7405685 検査装置

(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】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20231219BHJP

【ＦＩ】

G01N21/956 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020081837

(22)【出願日】2020-05-07

(65)【公開番号】P2021177129

(43)【公開日】2021-11-11

【審査請求日】2023-02-06

(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

(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】高野 真

(72)【発明者】

【氏名】大原 忍

【審査官】三宅 克馬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１１２８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１０２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２４１６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３２６７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０７０２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３０５１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１２６６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１９４０１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６８３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０２１００６（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

Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明光で照明された検査対象からの光を受光する検査ヘッド部を備え、
前記検査ヘッド部は、
固定部と、
前記固定部と前記検査対象との間に配置され、前記光の光軸に沿って前記固定部に対して移動可能な可動部と、
を有し、
前記可動部は、
第１対物レンズと、
第２対物レンズと、
前記第１対物レンズを透過した前記光及び前記第２対物レンズを透過した前記光のうち、いずれかの前記光を検出器に検出させるように前記光の経路を切り替える切替部と、
を含み、
前記固定部は、
オートフォーカスに用いるＡＦ光を生成するＡＦ光源と、
前記検査対象の検査面における前記ＡＦ光のフォーカスを検出するＡＦセンサと、
前記ＡＦ光を前記検査面に導くとともに、前記検査面で反射した前記ＡＦ光を前記ＡＦセンサに導くＡＦ光学系と、
前記ＡＦ光の光路に配置され、前記第１対物レンズを使用する場合、及び、前記第２対物レンズを使用する場合に、前記ＡＦ光学系の焦点を、それぞれ、前記第１対物レンズ、及び、前記第２対物レンズの各瞳近傍に配置するように補正する光路差補正部と、
を含む、
検査装置。

【請求項2】

前記検査ヘッド部は、前記ＡＦセンサが検出した前記フォーカスが合うように、前記固定部に対して、前記可動部を移動させる、
請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記光路差補正部は、レンズを含み、前記レンズの屈折率及び前記レンズの曲率半径を用いて補正する、
請求項１または２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記ＡＦ光学系は、直交する２つの軸を回転軸とした反射面で前記ＡＦ光を反射する２次元スキャナを含む、
請求項１～３のいずれか１項に記載の検査装置。

【請求項5】

前記可動部は、前記切替部を収納する筐体を含み、
前記筐体は、前記第１対物レンズ及び前記第２対物レンズが固定され、
前記切替部は、ミラー及び前記ミラーを前記光路に挿入する駆動部を含む、
請求項１～４のいずれか１項に記載の検査装置。

【請求項6】

前記検査対象は、前記検査面に直交する方向を、水平方向となるように配置させた、
請求項１～５のいずれか１項に記載の検査装置。

【請求項7】

前記検査対象を水平方向に移動させる水平移動機構と、
前記照明光を出射する照明部を鉛直方向に移動させる第１鉛直移動機構と、
前記検査ヘッド部を鉛直方向に移動させる第２鉛直移動機構と、
をさらに備え、
前記照明部は、前記検査対象に対して、前記照明光を透過させる、
請求項６に記載の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査装置に関するものであり、例えば、大型のフォトマスクを検査する検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、大型のフォトマスクを検査する検査装置において、大型のフォトマスクにおける透過光及び反射光を用いて検査することが記載されている。

【0003】

特許文献２及び３には、鉛直方向に縦に配置した大型のフォトマスクを検査する検査装置において、大型のフォトマスクを水平方向に移動させる水平移動機構と、検査ヘッド部を鉛直方向に移動させる鉛直移動機構とを用いて、マスク面を走査させることが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－２０６０００号公報

【文献】特開２００４－０６８９４０号公報

【文献】特開２００６－０２３７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

検査装置における検査精度の向上が求められるなかで、検査対象からの透過光または反射光におけるフォーカスの精度が課題となっている。検査ヘッド部の重量が大きいと、検査ヘッド部を光軸に沿って移動させることによるフォーカスの追従性が低下し、フォーカスの精度を向上させることが困難となる。よって、検査装置における検査精度を向上させることが困難となっている。

【0006】

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、フォーカスの精度を向上させ、検査精度を向上させることができる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】

【0007】

本実施形態の一態様に係る検査装置は、照明光で照明された検査対象からの光を受光する検査ヘッド部を備え、前記検査ヘッド部は、固定部と、前記固定部と前記検査対象との間に配置され、前記光の光軸に沿って前記固定部に対して移動可能な可動部と、を有し、前記可動部は、第１対物レンズと、第２対物レンズと、前記第１対物レンズを透過した前記光及び前記第２対物レンズを透過した前記光のうち、いずれかの前記光を検出器に検出させるように前記光の経路を切り替える切替部と、を含み、前記固定部は、オートフォーカスに用いるＡＦ光を生成するＡＦ光源と、前記検査対象の検査面における前記ＡＦ光のフォーカスを検出するＡＦセンサと、前記ＡＦ光を前記検査面に導くとともに、前記検査面で反射した前記ＡＦ光を前記ＡＦセンサに導くＡＦ光学系と、前記ＡＦ光の光路に配置され、前記第１対物レンズを使用する場合、及び、前記第２対物レンズを使用する場合に、前記ＡＦ光学系の焦点を、それぞれ、前記第１対物レンズ、及び、前記第２対物レンズの各瞳近傍に配置するように補正する光路差補正手段と、を含む。

【0008】

上記の検査装置では、前記検査ヘッド部は、前記ＡＦセンサが検出した前記フォーカスが合うように、前記固定部に対して、前記可動部を移動させてもよい。

【0009】

上記の検査装置では、前記光路差補正手段は、レンズを含み、前記レンズの屈折率及び前記レンズの曲率半径を用いて補正してもよい。

【0010】

上記の検査装置では、前記ＡＦ光学系は、直交する２つの軸を回転軸とした反射面で前記ＡＦ光を反射する２次元スキャナを含んでもよい。

【0011】

上記の検査装置では、前記可動部は、前記切替部を収納する筐体を含み、前記筐体は、前記第１対物レンズ及び前記第２対物レンズが固定され、前記切替手段は、ミラー及び前記ミラーを前記光路に挿入する駆動部を含んでもよい。

【0012】

上記の検査装置では、前記検査対象は、前記検査面に直交する方向を、水平方向となるように配置させてもよい。

【0013】

上記の検査装置では、前記検査対象を水平方向に移動させる水平移動機構と、前記照明光を出射する照明部を鉛直方向に移動させる第１鉛直移動機構と、前記検査ヘッド部を鉛直方向に移動させる第２鉛直移動機構と、をさらに備え、前記照明部は、前記検査対象に対して、前記照明光を透過させてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、フォーカスの精度を向上させ、検査精度を向上させることができる検査装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係る検査装置を例示した斜視図である。

【図2】比較例に係る検査ヘッド部を例示した構成図である。

【図3】実施形態に係る検査ヘッド部を例示した構成図である。

【図4】実施形態に係る検査方法を例示したフローチャート図である。

【図5】実施形態に係るフォーカス調整方法を例示したフローチャート図である。

【図6】実施形態に係る検査ヘッド部において、ＡＦ光の光路を例示した図である。

【図7】実施形態に係る検査ヘッド部において、ＡＦ光の光路を例示した図である。

【図8】実施形態に係る検査ヘッド部において、ＡＦ光の光路を例示した図である。

【図9】実施形態に係る検査ヘッド部において、ＡＦ光の光路を例示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。

【0017】

（実施形態）
実施形態に係る検査装置を説明する。まず、実施形態に係る検査装置の概要を説明し、その後、検査装置の各構成を説明する。そして、検査装置を用いた検査方法を説明する。

【0018】

＜検査装置の概要＞
図１は、実施形態に係る検査装置を例示した斜視図である。図１に示すように、検査装置１は、基台１０、水平移動機構１１ａ、水平移動機構１１ｂ、検査対象ホルダ１２ａ、鉛直移動機構１３、鉛直移動機構１４、照明部１５、外装部１６、及び、検査ヘッド部２０を備えている。検査装置１は、検査対象ホルダ１２ａに保持させた検査対象１７を縦に置いて検査する。すなわち、検査対象１７は、検査面１８に直交する方向を、水平方向となるように配置されている。検査対象１７は、例えば、フォトマスクであり、検査面１８は、フォトマスクのパターンが形成されたマスク面である。なお、検査対象１７は、フォトマスクに限らず、半導体基板等の他の部材でもよい。また、検査面１８に直交する方向は、厳密に水平方向でなくてもよいし、さらに、検査面１８に直交する方向を水平方向に限定するものではない。

【0019】

＜基台＞
基台１０は、例えば、床面上に配置されている。基台１０は、床面からの振動を除去する除振機能を有した除振台が好ましい。基台１０は、例えば、上面を有する直方体状であり、上面上に、水平移動機構１１ａ、水平移動機構１１ｂ、検査対象ホルダ１２ａ、鉛直移動機構１３、鉛直移動機構１４等の部材を載置する。なお、基台１０は、水平移動機構１１ａ、水平移動機構１１ｂ、検査対象ホルダ１２ａ、鉛直移動機構１３及び１４等の部材を載置することができれば、直方体状にこだわらない。

【0020】

ここで、検査装置１の説明の便宜のために、ＸＹＺ直交座標軸系を導入する。基台１０の上面を、便宜的に、ＸＺ平面とする。例えば、ＸＺ面は、水平面であり、Ｙ軸方向は、鉛直方向である。＋Ｙ軸方向を上方とし、－Ｙ軸方向を下方とする。

【0021】

＜水平移動機構＞
水平移動機構１１ａは、基台１０上に配置されている。水平移動機構１１ａは、例えば、Ｘ軸方向に延びたレール状の部材である。水平移動機構１１ａは、例えば、レール、リニアモータ等のように、水平移動機構１１ａに取り付けられた部材をＸ軸方向にスライド移動させる機能を有している。

【0022】

水平移動機構１１ｂは、基台１０上に配置されている柱を介して検査対象ホルダ１２ａの＋Ｙ軸方向側に配置されている。水平移動機構１１ｂは、例えば、Ｘ軸方向に延びたレール状の部材である。水平移動機構１１ｂは、例えば、レール、リニアモータ等のように、水平移動機構１１ｂに取り付けられた部材をＸ軸方向にスライド移動させる機能を有している。

【0023】

水平移動機構１１ａと１１ｂには、検査対象ホルダ１２ａが取り付けられている。よって、水平移動機構１１ａと１１ｂは、検査対象ホルダ１２a及び検査対象ホルダ１２aに保持された検査対象１７を水平方向に移動させることができる。

【0024】

＜検査対象ホルダ＞
検査対象ホルダ１２aは、左移動バー１２ｂ、右移動バー１２ｃ、左サポート１２ｄ、右サポート１２ｅを装備している。左移動バー１２ｂ、右移動バー１２ｃ、左サポート１２ｄ、右サポート１２ｅは、フォトマスク等の検査対象１７の大きさに合わせて移動させることができる。

【0025】

検査対象１７は、Ｘ軸方向における両辺を、左移動バー１２ｂ及び右移動バー１２ｃによって保持される。検査対象１７は、下辺の２か所を、左サポート１２ｄ及び右サポート１２ｅによって保持される。したがって、検査対象１７は、３辺周縁で保持される。

【0026】

具体的には、検査対象１７がフォトマスクの場合には、検査対象１７は、検査面１８が＋Ｚ軸方向を向くように、左移動バー１２ｂ、右移動バー１２ｃ、左サポート１２ｄ及び右サポート１２ｅを介して、検査対象ホルダ１２aによって保持される。よって、検査対象１７は、鉛直方向に縦に保持される。

【0027】

検査対象１７の検査面１８を＋Ｚ軸方向に向くように保持した場合に、検査対象ホルダ１２ａの－Ｙ軸方向側の枠は、水平移動機構１１ａに取り付けられ、検査対象ホルダ１２ａの＋Ｙ軸方向側の枠は、水平移動機構１１ｂに取り付けられている。よって、水平移動機構１１ａ及び１１ｂは、検査対象ホルダ１２ａに保持された検査対象１７を、鉛直方向に立てた状態で、Ｘ軸方向に移動させることができる。

【0028】

＜鉛直移動機構＞
鉛直移動機構１３及び鉛直移動機構１４は、基台１０上に配置されている。鉛直移動機構１３及び鉛直移動機構１４は、例えば、Ｙ軸方向に延びた角柱状の部材である。よって、鉛直移動機構１３及び鉛直移動機構１４は、鉛直方向に延びている。鉛直移動機構１３及び鉛直移動機構１４は、基台１０上において、水平移動機構１１ａ及び１１ｂを挟むように配置されている。よって、水平移動機構１１ａ及び１１ｂは、基台１０上において、鉛直移動機構１３と鉛直移動機構１４との間に延びている。鉛直移動機構１３は、水平移動機構１１ａ及び１１ｂの－Ｚ軸方向側に配置され、鉛直移動機構１４は、水平移動機構１１ａ及び１１ｂの＋Ｚ軸方向側に配置されている。

【0029】

鉛直移動機構１３及び鉛直移動機構１４は、例えば、レール、リニアモータ等のように、鉛直移動機構１３及び鉛直移動機構１４に取り付けられた部材を鉛直方向にスライド移動させる機能を有している。鉛直移動機構１３には、照明部１５が取り付けられている。よって、鉛直移動機構１３は、照明部１５を鉛直方向に移動させることができる。鉛直移動機構１４には、検査ヘッド部２０が取り付けられている。よって、鉛直移動機構１４は、検査ヘッド部２０を鉛直方向に移動させることができる。

【0030】

＜照明部＞
照明部１５は、鉛直移動機構１３に取り付けられている。照明部１５は、検査対象１７を照明する照明光Ｌ１０を出射する。照明部１５は、例えば、キセノンランプである。なお、照明部１５は、キセノンランプに限らず、検査対象１７に応じて、水銀ランプ、白色光ランプ、ＬＥＤ等の光源に適宜変えてもよい。また、照明部１５は、所定の位置に配置された光源から光ファイバ等で導いた照明光Ｌ１０を出射してもよい。

【0031】

照明部１５は、照明部１５から＋Ｚ軸方向側に配置された検査対象１７に対して、照明光Ｌ１０を出射する。例えば、照明部１５は、検査対象１７における検査面１８の反対側の裏面に照明光Ｌ１０を入射させる。これにより、照明部１５は、検査対象１７に対して、照明光Ｌ１０を透過させる。

【0032】

照明部１５は、鉛直移動機構１３によってＹ軸方向に移動する。検査対象１７は、水平移動機構１１ａ及び１１ｂによって、Ｘ軸方向に移動する。これにより、照明部１５は、検査対象１７に対して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に照明光Ｌ１０を走査させることができる。照明部１５から出射された照明光Ｌ１０は、検査対象１７を透過する。検査ヘッド部２０は、検査対象１７を透過した透過光を受光する。よって、検査ヘッド部２０は、検査対象１７を透過した透過光を検出することにより、検査対象１７を透過した透過光の画像を取得する。

【0033】

照明部１５は、複数設けられてもよい。例えば、検査対象１７の上部をスキャンして照明する上部照明部、及び、検査対象１７の下部をスキャンして照明する下部照明部が設けられてもよい。なお、図が煩雑にならないように、いくつかの照明部１５、照明光Ｌ１０のみ符号を付し、いくつかの符号を省略している。

【0034】

また、図示しないが、照明部１５は、鉛直移動機構１４または検査ヘッド部２０に配置されてもよい。例えば、鉛直移動機構１４または検査ヘッド部２０に光ファイバを導いて、＋Ｚ軸方向側から検査対象１７の検査面１８を照明光Ｌ１０で照明してもよい。照明部１５から出射された照明光Ｌ１０は、検査対象１７で反射する。検査ヘッド部２０は、検査対象１７で反射した反射光を受光してもよい。

【0035】

＜外装部＞
外装部１６は、基台１０、及び、基台１０上に配置された水平移動機構１１ａ及び１１ｂ、検査対象ホルダ１２ａ、鉛直移動機構１３、鉛直移動機構１４、照明部１５、検査ヘッド部２０を囲んでいる。本実施形態の検査装置１は、例えば、検査対象１７として、大型のフォトマスクを検査可能なものである。よって、検査装置１は大型である。それに対応して、外装部１６は、例えば、幅が５［ｍ］、奥行きが２［ｍ］、高さが３［ｍ］程度の大きさを有している。

【0036】

＜検査ヘッド部の概要＞
検査ヘッド部２０は、鉛直移動機構１４に取り付けられている。検査ヘッド部２０は、照明光Ｌ１０で照明された検査対象１７からの光を受光する。検査対象１７からの光は、照明光Ｌ１０が検査対象１７を透過した透過光、または、照明光Ｌ１０が検査対象１７で反射した反射光である。以下では、検査対象１７からの光を、検査対象１７を透過した透過光として説明する。なお、検査対象１７からの光は、検査対象で反射した反射光でもよい。検査ヘッド部２０は、－Ｚ軸方向側に配置された検査対象１７を透過した透過光を受光する。

【0037】

検査ヘッド部２０は、鉛直移動機構１４によってＹ軸方向に移動する。検査対象１７は、水平移動機構１１ａ及び１１ｂによって、Ｘ軸方向に移動する。これにより、検査ヘッド部２０は、検査対象１７に対して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に走査させることができる。具体的には、照明部１５が照明光Ｌ１０を検査対象１７に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に走査させる動作に同期させて、検査ヘッド部２０を走査させる。

【0038】

検査ヘッド部２０は、複数設けられてもよい。例えば、検査対象１７の上部をスキャンして透過光を受光する上部検査ヘッド部、及び、検査対象１７の下部をスキャンして透過光を受光する下部検査ヘッド部が設けられてもよい。なお、図が煩雑にならないように、いくつかの検査ヘッド部２０のみ符号を付し、いくつかの符号を省略している。

【0039】

＜検査ヘッド部の構成＞
次に、検査ヘッド部２０の構成を説明する。本実施形態の検査ヘッド部２０の構成を説明する前に、比較例に係る検査ヘッド部の構成を説明する。そして、比較例の検査ヘッド部の課題を説明する。その後、本実施形態の検査ヘッド部２０の構成を、比較例と対比させて説明する。これにより、本実施形態の検査ヘッド部２０の構成をより明確にする。

【0040】

＜比較例の検査ヘッド部の構成＞
比較例の検査ヘッド部を説明する。図２は、比較例に係る検査ヘッド部を例示した構成図である。図２に示すように、比較例の検査ヘッド部１２０は、筐体１３０、対物レンズ１３１、対物レンズ１３２、回転レボルバー１３３、検出器１５０を含んでいる。比較例の検査ヘッド部１２０は、透過光Ｌ２０のフォーカスを合わせる場合に、一体として、Ｚ軸方向に沿ってフォーカス動作する。例えば、フォーカス動作は、ＬＭ（Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｔｉｏｎ）ガイド等で動作軌道を保持し、リニアモータやモータ及びカム等で駆動する。

【0041】

筐体１３０は、例えば、直方体状であり、検査対象１７の＋Ｚ軸方向側に配置されている。なお、筐体１３０の形状は、直方体状に限らず、検査ヘッド部１２０を一体として、フォーカス動作できれば、光学定盤、円筒状等でもよく、形状はこだわらない。

【0042】

筐体１３０の検査対象１７側の側面には、回転レボルバー１３３が取り付けられている。すなわち、回転レボルバー１３３は、筐体１３０の－Ｚ軸方向側の側面に取り付けられている。回転レボルバー１３３は、Ｚ軸方向に延びた回転軸の周りで回転する。

【0043】

対物レンズ１３１及び対物レンズ１３２は、光軸がＺ軸方向になるように回転レボルバー１３３に取り付けられ、回転レボルバー１３３の回転によって回転する。例えば、筐体１３０の検査対象１７側の側面には、貫通孔が形成され、回転レボルバー１３３の回転によって、対物レンズ１３１または対物レンズ１３２が貫通孔の－Ｚ軸方向側の開口部に配置される。

【0044】

対物レンズ１３１及び対物レンズ１３２は、相互に異なる倍率を有している。例えば、対物レンズ１３１は、１０倍に拡大する対物レンズであり、対物レンズ１３２は、２０倍に拡大する対物レンズである。なお、対物レンズ１３１及び１３２の倍率は、１０倍及び２０倍に限らない。

【0045】

筐体１３０は、内部に、ミラー１３４、ミラー１３５、ＡＦ光源ＬＡＳ、ＡＦ光学系１４１、ＡＦセンサＳＥＮを含んでいる。

【0046】

ミラー１３４及びミラー１３５は、筐体１３０の－Ｚ軸方向側に配置されている。ミラー１３４は、対物レンズ１３１または対物レンズ１３２を透過した透過光Ｌ２０を反射するように配置されている。ミラー１３５は、ミラー１３４で反射した透過光Ｌ２０を検出器１５０に導くように配置されている。

【0047】

ＡＦ光源ＬＡＳは、オートフォーカスに用いる光を生成する。ＡＦ光源ＬＡＳは、例えば、レーザである。オートフォーカス用の光を、ＡＦ光ＡＦＬと呼ぶ。ＡＦ光ＡＦＬは、例えば、レーザ光である。

【0048】

ＡＦ光学系１４１は、ＡＦ光ＡＦＬを検査対象１７の検査面１８に導くとともに、検査対象１７の検査面１８で反射したＡＦ光ＡＦＬをＡＦセンサＳＥＮに導くように構成されている。ＡＦ光学系１４１は、ミラー１４２、２次元スキャナ１４３、レンズ１４４ａ、レンズ１４４ｂ、ミラー１４５、レンズ１４６、結像レンズ１４６ａ、ミラー１４７、レンズ１４８を含んでいる。ミラー１４７は、例えば、ダイクロイックミラーである。

【0049】

ＡＦ光源ＬＡＳから出射したＡＦ光ＡＦＬは、ミラー１４２で反射する。ミラー１４２で反射したＡＦ光ＡＦＬは、２次元スキャナ１４３に入射する。２次元スキャナ１４３は、ＡＦ光ＡＦＬの形状を調整する。２次元スキャナ１４３は、反射面及び反射面を回転させる回転モータを有している。

【0050】

２次元スキャナ１４３は、反射面を、回転軸に対して、垂直な面よりわずかに傾斜させることで、反射したＡＦ光ＡＦＬに２次元のＡＦ光ＡＦＬ軌跡（この場合は、例えば、円形状）を描かせることができる。反射面の角度は、一定であり可変できない。その結果として，反射されるＡＦ光ＡＦＬの反射角度は、一定であり可変できない。

【0051】

スキャナ１４３で反射したＡＦ光ＡＦＬは、レンズ１４４ａ、１４４ｂ、１４６、結像レンズ１４６ａを通過する。途中、ミラー１４５、１４７で反射される。ミラー１３５、１３４で反射されたのち、対物レンズ１３１、および１３２のいずれかを介して、検査対象１７の検査面１８に達する。ＡＦ光ＡＦＬは、レンズ１４４ａ、１４４ｂによって、対物レンズ１３１および１３２の瞳面に焦点を結ぶように調整される。ＡＦ動作を行うためには、ＡＦ光ＡＦＬの焦点は必ず瞳近傍に存在しなければならない。

【0052】

検査対象１７の検査面１８で反射したＡＦ光ＡＦＬは、２次元スキャナ１４３まで、光路を逆向きに戻る。すなわち、対物レンズ１３１及び対物レンズ１３２のいずれかを介して、ミラー１３４で反射し、ミラー１３５、結像レンズ１４６ａ、ミラー１４７、レンズ１４６、ミラー１４５、レンズ１４４ｂ及びレンズ１４４ａを介して、２次元スキャナ１４３に入射する。ただし、往路と復路とは、例えば、Ｘ軸方向の配置位置でずらすことにより、かわしてもよい。

【0053】

２次元スキャナ１４３で反射したＡＦ光ＡＦＬは、レンズ１４８を介して、ＡＦセンサＳＥＮに入射する。ＡＦセンサＳＥＮは、検査対象１７の検査面１８におけるＡＦ光ＡＦＬのフォーカスを検出する。

【0054】

検出器１５０上に検査面１８の像を作るためには、検査面１８と、対物レンズ１３１及び１３２との距離が設計値に保たれなければならない。ＡＦ光学系１４１は、検査面１８と、対物レンズ１３１及び１３２とのＺ軸方向の距離の変化を、ＡＦセンサＳＥＮのセンサ面上でＡＦ光ＡＦＬのフォーカスの光軸に直交する方向における位置変化に変換する。ＡＦセンサＳＥＮは、ＡＦ光ＡＦＬのフォーカスの光軸に直交する方向における位置変化を検出する。例えば、検査面１８と、対物レンズ１３１及び１３２との距離が設計値より短い場合、ＡＦ光ＡＦＬのフォーカスは、センサ面上で光軸に直交する方向に移動する。

【0055】

例えば、図示しない駆動部は、筐体１３０を＋Ｚ軸方向または－Ｚ軸方向に移動させる。これにより、検査面１８と、対物レンズ１３１及び１３２との距離を設計値に合うようにする。そうすると、検出器１５０で検出する透過光Ｌ２０のフォーカスは検査面１８に合うようになる。

【0056】

比較例の検査ヘッド部１２０においては、対物レンズ１３１から対物レンズ１３２、または、対物レンズ１３２から対物レンズ１３１に切り替える際に、回転レボルバー１３３を回転させるので、検査ヘッド部１２０の筐体１３０の内部におけるＡＦ光ＡＦＬの光路長は、ほとんど変化しない。

【0057】

しかしながら、検査対象１７を透過した透過光Ｌ２０の焦点を合わせる場合に、ＡＦセンサＳＥＮのセンシングに応じて、検査ヘッド部１２０全体を駆動させている。検査ヘッド部１２０全体としての重量は大きい。したがって、オートフォーカスさせる際に、検査ヘッド部１２０全体の重量のため、ＡＦセンサＳＥＮのセンシングに応じた追随性は低下する。このようなオートフォーカスの追随性低下の観点から、オートフォーカスの精度を向上させることが困難である。

【0058】

また、オートフォーカスさせる際に、２次元スキャナ１４３を用いて、検査対象１７の検査面１８を、ＡＦ光ＡＦＬで２次元スキャンしている。検査対象１７が、例えば、マスク面上にガラス面及びクロム面等を含むマスクの場合に、各面で反射率が異なる。このためスキャンを行なわず、反射率の異なる面の境界上でＡＦ光ＡＦＬが反射され、ＡＦセンサＳＥＮ上に達した場合、ＡＦ光ＡＦＬの位置変化を検出できない。スキャンを行うことで、境界の影響を受けずにオートフォーカス動作を行うことができる。

【0059】

＜実施形態の検査ヘッド部の構成＞
次に、本実施形態の検査ヘッド部を説明する。図３は、実施形態に係る検査ヘッド部２０を例示した構成図である。

【0060】

図３に示すように、本実施形態の検査ヘッド部２０は、可動部２１及び固定部２２を有している。可動部２１及び固定部２２は、検査対象１７を透過した透過光Ｌ２０の光軸に沿って並んで配置されている。すなわち、可動部２１及び固定部２２は、Ｚ軸方向に沿って並んで配置され、可動部２１は、固定部２２の－Ｚ軸方向側に配置されている。よって、可動部２１は、固定部２２と検査対象１７との間に配置されている。

【0061】

可動部２１及び固定部２２は、鉛直移動機構１３によって、Ｙ軸方向に沿って移動する。一方、可動部２１は、Ｚ軸方向に沿って固定部２２に対して移動可能である。検査対象１７を透過した透過光Ｌ２０の光軸をＺ軸方向とすると、可動部２１は、固定部２２に対して、透過光Ｌ２０の光軸方向に沿ったフォーカス動作を行う。例えば、フォーカス動作は、ＬＭガイド等で動作軌道を保持し、リニアモータやモータ及びカム等で駆動する。

【0062】

可動部２１は、筐体３０、対物レンズ３１、対物レンズ３２、切替部３３を含んでいる。固定部２２は、筐体４０、ＡＦ光源ＬＡＳ、ＡＦ光学系４１、ＡＦセンサＳＥＮ、光路差補正部４９、検出器５０を含んでいる。

【0063】

筐体３０は、例えば、直方体状であり、内部に、切替部３３を含んでいる。なお、筐体３０の形状は、内部に切替部３３を含み、可動部２１をフォーカス動作できれば、直方体状に限らず、光学定盤、円筒状等でもよく、形状はこだわらない。

【0064】

筐体３０の検査対象１７側の側面には、対物レンズ３１及び対物レンズ３２が取り付けられている。対物レンズ３１及び対物レンズ３２は、透過光Ｌ２０の光軸に直交する方向に並んで取り付けられている。例えば、対物レンズ３１及び対物レンズ３２は、筐体３０の－Ｚ軸方向側の側面において、Ｙ軸方向に並んで取り付けられている。対物レンズ３１及び対物レンズ３２のいずれかに入射した透過光Ｌ２０は、それぞれ、対物レンズ３１及び対物レンズ３２のいずれかを介して、筐体３０の内部に導かれる。

【0065】

対物レンズ３１及び対物レンズ３２は、相互に異なる倍率を有している。例えば、対物レンズ３１は、１０倍に拡大する対物レンズであり、対物レンズ３２は、２０倍に拡大する対物レンズである。なお、対物レンズ３１及び３２の倍率は、１０倍及び２０倍に限らない。

【0066】

切替部３３は、対物レンズ３１を透過した透過光Ｌ２０及び対物レンズ３２を透過した透過光Ｌ２０のうち、いずれかの透過光Ｌ２０を検出器５０に検出させるように透過光Ｌ２０の経路を切り替える。具体的には、切替部３３は、検出器５０に検出させる透過光Ｌ２０を、対物レンズ３１を透過したものにするか、対物レンズ３２を透過したものにするか切り替える。切替部３３は、例えば、ミラー３４、ミラー３５及び駆動部３６を含んでいる。ミラー３４は、対物レンズ３１を透過した透過光Ｌ２０を反射させる。

【0067】

ミラー３５は、駆動部３６によって移動可能である。駆動部３６は、例えば、エアシリンダである。例えば、ミラー３５は、位置Ｐ及び位置Ｑに配置できるように、駆動部３６によって移動可能である。位置Ｐにおいて、ミラー３５は、ミラー３４で反射した透過光Ｌ２０を検出器５０に対して反射する。これにより、検出器５０は、対物レンズ３１によって集光された透過光Ｌ２０を検出する。

【0068】

一方、位置Ｑにおいて、ミラー３５は、対物レンズ３２を透過した透過光Ｌ２０を遮断しないようにし、対物レンズ３２を透過した透過光Ｌ２０を検出器５０に入射させる。また、ミラー３５は、対物レンズ３１を透過した透過光Ｌ２０であって、ミラー３４で反射した透過光Ｌ２０を検出器５０に入射させないようにする。これにより、検出器５０は、対物レンズ３２によって集光された透過光Ｌ２０を検出する。

【0069】

なお、切替部３３は、検出器５０に検出させる透過光Ｌ２０を、対物レンズ３１を透過した透過光Ｌ２０にするか、対物レンズ３２を透過した透過光Ｌ２０にするか切り替えることができれば、ミラー３４、ミラー３５及び駆動部３６の構成に限らず、他の光学部材を用いてもよい。

【0070】

このように、可動部２１は、切替部３３を収納する筐体３０を含む。筐体３０には、対物レンズ３１及び対物レンズ３２が固定されている。切替部３３は、ミラー３４及びミラー３５を、透過光Ｌ２０及びＡＦ光ＡＦＬの光路に挿入する駆動部３６を含む。

【0071】

筐体４０は、例えば、直方体状であり、内部に、ＡＦ光源ＬＡＳ、ＡＦ光学系４１、ＡＦセンサＳＥＮ、光路差補正部４９を含んでいる。なお、筐体４０の形状は、内部にＡＦ光源ＬＡＳ、ＡＦ光学系４１、ＡＦセンサＳＥＮ、光路差補正部４９を含むことができれば、直方体状に限らず、例えば、光学定盤、円筒状等でもよく、形状はこだわらない。

【0072】

ＡＦ光源ＬＡＳは、比較例の検査ヘッド部１２０におけるＡＦ光源ＬＡＳと同様に、オートフォーカスに用いるＡＦ光ＡＦＬを生成する。ＡＦ光学系４１は、ＡＦ光ＡＦＬを検査面１８に導くとともに、検査面１８で反射したＡＦ光ＡＦＬをＡＦセンサＳＥＮに導く。ＡＦ光学系４１は、ミラー４２、２次元スキャナ４３、レンズ４４ａ、ミラー４５、レンズ４６、ミラー４７、結像レンズ４６ａ、レンズ４８を含んでいる。光路差補正部４９は、レンズ４４ｂ、レンズ４４ｃ及び駆動部４４ｄを含んでいる。

【0073】

ＡＦ光源ＬＡＳから出射したＡＦ光ＡＦＬは、ミラー４２で反射する。ミラー４２で反射したＡＦ光ＡＦＬは、２次元スキャナ４３に入射する。２次元スキャナ４３は、例えば、直交する２つの軸を回転軸とした反射面でＡＦ光ＡＦＬを反射する。

【0074】

２次元スキャナ４３は、反射面の角度を、連続的に可変させることにより、反射したＡＦ光ＡＦＬにより、２次元のＡＦ光ＡＦＬ軌跡を描かせることができる。比較例の２次元スキャナ１４３と異なり、反射面の角度を一定の範囲で、外部からの指令などで可変させることができる。その結果として、反射されるＡＦ光ＡＦＬの反射角度を可変させることができる。

【0075】

オートフォーカスさせる際に、２次元スキャナ４３を用いて、検査対象１７の検査面１８上にＡＦ光ＡＦＬを２次元スキャンしている。検査対象１７が、例えば、マスク面上にガラス面及びクロム面等を含むマスクの場合に、各面で反射率が異なる。このためスキャンを行なわず、反射率の異なる面の境界上でＡＦ光ＡＦＬが反射され、ＡＦセンサＳＥＮ上に達した場合、ＡＦ光ＡＦＬの位置変化を検出できない。そこで、２次元スキャンを行うことで、境界の影響を受けずにオートフォーカス動作を行うことができる。

【0076】

また、検査対象のマスクの厚さに８［ｍｍ］～２２［ｍｍ］等のバリエーションがある場合、薄いマスクに対しては可動部２１が固定部２２に対して－Ｚ軸方向に、厚いマスクに対しては、＋Ｚ軸方向に位置して検査を行うこととなる。比較例で述べたように、２次元スキャナ４３で２次元スキャンされたＡＦ光ＡＦＬは、対物レンズ３１及び３２の瞳位置に焦点を結ぶように調整されなければならない。２次元スキャナ４３の振動角を調整することで、ＡＦ光ＡＦＬの焦点を常に（どの厚さのマスクに対しても）、対物レンズ３１及び３２の瞳上に配置させることができる。

【0077】

２次元スキャナ４３で反射したＡＦ光ＡＦＬは、レンズ４４ａに入射する。レンズ４４ａは、入射したＡＦ光ＡＦＬを平行光に変換する。平行光に変換されたＡＦ光ＡＦＬは、レンズ４４ｂで集光される。ＡＦ光ＡＦＬは、レンズ４４ａ及びレンズ４４ｂ間において、平行光であり、平行光に変換されたＡＦ光は、光径を絞られてもよい。なお、後述するように、光路差補正部４９によって、例えば、レンズ４４ｂの代わりに、レンズ４４ｃが配置されてもよい。

【0078】

レンズ４４ｂで集光されたＡＦ光ＡＦＬは、ミラー４５で反射し、レンズ４６を介して、ミラー４７で反射し、結像レンズ４５ａを通る。

【0079】

切替部３３によって、透過光Ｌ２０が対物レンズ３１を通るように切り替えられている場合には、結像レンズ４６ａを通ったＡＦ光ＡＦＬは、ミラー３５及びミラー３４で反射し、対物レンズ３１を通る。そして、対物レンズ３１を通ったＡＦ光ＡＦＬは、検査対象１７の検査面１８で反射し、対物レンズ３１に入射する。その後、ＡＦ光ＡＦＬは、逆向きの光路で、２次元スキャナ４３まで戻る。すなわち、対物レンズ３１を通ったＡＦ光ＡＦＬは、ミラー３４、ミラー３５で反射し、結像レンズ４６ａを介してミラー４７で反射し、レンズ４６を介してミラー４５で反射する。そして、ミラー４５で反射したＡＦ光ＡＦＬは、レンズ４４ｂ及びレンズ４４ａを介して、２次元スキャナ４３まで戻る。２次元スキャナ４３で反射したＡＦ光ＡＦＬは、レンズ４８を通って、ＡＦセンサＳＥＮで検出される。

【0080】

一方、切替部３３によって、透過光Ｌ２０が対物レンズ３２を通るように切り替えられている場合には、結像レンズ４６ａを通ったＡＦ光ＡＦＬは、対物レンズ３２を通る。そして、対物レンズ３２を通ったＡＦ光ＡＦＬは、検査対象１７の検査面１８で反射し、対物レンズ３２に入射する。その後、ＡＦ光ＡＦＬは、逆向きの光路で、２次元スキャナ４３まで戻る。すなわち、対物レンズ３２を通ったＡＦ光ＡＦＬは、結像レンズ４６ａを介してミラー４７で反射し、レンズ４６を介してミラー４５で反射する。そして、ミラー４５で反射したＡＦ光ＡＦＬは、レンズ４４ｂ及びレンズ４４ａを介して、２次元スキャナ４３まで戻る。２次元スキャナ４３で反射したＡＦ光ＡＦＬは、レンズ４８を通って、ＡＦセンサＳＥＮで検出される。

【0081】

ＡＦセンサＳＥＮは、比較例の検査ヘッド部１２０におけるＡＦセンサＳＥＮと同様に、検査面１８と、対物レンズ３１及び３２との距離が設計値に保たれているか検出する。しかしながら、検査面１８と、対物レンズ３１及び３２との距離が設計値に保たれていない場合には、可動部２１は、固定部２２に対して、Ｚ軸方向に沿って移動する。例えば、図示しない駆動部は、可動部２１を＋Ｚ軸方向または－Ｚ軸方向に移動させる。これにより、検査面１８と、対物レンズ３１及び３２との距離が設計値に保たれるようにする。そうすることにより、検出器５０で検出する透過光Ｌ２０のフォーカスも検査面１８に合うようになる。

【0082】

このように、実施形態の検査ヘッド部２０は、ＡＦセンサＳＥＮが検出したフォーカスが合うように、固定部２２に対して、可動部２１を移動させる。よって、可動部２１は、フォーカス動作を行い、固定部２２は、フォーカス動作を行わない。

【0083】

光路差補正部４９は、ＡＦ光ＡＦＬの光路に配置され、対物レンズ３１を介した場合と対物レンズ３２を介した場合の光路長の差を補正する機能を持つ。比較例で述べたように、２次元スキャンされたＡＦ光ＡＦＬの焦点は、必ず対物レンズ３１及び３２の瞳近傍に存在しなければならないが、対物レンズ３１を介した場合と、対物レンズ３２を介した場合では、光路長に数十ｍｍの差があるため、片方しかこの条件を実現できないことになる。そこで、レンズ４４ｂと４４ｃを使い分けることで、両方の対物レンズ３１及び３２で、この条件を実現できる。例えば、対物レンズ３１を使用する場合、光路差補正部４９は、レンズ４４ｂを使用する。対物レンズ３２を使用する場合、駆動部４４ｄによって、レンズ４４ｃを移動させ、レンズ４４ｂの代わりに、レンズ４４ｃを光路に挿入することで、対物レンズ３２の瞳近傍にＡＦ光ＡＦＬの焦点を配置することができる。

【0084】

具体的には、例えば、切替部３３によって、対物レンズ３１を介した透過光Ｌ２０が検出器５０で検出されている場合に、光路差補正部４９は、レンズ４４ｂを配置させている。そして、切替部３３によって、対物レンズ３２を介した透過光Ｌ２０が検出器５０で検出されるように切り替えられた場合に、光路差補正部４９は、レンズ４４ｂをＡＦ光ＡＦＬの光路から外して、レンズ４４ｂの代わりにレンズ４４ｃを光路上に配置させる。

【0085】

これにより、対物レンズ３１を介した光路長と、対物レンズ３２を介した光路長の差が補正され、ＡＦ動作が可能となる。この場合には、光路差補正部４９は、レンズ４４ｂ及びレンズ４４ｃを含み、レンズの屈折率及びレンズの曲率半径を用いて、光路差を補正する。

【0086】

対物レンズ３１を介したＡＦ光ＡＦＬの光路長と、対物レンズ３２を介したＡＦ光ＡＦＬの光路長との差は、例えば、ミラー３４とミラー３５との間の距離、対物レンズ３１の厚さと対物レンズ３２の厚さとの差、対物レンズ３１の焦点距離と対物レンズ３２の焦点距離との差、等による。なお、光路長の差は、これらのうちのいずれかを含んでもよいし、これら以外の原因を含んでもよい。

【0087】

＜検査方法＞
次に、実施形態に係る検査装置１を用いた検査方法及びフォーカス調整方法を説明する。まず、検査方法を説明する。図４は、実施形態に係る検査方法を例示したフローチャート図である。

【0088】

図４のステップＳ１１に示すように、検査対象１７を照明光で照明する。例えば、照明部１５及び検査ヘッド部２０を検査対象１７の所定の検査領域に移動させる。照明部１５及び検査ヘッド部２０を所定の検査領域に移動させる際には、例えば、水平移動機構１１を用いて、検査対象１７をＸ軸方向に移動させ、鉛直移動機構１３及び１４を用いて、照明部１５及び検査ヘッド部２０をＹ軸方向に移動させる。

【0089】

また、ステップＳ１２に示すように、検査対象１７をＡＦ光ＡＦＬでスキャンさせる。具体的には、ＡＦ光ＡＦＬを、対物レンズ３１または対物レンズ３２のいずれかを介して検査対象１７の検査面１８に対して照射させ、２次元スキャン４３を用いて、検査面１８を２次元スキャンさせる。

【0090】

次に、ステップＳ１３に示すように、検査対象１７からのＡＦ光ＡＦＬをＡＦセンサＳＥＮで受光させる。

【0091】

次に、ステップＳ１４に示すように、フォーカスを調整する。例えば、対物レンズ３１等を切り替えた場合には、対物レンズ３１を使用する場合、及び、対物レンズ３２を使用する場合に、ＡＦ光学系４１の焦点を、それぞれ、対物レンズ３１、及び、対物レンズ３２の各瞳近傍に配置するように補正する。そして、ＡＦセンサＳＥＮで受光したＡＦ光ＡＦＬに基づいて、可動部２１をＺ軸方向に沿って移動させることにより、透過光Ｌ２０のフォーカスを調整する。

【0092】

次に、ステップＳ１５に示すように、検査対象１７からの光を正しく検出する。例えば、検査対象１７を透過した透過光Ｌ２０を検出器５０で検出する。そして、検出した透過光Ｌ２０から、検査対象１７の検査面１８のフォーカスが合った画像を取得する。これにより、検査対象１７の検査面１８を検査する。

【0093】

次に、ステップＳ１６に示すように、検査が終了したか判断する。検査対象１７において、検査すべき検査領域が残っている場合には、ステップＳ１１に戻り、照明部１５及び検査ヘッド部２０を、次の検査領域に移動して、ステップＳ１１～ステップＳ１５を繰り返す。一方、検査対象１７において、検査すべき検査領域をすべて検査した場合には、検査を終了する。

【0094】

＜フォーカス調整方法＞
次に、フォーカス調整方法を説明する。図５は、実施形態に係るフォーカス調整方法を例示したフローチャート図である。

【0095】

図５のステップＳ２１に示すように、対物レンズを選択する。例えば、所望の対物レンズ３１を透過した透過光Ｌ２０を検出器５０に検出させる。所望の対物レンズ３１が選択されていない場合には、切替部３３によって、対物レンズ３１を透過した透過光Ｌ２０を検出器５０に検出させるように透過光Ｌ２０の経路を切り替える。

【0096】

次に、ステップＳ２２に示すように、光路差を補正する。例えば、対物レンズ３１を介したＡＦ光ＡＦＬの光路長と、対物レンズ３２を介したＡＦ光ＡＦＬの光路長の差によって起こるＡＦ光ＡＦＬの焦点と対物レンズの瞳位置のずれを、光路差補正部４９のレンズ４４ｂと４４ｃを切り替えることで補正する。これにより、検査面１８と対物レンズ３１または３２との間のＡＦ光ＡＦＬを平行にする。

【0097】

次に、ステップＳ２３に示すように、フォーカスを合わせる。例えば、ＡＦ光源ＬＡＳにより生成させたＡＦ光ＡＦＬを、ＡＦ光学系４１によって、検査面１８に導くとともに、検査面１８で反射したＡＦ光ＡＦＬをＡＦセンサＳＥＮに導くようにする。そして、ＡＦセンサＳＥＮが検出したフォーカスが合うように、可動部２１を、固定部２２に対して、Ｚ軸方向に沿って移動させる。このようにして、検査対象１７を透過した透過光Ｌ２０のフォーカスを調整することができる。

【0098】

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態の検査装置１において、検査ヘッド部２０は、可動部２１及び固定部２２を有している。検査ヘッド部２０は、検査対象１７を透過した透過光Ｌ２０のフォーカスを合わせる場合に、ＡＦセンサＳＥＮのセンシングに応じて、可動部２１を駆動させている。検査ヘッド部２０は、固定部２２をフォーカス動作させていない。よって、重量が大きい検査ヘッド部１２０全体をフォーカス動作させる必要がない。これにより、フォーカス動作させる可動部２１を軽量化することができ、オートフォーカスの追随性を向上させることができる。

【0099】

また、対物レンズ３１及び対物レンズ３２を切り替える際に、比較例と異なり、重量が大きい回転レボルバー１３３を用いていない。これにより、可動部２１をさらに軽量化することができ、オートフォーカスの追随性を向上させることができる。

【0100】

また、検査ヘッド部２０は、光路差補正部４９を有している。よって、対物レンズ３１を使用する場合、及び、対物レンズ３２を使用する場合に、ＡＦ光学系４１の焦点を、それぞれ、対物レンズ３１、及び、対物レンズ３２の各瞳近傍に配置するように補正する。これにより、対物レンズ３１及び対物レンズ３２を切り替える際に、ＡＦ光源ＬＡＳからＡＦセンサＳＥＮに至るまでのＡＦ光ＡＦＬの光路長を等しくすることができる。よって、オートフォーカスの精度を向上させることができる。以下で、光路差の補正の効果を、図を参照して説明する。

【0101】

図６～図８は、実施形態に係る検査ヘッド部２０において、ＡＦ光ＡＦＬの光路を例示した図である。ＡＦ光学系４１の重要な点の一つは、対物レンズ３１及び３２と、検査面１８との間で、ＡＦ光ＡＦＬが平行となることである。図６に示すように、例えば、ＡＦ光ＡＦＬは、対物レンズ３２及び光路差補正部４９のレンズ４４ｂを通る状態とされている。この場合に、対物レンズ３２と、検査面１８との間のＡＦ光ＡＦＬは、平行となっている。

【0102】

ここで、図７に示すように、対物レンズ３２を対物レンズ３１に切り替えた場合には、ミラー３４とミラー３５との間の距離Ａの分だけ、光路が長くなるので、対物レンズ３１と、検査面１８との間のＡＦ光ＡＦＬは、平行にならない。

【0103】

そこで、図８に示すように、光路差補正部４９において、レンズ４４ｂを外して、レンズ４４ｃに切り替える。これにより、ミラー３４とミラー３５との間の距離Ａの分を補正し、対物レンズ３２と、検査面１８との間のＡＦ光ＡＦＬを平行にすることができる。

【0104】

また、オートフォーカスさせる際に、２次元スキャナ４３を用いて、検査対象１７の検査面１８をＡＦ光ＡＦＬでスキャンしている。２次元スキャナ４３は、直交する２つの軸を回転軸とした反射面でＡＦ光を反射する。オートフォーカス性能向上のためには、２次元スキャナ４３は、各回転軸で振動する周波数が高いこと、平均化のためスキャンする距離がなるべく長いことが望ましい。

【0105】

図９は、実施形態に係る検査ヘッド部２０において、ＡＦ光ＡＦＬの光路を例示した図である。図９に示すように、検査対象１７がフォトマスクの場合に、マスクの厚さが変わると、距離Ｂが変化する。これによって、距離Ｂの変化分だけ、ＡＦ光ＡＦＬの焦点と、対物レンズ３１または３２の瞳がずれることになる。この場合には、距離Ｂの変化量が小さいため、レンズ４４ｂ及び４４ｃを切り替えるのではなく、２次元スキャナ４３の振動角を変更する。これにより、対物レンズ３１または３２と、検査面１８との間のＡＦ光ＡＦＬを、平行にすることができる。このように、２次元スキャナ４３の振動角を調整することで、ＡＦ光ＡＦＬの焦点を常に（どの厚さのマスクに対しても）、対物レンズ３１及び３２の瞳上に配置させることができる。

【0106】

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。

【符号の説明】

【0107】

１ 検査装置
１０ 基台
１１ａ、１１ｂ 水平移動機構
１２ａ 検査対象ホルダ
１２ｂ 左移動バー
１２ｃ 右移動バー
１２ｄ 左サポート
１２ｅ 右サポート
１３ 鉛直移動機構
１４ 鉛直移動機構
１５ 照明部
１６ 外装部
１７ 検査対象
１８ 検査面
２０、１２０ 検査ヘッド部
２１ 可動部
２２ 固定部
３０、４０ 筐体
３１、３２ 対物レンズ
３３ 切替部
３４、３５ ミラー
３６ 駆動部
４１ ＡＦ光学系
４２ ミラー
４３ ２次元スキャナ
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４６、４８ レンズ
４４ｄ 駆動部
４５、４７ ミラー
４６ａ 結像レンズ
４９ 光路差補正部
５０ 検出器
１３０ 筐体
１３１、１３２ 対物レンズ
１３３ 回転レボルバー
１３４、１３５ ミラー
１４１ ＡＦ光学系
１４２ ミラー
１４３ ２次元スキャナ
１４４ａ、１４４ｂ、１４６、１４８ レンズ
１４５、１４７ ミラー
１４６ａ 結像レンズ
１５０ 検出器
ＡＦＬ ＡＦ光
Ｌ１０ 照明光
Ｌ２０ 透過光
ＬＡＳ ＡＦ光源
ＳＥＮ ＡＦセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】