JP2003021787A

JP2003021787A - 観察装置

Info

Publication number: JP2003021787A
Application number: JP2001206292A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Takeuchi; 淳竹内
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】試料の形状に応じて試料の照明状態を調整
し、試料の検査・測定を精度良く行なうことができる観
察装置を提供する。【解決手段】光源１の光を試料面に照射する照明光学
系と、試料面の像を形成する観察光学系とを備えた観察
装置において、観察光学系の対物レンズ５の瞳面９の光
強度分布を検出する検出系を採用し、検出された瞳面９
の光強度分布が観察光学系の光軸Ｌ２を中心に放射状に
ほぼ一様に変化するように開口絞り３を動かす。このよ
うにして照明光学系又は観察光学系のテレセントリシテ
ィを確保し、検査・測定に適した照明状態を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は観察装置に関し、
特に半導体や液晶基板上に形成される回路パターンの検
査やその幅寸法の測定をするための観察装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体のように不透明な試料の検査・測
定を行なう場合、反射照明又は落射照明を行う照明系を
構成し、照明光路と観察光路とを分岐するためにハーフ
ミラーやハーフプリズムを使用して、照明光が試料の上
方から照射されるようにする。ケーラー照明によって得
られた試料の反射光は観察光学系によって結像され、例
えばＣＣＤカメラによって撮像される。

【０００３】撮像された試料面の像はモニタ画面に表示
され、試料に形成されている回路パターンの検査や、画
像処理による線幅の測定等の各種の測定が行なわれる。

【０００４】ところで、近年半導体の分野では以前にも
増して高密度化、高集積化が進み、検査・測定の対象と
なる半導体の回路パターンは一段と微細化、複雑化し
た。その結果、半導体の検査・測定に用いられる観察装
置に、今まで以上に高い精度が求められるようになっ
た。

【０００５】この種の観察装置では、試料の位置が光軸
方向へ少しずれていたとしても正確な検査・測定を行な
うことができるように、照明光の主光線が試料に垂直に
入射するテレセントリック照明が採用されている。

【０００６】試料が傾いていると、試料面を斜めから照
明することになり、テレセントリック照明にならないの
で、試料の検査・測定を精度良く行なうことができな
い。

【０００７】この問題を解決する従来技術として特開平
１０−２３９０３７号公報に記載されたものがある。

【０００８】この公報には次のような技術内容が開示さ
れている。

【０００９】試料からの反射光を傾斜検出系で集光し、
位置検出センサによって集光位置を検出する。このとき
の位置検出センサ上の集光点の位置から試料の傾きを検
出する。この検出結果に基づいて照明光学系の開口絞り
を移動させ、傾いた試料に対してテレセントリック照明
を実現する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、試料がステー
ジ上に正しい姿勢で（傾かないで）置かれていたとして
も、その試料が例えば露光が正しく行なわれなかったた
めに回路パターンの断面形状が矩形にならない場合に問
題が生じる。

【００１１】例えば図６（ａ）に示すように回路パター
ンＰのエッジＥがだれていたり、図６（ｂ）に示すよう
に回路パターンＰの上面Ｕが傾斜していたりした場合で
ある。

【００１２】これらの場合、試料６に垂直に入射する照
明光の主光線ＣＲに対して反射光の主光線ＣＲ´が照明
光の入射方向へ戻らず大きく傾くため、観察光学系のテ
レセントリシティが保たれず、光軸方向のずれが試料面
の像の結像位置のずれとなり、回路パターンの幅を正確
に測定することができない。とりわけ、ナノスケールの
測定ではこのような不都合が顕著に表れる。

【００１３】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は、試料の形状に応じて試料の照明
状態を調整し、試料の検査・測定を精度良く行なうこと
ができる観察装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明の観察装置は、試料面を照明する照
明光学系と、前記試料面の像を形成する観察光学系とを
備えている観察装置において、前記観察光学系の瞳面の
光強度分布を検出する検出系と、前記検出系によって検
出される前記瞳面の光強度分布が前記観察光学系の光軸
を中心に放射状にほぼ一様に変化するように調整する照
明調整手段とを備えていることを特徴とする。

【００１５】検出系で観察光学系の瞳面の光強度分布を
検出して、その光強度分布が光軸を中心に放射状にほぼ
一様に変化するように照明調整手段を操作することによ
り、試料の照明状態を試料の傾きや形状に応じて容易に
調整することができる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の観察装置において、前記照明調整手段は、前記照明
光学系の光軸上であって前記瞳面と光学的に共役な位置
に配置され、前記照明光学系の光軸と直交する方向へ移
動可能な開口絞りであることを特徴とする。

【００１７】照明調整手段としての開口絞りを照明光学
系の光軸に垂直な面内で移動させることにより、照明光
の主光線を傾け、観察光学系の瞳面の光強度分布が光軸
を中心に放射状にほぼ一様に変化するように試料の照明
状態が調整される。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明の観察装置において、前記開口絞りを前記照明光学系
の光軸と直交する方向へ動かす駆動手段と、前記検出系
によって検出された前記瞳面の光強度分布に応じて前記
駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とす
る。

【００１９】照明調整手段としての開口絞りを照明光学
系の光軸と直交する方向へ動かす駆動手段が制御手段に
よって制御され、観察光学系の瞳面の光強度分布が光軸
を中心に放射状にほぼ一様に変化するように試料の照明
状態が調整される。

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明の観察装置において、前記照明光学系は、前記光源か
らの光をガイドする光ファイバを有し、前記光ファイバ
の射出側端面は、前記照明光学系内において前記瞳面と
光学的に共役な位置に配置され、前記照明調整手段は、
前記光ファイバの入射側端面又は射出側端面の一部を遮
蔽する遮蔽手段を有することを特徴とする。

【００２１】照明調整手段としての遮蔽手段を操作し
て、光源からの光をガイドする光ファイバの端面の遮蔽
量を調整することにより、観察光学系の瞳面の光強度分
布を光軸を中心に放射状にほぼ一様に変化するように試
料の照明状態が調整される。

【００２２】請求項５記載の発明は、請求項１〜４のい
ずれか１記載の発明の観察装置において、前記検出系
は、前記観察光学系の光軸に挿入可能であって、前記観
察光学系によって形成された試料像を撮像する撮像手段
の受光面に前記瞳面を結像する光学部材を有することを
特徴とする前記観察光学系によって形成された試料像を
撮像する撮像手段と、前記観察光学系の光軸に挿入可能
であって、前記撮像手段に前記瞳面の像を結像させる光
学部材とを備えていることを特徴とする。

【００２３】撮像手段の受光面に観察光学系の瞳面を結
像させるための光学部材を、観察光学系の瞳面の光強度
分布を検出するときだけ、観察光学系の光軸に挿入する
ようにしたので、観察光学系の瞳面の光強度分布を検出
するための専用の撮像手段が不要になる。

【００２４】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれか１記載の発明の観察装置において、前記検出系に
よって検出された前記瞳面の光強度分布を数値化又はグ
ラフ化して表示する表示手段を備えていることを特徴と
する。

【００２５】瞳面の光強度分布を数値化又はグラフ化し
て表示することにより、光強度分布を把握し易くなる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２７】図１（ａ）はこの発明の第１実施形態に係
る観察装置の全体構成を示す概念図、図２はモニタ画面
上に表示された瞳面の光強度分布を表した図であり、図
２（ａ）は光強度分布が光軸を中心に放射状にほぼ一様
に変化している図、図２（ｂ）は光強度分布が光軸から
ずれた位置を中心に変化している図、図３は開口絞りを
移動させる機構の一例を示す図である。

【００２８】図２において、長方形の黒い部分はモニタ
画面を示し、円形部分が瞳面を表している。また、図２
において、瞳面中の暗い部分の光強度は小さく、明るく
（白く）なるほど光強度が大きいことを示している。

【００２９】この観察装置は、光源１の光を試料６に照
射する照明光学系と、試料面の像を形成する観察光学系
と、この観察光学系の瞳面９の光強度分布を検出する検
出系とを備えている。

【００３０】照明光学系は、リレーレンズ２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ、開口絞り３、ハーフミラー４及び対物レン
ズ５で構成されている。この照明光学系は、対物レンズ
５の瞳面９と開口絞り３とが光学的に共役となるケーラ
ー照明となっており、試料６に対してはテレセントリッ
ク照明となるように構成されている。この照明光学系に
よって照明される試料６としては、例えば微細で周期的
な凹凸の回路パターンを有する半導体等がある。試料６
は試料ホルダ２０に保持される。光源１としては例えば
タングステンランプ、ハロゲンランプ及び水銀ランプ等
がある。

【００３１】開口絞り３は照明光学系の光軸Ｌ1に垂直
な面内で移動可能である。開口絞り３は照明光学系の照
明条件を変更する照明調整手段の１つである。開口絞り
を照明光学系の光軸Ｌ1に垂直な面内で移動することに
よって照明光を試料に対して任意の方向から照明するこ
とができる。

【００３２】観察光学系は、対物レンズ５、ハーフミラ
ー４及び結像レンズ７で構成されている。対物レンズ５
の焦点位置に試料６が置かれる。対物レンズ５は複数の
光学レンズで構成され、通常瞳面９はそれらのレンズ群
の中に形成される。結像レンズ７は例えばＣＣＤカメラ
（撮像手段）８の受光面上に試料面の像を結像する。撮
像された試料面の像は例えば検査・測定のためにモニタ
１６の画面上に表示される。

【００３３】検出系は、対物レンズ５の瞳面９、ハーフ
ミラー４，１０及び検出用レンズ１１等で構成されてい
る。検出された瞳面９の光強度分布は例えばＣＣＤカメ
ラ（撮像手段）１２で撮像され、モニタ（表示手段）１
７の画面上に表示される。試料６の照明状態は瞳面９の
光強度分布に表れる。

【００３４】照明光学系又は観察光学系のテレセントリ
シティが保たれている場合、瞳面の中心（光軸）の光強
度がほぼ最大となる理想的な瞳面の光強度分布となる。
光強度は光軸を中心としてどの方向に対しても光軸から
離れるにしたがってほぼ同じ割合で小さくなる（暗くな
る（図２（ａ）を参照））。

【００３５】これに対し、テレセントリシティが保たれ
ていない場合、光強度が最も大きい位置が光軸から大き
くずれ、光軸から離れるにしたがって光強度が小さくな
る場合や大きくなる場合がある（図２（ｂ）参照）。

【００３６】検出用レンズ１１は、対物レンズ５の瞳面
９とＣＣＤカメラ１２の受光面とを光学的に共役な関係
にするための光学部材である。

【００３７】光源１からの光はリレーレンズ２ａ，２ｂ
を通過し、開口絞り３で光路が絞られる。開口絞り３を
通過した光は、リレーレンズ２ｃ、ハーフミラー１０及
びリレーレンズ２ｄを通過し、ハーフミラー４で偏向さ
れ、対物レンズ５を介して試料面に照射される。

【００３８】上述のように開口絞り３が対物レンズ５の
瞳面９と共役な位置にあり、照明光は試料面に均一に照
射される。

【００３９】試料６からの光（反射光）は対物レンズ５
及びハーフミラー４を通過し、結像レンズ７によって集
光され、ＣＣＤカメラ８の受光面上に試料面の像が結像
される。ＣＣＤカメラ８で撮像された試料面の像はモニ
タ１６の画面に表示され、回路パターンの検査や、画像
処理による各種の測定（例えば回路パターンの幅の測定
等）が行なわれる。

【００４０】また、対物レンズ５の瞳面９からの光はハ
ーフミラー４で偏向され、リレーレンズ２ｄを通過し、
ハーフミラー１０で偏向され、検出用レンズ１１によっ
て集光され、ＣＣＤカメラ１２の受光面上に瞳面９が結
像される。ＣＣＤカメラ１２で撮像された瞳面９の光強
度分布はモニタ１７の画面に表示される。これを見るこ
とにより作業者は試料６の照明状態を認識できる。

【００４１】例えば試料６の半導体が傾いている場合、
斜光照明による影ができ、検査・測定に適した照明状態
にならない（図２（ｂ）参照）。

【００４２】この場合、作業者はモニタ１７の画面を見
ながら、開口絞り３を照明光学系の光軸Ｌ１に垂直な面
内で移動させて、瞳面９の光強度分布が光軸Ｌ２を中心
に放射状にほぼ一様に変化するようにする。このように
してテレセントリック照明を実現する。つまり、図２
（ｂ）の状態にある光強度分布を図２（ａ）の状態にす
る。

【００４３】また、試料６の半導体が傾いてはいない
が、例えば図６（ａ）に示すように回路パターンＰのエ
ッジＥがだれていたり、図６（ｂ）に示すように回路パ
ターンＰの上面Ｕが傾斜していたりする場合、反射光の
主光線ＣＲ´が入射光（照明光）の主光線ＣＲに対して
大きく傾くため、観察光学系のテレセントリシティが保
たれず、光軸方向のずれが試料像の結像位置のずれとな
り、回路パターンＰの幅を正確に測定することができな
い。

【００４４】この場合も、試料６が傾いている場合と同
様に、作業者はモニタ１７の画面を見ながら、開口絞り
３を照明光学系の光軸Ｌ１に垂直な面内で移動させて照
明光の主光線ＣＲを傾かせ、瞳面９の光強度分布を光軸
Ｌ２を中心に放射状にほぼ一様にする。このようにして
観察光学系のテレセントリシティを確保し、検査・測定
に適した照明状態にする。

【００４５】開口絞り３の移動は例えば図３に示す機構
を用いて行われる。

【００４６】この移動機構は、図示しない観察装置本体
に回転軸２０を介して回転可能に支持された枠体２１
と、この枠体２１に摺動可能に装着され、開口絞り３を
保持するスライド部２２とを備えている。

【００４７】把持部２３を操作することによって枠体２
１を矢印Ｂ方向へ回転させることができる。

【００４８】把持部２４を操作することによってスライ
ド部２２を矢印Ａ方向へ移動させることができる。把持
部２４は粗動用の粗動ねじ２４ａと微動用の微動ねじ２
４ｂとを有している。

【００４９】枠体２１を矢印Ａ方向へ移動させたり、ス
ライド部２２をと矢印Ｂ方向へ回転させたりすることに
よって、開口絞り３を光軸Ｌ１に垂直な面内で移動させ
る。

【００５０】この第１実施形態によれば、試料６の形状
に応じて試料６の照明状態を調整し、試料６の検査・測
定を精度良く行なうことができる。とりわけ、試料６が
傾いていなくとも検査・測定に適した照明状態にするこ
とができ、ナノスケールの測定に有効である。

【００５１】なお、対物レンズ５の瞳面９の光強度分布
をモニタ１７の画面に表示させる場合、その光強度分布
を数値化又はグラフ化したものを同時に表示させるよう
にしてもよい。このようにすれば、瞳面９の光強度分布
をより把握し易くなり、試料６の照明状態を調整する上
で便利である。

【００５２】図１（ｂ）はこの発明の第２実施形態に係
る観察装置の一部構成を示す概念図である。この実施形
態は図１（ａ）の構成に図１（ｂ）の構成を付加したも
のであり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を
付して、その説明を省略する。

【００５３】この第２実施形態の観察装置は、照明光学
系の光軸Ｌ１に垂直な面内で開口絞り３を電動で動かす
装置（駆動手段）１４と、この駆動装置１４を制御する
制御装置（制御手段）１３とを備えている点で、第１実
施形態と異なる。駆動装置１４は例えばモータで構成さ
れる。制御装置１３は例えばマイクロコンピュータで構
成される。

【００５４】ＣＣＤカメラ１２の受光面上に対物レンズ
５の瞳面９が結像されると、光電変換され、検出信号
（瞳面９の光強度分布に対応する電気信号）が制御装置
１３に送出される。

【００５５】制御装置１３は、駆動装置１４に制御信号
を送出して開口絞り３を所定方向へ所定量だけ移動さ
せ、瞳面９の光強度分布が光軸Ｌ２を中心に放射状にほ
ぼ一様に変化するようにする。

【００５６】まず、瞳面の中心（光軸）とＣＣＤ（ＣＣ
Ｄカメラ１２の受光面）の中心とを一致させる。

【００５７】次に、ＣＣＤカメラ１２で撮像された瞳面
の像に対して、ＣＣＤの各画素の検出信号に基いて明る
さの重心（光強度の最も高い位置）を求める。ＣＣＤの
各画素には予め番地（位置情報）が与えられているた
め、ＣＣＤのどの番地の画素に明るさの重心が存在する
かを求めることができる。

【００５８】その後、制御装置１３は、現在の明るさの
重心位置とＣＣＤ上の中心位置とのＸ方向及びＹ方向の
ずれ量を算出し、ずれ量だけ開口絞り３が移動するよう
駆動装置１４を制御する。

【００５９】なお、開口絞り３を移動させるとき、開口
絞りの投影倍率が予め分っているので、この投影倍率に
合わせてＣＣＤ上のずれ量と実際の開口絞り３のずれ量
とを補正する必要がある。例えば、２倍の投影倍率を有
する開口絞り３を使用し、ＣＣＤ上の２ｍｍのずれ量を
開口絞り３の移動により補正する場合、開口絞り３の移
動量を１ｍｍとする必要がある。

【００６０】駆動装置１４は制御信号に基づいて開口絞
り３を移動させる。開口絞り３は瞳面９の光強度分布が
光軸Ｌ２を中心に放射状にほぼ一様になったときに止ま
る。

【００６１】このようにして光学系（照明光学系又は観
察光学系）のテレセントリシティが確保され、検査・測
定に適した照明状態になる。

【００６２】この第２実施形態によれば、作業者自身が
手作業で開口絞り３を操作する必要がないので、作業効
率が向上する。

【００６３】なお、この第２実施形態によれば、作業者
が瞳面の光強度分布を確認する必要がないので、モニタ
１７はなくてもよい。

【００６４】図４はこの発明の第３実施形態に係る観察
装置の全体構成を示す概念図である。第１実施形態と共
通する部分には同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００６５】上述の第１実施形態の観察装置では、観察
光学系と検出系との両方にそれぞれ専用のＣＣＤカメラ
８，１２とモニタ１６，１７とが用いられている。

【００６６】これに対し、この第３実施形態の観察装置
では、図４に示すように、検出系を、対物レンズ５と、
ハーフミラー４と、結像レンズ７と、観察光学系の光軸
Ｌ２に挿入可能な検出用レンズ（光学部材）１５とで構
成した。

【００６７】観察光学系の対物レンズ５の瞳面９の光強
度分布を検出するには、検出用レンズ１５を観察光学系
の光軸Ｌ２（図４のハーフミラー４と結像レンズ７との
間）に挿入する。

【００６８】検出用レンズ１５としてはベルトランレン
ズが使用可能である。ベルトランレンズは例えばターレ
ットやスライダに設置され、ターレットを回転させた
り、スライダをスライドさせたりすることによりベルト
ランレンズの観察光路への挿脱が可能である。観察光路
にベルトランレンズを挿入したとき対物レンズ５の瞳面
９を観察でき、観察光路からベルトランレンズを離脱さ
せたとき試料６を観察できる。

【００６９】対物レンズ５の瞳面９の光はハーフミラー
４を透過し、結像レンズ７及び検出用レンズ１５によっ
て集光され、ＣＣＤカメラ８の受光面上に結像される。
ＣＣＤカメラ８で撮像された瞳面９の光強度分布はモニ
タ１６の画面に表示される。作業者はこれを見ながら、
開口絞り３を照明光学系の光軸Ｌ１に垂直な面内で移動
させることにより、瞳面９の光強度分布が光軸Ｌ２を中
心に放射状に一様に変化するように調整することができ
る。このようにして光学系のテレセントリシティを確保
し、検査・測定に適した照明状態にする。

【００７０】試料６の検査・測定を行なうには、検出用
レンズ１５を光軸Ｌ２から外せばよい。

【００７１】この第３実施形態によれば、観察光学系の
瞳面９の光強度分布を検出するための専用のＣＣＤカメ
ラ１２とモニタ１７とハーフミラー１０とが不要になる
ので、構成が簡素化され、製造コストを低減することが
できる。

【００７２】図５はこの発明の第４実施形態に係る観察
装置の全体構成を示す概念図である。第１実施形態と共
通する部分には同一符号を付して、その説明を省略す
る。

【００７３】上述の実施形態では、光源１としてタング
ステンランプ等を用いるとともに、照明調整手段として
の開口絞り３を照明光学系の光軸Ｌ１上であって観察光
学系の瞳面９と光学的に共役な位置に配置し、その開口
絞り３を照明光学系の光軸Ｌ１に垂直な面内で移動させ
て、光学系のテレセントリシティを確保するようにし
た。

【００７４】これに対し、この第４実施形態では、照明
光学系が光源１からの光をガイドする光ファイバ１８
（例えばライトガイドファイバ等）を有し、光ファイバ
１８の射出側端面１８ｂを照明光学系の光軸Ｌ１上であ
って観察光学系の瞳面９と光学的に共役な位置に置い
た。更に、照明調整手段として光ファイバ１８の射出側
端面１８ｂの一部を遮蔽できる例えば遮光板等の遮蔽装
置（遮蔽手段）１９を採用した。この実施形態では遮蔽
装置１９を光ファイバ１８の射出側端面１８ｂの近傍に
配置したが、入射側端面１８ａの近傍に配置してもよ
い。

【００７５】作業者はモニタ１７の画面を見ながら、遮
蔽装置１９を操作して光ファイバ１８の射出側端面１８
ｂの遮蔽量を調整することにより、瞳面９の光強度分布
を光軸Ｌ２を中心に放射状にほぼ一様に変化させること
ができる。このようにして光学系のテレセントリシティ
を確保し、検査・測定に適した照明状態にする。

【００７６】この第４実施形態によれば、第１実施形態
と同様の効果を得ることができる。

【００７７】なお、撮像手段としてのＣＣＤカメラ８，
１２に用いられるＣＣＤ等の固体撮像素子としては２次
元に配列されたものが望ましいが、試料６の測定すべき
方向が一方向だけである場合や製造コストを抑えたい場
合には固体撮像素子を１次元に配列してもよい。

【００７８】また、検出系のＣＣＤカメラ１２やモニタ
１７に代えて、図示しない接眼レンズを用いてもよい。
また、単に検査だけをするのであれば、ＣＣＤカメラ８
やモニタ１６に代えて、図示しない接眼レンズを用いて
もよい。

【００７９】更に、照明調整手段としては開口絞り３等
を例示したが、照明光の主光線を傾けることができるも
のであればよい。

【００８０】また、上述の実施形態ではこの発明の観察
装置を半導体の検査・測定用顕微鏡に適用した場合につ
いて述べたが、例えば露光装置のアライメント装置など
にも適用することができる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の観察装置
によれば、試料の形状に応じて試料の照明状態を調整す
ることができ、試料の検査・測定を精度良く行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）はこの発明の第１実施形態に係る観
察装置の全体構成を示す概念図、図１（ｂ）はこの発明
の第２実施形態に係る観察装置の一部構成を示す概念図
である。

【図２】図２はモニタ画面上に表示された瞳面の光強度
分布を表した図であり、図２（ａ）は光強度分布が光軸
を中心にほぼ一様に変化している図、図２（ｂ）は光強
度分布が光軸からずれた位置を中心に変化している図で
ある。

【図３】図３は開口絞りを移動させる機構の一例を示す
図である。

【図４】図４はこの発明の第３実施形態に係る観察装置
の全体構成を示す概念図である。

【図５】図５はこの発明の第４実施形態に係る観察装置
の全体構成を示す概念図である。

【図６】図６（ａ）及び（ｂ）はいずれも半導体の回路
パターンの断面を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１光源２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄリレーレンズ３開口絞り４，１０ハーフミラー５対物レンズ６試料７結像レンズ８，１２ＣＣＤカメラ９対物レンズの瞳面１１，１５検出用レンズ１３制御装置１４駆動装置１６，１７モニタ１８光ファイバ１８ａ光ファイバの入射側端面１８ｂ光ファイバの射出側端面１９遮蔽装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 ＪＦターム(参考） 2F065 AA17 AA22 AA56 BB02 BB24 CC17 FF42 GG02 GG03 HH12 HH18 JJ03 JJ26 LL01 LL30 LL46 LL59 NN20 QQ03 QQ26 QQ31 SS02 SS13 2G051 AA51 AB02 BB03 BB07 BB17 BC04 CA03 CA07 CB01 2H052 AB17 AB24 AC02 AC04 AC09 AC26 AC28 AD35 AF14 AF21 AF25 4M106 AA01 CA39 DB04 DB12 DB13 DB19 DB21 DJ23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料面を照明する照明光学系と、前記試料面の像を形成する観察光学系とを備えている観
察装置において、前記観察光学系の瞳面の光強度分布を検出する検出系
と、前記検出系によって検出される前記瞳面の光強度分布が
前記観察光学系の光軸を中心に放射状にほぼ一様に変化
するように調整する照明調整手段とを備えていることを
特徴とする観察装置。
【請求項２】前記照明調整手段は、前記照明光学系内
において前記瞳面と光学的に共役な位置に配置され、前
記照明光学系の光軸と直交する方向へ移動可能な開口絞
りを有することを特徴とする請求項１記載の観察装置。
【請求項３】前記開口絞りを前記照明光学系の光軸と
直交する方向へ動かす駆動手段と、前記検出系によって検出された前記瞳面の光強度分布に
応じて前記駆動手段を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする請求項２記載の観察装置。
【請求項４】前記照明光学系は、照明光源からの光を
ガイドする光ファイバを有し、前記光ファイバの射出側端面は、前記照明光学系内にお
いて前記瞳面と光学的に共役な位置に配置され、前記照明調整手段は、前記光ファイバの入射側端面又は
射出側端面の一部を遮蔽する遮蔽手段を有することを特
徴とする請求項１記載の観察装置。
【請求項５】前記検出系は、前記観察光学系の光軸に
挿入可能であって、前記観察光学系によって形成された
試料面の像を撮像する撮像手段の受光面に前記瞳面を結
像する光学部材を有することを特徴とする請求項１から
４のいずれか１項記載の観察装置。
【請求項６】前記検出系によって検出された前記瞳面
の光強度分布を数値化又はグラフ化して表示する表示手
段を備えていることを特徴とする請求項１から５のいず
れか１項記載の観察装置。