JP2007163553A - 顕微鏡、顕微鏡のための対物レンズユニット及び対物レンズ用アダプタ - Google Patents
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Abstract
【課題】暗視野照明の偏光状態を簡易な構成で容易に変更することが可能な顕微鏡、対物レンズユニット及び対物レンズアダプタを提供する。
【解決手段】顕微鏡1の対物レンズ鏡筒20に、この対物レンズ鏡筒20の側面に沿って対物レンズ鏡筒20の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路を成す空間31a〜31dを形成する対物レンズアダプタ30を設け、この対物レンズアダプタ30によって暗視野照明光路上に偏光光学素子50a〜50dを支持する。
【選択図】図3
【解決手段】顕微鏡1の対物レンズ鏡筒20に、この対物レンズ鏡筒20の側面に沿って対物レンズ鏡筒20の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路を成す空間31a〜31dを形成する対物レンズアダプタ30を設け、この対物レンズアダプタ30によって暗視野照明光路上に偏光光学素子50a〜50dを支持する。
【選択図】図3
Description
本発明は、主に半導体製造工程でウエハの検査を行う外観検査装置などに使用される顕微鏡やその対物レンズユニットに関し、特にこのような顕微鏡の照明光学系の構成に関する。
多数の工程を経て製造される半導体製造においては、全工程の途中においてウエハ上に形成されるパターンの外観検査が行われる。外観検査は、ウエハ表面の光学画像を顕微鏡で捉えてその画像信号を処理して欠陥を検出するのが通常である。
一般の外観検査に使用される顕微鏡は、対象表面を垂直方向から照明してその反射光の像を捕らえる明視野式顕微鏡であるが、照明光を直接捕らえない暗視野式顕微鏡も使用されている。暗視野式顕微鏡の場合、対象表面を斜め方向から照明することにより正反射は検出せず散乱光を検出するため、欠陥部分による散乱光を大きな強度で捉えることが可能であり微細な欠陥の検出に適している。
一般の外観検査に使用される顕微鏡は、対象表面を垂直方向から照明してその反射光の像を捕らえる明視野式顕微鏡であるが、照明光を直接捕らえない暗視野式顕微鏡も使用されている。暗視野式顕微鏡の場合、対象表面を斜め方向から照明することにより正反射は検出せず散乱光を検出するため、欠陥部分による散乱光を大きな強度で捉えることが可能であり微細な欠陥の検出に適している。
図1は、従来の暗視野式顕微鏡の概略構成図である。顕微鏡1は、試料2を保持するステージ3と、顕微鏡1のレボルバ(図示せず)等に保持される対物レンズ鏡筒20と、対物レンズ鏡筒20内に収容される対物レンズ(図示せず)により投影される試料2の表面の光学像を捉えるTDIカメラ等の撮像部60とを備える。
顕微鏡1はさらに、試料2を照明する暗視野照明系として、光源81と、光源81の照明を平行光束とする集光レンズ82と、ドーナツ状の平行光束を作るための暗視野照明フィルタ83と、外側部分ではドーナツ状の平行光束を反射して対物レンズの光軸Xと平行な光束にして対物レンズの周辺へと導く一方で内側部分では対物レンズの光軸Xの周辺の光束を透過させるリングミラー84と、対物レンズの周辺へ導かれた平行光束を反射して、対物レンズ鏡筒20の外側から光軸Xに対して斜めに対物レンズの視野へと導くミラー85を備える。
顕微鏡1はさらに、試料2を照明する暗視野照明系として、光源81と、光源81の照明を平行光束とする集光レンズ82と、ドーナツ状の平行光束を作るための暗視野照明フィルタ83と、外側部分ではドーナツ状の平行光束を反射して対物レンズの光軸Xと平行な光束にして対物レンズの周辺へと導く一方で内側部分では対物レンズの光軸Xの周辺の光束を透過させるリングミラー84と、対物レンズの周辺へ導かれた平行光束を反射して、対物レンズ鏡筒20の外側から光軸Xに対して斜めに対物レンズの視野へと導くミラー85を備える。
さらに近年では、明視野照明と暗視野照明の両方を備える顕微鏡も提案されている(例えば下記特許文献1〜3)。図2に明視野照明及び暗視野照明を両方備える従来の顕微鏡の概略構成図を示す。
図2に示す顕微鏡1は、上記説明した構成に加えて明視野照明系を備える。外観検査装置などに使用される反射顕微鏡では、明視野照明系を、明視野照明源7と、偏光ビームスプリッタ8と、λ/4波長板9とで構成することが一般的である。
偏光ビームスプリッタ8は、明視野照明源7による照明光を反射して対物レンズの光軸Xと平行な光束とし対物レンズ鏡筒20内へ導くことによって明視野落射照明を実現するとともに、対物レンズからの投影光を透過させる。
またλ/4波長板9は、偏光ビームスプリッタ8を反射した直線偏光の照明光を円偏光にするとともに、試料で反射して対物レンズに投影される円偏光の投影光を直線偏光にして偏光ビームスプリッタ8を通過させる。
図2に示す顕微鏡1は、上記説明した構成に加えて明視野照明系を備える。外観検査装置などに使用される反射顕微鏡では、明視野照明系を、明視野照明源7と、偏光ビームスプリッタ8と、λ/4波長板9とで構成することが一般的である。
偏光ビームスプリッタ8は、明視野照明源7による照明光を反射して対物レンズの光軸Xと平行な光束とし対物レンズ鏡筒20内へ導くことによって明視野落射照明を実現するとともに、対物レンズからの投影光を透過させる。
またλ/4波長板9は、偏光ビームスプリッタ8を反射した直線偏光の照明光を円偏光にするとともに、試料で反射して対物レンズに投影される円偏光の投影光を直線偏光にして偏光ビームスプリッタ8を通過させる。
暗視野照明のように試料2の表面を斜めに照明する場合、一般に、試料表面に存在する薄膜の厚さや屈折率または表面の粗さによって、P波成分に関する反射率とS波成分に関する反射率と間の反射率比が変動する。このような特性を利用すれば、半導体ウエハの外観検査においてウエハ表面に形成された絶縁層などの薄膜の特性情報を得ることが可能となる。したがって、暗視野照明光を偏光し、さらに自由に偏光状態を変えることができれば好適である。このためには、例えば上記の図1に示すように暗視野照明光の光路上にλ/4波長板やλ/2波長板などの偏光光学素子86を挿入する必要がある。
しかしながら、このような偏光光学素子86を、例えば既存の顕微鏡1本体内に組み込み、かつ例えば組み込んだ波長板の方向を変更できるようにして偏光状態を自由に変えることができる機構を顕微鏡1本体内に設けることは、通常、顕微鏡1内の空きスペースがないため困難である。またこれらの機構を組み込んで顕微鏡1を構成すると装置の大型化及び複雑化を招く。
しかしながら、このような偏光光学素子86を、例えば既存の顕微鏡1本体内に組み込み、かつ例えば組み込んだ波長板の方向を変更できるようにして偏光状態を自由に変えることができる機構を顕微鏡1本体内に設けることは、通常、顕微鏡1内の空きスペースがないため困難である。またこれらの機構を組み込んで顕微鏡1を構成すると装置の大型化及び複雑化を招く。
また、図2に示す顕微鏡1のように明視野照明を備える場合には、暗視野照明光が試料で反射した反射光を対物レンズが投影した投影光がλ/4波長板9と偏光ビームスプリッタ8を経由することになる。近年、顕微鏡用の照明光源としてLD(レーザーダイオード)が使用されているが、LDは初めから直線偏光された光を発光するので、試料2で反射してλ/4波長板9を通過した暗視野照明光は円偏光となり、偏光ビームスプリッタ8を通過する際に光量ロスが生じる。これを防止するためには、暗視野照明光の光路上にλ/4波長板を挿入する必要があるがこれは上記と同様の問題を招く。
上記の問題点に鑑み、本発明は、暗視野照明の偏光状態を簡易な構成で容易に変更することが可能な顕微鏡、対物レンズユニット及び対物レンズアダプタを提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明では、顕微鏡に設けられる対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路を形成して、この暗視野照明光路上に偏光光学素子を設ける。
すなわち、本発明の第1形態によれば、暗視野照明光を発生させる光源と、暗視野照明光を、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路へと導く第1の照明光ガイド部材と、暗視野照明光路を通る暗視野照明光を、対物レンズの視野へと導く第2の照明光ガイド部材と、暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、を備える顕微鏡が提供される。
ここで、第2の照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を対物レンズ鏡筒の外周に設け、この照明光ガイド支持部が、対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に偏光光学素子を支持することとしてよい。この照明光ガイド支持部は、対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタとしてよい。
すなわち、本発明の第1形態によれば、暗視野照明光を発生させる光源と、暗視野照明光を、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路へと導く第1の照明光ガイド部材と、暗視野照明光路を通る暗視野照明光を、対物レンズの視野へと導く第2の照明光ガイド部材と、暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、を備える顕微鏡が提供される。
ここで、第2の照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を対物レンズ鏡筒の外周に設け、この照明光ガイド支持部が、対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に偏光光学素子を支持することとしてよい。この照明光ガイド支持部は、対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタとしてよい。
ここで、対物レンズ用アダプタを顕微鏡本体に支持された対物レンズ鏡筒に取り付けられるように構成されてもよいが、反対に顕微鏡本体が照明光ガイド支持部を支持し、照明光ガイド支持部の中に対物レンズ鏡筒を挿入して支持してもよい。
偏光光学素子は、少なくともλ/2波長板及びλ/4波長板のいずれかを含んでよく、偏光光学素子に代えて拡散板を備えてもよい。
また、顕微鏡は落射照明を前記対物レンズに入射させるための偏光ビームスプリッタを備えた明視野照明系を備えてもよい。
偏光光学素子は、少なくともλ/2波長板及びλ/4波長板のいずれかを含んでよく、偏光光学素子に代えて拡散板を備えてもよい。
また、顕微鏡は落射照明を前記対物レンズに入射させるための偏光ビームスプリッタを備えた明視野照明系を備えてもよい。
また、本発明の第2形態によれば、対物レンズとこの対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒とを含む顕微鏡用対物レンズユニットであって、顕微鏡から受光した暗視野照明光を対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に通す暗視野照明光路を有し、この暗視野照明光路を通る暗視野照明光を対物レンズの視野へと導く照明光ガイド部材と、暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、を備える対物レンズユニットが提供される。
この対物レンズユニットの対物レンズ鏡筒の外周に、照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を設けてよい。そしてこの照明光ガイド支持部が対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に偏光光学素子を支持することとしてよい。この照明光ガイド支持部は、対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタとしてよい。
また、本発明の第3形態によれば、顕微鏡の対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒の外周に設けられ、暗視野照明光を対物レンズの視野へと導くための対物レンズ用アダプタが提供される。そして、この対物レンズ用アダプタは、対物レンズ鏡筒との間に空間を形成し対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路とするとともに、暗視野照明光路を通る暗視野照明光を前記対物レンズの視野へと導く照明光ガイド部材と暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子とを支持するように構成される。
偏光光学素子を、対物レンズ鏡筒の側面に沿う暗視野照明光路上に設けることによって、顕微鏡内の設置スペースの有無に関わらず既存の顕微鏡に設置することが可能となる。
また、偏光光学素子を支持する対物レンズ用アダプタを、対物レンズ鏡筒に取り付ける構成にすることによって、簡易に対物レンズアダプタを交換して暗視野照明光の偏光状態を変えることが可能となる。またアダプタのような構成にしなくとも対物レンズ鏡筒に設けることによって、対物レンズ鏡筒とともに交換することによっても暗視野照明光の偏光状態を変えることが可能となる。
また、偏光光学素子を支持する対物レンズ用アダプタを、対物レンズ鏡筒に取り付ける構成にすることによって、簡易に対物レンズアダプタを交換して暗視野照明光の偏光状態を変えることが可能となる。またアダプタのような構成にしなくとも対物レンズ鏡筒に設けることによって、対物レンズ鏡筒とともに交換することによっても暗視野照明光の偏光状態を変えることが可能となる。
さらに、上記の対物レンズ用アダプタや照明光ガイド支持部が、対物レンズの視野へと導く第2の照明光ガイド部材と偏光光学素子との両方を支持する構成にすることにより、これらを支持する支持手段を別々に設けることにより生じる部品点数の増加及び光軸調整の煩雑を回避することが可能となる。
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図3は、本発明による暗視野式顕微鏡の実施例を備えた外観検査装置の概略構成図である。なお本発明による顕微鏡は、半導体製造工程において使用される、半導体ウエハ上に形成されたパターンの画像信号を取得して、この画像信号を処理することによって欠陥を検出する外観検査装置において、ウエハ上に形成されたパターンを投影して投影された画像の画像信号を得るために特に好適に利用可能であり、以下、半導体ウエハ上に形成されたパターンの欠陥を検査する半導体ウエハ用外観検査装置に使用される顕微鏡を例として説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体メモリ用フォトマスクや液晶表示パネルなどの外観検査装置に使用される顕微鏡や、広く一般の暗視野式顕微鏡にも利用可能である。
図3に示すように、外観検査装置は、試料である半導体ウエハ2の表面の画像信号を得る顕微鏡1と、取得した画像信号を処理することによって欠陥を検出する欠陥検出部90とを備えて構成される。
欠陥検出部90は、顕微鏡1により得た半導体ウエハ2の表面のアナログ画像信号を処理して多値のディジタル画像データに変換する画像信号処理回路91と、ディジタル画像信号を処理して、例えばウエハ2上に形成されたパターンの同一部分を比較して相違する部分を欠陥として検出する画像データ処理回路92と、データ処理のために画像データを記憶する画像データメモリ93と、を備えて構成される。
欠陥検出部90は、顕微鏡1により得た半導体ウエハ2の表面のアナログ画像信号を処理して多値のディジタル画像データに変換する画像信号処理回路91と、ディジタル画像信号を処理して、例えばウエハ2上に形成されたパターンの同一部分を比較して相違する部分を欠陥として検出する画像データ処理回路92と、データ処理のために画像データを記憶する画像データメモリ93と、を備えて構成される。
顕微鏡1は、試料2を保持するステージ3と、顕微鏡1のレボルバ(図示せず)等に保持される対物レンズユニット10と、後述するように対物レンズユニット10に含まれる対物レンズ鏡筒20内に収容される対物レンズ(図示せず)により結像される試料2の表面の光学像を捉えるTDIカメラ等の撮像部60とを備え、さらに、明視野照明源7と、偏光ビームスプリッタ8と、λ/4波長板9とで構成される明視野照明系を備える。
対物レンズユニット10は、対物レンズ鏡筒20に対物レンズ用アタッチメント30を取り付けて構成され、円筒状の対物レンズ鏡筒20の側面(外壁)と対物レンズ用アタッチメント30の内壁との間に、暗視野照明光が通過する暗視野照明光路31a〜31dとなる空間が形成される。
対物レンズユニット10は、対物レンズ鏡筒20に対物レンズ用アタッチメント30を取り付けて構成され、円筒状の対物レンズ鏡筒20の側面(外壁)と対物レンズ用アタッチメント30の内壁との間に、暗視野照明光が通過する暗視野照明光路31a〜31dとなる空間が形成される。
顕微鏡1はさらに、試料2を照明する暗視野照明系として、複数のレーザーダイオード(LD)4a〜4dからなる光源と、レーザーダイオード4a〜4dからの照明光をそれぞれ平行光束とする複数の集光レンズ5a〜5dと、平行光束となった照明光を反射して、対物レンズ鏡筒20と対物レンズ用アタッチメント30との間に形成された暗視野照明光路31a〜31dにそれぞれ導く第1照明光ガイド部材6a〜6dとを備える。第1照明光ガイド部材6a〜6dとして、例えばミラーやプリズムなどの反射光学素子や、光ファイバーを使用してよい。図4の(A)及び(B)を参照して、レーザーダイオード4a〜4d及び第1照明光ガイド部材6a〜6dの配置例を説明する。
図4の(A)に示す立面図のとおり、複数のレーザーダイオード4a〜4dは、対物レンズ鏡筒20内の対物レンズの光軸Xと平行な1つの平面に垂直な方向にその光軸を向けるように方向付けられ、かつ光軸と平行な中心軸Yを中心とする円周上に90度の角度差を隔てて等間隔に配置される。
第1照明光ガイド部材6a〜6dは、レーザーダイオード4a〜4dが配置される平面と45度の角度をなす平面と各ダイオード4a〜4dの光軸との交点上にそれぞれ設けられ、レーザーダイオード4a〜4dの発光光の進行方向を、対物レンズの光軸Xの方向と平行となるように変更し、各暗視野照明光路31a〜31dへとそれぞれ導く。
第1照明光ガイド部材6a〜6dは、レーザーダイオード4a〜4dが配置される平面と45度の角度をなす平面と各ダイオード4a〜4dの光軸との交点上にそれぞれ設けられ、レーザーダイオード4a〜4dの発光光の進行方向を、対物レンズの光軸Xの方向と平行となるように変更し、各暗視野照明光路31a〜31dへとそれぞれ導く。
例えば、各ガイド部材6a〜6dをミラーやプリズムなどの反射光学素子で実現する場合には、各ガイド部材6a〜6dをその反射面がレーザーダイオード4a〜4dの光軸と45度の角度をなすように方向付け、各ガイド部材6a〜6dによってレーザーダイオード4a〜4dの発光光を、対物レンズの光軸Xの方向へと反射する。
このように、レーザーダイオード4a〜4d及び第1照明光ガイド部材6a〜6dを配置することによって、レーザーダイオード4a〜4dの照明光を、円筒状の対物レンズ鏡筒20の側面に沿う位置及び方向に方向付け、対物レンズ鏡筒20の側面と対物レンズ用アタッチメント30の内壁との間に形成された各暗視野照明光路31a〜31dへとそれぞれ導く。
このように、レーザーダイオード4a〜4d及び第1照明光ガイド部材6a〜6dを配置することによって、レーザーダイオード4a〜4dの照明光を、円筒状の対物レンズ鏡筒20の側面に沿う位置及び方向に方向付け、対物レンズ鏡筒20の側面と対物レンズ用アタッチメント30の内壁との間に形成された各暗視野照明光路31a〜31dへとそれぞれ導く。
なお、図4の(A)及び(B)に示す配置例では、第1照明光ガイド部材6a〜6dを経由したレーザーダイオード4a〜4dの照明光の光軸は、対物レンズの光軸Xを中心として90度の方位差を隔てた位置に配置され、これら照明光は、後述する第2ガイド部材50a〜50dによって対物レンズの視野に導かれたとき、対物レンズの視野を各々90度ずつ異なる方位から照明する暗視野照明光となる。
なお、図4の(A)及び(B)に示すレーザーダイオード4a〜4d及び第1照明光ガイド部材6a〜6dの配置はあくまで例示であり、他の配置を採用することも可能である。
なお、図4の(A)及び(B)に示すレーザーダイオード4a〜4d及び第1照明光ガイド部材6a〜6dの配置はあくまで例示であり、他の配置を採用することも可能である。
図3に戻り、対物レンズ用アタッチメント30は、その内壁と対物レンズ鏡筒20の外壁との間に形成された暗視野照明光路31a〜31dに導かれたレーザーダイオード4a〜4dの照明光を、それぞれ対物レンズの視野へと導く第2照明光ガイド部材50a〜50dを備える(ガイド部材50b、50dは不図示)。ガイド部材50a〜50dは、例えばミラーやプリズムなどの反射光学素子や、光ファイバーを使用してよい。
対物レンズ用アタッチメント30は、さらに暗視野照明光路31a〜31dの光路上に偏光光学素子51a〜51dをそれぞれ備える(51b、51dは不図示)。したがって、暗視野照明光路31a〜31dに導かれたレーザーダイオード4a〜4dの照明光は、偏光光学素子51a〜51dをそれぞれ通過する。
偏光光学素子51a〜51dは例えばλ/4波長板としてよい。レーザーダイオードから生じた直線偏光の照明光はλ/4波長板を通過することによって円偏光となり、試料2で反射して対物レンズにより投影された投影光がλ/4波長板9を通過して直線偏光となる。これによって投影光は偏光ビームスプリッタ8をロスなく通過することができる。
したがって、偏光光学素子51a〜51dとしてλ/4波長板を備える対物レンズ用アタッチメント30を対物レンズ鏡筒20に取り付けるだけで、直線偏光のレーザーダイオード光源を暗視野照明に使用した際に生じる偏光ビームスプリッタ8による光量ロスを、容易に回避することが可能となる。
偏光光学素子51a〜51dは例えばλ/4波長板としてよい。レーザーダイオードから生じた直線偏光の照明光はλ/4波長板を通過することによって円偏光となり、試料2で反射して対物レンズにより投影された投影光がλ/4波長板9を通過して直線偏光となる。これによって投影光は偏光ビームスプリッタ8をロスなく通過することができる。
したがって、偏光光学素子51a〜51dとしてλ/4波長板を備える対物レンズ用アタッチメント30を対物レンズ鏡筒20に取り付けるだけで、直線偏光のレーザーダイオード光源を暗視野照明に使用した際に生じる偏光ビームスプリッタ8による光量ロスを、容易に回避することが可能となる。
偏光光学素子51a〜51dは例えばλ/2波長板としてよい。直線偏光のレーザーダイオードからの照明光はλ/2波長板を通過することによって偏光面の方向が変わるので、偏光光学素子51a〜51dとしてλ/2波長板を備える対物レンズ用アタッチメント30を対物レンズ鏡筒20に取り替えるだけで、試料2を照明する照明光の偏光方向(S波及びP波)を容易に変更することが可能となる。
無偏光の光源を暗視野照明光4a〜4dに使用するとともに、偏光板を偏光光学素子51a〜51dに使用してよい。
無偏光の光源を暗視野照明光4a〜4dに使用するとともに、偏光板を偏光光学素子51a〜51dに使用してよい。
対物レンズ用アタッチメント30は、偏光光学素子51a〜51dに代えて又はこれに加えて、暗視野照明光路31a〜31d上に拡散板を備えてもよい。例えば、照明光源としてレーザーダイオードを用いた場合には面内均一性が悪く、光束の周辺部で光量落ちがありまた素子による光量のバラツキもある。拡散板を設けることによって対物レンズ視野内の光量の均一化を図ることが可能となる。また対物レンズ用アタッチメント30に拡散板を設けることにより、試料2のすぐ近くで照明光を拡散することが可能となり照明光の余計な散乱を回避することが可能となる。また拡散板を使用することによって、光ファイバーを用いる場合と比較して偏光面の保存が容易である。
図5の(A)は本発明による対物レンズユニット10の第1実施例の上面図であり、図5の(B)は図5の(A)のB−B断面図であり、図5の(C)は図5の(A)のC−C断面図である。
対物レンズユニット10は、対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒20と、顕微鏡本体1のレボルバ(図示せず)等に支持されるとともに対物レンズ鏡筒20を固定支持する外筒40と、対物レンズ鏡筒20に支持される筒状の対物レンズ用アダプタ30と、を備えて構成される。
対物レンズユニット10は、対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒20と、顕微鏡本体1のレボルバ(図示せず)等に支持されるとともに対物レンズ鏡筒20を固定支持する外筒40と、対物レンズ鏡筒20に支持される筒状の対物レンズ用アダプタ30と、を備えて構成される。
図5の(B)に示すように、外筒40には顕微鏡本体1のレボルバ(図示せず)等に取り付けるための取り付け基部44が形成され、またB−B断面において対物レンズ鏡筒20の側面(外壁)に摺接する内径を有する凸部42が形成される。対物レンズ鏡筒20は外筒40の中に挿入されネジ43a及び43bなどの固定部品によって外筒40に固定される。
また、対物レンズ用アダプタ30もまたB−B断面において対物レンズ鏡筒20の側面(外壁)に摺接する内径を有する凸部32が形成される。そして、対物レンズ用アダプタ30はその中に対物レンズ鏡筒20が挿入されるように対物レンズ鏡筒20に取り付けられ、ネジ33a及び33bなどの固定部品によって対物レンズ鏡筒20に固定される。
したがって、対物レンズ用アダプタ30は、対物レンズ鏡筒20を顕微鏡本体1本体から取り外すことなく容易に着脱可能であり、また既存の対物レンズ鏡筒20に合わせて作ることも容易である。
また、対物レンズ用アダプタ30もまたB−B断面において対物レンズ鏡筒20の側面(外壁)に摺接する内径を有する凸部32が形成される。そして、対物レンズ用アダプタ30はその中に対物レンズ鏡筒20が挿入されるように対物レンズ鏡筒20に取り付けられ、ネジ33a及び33bなどの固定部品によって対物レンズ鏡筒20に固定される。
したがって、対物レンズ用アダプタ30は、対物レンズ鏡筒20を顕微鏡本体1本体から取り外すことなく容易に着脱可能であり、また既存の対物レンズ鏡筒20に合わせて作ることも容易である。
一方で図5の(C)に示すC−C断面では、外筒40は、凸部42より大きな内径を有するように形成されて対物レンズ鏡筒20の外壁との間に空間を設けて、暗視野照明光路41a〜41dを形成する。
同様に対物レンズ用アダプタ30も、凸部32より大きな内径を有するように形成されて、対物レンズ鏡筒20の外壁との間に空間を設けて、暗視野照明光路31a〜31dを形成する。このようにして、対物レンズ鏡筒20の側面にそって鏡筒の一端(取り付け端側)から他端(対物側)に向かう方向に延びる暗視野照明光路31a〜31d、41a〜41dが形成される。
そして対物レンズ用アダプタ30は、暗視野照明光路31a〜31d上に、偏光光学素子51a〜51dを支持するとともに、暗視野照明光路31a〜31dの出口45付近に、第2照明光ガイド部材50a〜50dを支持する。
同様に対物レンズ用アダプタ30も、凸部32より大きな内径を有するように形成されて、対物レンズ鏡筒20の外壁との間に空間を設けて、暗視野照明光路31a〜31dを形成する。このようにして、対物レンズ鏡筒20の側面にそって鏡筒の一端(取り付け端側)から他端(対物側)に向かう方向に延びる暗視野照明光路31a〜31d、41a〜41dが形成される。
そして対物レンズ用アダプタ30は、暗視野照明光路31a〜31d上に、偏光光学素子51a〜51dを支持するとともに、暗視野照明光路31a〜31dの出口45付近に、第2照明光ガイド部材50a〜50dを支持する。
図6の(A)は本発明による対物レンズユニットの第2実施例を、図5の(A)に示すB−B断面と同じ断面からみた断面図であり、図6の(B)は同じようにC−C断面と同じ断面からみた断面図である。本実施例の平面図は図5の(A)と同様であるため記載を省略する。
本実施例では、対物レンズユニット10が、対物レンズ鏡筒20と、顕微鏡本体1のレボルバ(図示せず)等に支持されかつ対物レンズ鏡筒20を支持する筒状の対物レンズ用アダプタ30とを備えて構成される。
本実施例では、対物レンズユニット10が、対物レンズ鏡筒20と、顕微鏡本体1のレボルバ(図示せず)等に支持されかつ対物レンズ鏡筒20を支持する筒状の対物レンズ用アダプタ30とを備えて構成される。
図6の(A)に示すように、対物レンズ用アダプタ30には顕微鏡本体1のレボルバ(図示せず)等に取り付けるための取り付け基部34が形成され、またB−B断面において対物レンズ鏡筒20の側面(外壁)に摺接する内径を有する凸部32が形成される。対物レンズ鏡筒20は対物レンズ用アダプタ30の中に挿入され、ネジ33a及び33bなどの固定部品によって対物レンズ用アダプタ30に固定される。
また、図6の(B)に示すC−C断面では、対物レンズ用アダプタ30は、凸部32より大きな内径を有するように形成されて対物レンズ鏡筒20の外壁との間に空間を設けて、暗視野照明光路31a〜31dを形成する。そして、暗視野照明光路31a〜31d上に、偏光光学素子51a〜51dを支持するとともに、暗視野照明光路31a〜31dの出口45付近に、第2照明光ガイド部材50a〜50dを支持する。
また、図6の(B)に示すC−C断面では、対物レンズ用アダプタ30は、凸部32より大きな内径を有するように形成されて対物レンズ鏡筒20の外壁との間に空間を設けて、暗視野照明光路31a〜31dを形成する。そして、暗視野照明光路31a〜31d上に、偏光光学素子51a〜51dを支持するとともに、暗視野照明光路31a〜31dの出口45付近に、第2照明光ガイド部材50a〜50dを支持する。
本発明は、主に広く暗視野照明式顕微鏡に利用可能であるが、とくに半導体製造工程でウエハの検査を行う外観検査装置などに使用される顕微鏡やその対物レンズユニットに好適に利用可能である。
1 顕微鏡
2 試料
3 ステージ
4a〜4d 光源
5a〜5d 集光レンズ
6a〜6d 第1照明光ガイド部材
8 偏光ビームスプリッタ
9 λ/4波長板
10 対物レンズユニット
20 対物レンズ鏡筒
30 対物レンズ用アダプタ
31a〜31d 暗視野照明光路
50a〜50d 第2照明光ガイド部材
51a〜51d 偏光光学素子又は拡散板
2 試料
3 ステージ
4a〜4d 光源
5a〜5d 集光レンズ
6a〜6d 第1照明光ガイド部材
8 偏光ビームスプリッタ
9 λ/4波長板
10 対物レンズユニット
20 対物レンズ鏡筒
30 対物レンズ用アダプタ
31a〜31d 暗視野照明光路
50a〜50d 第2照明光ガイド部材
51a〜51d 偏光光学素子又は拡散板
Claims (18)
- 暗視野照明光を発生させる光源と、
前記暗視野照明光を、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路へと導く第1の照明光ガイド部材と、
前記暗視野照明光路を通る暗視野照明光を、前記対物レンズの視野へと導く第2の照明光ガイド部材と、
前記暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、
を備えることを特徴とする顕微鏡。 - 前記対物レンズ鏡筒の外周に設けられ前記第2の照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を備え、
該照明光ガイド支持部は、該対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して前記暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に前記偏光光学素子を支持する、
ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡。 - 前記照明光ガイド支持部は、前記対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタであることを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡。
- 前記対物レンズ用アダプタが、顕微鏡本体に支持された前記対物レンズ鏡筒に取り付けられることによって支持されることを特徴とする請求項3に記載の顕微鏡。
- 前記照明光ガイド支持部が顕微鏡本体に支持され、前記対物レンズ鏡筒が前記照明光ガイド支持部の中に挿入されて支持されることを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡。
- 前記偏光光学素子は、少なくともλ/2波長板及びλ/4波長板のいずれかを含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の顕微鏡。
- 明視野照明光を前記対物レンズに入射させるための偏光ビームスプリッタをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の顕微鏡。
- 前記偏光光学素子に代えて、拡散板を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の顕微鏡。
- 対物レンズとこの対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒とを含む、顕微鏡のための対物レンズユニットであって、
前記顕微鏡から受光した暗視野照明光を、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に通す暗視野照明光路を有し、
前記暗視野照明光路を通る暗視野照明光を、前記対物レンズの視野へと導く照明光ガイド部材と、
前記暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、
を備えることを特徴とする対物レンズユニット。 - 前記対物レンズ鏡筒の外周に設けられ前記照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を備え、
該照明光ガイド支持部は、該対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して前記暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に前記偏光光学素子を支持する、
ことを特徴とする請求項9に記載の対物レンズユニット。 - 前記照明光ガイド支持部は、前記対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタであることを特徴とする請求項9に記載の対物レンズユニット。
- 前記偏光光学素子は、少なくともλ/2波長板及びλ/4波長板のいずれかを含む請求項9〜11のいずれか一項に記載の対物レンズユニット。
- 前記偏光光学素子に代えて、拡散板を備えることを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載の対物レンズユニット。
- 顕微鏡の対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒の外周に設けられ、暗視野照明光を前記対物レンズの視野へと導くための対物レンズ用アダプタであって、
該対物レンズ鏡筒との間に空間を形成し、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路とするとともに、
前記暗視野照明光路を通る暗視野照明光を前記対物レンズの視野へと導く照明光ガイド部材と、
前記暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、
を支持することを特徴とする対物レンズ用アダプタ。 - 顕微鏡本体に支持された前記対物レンズ鏡筒に取り付けられることによって支持されることを特徴とする請求項14に記載の対物レンズ用アダプタ。
- 顕微鏡本体に支持され、内部に挿入される前記対物レンズ鏡筒を支持することを特徴とする請求項14に記載の対物レンズ用アダプタ。
- 前記偏光光学素子は、少なくともλ/2波長板及びλ/4波長板のいずれかを含む請求項14〜16のいずれか一項に記載の対物レンズ用アダプタ。
- 前記偏光光学素子に代えて、拡散板を備えることを特徴とする請求項14〜16のいずれか一項に記載の対物レンズ用アダプタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005355895A JP2007163553A (ja) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | 顕微鏡、顕微鏡のための対物レンズユニット及び対物レンズ用アダプタ |
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JP2005355895A JP2007163553A (ja) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | 顕微鏡、顕微鏡のための対物レンズユニット及び対物レンズ用アダプタ |
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JP2007163553A true JP2007163553A (ja) | 2007-06-28 |
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ID=38246557
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JP (1) | JP2007163553A (ja) |
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- 2005-12-09 JP JP2005355895A patent/JP2007163553A/ja active Pending
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