセグメントに分割した場合の各セグメントから生成された照明光の波長ピークを示し、横軸は、各セグメントを示し、縦軸は、ピーク波長を示す。ここで、図１８は、図１７の下段ｂ及びｃのピーク波長をセグメント毎にプロットしたものである。図１７が示すように、実施形態１における配置の場合には、各セグメントから生成された波長光の波長分布の均一性が向上している。また、図１８が示すように、ｂ、ｃは互いのピーク波長がマッチングしている。

【0070】

（実施形態３）
次に、実施形態３に係る照明装置を説明する。図１９は、実施形態３係る照明装置に用いる各光源のピーク波長の分布を例示したヒストグラムであり、横軸はピーク波長の測定値を示し、縦軸は、光源の個数を示す。図２０は、実施形態３に係る照明装置において、複数の光源の配置を例示した平面図である。

【0071】

図１９に示すように、照明装置に用いる各光源は、例えば、４０４～４０７［ｎｍ］の範囲のピーク波長を示している。本実施形態の照明装置は、光源ＬＳの複数のペアＰＡを形成する実施形態１と異なり、光源ＬＳの複数のグループを形成する。

【0072】

図２０に示すように、Ｅ及びＧを２以上の整数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、Ｅを各グループに含まれる光源ＬＳの個数とする。Ｇを１台の照明装置ＩＬに含まれるグループの個数とする。Ｍを、製造する照明装置ＩＬの台数とする。よって、グループは、（Ｇ×Ｍ）個形成される。１台の照明装置にＥ×Ｇ個の光源ＬＳを使用する照明装置をＭ台製造する場合を例として、説明する。例えば、図２０には、１台の照明装置ＩＬに、５個の光源ＬＳを含むグループが４個含まれており、合計２０個の光源ＬＳを含む照明装置ＩＬが２台製造されている。

【0073】

まず、（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源ＬＳを、各光源ＬＳが生成する光の波長の順に、第１の光源ＬＳから第（Ｅ×Ｇ×Ｍ）の光源ＬＳまで順位付けする。なお、波長順位づけの前に、各光源ＬＳが生成する光の光量の順に、第１の光源ＬＳから第（Ｅ×Ｇ×Ｍ）の光源ＬＳまで順位付けしてもよい。

【0074】

次に、順位づけされた（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源を、（Ｇ×Ｍ）個のグループにグループ分けする。例えば、図２０では、４×２＝８個のグループにグループ分けする。（Ｇ×Ｍ）個のグループにグループ分けする際に、各グループに対して、第１の光源ＬＳから波長の順で１個ずつ各グループに配分することをＥ回続けることにより、各グループがＥ個の光源ＬＳを含む第１グループから最も後ろの順序の第（Ｇ×Ｍ）グループまでの（Ｇ×Ｍ）個のグループを形成する。例えば、図２０では、５個の光源ＬＳを含む８個のグループを形成する。

【0075】

次に、基板ＳＵ上に一方向に並んだ（Ｅ×Ｇ）個の光源ＬＳの配置位置に、グループ毎に光源ＬＳを並べて配置する。グループ毎に光源ＬＳを並べて配置する際に、各グループにおいて、一方向における一端側から他端側に波長の順に光源ＬＳを配置する。例えば、図２０では、基板ＳＵ上に一方向に並んだ５×４＝２０個の配置位置に、グループ毎に光源ＬＳを並べて配置する。その際に、各グループにおいて、右側ほど高波長の光を生成する光源ＬＳを配置する。

【0076】

このようにして、照明装置ＩＬを製造する。照明する際には、基板ＳＵ上に配置された（Ｅ×Ｇ）個の光源ＬＳを用いて検査対象等を照明する。なお、結像レンズＬＥＮの開口数ＮＡに入る光は、一方向におけるグループのピッチを整数倍した範囲に配置された光源ＬＳから生成されるようにしてもよい。

【0077】

本実施形態の照明装置ＩＬによれば、実施形態１及び２と同様に、照明光の波長分布及び光量分布の均一性を向上させることができる。これ以外の構成及び効果は、実施形態１及び２の記載に含まれている。

【0078】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明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、下記の照明装置の製造方法も実施形態に記載の技術的思想に含まれる。

【0079】

Ｎを６以上の偶数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｍ×Ｎ）個の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｍ×Ｎ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、
前記第１の光源と前記第（Ｍ×Ｎ）の光源とを第１ペアとし、第２の光源と第（Ｍ×Ｎ－１）の光源とを第２ペアとし、ａを３以上（Ｍ×Ｎ／２）以下の整数として、第ａの光源と第（Ｍ×Ｎ－ａ＋１）の光源とを第ａペアとすることにより、前記第１ペアから最も後ろの順序の第（Ｍ×Ｎ／２）ペアまで前記光源のペアを形成するペア形成ステップと、
基板上に一方向に並んだＮ個の前記光源の配置位置に、ペア毎に前記光源を並べて配置する際に、所定のペアを、前記一方向における一端側に配置し、前記所定のペアよりも後ろの順序のペアを、前記一方向における他端側に配置し、前記一端側のペアと前記他端側のペアとの間における前記一端側に、前記他端側のペアよりも後ろの順序のペアを配置するペア配置ステップと、
を備えた照明装置の製造方法。

【0080】

Ｅ及びＧを２以上の整数とし、Ｍを１以上の整数とした場合に、（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源を、各光源が生成する光の波長の順に、第１の光源から第（Ｅ×Ｇ×Ｍ）の光源まで順位付けする波長順位付けステップと、
順位づけされた前記（Ｅ×Ｇ×Ｍ）個の光源を、（Ｇ×Ｍ）個のグループにグループ分けする際に、各グループに対して、前記第１の光源から波長の順で１個ずつ各グループに配分することをＥ回続けることにより、各グループがＥ個の光源を含む第１グループから最も後ろの順序の第（Ｇ×Ｍ）グループまでの（Ｇ×Ｍ）個のグループを形成するグループ形成ステップと、
基板上に一方向に並んだ（Ｅ×Ｇ）個の前記光源の配置位置に、グループ毎に前記光源を並べて配置する際に、前記各グループにおいて、前記一方向における一端側から他端側に前記波長の順に前記光源を配置するグループ配置ステップと、
を備えた照明装置の製造方法。

【符号の説明】

【0081】

１００ 検査装置
ＩＬ、ＩＬ１、ＩＬ２ 照明装置
ＬＥＮ 結像レンズ
ＬＩＧ 照明光
ＬＳ 光源
ＰＡ ペア
ＲＡＮ 範囲
ＲＥＦ 反射光
ＳＥＮ 受光センサ
ＳＵ 基板
ＷＥＦ 検査対象

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】