CN107076957A - 固体浸没透镜保持器及图像取得装置 - Google Patents

固体浸没透镜保持器及图像取得装置 Download PDF

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Abstract

固体浸没透镜保持器(8)具备：第1构件(70)，其具有以球面部(6a)的一部分向物镜(21)侧突出的方式将球面部(6a)配置于内部的第1开口(71)；及第2构件(80)，其具有以抵接面(6f)向与物镜(21)侧相反侧突出的方式将抵接部(6d)配置于内部的第2开口(87)。第1构件(70)具有配置于第1开口(71)的物镜(21)侧的3个板构件(93)。在3个板构件(93)的各个，设置有构成为能够与球面部(6a)接触的突出部(73)。

Description

固体浸没透镜保持器及图像取得装置
技术领域
本发明的一个方面涉及一种固体浸没透镜保持器及具备固体浸没透镜保持器的图像取得装置。
背景技术
作为用于获得观察对象物的放大图像的透镜，已知有固体浸没透镜(SIL：SolidImmersion Lens)。固体浸没透镜是例如呈半球形状或称为魏尔斯特拉斯(Weierstrass)球的超半球形状且尺寸为1mm～5mm左右的微小透镜。若使该固体浸没透镜紧贴于观察对象物的表面而设置，则数值孔径(NA)及倍率同时扩大，因而可实现较高的空间分辨率下的观察。
作为用于在物镜的前方(观察对象物侧)保持这样的固体浸没透镜的固体浸没透镜保持器，已知有例如专利文献1所记述的固体浸没透镜保持器。专利文献1所记述的固体浸没透镜保持器具有大于固体浸没透镜的球面部的收纳空间，可摇动地保持固体浸没透镜。由此，在使固体浸没透镜的底面(抵接面)抵接于观察对象物并紧贴时，在固体浸没透镜保持器内固体浸没透镜摇动而抵接面顺着观察对象物的表面而紧贴，从而能够达成固体浸没透镜与观察对象物的良好的紧贴。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-201407号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述专利文献1的固体浸没透镜保持器中，与固体浸没透镜的球面部接触的部分由具有与球面部相同的曲率的透镜支承面构成。在该构成中，由于球面部与透镜支承面面接触，因而接触面积变大。因此，在紧贴时，由于作用于固体浸没透镜的摩擦力而抑制了固体浸没透镜与固体浸没透镜保持器的摇动，从而存在固体浸没透镜的抵接面难以顺着观察对象物的表面的担忧。
本发明的一个方面的目的在于，提供一种能够容易地使固体浸没透镜顺着观察对象物而紧贴的固体浸没透镜保持器及具备固体浸没透镜保持器的图像取得装置。
解决问题的技术手段
本发明的一个方面所涉及的固体浸没透镜保持器是在物镜的前方保持固体浸没透镜的固体浸没透镜保持器，固体浸没透镜具有：球面部，其与物镜相对地配置；及抵接部，其包含抵接于观察对象物的抵接面；固体浸没透镜保持器具备：第1构件，其具有以球面部的一部分向物镜侧突出的方式将球面部配置于内部的第1开口；及第2构件，其具有以抵接面向与物镜侧相反侧突出的方式将抵接部配置于内部的第2开口；第1构件具有配置于第1开口的物镜侧的3个板部，在3个板部的各个，设置有构成为能够与球面部接触的突出部。
根据该固体浸没透镜保持器，以3个突出部与固体浸没透镜的球面部接触，因而可缩小相对于固体浸没透镜的接触面积。由此，能够缩小在固体浸没透镜摇动时对固体浸没透镜作用的摩擦力，可容易地滑动固体浸没透镜与固体浸没透镜保持器。其结果，能够容易地使固体浸没透镜顺着观察对象物而紧贴。
本发明的一个方面所涉及的固体浸没透镜保持器中，3个突出部也可以以120度间隔设置于第1开口的周向上。该情况下，能够在突出部接触于球面部时对固体浸没透镜的球面部均匀地施加力。由此，能够容易地使固体浸没透镜顺着观察对象物而紧贴。
本发明的一个方面所涉及的固体浸没透镜保持器中，通过3个突出部与球面部的接触位置、及球面部的曲率中心的直线可相对于物镜的光轴以15～65度的范围相交。该情况下，能够确保固体浸没透镜与固体浸没透镜保持器之间的良好的滑动。
本发明的一个方面所涉及的固体浸没透镜保持器中，3个突出部可构成为相对于球面部线接触。该情况下，可进一步缩小突出部相对于固体浸没透镜的接触面积，可更容易地滑动固体浸没透镜与固体浸没透镜保持器。由此，能够更容易地使固体浸没透镜顺着观察对象物而紧贴。
本发明的一个方面所涉及的固体浸没透镜保持器中，3个突出部与球面部的接触位置可位于以第1开口的中心为中心的圆周上。该情况下，能够在突出部接触于球面部时对固体浸没透镜的球面部均匀地施加力。由此，能够容易地使固体浸没透镜顺着观察对象物而紧贴。
本发明的一个方面所涉及的固体浸没透镜保持器中，3个板部也可以沿物镜的光轴的方式配置。3个板部也可以沿以第1开口的中心为中心的圆的径向的方式形成。该情况下，能够确保物镜的视野。
本发明的一个方面所涉及的图像取得装置具备：平台，其保持观察对象物；物镜，其以与平台上的观察对象物相对峙的方式配置；上述固体浸没透镜保持器，其在物镜的前方保持固体浸没透镜；摄像装置，其经由固体浸没透镜及物镜对来自观察对象物的光进行摄像，并输出图像数据；及图像制作装置，其基于图像数据而制作观察对象物的图像；固体浸没透镜具有：球面部，其与物镜相对地配置；及抵接部，其包含抵接于观察对象物的抵接面；固体浸没透镜保持器具备：第1构件，其具有以球面部的一部分向物镜侧突出的方式将球面部配置于内部的第1开口；及第2构件，其具有以抵接面向与物镜侧相反侧突出的方式将抵接部配置于内部的第2开口；第1构件具有自第1开口的内表面向第1开口的中心侧延伸且与球面部接触的3个突出部。
根据该图像取得装置，固体浸没透镜保持器以3个突出部与固体浸没透镜的球面部接触，因而可缩小相对于固体浸没透镜的接触面积。由此，能够缩小在固体浸没透镜摇动时对固体浸没透镜作用的摩擦力，可容易地滑动固体浸没透镜与固体浸没透镜保持器。其结果，能够容易地使固体浸没透镜顺着观察对象物而紧贴。因此，可取得清晰的观察对象物的图像。
发明的效果
根据本发明的一个方面，可提供一种能够容易地使固体浸没透镜顺着观察对象物而紧贴的固体浸没透镜保持器及具备固体浸没透镜保持器的图像取得装置。
附图说明
图1是表示具备实施方式的固体浸没透镜保持器的半导体检查装置的构成图。
图2是表示物镜及固体浸没透镜保持器的构成图。
图3是自物镜侧观察固体浸没透镜保持器的图。
图4是图2的主要部分放大图。
图5是图4的V-V线截面图。
图6(a)是表示固体浸没透镜抵接于观察对象物前的状态的图，(b)是表示固体浸没透镜抵接于观察对象物的状态的图。
具体实施方式
以下，与附图一起对本发明所涉及的固体浸没透镜保持器的优选的实施方式进行说明。再者，在各图中，对相同或对应的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
图1是表示具备实施方式的固体浸没透镜保持器的半导体检查装置(图像取得装置)的构成图。图2是表示物镜及固体浸没透镜保持器的构成图。图3是自物镜侧观察固体浸没透镜保持器的图。图4是图2的主要部分放大图。图5是图4的V-V线截面图。图6(a)是表示固体浸没透镜抵接于观察对象物前的状态的图，图6(b)是表示固体浸没透镜抵接于观察对象物的状态的图。再者，图1、2、4中，表示固态透镜抵接于观察对象物的试样观察时的状态。以下的说明中，相对于固体浸没透镜以物镜侧为上侧、以观察对象物侧为下侧进行说明。
如图1及图2所示，半导体检查装置(图像取得装置)1例如是如下检查装置：将作为试样10的模具(mold)型半导体器件具有的半导体器件11(参照图2)作为观察对象物，取得半导体器件11的图像并检查其内部信息。
所谓“模具型半导体器件”是半导体器件11通过树脂12而被铸模后的器件。另外，作为“内部信息”，包含半导体器件的电路图案或来自半导体器件的微弱发光。作为该微弱发光，可列举起因于基于半导体器件的缺陷的异常部位的发光、或伴随着半导体器件中的晶体管的开关动作的瞬间发光等。此外，“内部信息”中也包含基于半导体器件的缺陷的发热。
试样10中，以埋设于树脂12内的半导体器件11的背面露出的方式，切削树脂12。试样10通过以半导体器件11的背面朝上的方式载置于设置于观察部A的平台2上，从而被保持于平台2。这样，切削试样10的一部分而使半导体器件11的背面露出，因而半导体器件11位于切削树脂12而成的凹部13的底面。再有，半导体检查装置1在本实施方式中，检查半导体器件11的图示下表面(形成于半导体器件11的基板表面的集成电路等)。
半导体检查装置1具备进行半导体器件11的观察的观察部A、控制观察部A的各部的动作的控制部B、及进行半导体器件11的检查所需要的处理或指示等的解析部C。
观察部A具备：作为取得来自半导体器件11的图像的图像取得单元的高灵敏度相机3及激光扫描光学系统(LSM：Laser Scanning Microscope(激光扫描显微镜))单元4、包含显微镜5的物镜21的光学系统20、用于获得半导体器件11的放大观察图像的固体浸没透镜6(参照图2)、及使它们在相互正交的X-Y-Z方向上各自移动的X-Y-Z平台7。物镜21配置于高灵敏度相机3及LSM单元4与半导体器件11之间，且以与半导体器件11相对峙的方式配置。
光学系统20除上述物镜21之外具备相机用光学系统22、及LSM单元用光学系统23。物镜21设置有多个倍率不同的构件且可切换。另外，物镜21具有修正环24(参照图2)，可通过调整修正环24准确地将焦点对准欲观察的部位。相机用光学系统22将通过了固体浸没透镜6及物镜21的来自半导体器件11的光导向高灵敏度相机3(光检测器)。高灵敏度相机3输出用于制作半导体器件11的电路图案等图像的图像数据。在高灵敏度相机3，搭载有CCD区域影像传感器或CMOS区域影像传感器等。另外，高灵敏度相机3也可为InGaAs相机或InSb相机、MCT相机等。
另一方面，LSM单元用光学系统23将来自LSM单元4的红外激光利用分束器(未图示)反射至物镜21侧而导向半导体器件11。LSM单元用光学系统23将通过固体浸没透镜6及物镜21而朝向高灵敏度相机3的来自半导体器件11的反射激光导向LSM单元4。
该LSM单元4将红外激光在X-Y方向上扫描并出射至半导体器件11侧，另一方面，利用雪崩光电二极管或光电二极管、光电倍增管、超导单一光子检测器等光检测器4a检测来自半导体器件11的反射光。该检测光的强度成为反映出半导体器件11的电路图案的强度。因此，LSM单元4的光检测器4a通过LSM单元4使红外激光在半导体器件11上X-Y扫描，输出用于制作半导体器件11的电路图案等图像的图像数据。
X-Y-Z平台7是用于使高灵敏度相机3、LSM单元4、光学系统20及固体浸没透镜6等在X-Y方向(水平方向；相对于作为观察对象物的半导体器件11成为平行的方向)及正交于其的Z方向(垂直方向)的各个上根据需要而移动的可动平台。
控制部B具备相机控制器31、激光扫描(LSM)控制器32、及外围控制器33。相机控制器31与高灵敏度相机3电性耦合。LSM控制器32与LSM单元4电性耦合。相机控制器31及LSM控制器32通过各自控制高灵敏度相机3及LSM单元4的动作，而控制在观察部A进行的半导体器件11的观察的执行(图像的取得)或观察条件的设定等。
外围控制器33与X-Y-Z平台7及LSM单元4电性耦合。外围控制器33通过控制X-Y-Z平台7的动作，而控制高灵敏度相机3、LSM单元4及光学系统20等向与半导体器件11的观察位置对应的位置的移动、定位、对焦等。另外，外围控制器33驱动安装于物镜21的修正环调整用马达25，而调整修正环24。
解析部C具备图像解析部41与指示部42，且由包含处理器的计算机构成。解析部C与相机控制器31、LSM控制器32、及外围控制器33电性耦合。图像解析部41通过处理器，基于自相机控制器31及LSM控制器32输出的图像信息(图像数据)制作图像，并实施必要的解析处理等。指示部42通过处理器，参照来自操作者的输入内容或由图像解析部41获得的解析内容等，经由控制部B，进行关于观察部A的半导体器件11的检查的执行的必要的指示。另外，对通过解析部C取得或解析的图像、数据等，根据需要显示于连接于解析部C的显示设备43。解析部C构成图像制作装置。
如图2～4所示，固体浸没透镜6是具有半球形状的微透镜，且通过固体浸没透镜保持器8保持于物镜21的下方(前方)。即，固体浸没透镜保持器8以将固体浸没透镜6配置于物镜21的光轴L上的方式保持固体浸没透镜6。如图4所示，固体浸没透镜6具备与物镜21相对地配置的球面部(球面)6a、及抵接于半导体器件11的抵接部6d。固体浸没透镜6配置于物镜21的光轴L上，且以抵接部6d与半导体器件11抵接(载置于半导体器件11上)。
球面部6a呈半球形状，且构成固体浸没透镜6的上部。球面部6a具有成为相对于物镜21的光的输入输出面的球面状的上表面6b、及与上表面6b的缘部连续的圆柱周面6c。抵接部6d以自球面部6a的底面向与上表面6b侧相反侧凸出的方式形成，且构成固体浸没透镜6的下部。抵接部6d具有与圆柱周面6c连续的倾斜面6e、及与倾斜面6e连续且与固体浸没透镜6的厚度方向(图4中的上下方向)垂直地延伸的平区形状的抵接面6f。如图4所示，侧视时，延长了倾斜面6e的直线的交点与固体浸没透镜6的球心(球面部6a的曲率中心)X一致。在半导体器件11的观察时，抵接面6f抵接并紧贴于半导体器件11的观察位置(图示上表面)。再者，抵接面6f并不限于平面形状。
具体而言，固体浸没透镜6由与半导体器件11的基板材料实质上相同或接近其折射率的高折射率材料构成。作为该高折射率材料的代表例，可列举Si、GaP、GaAs等。通过使固体浸没透镜6光学紧贴于半导体器件11的基板表面，而将半导体器件11本身作为固体浸没透镜6的一部分利用。根据利用固体浸没透镜6的半导体器件11的背面解析，在将物镜21的焦点对准形成于半导体器件11的基板表面的集成电路时，通过固体浸没透镜6的效果，可在半导体器件11中通过数值孔径(NA)较高的光束，从而可期待高分辨率化。
固体浸没透镜6的透镜形状由像差消失的条件决定。在具有半球形状的固体浸没透镜6中，其球心(球面部6a的曲率中心)X成为焦点。此时，数值孔径(NA)及倍率均成为n倍。再者，固体浸没透镜6的形状并非限定于半球形状，也可为例如魏尔斯特拉斯形状。
形成本实施方式的特征的固体浸没透镜保持器8可将这样的固体浸没透镜6适宜地保持于物镜21的下方(前方)。固体浸没透镜保持器8由例如铝等金属形成。固体浸没透镜保持器8如图2及图3所示具备安装于物镜21的下端部的筒状的主体部61、及设置于主体部61的半导体器件11侧(与物镜21相反侧)并保持固体浸没透镜6的透镜保持部65。
主体部61在其内部，向固体浸没透镜6侧通过自LSM单元4输出的光，且向物镜21侧通过由半导体器件11反射并自固体浸没透镜6输出的光。主体部61具有外插并螺接于物镜21的下端部的圆筒状的周壁部62。通过将周壁部62与物镜21的下端部螺接，而在物镜21的光轴L上定位固体浸没透镜保持器8的中心。固体浸没透镜保持器8所保持的固体浸没透镜6的位置通过X-Y-Z平台7的驱动调整。
主体部61具有在周壁部62与透镜保持部65之间延伸的延伸壁部63。延伸壁部63以在任一部分均位于较透镜保持部65更靠近半径方向外侧的方式形成。延伸壁部63具有：圆筒状的第1壁部63a，其与周壁部62连续且与物镜21的光轴L平行地延伸；及圆形平板状的第2壁部63b，其与第1壁部63a连续且与第1壁部63a正交并向主体部61的中央侧延伸。在第2壁部63b的中心部，设置有中心位于物镜21的光轴L上的圆形的开口64。透镜保持部65与开口64的内表面连续。
如图2～5所示，透镜保持部65具有：第1构件70，其与主体部61一体地形成；及圆筒状的第2构件80，其安装于第1构件70的半导体器件11侧。第1构件70具有环部91、与环部91连续的3个板构件(板部)93、及将3个板构件93与主体部61相互连结的连结部95。
环部91呈以物镜21的光轴L为中心的圆环状。环部91在其内侧，形成中心P1位于物镜21的光轴L上的圆形的第1开口71。第1开口71的内径小于开口64的内径。如图4所示，第1开口71的内表面包含随着朝向物镜21(参照图2)侧而向中心P1侧倾斜的锥状的倾斜面71a。在环部91的半导体器件11(参照图2)侧的端部，设置有配置下述的第2构件80的凸部83的凹部92。凹部92形成为以物镜21的光轴L为轴的环状，且正交于其周向的截面呈矩形状。凹部92在环部91的半导体器件11侧的面与外周面开口。
3个板构件93配置于第1开口71的物镜21侧。如图2所示，3个板构件93呈大致矩形板状。如图2及图3所示，3个板构件93以沿物镜21的光轴L的方式配置。如图3所示，3个板构件93自物镜21侧观察时构成为如下所述。即，3个板构件93以沿以第1开口71的中心P1(开口64的中心)为中心的圆的径向的方式形成。3个板构件93的中心线S通过中心P1上。3个板构件93等间隔(120度间隔)地配置于第1开口71的周向上。
3个板构件93在中心P1侧相互连接而一体化。由此，可抑制板构件93的振动。3个板构件93与环部91一体地形成，且在半导体器件11侧与环部91连续。如图5所示，在本实施方式中，3个板构件93与环部91的连接部94的外表面以不形成边角部而圆滑地连续的方式弯曲。由此，可稳定地连接板构件93与环部91，而抑制板构件93的振动。
如图2及图3所示，连结部95在开口64的半径方向上板状地延伸。如图3所示，在连结部95中，开口64的周向上的宽度随着朝向中心P1侧而连续减少。
如图4及图5所示，在3个板构件93的各个，设置有向半导体器件11侧(球面部6a的曲率中心X侧)突出的突出部73。突出部73构成为能够与固体浸没透镜6的球面部6a接触。如图4所示，3个突出部73呈山形突出。3个突出部73在板构件93中，设置于位于较环部91更靠近物镜21侧的底面96。底面96与物镜21的光轴L正交，且与球面部6a的上表面6b分离。
如图5所示，3个突出部73在通过与固体浸没透镜6的球面部6a的接触位置且与物镜21的光轴L正交的截面中，构成为如下所述。即，3个突出部73设置于第1开口71的内侧，且与球面部6a相对。3个突出部73等间隔(120度间隔)地设置于第1开口71的周向上。3个突出部73的前端(前端缘)74弯曲，且位于以中心P1为中心的圆周R上。自3个突出部73的前端74至中心P1的距离小于球面部6a的外径。在板构件93的厚度方向上，突出部73的厚度形成为板构件93的厚度以下。由此，在板构件93的厚度方向上，突出部73不会自板构件93突出，而可确保物镜21的视野。在本实施方式中，3个突出部73的厚度形成为与板构件93的厚度相同。
如图4所示，第2构件80具有：圆筒状的主体部81；及底面部85，其设置于主体部81的半导体器件11侧的端部。主体部81的内径稍大于固体浸没透镜6的球面部6a的外径。在主体部81的物镜21侧的端部，形成有向物镜21侧突出的凸部83。凸部83形成为以物镜21的光轴L为轴的环状，且正交于其周向的截面呈矩形状。通过将凸部83配置于环部91的凹部92内且抵接于凹部92的内表面，而将第2构件80相对于环部91定位。凸部83与凹部92通过例如粘结、嵌合、或卡止构造等固定方式的至少1种而相互固定。卡止构造包含例如爪、及卡止该爪的孔。也可取代通过该固定方式进行的固定或除此以外，通过螺栓等紧固构件将第2构件80紧固于环部91。再者，也可在主体部81设置凸部，且在环部91设置凹部。
底面部85呈圆形平板状。在底面部85的中心部，形成有中心P2位于物镜21的光轴L上的圆形的第2开口87。第2开口87的内径小于固体浸没透镜6的球面部6a的外径。第2开口87的内表面包含随着朝向半导体器件11侧而向中心P2侧倾斜的锥状的倾斜面87a。倾斜面87a相对于物镜21的光轴L的倾斜角度与固体浸没透镜6的倾斜面6e相对于物镜21的光轴L的倾斜角度一致。
此处，在透镜保持部65保持固体浸没透镜6时，以球面部6a(上表面6b)的一部分向物镜21侧突出的方式将球面部6a配置于第1构件70的第1开口71的内部，且以抵接面6f向半导体器件11侧突出的方式将抵接部6d配置于第2构件80的第2开口87的内部，而在形成于第1构件70与第2构件80之间的收纳空间内收纳固体浸没透镜6。继而，通过上述固定方式或紧固构件，固定第1构件70与第2构件80。
在该状态下，如上所述自3个突出部73的前端74至中心P1的距离小于球面部6a的外径，因而可通过第1构件70限制固体浸没透镜6向物镜21侧的脱离。另外，第2开口87的半径小于球面部6a的半径，因而也通过第2构件80限制固体浸没透镜6向半导体器件11侧的脱离。
通过3个突出部73、主体部81、及底面部85形成的收纳空间稍大于固体浸没透镜6的球面部6a。因此，透镜保持部65相对于固体浸没透镜6晃动，换言之具有间隙(空隙)。透镜保持部65在固体浸没透镜6抵接于半导体器件11前的状态下，如图6(a)所示，在箭头Y方向上可摇动地保持固体浸没透镜6。此时，固体浸没透镜6以倾斜面6e接触于倾斜面87a的状态，被支撑于第2构件80(底面部85)。如上所述，在本实施方式中，倾斜面87a的倾斜角度与固体浸没透镜6的倾斜面6e的倾斜角度一致。因此，成为倾斜面6e与倾斜面87a平行的状态。由此，将固体浸没透镜6相对于透镜保持器65(板构件93)定位。
若自该状态使抵接面6f抵接于半导体器件11，则如图6(b)所示，固体浸没透镜6自第2构件80离开，球面部6a接触于3个突出部73。此时，由于具有上述的间隙，因而固体浸没透镜6摇动或旋转而抵接面6f顺着半导体器件11的表面而紧贴，从而能够获得固体浸没透镜6与半导体器件11的良好的紧贴。例如，即使在半导体器件11相对于光轴L倾斜的情况下，也能够进行半导体器件11的观察。
在本实施方式中，固体浸没透镜6与透镜保持部65仅在3个突出部73与球面部6a的接触部位接触，因而接触面积较小。因此，在固体浸没透镜6摇动时作用的摩擦力变小。其结果，固体浸没透镜6与透镜保持部65容易滑动，而能够容易地使固体浸没透镜6顺着半导体器件11而紧贴。再者，即使如上所述固体浸没透镜6摇动，由于以固体浸没透镜6观察的位置与球心X一致，因而不存在对观察的影响。
参照图4及图5，说明固体浸没透镜6抵接于半导体器件11的状态。在该状态下，成为抵接面6f被向物镜21侧按压，而3个突出部73与固体浸没透镜6的球面部6a(上表面6b)接触的状态。具体而言，3个突出部73在前端74，相对于球面部6a在周向上线接触。如上所述，3个突出部73的前端74位于以中心P1为中心的圆周R上，因而3个突出部73与球面部6a的接触位置也位于圆周R上。在本实施方式中，通过该接触位置与球面部6a的曲率中心X的直线Z与物镜21的光轴L所成的角度θ形成为20度。
其次，对利用半导体检查装置1取得半导体器件11的图像的方法的一例进行说明。
首先，通过显微镜5具有的多个物镜21中未安装固体浸没透镜6的物镜21，特定出以固体浸没透镜6观察半导体器件11的位置。该观察位置的特定通过由指示部42经由外围控制器33使X-Y-Z平台7驱动而进行。
在特定出观察位置的后，切换为安装有固体浸没透镜保持器8的物镜21而进行观察。此时，指示部42通过根据固体浸没透镜保持器8保持的固体浸没透镜6的特性(固体浸没透镜6的厚度、或折射率等)、半导体器件11的基板厚度、基板材质等，经由外围控制器33驱动修正环调整用马达25而将修正环24对准合适的位置。
指示部42通过根据上述固体浸没透镜6的特性等经由外围控制器33驱动X-Y-Z平台7而将固体浸没透镜6按压并紧贴于半导体器件11。此时，通过如上所述固体浸没透镜6在透镜保持部65内摇动而抵接面6f顺着半导体器件11的表面紧贴，而可获得固体浸没透镜6与半导体器件11的良好的紧贴。
指示部42通过经由外围控制器33驱动X-Y-Z平台7而实施物镜21的对焦。继而，在物镜21的焦点对准了的状态下，指示部42经由LSM控制器32及相机控制器31，利用LSM单元4及高灵敏度相机3等实施半导体器件11的观察。
在该观察中，自LSM单元4输出的红外激光通过物镜21输出至试样10侧。自物镜21输出的光通过主体部61内而自固体浸没透镜6的上表面6b入射于固体浸没透镜6并朝向半导体器件11输出。继而，被红外激光照射而自半导体器件11反射的光(反射光)再次入射于固体浸没透镜6并自固体浸没透镜6的上表面6b输出。更具体而言，来自半导体器件11的反射光自上表面6b中较第1开口71更靠近内侧的部分输出。
自该固体浸没透镜6输出的反射光通过主体部61内而入射至物镜21。入射至物镜21的反射光由相机用光学系统22导向高灵敏度相机3。高灵敏度相机3取得半导体器件11的电路图案等图像。
对以上说明的固体浸没透镜保持器8及具备固体浸没透镜保持器8的半导体检查装置1的作用及效果进行说明。
根据固体浸没透镜保持器8，以3个突出部73与固体浸没透镜6的球面部6a接触，因而可缩小相对于固体浸没透镜6的接触面积。由此，能够缩小在固体浸没透镜6摇动时对固体浸没透镜6作用的摩擦力，而可容易地滑动固体浸没透镜6与固体浸没透镜保持器8，从而能够容易地使固体浸没透镜6顺着半导体器件11而紧贴。其结果，在具备固体浸没透镜保持器8的半导体检查装置1中，可取得清晰的半导体器件11的图像。
在固体浸没透镜保持器8中，3个突出部73以120度间隔设置于第1开口71的周向上，因而突出部73在接触于球面部6a时可对球面部6a均匀地施加力。由此，可容易地使固体浸没透镜6顺着半导体器件11而紧贴。另外，在本实施方式中，能够对球面部6a均匀地施加力。
在固体浸没透镜保持器8中，通过3个突出部73与球面部6a的接触位置、及球面部6a的曲率中心X的直线Z相对于物镜21的光轴L以20度相交。由此，能够确保固体浸没透镜6与固体浸没透镜保持器8之间的良好的滑动。
在固体浸没透镜保持器8中，3个突出部73相对于球面部6a线接触。由此，可进一步缩小突出部73相对于固体浸没透镜6的接触面积，而可更容易滑动固体浸没透镜6与固体浸没透镜保持器8。
在固体浸没透镜保持器8中，3个突出部73与球面部6a的接触位置位于以第1开口71的中心P1为中心的圆周R上。由此，在突出部73接触于球面部6a时可对球面部6a均匀地施加力。因此，能够容易地使固体浸没透镜6顺着半导体器件11而紧贴。另外，在本实施方式中，能够对球面部6a均匀地施加力。
在固体浸没透镜保持器8中，3个板构件93以沿物镜21的光轴L的方式配置，且以沿以第1开口71的中心P1为中心的圆的径向的方式形成。由此，能够确保物镜21的视野。
以上，对本发明的一个方面所涉及的实施方式加以说明，但本发明并非限定于上述实施方式。
在上述实施方式中，对直线Z与光轴L所成的角度θ为20度的例子加以说明，但该角度也可形成为15度以上65度以下。只要在该范围内，即能够确保固体浸没透镜6与固体浸没透镜保持器8之间的良好的滑动。另外，直线Z与光轴L所成的角度θ也可形成为15度以上30度以下。突出部73与球面部6a的接触位置越接近光轴，越容易在固体浸没透镜6的球面部6a与固体浸没透镜保持器8的突出部73之间产生滑动，固体浸没透镜6越容易顺着半导体器件11。
在上述实施方式中，对具有第1构件70与第2构件80的透镜保持部65经由主体部61而安装于物镜21的构成加以说明，但只要具备透镜保持部65即可。例如，只要构成上能够实现，则也可在物镜21的筐体设置透镜保持部65。另外，固体浸没透镜保持器8也可为能够在物镜21的光轴L上配置固体浸没透镜6的臂型(移动型)的固体浸没透镜保持器。
在上述实施方式中，对相对于作为观察对象物的半导体器件11自上方使固体浸没透镜6的抵接面6f抵接的落射型的例子加以说明，但也可应用于相对于观察对象物自下方使抵接面6f抵接的倒立型的检查装置。在倒立型的检查装置的情况下，自下侧观察观察对象物。在倒立型的检查装置的情况下，即使在固体浸没透镜6抵接于观察对象物前的状态，也成为通过重力使3个突出部73抵接于球面部6a的状态。该情况下，可通过在抵接于观察对象物时固体浸没透镜6在与3个突出部73之间滑动并摇动(旋转)，而使固体浸没透镜6顺着观察对象物而紧贴。
在上述实施方式中，对3个突出部73相对于球面部6a线接触的例子加以说明，但也可构成为3个突出部73相对于球面部6a点接触。该情况下，可进一步缩小突出部73相对于固体浸没透镜6的接触面积，而可更容易地滑动固体浸没透镜6与固体浸没透镜保持器8。另外，也可将环部91与板构件93分开地形成。
符号的说明
1…半导体检查装置(图像取得装置)、2…平台、4a…光检测器、6…固体浸没透镜、6a…球面部、6d…抵接部、6f…抵接面、8…固体浸没透镜保持器、11…半导体器件(观察对象物)、21…物镜、70…第1构件、71…第1开口、73…突出部、80…第2构件、87…第2开口、93…板构件、L…光轴、P1…第1开口的中心、X…曲率中心(球心)。

Claims (8)

1.一种固体浸没透镜保持器，其特征在于，
在物镜的前方保持固体浸没透镜，
所述固体浸没透镜具有：球面部，其与所述物镜相对地配置；及抵接部，其包含抵接于观察对象物的抵接面，
所述固体浸没透镜保持器具备：
第1构件，其具有以所述球面部的一部分向所述物镜侧突出的方式将所述球面部配置于内部的第1开口；及
第2构件，其具有以所述抵接面向与所述物镜侧相反侧突出的方式将所述抵接部配置于内部的第2开口，
所述第1构件具有配置于所述第1开口的所述物镜侧的3个板部，
在所述3个板部的各个，设置有构成为能够与所述球面部接触的突出部。
2.如权利要求1所述的固体浸没透镜保持器，其特征在于，
所述3个突出部以120度间隔设置于所述第1开口的周向上。
3.如权利要求1或2所述的固体浸没透镜保持器，其特征在于，
通过所述3个突出部与所述球面部的接触位置、及所述球面部的曲率中心的直线，相对于所述物镜的光轴以15～65度的范围相交。
4.如权利要求1至3中任一项所述的固体浸没透镜保持器，其特征在于，
所述3个突出部构成为相对于所述球面部线接触。
5.如权利要求4所述的固体浸没透镜保持器，其特征在于，
所述3个突出部与所述球面部的接触位置位于以所述第1开口的中心为中心的圆周上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的固体浸没透镜保持器，其特征在于，
所述3个板部以沿着所述物镜的光轴的方式配置。
7.如权利要求1至6中任一项所述的固体浸没透镜保持器，其特征在于，
所述3个板部以沿着以所述第1开口的中心为中心的圆的径向的方式形成。
8.一种图像取得装置，其特征在于，
具备：
平台，其保持观察对象物；
物镜，其以与所述平台上的所述观察对象物相对峙的方式配置；
权利要求1至7中任一项所述的固体浸没透镜保持器，其在所述物镜的前方保持固体浸没透镜；
光检测器，其经由所述固体浸没透镜及所述物镜而检测来自所述观察对象物的光，并输出图像数据；及
图像制作装置，其基于所述图像数据而制作所述观察对象物的图像。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110062903B (zh) * 2016-12-14 2021-03-19 浜松光子学株式会社 固体浸没透镜单元及半导体检查装置
EP3557297B1 (en) * 2016-12-14 2022-02-16 Hamamatsu Photonics K.K. Solid immersion lens unit and semiconductor detector device
JP7025280B2 (ja) 2018-05-08 2022-02-24 浜松ホトニクス株式会社 メタレンズユニット、半導体故障解析装置、及び半導体故障解析方法
GB2579163A (en) * 2018-09-10 2020-06-17 Res & Innovation Uk Lens assembly for super-resolution microscopy

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060182001A1 (en) * 2005-01-19 2006-08-17 Hamamatsu Photonics K.K. Solid immersion lens holder
CN1875306A (zh) * 2003-10-31 2006-12-06 浜松光子学株式会社 固体浸没透镜保持器
CN1875307A (zh) * 2003-10-31 2006-12-06 浜松光子学株式会社 固态浸没透镜移动装置和具有其的显微镜
CN101688963A (zh) * 2007-06-20 2010-03-31 浜松光子学株式会社 固体浸没透镜保持器
WO2010140552A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 浜松ホトニクス株式会社 イマージョンレンズ支持装置
JP2011164007A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Renesas Electronics Corp 検査装置及び検査方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4281895A (en) 1979-04-12 1981-08-04 Quantor Corporation Quick change lens mount
DD147423A1 (de) * 1979-11-23 1981-04-01 Eberhard Fischer Mikroskopobjektivfassung mit drehbarer beschriftungshuelse
JPS58187907A (ja) * 1982-04-27 1983-11-02 Olympus Optical Co Ltd レンズ保持装置
US5125750A (en) * 1991-03-14 1992-06-30 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Optical recording system employing a solid immersion lens
US6396789B1 (en) 1998-02-27 2002-05-28 Calimetrics, Inc. Data storage system and methods using diffractive near-field optics
JP2002505767A (ja) * 1998-04-17 2002-02-19 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 二つのレンズ要素からなるレンズシステムの製造方法
US6594086B1 (en) * 2002-01-16 2003-07-15 Optonics, Inc. (A Credence Company) Bi-convex solid immersion lens
JP3650605B2 (ja) * 2002-01-28 2005-05-25 ペンタックス株式会社 レンズ保持装置
US6828811B2 (en) * 2002-04-10 2004-12-07 Credence Systems Corporation Optics landing system and method therefor
EP1612590A4 (en) * 2003-03-20 2011-05-04 Hamamatsu Photonics Kk SOLID IMMERSION LENS AND MICROSCOPE
CN100359578C (zh) 2004-09-14 2008-01-02 索尼株式会社 固体浸没透镜以及制造该固体浸没透镜的方法
JP2006114196A (ja) 2004-09-14 2006-04-27 Sony Corp ソリッドイマージョンレンズとこれを用いた集光レンズ、光学ピックアップ装置、光記録再生装置及びソリッドイマージョンレンズの形成方法
CA2608899C (en) * 2005-06-30 2009-09-22 Hendrickson International Corporation Movable subframe for tractor-trailers
JP4306652B2 (ja) 2005-07-15 2009-08-05 船井電機株式会社 光ピックアップ装置
JP2007248872A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Fujinon Corp レンズユニット及びレンズユニットの組み立て方法
JP2009003073A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Hitachi Maxell Ltd カメラモジュール、台座マウント及び撮像装置
JP4435290B2 (ja) 2007-11-05 2010-03-17 パナソニック株式会社 面駆動ポリマーアクチュエータを用いたレンズホルダ駆動装置及び撮像装置
JP2010085716A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Fujinon Corp レンズ組立体及び撮像装置
JP2010085715A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Fujinon Corp レンズ組立体
JP2010224306A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Sony Corp レンズ鏡筒及び撮像装置
JP2012058631A (ja) * 2010-09-13 2012-03-22 Ricoh Co Ltd レンズ鏡胴
US8767199B2 (en) * 2010-10-15 2014-07-01 Infrared Laboratories, Inc. Inspection system utilizing solid immersion lenses
US9358736B2 (en) * 2011-07-11 2016-06-07 Largan Medical Co., Ltd. Method of packaging and manufacturing a contact lens in a container
JP2013105115A (ja) 2011-11-16 2013-05-30 Renesas Electronics Corp レンズホルダ機構、電子装置の解析装置及び固浸レンズの制御方法
KR101403992B1 (ko) * 2013-04-22 2014-06-10 한국기초과학지원연구원 근접장 렌즈 고정장치
CN106471412B (zh) * 2014-03-11 2020-04-21 Dcg系统有限公司 自校准的悬浮固体浸没透镜端部
JP2015194726A (ja) * 2014-03-27 2015-11-05 セイコーエプソン株式会社 撮像ユニット、その製造方法、及び液体噴射装置
KR101696585B1 (ko) * 2016-09-30 2017-01-13 한국기초과학지원연구원 고분해능 광학현미경의 광축 정밀보정용 sil홀더

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1875306A (zh) * 2003-10-31 2006-12-06 浜松光子学株式会社 固体浸没透镜保持器
CN1875307A (zh) * 2003-10-31 2006-12-06 浜松光子学株式会社 固态浸没透镜移动装置和具有其的显微镜
US20060182001A1 (en) * 2005-01-19 2006-08-17 Hamamatsu Photonics K.K. Solid immersion lens holder
CN101688963A (zh) * 2007-06-20 2010-03-31 浜松光子学株式会社 固体浸没透镜保持器
WO2010140552A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 浜松ホトニクス株式会社 イマージョンレンズ支持装置
JP2011164007A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Renesas Electronics Corp 検査装置及び検査方法

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Publication number Publication date
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US20170285296A1 (en) 2017-10-05
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