JP2007199488A - 共焦点型顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
対物レンズ系(29)を介して2次元走査ビームを半導体ウェハ(1)の端縁(2)に向けて投射する。半導体ウェハからの反射光は、対物レンズ系(29)により集光され、リニァイメージセンサ(32)に入射し、その出力信号を信号処理装置(40)に供給する。信号処理装置(40)から半導体ウェハの端縁の2次元画像信号を出力する。本発明では、対物レンズ系の先端側に光軸をはさんで両側に切欠き部(60a,60b)を形成する。この切欠き部が形成されることにより、対物レンズ系の先端部分は、ウェハと衝突することなくウェハに形成されたノッチ(4)の内部に進入することができ、ノッチの内周面の画像を撮像することができる。
【選択図】 図5
Description
また、本発明は、共焦点型顕微鏡に用いられる対物レンズ系にも関するものである。
また、本発明の別の目的は、切欠き部等の内周面を撮像できる共焦点型顕微鏡に好適な対物レンズ系を実現することにある。
前記対物レンズ系は、その光軸にそって配置した複数のレンズと、これら複数のレンズを支持する鏡筒とを有し、当該対物レンズ系には、入射したライン状光ビームが出射する先頭側において、鏡筒及び少なくとも先頭のレンズの光軸をはさんで両側に切欠き部が形成されていることを特徴とする。
前記対物レンズ系は、その光軸にそって配置した複数のレンズと、これら複数のレンズを支持する鏡筒とを有し、当該対物レンズ系には、入射した光ビームが出射する先頭側において、鏡筒及び少なくとも先頭のレンズの光軸をはさんで両側に切欠き部が形成されていることを特徴とする。
対物レンズ系の先頭のレンズがノッチの内部まで進入することにより、ノッチの最奥部の画像も鮮明に撮像することができる。
前記第1及び第2の撮像装置の対物レンズ系は、半導体ウェハのノッチの内周面を観察する際、先頭に配置したレンズの少なくとも一部分がノッチの内部に進入するように、光軸をはさんで対向する2つの切欠き部が形成されていることを特徴とする。
前記第1及び第2の撮像装置の対物レンズ系は、半導体ウェハのノッチの内周面を観察する際、先頭に配置したレンズの少なくとも一部分がノッチの内部に進入するように、光軸をはさんで対向する2つの切欠き部が形成されていることを特徴とする。
2 端縁
3a,3b 走査ビーム
20 レーザ光源
21 エキスパンダ光学系
22 音響光学素子
23,26,28 リレーレンズ
24 偏光ビームスプリッタ
25 1/4波長板
27 振動ミラー
29 対物レンズ
30 サーボモータ
31 結像レンズ
32 リニァイメージセンサ
33 増幅器
40 信号処理装置
41 A/D変換器
42 比較器
43 セレクタ
44 画像メモリ
Claims (12)
- ライン状光ビームを発生するライン状光ビーム発生手段と、ライン状光ビームをその面と直交する方向に周期的に偏向するビーム偏向手段と、偏向されたライン状光ビームを試料に向けて投射する対物レンズ系と、対物レンズ系をその光軸方向にそって移動させる対物レンズ移動手段と、複数の受光素子を有し、試料からの反射光を前記対物レンズ系を介して受光するリニァイメージセンサと、リニァイメージセンサからの出力信号に基づいて試料の2次元画像信号を出力する信号処理装置とを具え、
前記対物レンズ系は、その光軸にそって配置した複数のレンズと、これら複数のレンズを支持する鏡筒とを有し、当該対物レンズ系には、入射したライン状光ビームが出射する先頭側において、鏡筒及び少なくとも先頭のレンズの光軸をはさんで両側に切欠き部が形成されていることを特徴とする共焦点型顕微鏡。 - レーザビームを、非コヒーレントなライン状光ビームに変換するライン状光ビーム発生手段と、ライン状光ビームをその面と直交する方向に周期的に偏向するビーム偏向手段と、偏向されたライン状光ビームを試料に向けて投射する対物レンズ系と、対物レンズ系をその光軸方向にそって移動させる対物レンズ移動手段と、複数の受光素子を有し、試料からの反射光を前記対物レンズ系を介して受光するリニァイメージセンサと、リニァイメージセンサからの出力信号に基づいて試料の2次元画像信号を出力する信号処理装置とを具え、
前記対物レンズ系は、その光軸にそって配置した複数のレンズと、これら複数のレンズを支持する鏡筒とを有し、当該対物レンズ系には、入射したライン状光ビームが出射する先頭側において、鏡筒及び少なくとも先頭のレンズの光軸をはさんで両側に切欠き部が形成されていることを特徴とする共焦点型顕微鏡。 - 請求項1又は2に記載の共焦点型顕微鏡において、前記対物レンズ系に形成されている2つの切欠き部は、入射するライン状光ビームをはさんで対向するように位置することを特徴とする共焦点型顕微鏡。
- 走査ビームを発生するレーザ光源と、走査ビームを第1の方向に周期的に偏向する第1のビーム偏向手段と、第1のビーム偏向手段から出射した走査ビームを第1の方向と直交する第2の方向に周期的に偏向する第2のビーム偏向手段と、第2のビーム偏向手段から出射した走査ビームを試料に向けて投射する対物レンズ系と、対物レンズ系を光軸方向に移動させる対物レンズ駆動手段と、前記第1の方向と対応する方向に配列された複数の受光素子を有し、試料からの反射光を前記対物レンズ系及び第2のビーム偏向手段を介して受光するリニァイメージセンサと、リニァイメージセンサからの出力信号を受け取って試料の2次元画像信号を出力する信号処理装置とを具え、
前記対物レンズ系は、その光軸にそって配置した複数のレンズと、これら複数のレンズを支持する鏡筒とを有し、当該対物レンズ系には、入射した光ビームが出射する先頭側において、鏡筒及び少なくとも先頭のレンズの光軸をはさんで両側に切欠き部が形成されていることを特徴とする共焦点型顕微鏡。 - 請求項4に記載の共焦点型顕微鏡において、前記対物レンズ系に形成された2つの切欠き部は、走査ビームをはさんで対向するように位置することを特徴とする共焦点型顕微鏡。
- 請求項1から5までのいずれか1項に記載の共焦点型顕微鏡において、前記対物レンズ系は、先頭に配置した凹レンズを有し、ほぼ45度又はそれ以上の開口角を有することを特徴とする共焦点型顕微鏡。
- 請求項1から6までのいずれか1項に記載の共焦点型顕微鏡において、前記信号処理装置は、前記対物レンズ系を光軸方向に移動させながら撮像した複数の2次元画像から、各画素について最大輝度値を求め、最大輝度値から構成される2次元画像信号を出力することを特徴とする共焦点型顕微鏡。
- 請求項1から7までのいずれか1項に記載の共焦点型顕微鏡において、当該共焦点型顕微鏡を用いて半導体ウェハに形成されたノッチの内周面を観察する際、前記対物レンズ系の先頭のレンズの少なくとも一部分がノッチの内部に進入することを特徴とする共焦点型顕微鏡。
- 対物レンズ系を介してライン状光ビームを投射し、試料からの反射ビームを前記対物レンズ系を介してリニァイメージセンサにより受光する第1の撮像装置と、同じく対物レンズ系を介してライン状光ビームを投射し、試料からの反射ビームを前記対物レンズ系を介してリニァイメージセンサにより受光する第2の撮像装置と、第1及び第2の撮像装置から出力される出力信号を受け取って試料の2次元画像信号を出力する信号処理装置とを具え、
前記第1及び第2の撮像装置の対物レンズ系は、半導体ウェハのノッチの内周面を観察する際、先頭に配置したレンズの少なくとも一部分がノッチの内部に進入するように、光軸をはさんで対向する2つの切欠き部が形成されていることを特徴とする共焦点型顕微鏡。 - 試料表面を2次元走査するための光ビームを対物レンズ系を介して投射し、試料からの反射光を前記対物レンズ系を介して撮像素子により受光する第1の撮像装置と、同じく試料表面を2次元走査するための光ビームを対物レンズ系を介して投射し、試料からの反射光を前記対物レンズ系を介して撮像素子により受光する第1の撮像装置と、第1及び第2の撮像装置からの出力信号を受け取って試料の2次元画像信号を出力する信号処理装置とを具え、
前記第1及び第2の撮像装置の対物レンズ系は、半導体ウェハのノッチの内周面を観察する際、先頭に配置したレンズの少なくとも一部分がノッチの内部に進入するように、光軸をはさんで対向する2つの切欠き部が形成されていることを特徴とする共焦点型顕微鏡。 - 請求項9又は10に記載の共焦点型顕微鏡において、前記第1及び第2の撮像装置の対物レンズ系の光軸は、共に同一平面上に位置すると共に、互いに90度の角度をなすことを特徴とする共焦点型顕微鏡。
- 集束した光ビーム又はライン状光ビームにより試料表面を2次元走査し、試料からの反射光を受光して試料の2次元画像を形成する共焦点型顕微鏡に用いられる対物レンズ系であって、光軸方向に沿って配置した複数のレンズと、これら複数のレンズを支持する鏡筒とを有し、当該対物レンズ系の先頭に凹レンズが配置され、少なくとも先頭に配置した凹レンズと鏡筒に2つの切欠き部が形成され、これらの切欠き部が光軸をはさんで対向するように形成されていることを特徴とする対物レンズ系。
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