JP2002196218A - 顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
領域における選択的な作業のための簡単で確実な切換が
可能である顕微鏡を創作すること。 【解決手段】 一方における反射器サポート(13)と
他方における鏡胴レンズ交換器(16)が機械的に互い
に連結されていて、それにより、選択されたスペクトル
領域に依存して、照明光路内にて反射器サポート(1
3)を所定の反射器(12)に調節する場合に、鏡胴レ
ンズ交換器(16)が反射器(12)及び選択されたス
ペクトル領域に対応する鏡胴レンズ(17)を光学軸線
(15)内にて配置するように鏡胴レンズ交換器(1
6)が自動的に位置調節されること。
Description
領域または可視スペクトル領域における選択的な作業の
ための切換が可能である顕微鏡に関し、この顕微鏡は、
遠紫外スペクトル領域用の少なくとも1つの鏡胴レンズ
並びに可視スペクトル領域用の少なくとも1つの鏡胴レ
ンズを備えた位置調節可能な鏡胴レンズ交換器を有す
る。
ている照明光の波長に依存する。従来の顕微鏡は可視の
波長領域(以下、英語の ”visible” に基づいてVI
Sスペクトル領域と記す)における光を用いて稼動され
る。例えば半導体産業におけるウエーハや回路における
極端に小さいパターンを解像するためには、光スペクト
ルの深い紫外の領域(以下、英語の ”deep ultraviole
t” に基づいてDUVスペクトル領域と記す)内の比較
的短い波長における結像が要求される。この際、DUV
稼動において顕微鏡画像はDUV光に敏感なTVカメラ
を用いて目に見えるようにされる。
光学系における材料はDUVスペクトル領域では透過さ
れない。それにより、顕微鏡のDUV稼動時には、DU
V波長のために修正されていて、特殊な材料で構成され
た、プリズム、光線分割器、鏡胴レンズ、並びに対物レ
ンズのような光学系が必要とされる。半導体産業の将来
的な要求に対応するために、DUV顕微鏡は、好ましく
は、VIS光学系およびDUV光学系とそれぞれに付属
する照明装置との間の切換が可能であり、そこではVI
S対物レンズとDUV対物レンズとの間の切換も行われ
る。
ている多くの製造業者の対物レンズは、無限大光路のた
めに計算されていて、鏡胴レンズと共に補整システムを
形成する。即ち、像欠陥の修正において、像欠陥の第1
部分は対物レンズにて、像欠陥の残りの部分は鏡胴レン
ズにて修正される。その際、それに対応して、鏡胴レン
ズは、その名称が予測させるように、必ずしも単独レン
ズから成るというものではなく、レンズグループないし
は鏡胴レンズシステムから構成され得る。それにより、
異なるスペクトル領域のために計算されている様々な対
物レンズのためには、該当する対物レンズと該当するス
ペクトル領域のために補整を成すそれぞれ異なる鏡胴レ
ンズが光路内に取り入れられる必要がある。対物レンズ
及び鏡胴レンズから成るこのような補整システムについ
ては例えばドイツ特許出願公開第19931949号明
細書に記載されている。
スペクトル領域における選択的な作業のための切換が可
能である顕微鏡では、選択されているスペクトル領域の
ために常に補整が行われる。それにより、使用されるス
ペクトル領域を切り換える際には、鏡胴レンズ交換器
も、適合する鏡胴レンズに調節される必要がある。
にもVISスペクトル領域における作業のためにも構成
されている周知の顕微鏡では、追加的に照明光路内にて
様々な反射器およびフィルタが調節可能であり、これら
の反射器およびフィルタは、様々な顕微鏡検査方法およ
びコントラスト方法(例えば、明視野コントラスト方
法、暗視野コントラスト方法、干渉コントラスト方法、
DUV方法など)のために設けられていて、反射器サポ
ートに配設されている。その調節は手動で又は好ましく
はモータによって行われる。
定の対物レンズに対してだけではなく、追加的に所定の
反射器またはフィルタに対しても割り当てられなくては
ならない。周知の顕微鏡において鏡胴レンズ交換器の対
応的な位置調節は鏡胴レンズ交換器の固有のモータ駆動
装置を介して行われる。その際に、一方ではモータによ
り位置調節可能な反射器(ないしはフィルタも)の割
当、他方では対応する鏡胴レンズの割当がソフトウェア
によって行われる。
の周知の位置調節および割当における短所として、一方
では、鏡胴レンズ交換器のためのモータ駆動装置の使用
には費用がかかり且つ必要なスペースが大きく、他方で
は、プログラム障害やプログラム停止がUV光領域にお
ける作業時に反射器と鏡胴レンズを間違って割り当てて
しまうという状況がある。
基礎を成す課題は、遠紫外スペクトル領域または可視ス
ペクトル領域における選択的な作業のための簡単で確実
な切換が可能である顕微鏡を創作することである。
本発明に従って、一方における反射器サポートと他方に
おける鏡胴レンズ交換器が機械的に互いに連結されてい
て、それにより、照明光路内にて反射器サポートを所定
の反射器に調節することにより、鏡胴レンズ交換器が所
定の反射器に対応する鏡胴レンズを光学軸線内にて配置
するように鏡胴レンズ交換器が自動的に位置調節される
ことによって特徴付けられている。
の運動との本発明による機械的な強制連結により、鏡胴
レンズ交換器のための固有の駆動装置が排除され得る。
それに加えて、両方の構成グループの機械的な連結は、
例えば、DUVスペクトル領域における検査のための反
射器に自動的にDUV鏡胴レンズが割り当てられるよう
に構成されている。それにより、別個の及びそれと共に
エラーを起こしやすいソフトウェアに従った又はそれに
類似した互いの構成グループの割当が不必要となる。
サポートと鏡胴レンズ交換器との間の強制連結は少なく
とも1つの伝動ピンを介して行われ、この伝動ピンは、
反射器サポートに固定されているピンとして形成されて
いて、このピンは、鏡胴レンズ交換器の対応するレシー
バ内に挿入係合し、この鏡胴レンズ交換器を反射器サポ
ートの位置調節の際に強制的に連行する。
に備えられているディスクとしてスペースを節約して構
成されていて、鏡胴レンズを光学軸線内へと調節するた
めのこのディスクの回転角度は調整可能なストッパによ
り制限可能である。
ンズを回転角度の終端位置にてポジションに関して正確
に保持するために、更に、鏡胴レンズ交換器が終端位置
にてストッパの方向にスプリング負荷されていることが
提案される。
より、反射器サポートをリニアスライダとして形成する
ことが提案され、その理由は、このようなスライダはリ
ニアガイドに沿って確実に且つポジションに関して正確
に移動可能であるからである。このことは、この場合に
おいて、とても重要であり、その理由は、強制連結に基
づいて反射器サポートの運動が鏡胴レンズ交換器の位置
調節に直接的に作用するからである。
モータで駆動可能であることが提案される。
面に関する以下の記載に基づいて示されていて、図面に
は本発明による顕微鏡の2つの実施形態が例として図示
されている。
合には反射光顕微鏡の構成が示されている。図示されて
いる顕微鏡は、主に、2つの光学システム、鏡胴(ボデ
ィチューブ)3により互いに接続されている対物レンズ
1と接眼レンズ2、照明装置4、検査すべきサンプル6
を受容するためのステージ5、及び、光学部分を把持す
るためのスタンド7から構成されている。
図示されているこの顕微鏡には、更に、カメラ8、並び
にモニタ10を有する計算機9が備えられている。
ケース4a内に配設されている光源4bを有し、光源4
bの光は、照明光路の光学軸線11に沿って、照明光学
系4d並びに絞り4cを介して反射器12へと向けら
れ、この反射器12により、ステージ5上に配置された
サンプル6へと偏向される。照明光路の光線を偏向する
反射器12は、リニアスライダとして形成されている反
射器サポート13に配設されていて、反射器サポート1
3は複数の反射器12ないしはフィルタ12を支持し、
これらは選択されたスペクトル領域およびコントラスト
方法に応じて光学軸線内に取り入れ可能である。図示さ
れている場合では反射器サポート13は駆動装置14を
介してモータで駆動可能である。
ート13の上側にて鏡胴レンズ交換器16が配設されて
いて、この鏡胴レンズ交換器16を介して、選択された
コントラスト方法およびそれによる選択された反射器1
2に依存して、対応する鏡胴レンズ17が光学軸線15
内へと旋回可能である。図2〜図5から見て取れるよう
に、鏡胴レンズ交換器16は回転点18を中心に旋回可
能なディスクとして形成されている。
眼レンズ2により観察するため又はカメラ8を用いて撮
影するために、観察光路の光学軸線15内には更に光線
分割器19が配設されている。所定のコントラスト方法
およびそれによる所定の反射器12に対する所定の鏡胴
レンズ17の割当は、選択されたスペクトル領域(VI
SまたはDUV)に対応してそれに適合する対物レンズ
が選択され、この対物レンズに、補整システムに付属す
る鏡胴レンズが割り当てられるという方式で行われる。
この目的のために、図示されている顕微鏡は次のように
構成されている。即ち、照明光路内にて反射器サポート
13を用いてDUV反射器12を配置する際に、鏡胴レ
ンズ交換器16は、DUV鏡胴レンズ17が観察光路の
光学軸線15内にて配置され且つそれにより適合する対
物レンズに割り当てられるように自動的に操作される。
る反射器サポート13と他方における鏡胴レンズ交換器
16が伝動ピン20を介して機械的に互いに強制連結さ
れている。リニアスライダとして形成されている反射器
サポート13の正確な構成ならびに鏡胴レンズ交換器1
6の正確な構成は図2〜図5に示されている。
が配設されている反射器サポート13が示されていて、
ここで図示されている場合では、いちばん右側に配設さ
れている反射器12がDUV反射器12である。反射器
サポート13の上側の観察光路内には鏡胴レンズ交換器
16が配設されていて、この鏡胴レンズ交換器16に
は、図2〜図4に従い、DUVスペクトル領域用のDU
V鏡胴レンズ17aと可視VISスペクトル領域用のV
IS鏡胴レンズ17bである2つの鏡胴レンズ17が備
え付けられている。この際、これは特に有利な実施形態
を扱っていて、その理由は、それぞれのDUV鏡胴レン
ズ17aが様々なDUV対物レンズと共に補整システム
を形成し且つDUV稼動における全ての作業にて使用さ
れ得るように、このそれぞれのDUV鏡胴レンズ17a
が算定されて考案されているからである。同様に、VI
S鏡胴レンズ17bは、このVIS鏡胴レンズ17bが
様々なVIS対物レンズと共に補整システムを形成し且
つVIS稼動における全ての作業にて使用され得るよう
に算定されて考案されている。
算定されているかに依存して、様々なVIS対物レンズ
に対して、異なるVIS鏡胴レンズも、並びに、様々な
DUV対物レンズに対して、異なるDUV鏡胴レンズも
設けられ得る(ここでは非図示)。
て示されている終端位置の間にて、回転点18を中心に
旋回可能であり、終端位置における回転角度はストッパ
21により制限される。それぞれの鏡胴レンズ17が鏡
胴レンズ交換器16の終端位置において光学軸線15内
でも正確に配置されていることを保証するために、スト
ッパ21は調整可能に形成されている。それに加えて鏡
胴レンズ交換器16はスプリング22を有し、このスプ
リング22は、それぞれの鏡胴レンズ17を光学軸線1
5内の正確な位置に確実に保持するために、鏡胴レンズ
交換器16を終端位置にてそれぞれのストッパ21に対
して引き付けている。
器サポート13と他方における鏡胴レンズ交換器16と
の間の機械的な強制連結をもたらす伝動ピン20は、D
UV反射器12の高さで反射器サポート13に固定され
ている。図2及び図3から見て取れるように、伝動ピン
20は、反射器サポート13が図2に示されているポジ
ションから図3に示されているポジションに移動する際
に、鏡胴レンズ交換器16に形成されているレシーバ2
3内に挿入係合する。レシーバ23内への伝動ピン20
の入り込み及び反射器サポート13の更なる移動によ
り、図3及び図4にて示されているようにDUV反射器
12を光学軸線15内にて配置する際にDUV鏡胴レン
ズ17aも光学軸線15内にて配置されるまで、鏡胴レ
ンズ交換器16が伝動ピン20を介して強制的に回転点
18を中止に旋回される。レシーバ23内への伝動ピン
20の進入は、レシーバ23がその開口部の領域にて両
側にアプローチ傾斜部24を有することによって容易に
されている。各鏡胴レンズ17は、複数のレンズから構
成されるレンズシステムとして形成され得る。
胴レンズ交換器16の選択的な実施形態が示されてい
る。この実施形態では、鏡胴レンズ交換器16に3つの
鏡胴レンズ17が備えられている。それに対応して反射
器サポート13は2つの伝動ピン20を有し、これらの
ピン20は、それぞれ、鏡胴レンズ交換器16の対応す
るレシーバ23に進入し得て、それぞれの反射器12に
対応する鏡胴レンズ17に鏡胴レンズ交換器16を調節
する。
6との間の機械的な強制連結に基づいて、各反射器12
に対して、それぞれ、観察光路内にて正しい鏡胴レンズ
17が自動的に配置されていることが保証される。それ
に加えて、この機械的な強制連結により、鏡胴レンズ交
換器16のための別個の駆動装置が排除され得て、その
理由は、鏡胴レンズ交換器16が伝動ピン20を介して
強制的に案内されて旋回されるためである。
ポートを示す俯瞰図であり、鏡胴レンズ交換器は第1終
端位置にて示されている。
ズ交換器が第2終端位置にて示されている。
ズ交換器と反射器サポートが並んで示されている。
よる第2実施形態を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】遠紫外のDUVスペクトル領域と可視のV
ISスペクトル領域の間の切換が可能である顕微鏡にお
いて、 − DUVスペクトル領域またはVISスペクトル領域
に割り当てられていて照明光路内に選択的に取り入れ可
能である複数の反射器(12)を有する反射器サポート
(13)が設けられていること、 − 遠紫外のDUVスペクトル領域用の少なくとも1つ
のDUV鏡胴レンズ(17a)並びに可視のVISスペ
クトル領域用の少なくとも1つのVIS鏡胴レンズ(1
7b)を備えた位置調節可能な鏡胴レンズ交換器(1
6)が設けられていること、及び、 − 選択されたスペクトル領域に切り換える場合に、こ
のスペクトル領域に割り当てられている反射器(12)
が照明光路内に取り入れられ、この際に、鏡胴レンズ交
換器(16)が反射器(12)及び選択されたスペクト
ル領域に対応する鏡胴レンズ(17)を光学軸線(1
5)内にて配置するように鏡胴レンズ交換器(16)が
自動的に位置調節されることを特徴とする顕微鏡。 - 【請求項2】一方における反射器サポート(13)と他
方における鏡胴レンズ交換器(16)が機械的に互いに
連結されていて、それにより、選択されたスペクトル領
域に依存して、照明光路内にて反射器サポート(13)
を所定の反射器(12)に調節する場合に、鏡胴レンズ
交換器(16)が反射器(12)及び選択されたスペク
トル領域に対応する鏡胴レンズ(17)を光学軸線(1
5)内にて配置するように鏡胴レンズ交換器(16)が
自動的に位置調節されることを特徴とする、請求項1に
記載の顕微鏡。 - 【請求項3】反射器サポート(13)と鏡胴レンズ交換
器(16)が、少なくとも1つの伝動ピン(20)を介
して互いに強制連結されていることを特徴とする、請求
項1または2のいずれか一項に記載の顕微鏡。 - 【請求項4】鏡胴レンズ交換器(16)が、回転可能に
備えられているディスクとして形成されていることを特
徴とする、請求項1〜3の少なくとも1つに記載の顕微
鏡。 - 【請求項5】反射器サポート(13)が、リニアスライ
ダとして形成されていることを特徴とする、請求項1〜
4の少なくとも1つに記載の顕微鏡。
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