JP2868079B2 - 顕微鏡用の試料走査機構 - Google Patents
顕微鏡用の試料走査機構Info
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- JP2868079B2 JP2868079B2 JP8231648A JP23164896A JP2868079B2 JP 2868079 B2 JP2868079 B2 JP 2868079B2 JP 8231648 A JP8231648 A JP 8231648A JP 23164896 A JP23164896 A JP 23164896A JP 2868079 B2 JP2868079 B2 JP 2868079B2
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- Japan
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- sample
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- objective lens
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- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハ等の大型の試料
を検査する顕微鏡用の試料走査機構に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば本願出願人が先に出願した特願昭
５９−１２９２０４号に記載の顕微鏡は、大型試料とし
て例えばウエハを固定し、対物光学系を試料上面に沿っ
てＸＹ方向に移動させることによって試料全面を検査す
るように構成されている。これは試料をＸＹ方向に移動
させる方式のものに比べて、試料の移動スペースが不要
なためコンパクト化し得るという利点がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】かかる顕微鏡において
は、観察光学系の光路長の変化量が大きいという問題が
ある。すなわち、図３に示すように、対物光学系が直径
Ｒのウエハ１０上において原点Ｏに最も近い位置ａから
最も遠い位置ｂまで移動したときのＸ軸方向およびＹ軸
方向の光路長の変化量はいずれも（Ｒ√２）／２である
から、全体の光路長変化量はＲ√２という大きな値とな
る。このため、この顕微鏡の光学系がアフォーカル系の
場合、瞳がケラレやすくなり、これを防ぐために大きな
結像レンズが必要になったり、また接眼レンズのアイポ
イント位置の移動も大きくなる等の問題がある。また、
対物レンズを２方向に移動する必要があるため、移動機
構が複雑化するという問題がある。 【０００４】本発明は、以上のような点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、装置全体をコンパクト化し
得るという利点はそのままに、アフォーカル系の場合で
も瞳がケラれにくく、アイポイント位置の移動も小さく
なるようにした、対物レンズの移動機構の簡素化が可能
な顕微鏡用の試料走査機構を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による顕微鏡用の試料走査機構は、対物レンズ
を含むアフォーカル観察光学系を有する顕微鏡に用いら
れ、試料面を２次元走査するための顕微鏡用試料走査機
構であって、前記対物レンズの光軸に対して垂直な平面
内で一次元移動する試料載置用のステージと、前記顕微
鏡の接眼部は不動の状態で前記ステージの一次元移動方
向と交差する方向に前記対物レンズを一次元移動せしめ
る移動手段と、を具備したことを特徴とする。 【０００６】 【作用】本発明によれば、試料の全面を走査するにあた
り、対物レンズを１方向に一次元移動させ、これと交差
する方向に試料を一次元移動させる。これにより対物レ
ンズは１方向に移動すればよいため、移動機構が簡素化
される。さらに、対物レンズの移動にかかわらず接眼部
は不動であり、試料全面を走査するためのもう一方向の
移動はステージにより行われるので、試料全面の観察に
おいて接眼部は移動しない。また、ステージは一次元の
移動機構を有すればよいため、周知のＸＹ２軸ステージ
に比べて機構が簡素化されるとともに、駆動モータの小
形化が可能になる。 【０００７】 【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について説明する。図１は、本発明の一実施例を示す平
面図、図２は、ウエハ搬送部の斜視図である。図で、１
はウエハカセット２がセットされるセンダー、３はウエ
ハ搬送部、４はウエハカセット５がセットされるレシー
バーである。６はモータ駆動の搬送ベルトで、センダー
１、ウエハ搬送部３、レシーバー４に設けられている。
７はウエハ検査ステージで、ウエハ搬送部３の中央部に
設けられている。ウエハ検査ステージ７は吸気管９を介
して図示しない真空ポンプと接続されていて、上面に載
置されたウエハ１０を吸着保持すると共に、後述のステ
ージ駆動装置により上下方向および搬送ベルト６の搬送
方向と平行な方向に移動可能になっている。 【０００８】１１は、ウエハ搬送部３内に配設された第
一フレームである。１２は第二フレームであり、第一フ
レーム１１にローラーガイド１３を介して上下方向に移
動可能に装着され、モータ１４により駆動される。２０
は第三フレームであり、第二フレーム１２に設けられた
ローラーガイド１７を介してウエハ搬送方向と同一の方
向（矢印Ｂ方向）に一次元移動可能に装着され、モータ
１９により駆動される。第三フレーム２０の上部には、
ウエハ検査ステージ７が枢着されている。この結果、ウ
エハ１０は上下方向に焦点調節可能であると共に、ウエ
ハ搬送方向と同一方向に一次元移動可能になっている。 【０００９】３１は観察鏡筒であり、ウエハ搬送部３に
近接配置された図示しない顕微鏡本体に固定されてい
る。３２は対物レンズであり、観察鏡筒３１にアリ・ア
リ溝結合によりウエハ１０の搬送方向と直交する方向
（矢印Ａ方向）に一次元移動可能に装着されている。こ
の対物レンズ３２を含む観察光学系は、光路長を変化さ
せても合焦位置が変化しない例えばアフォーカルな構成
になっている。対物レンズ３２の光軸は、その上部で試
料面と平行な方向に偏向され、観察鏡筒３１の内部に沿
って図示しない接眼部へと導かれる。接眼部の光軸は例
えば図２の観察鏡筒３１の延長上で試料の外側の所定の
位置に設けられ、対物レンズ３２の移動にかかわらず不
動である。 【００１０】次に、このような構成を有する本実施例の
動作について説明する。センダー１にセットされたウエ
ハカセット２内から取り出されたウエハ１０は、搬送ベ
ルト６によりウエハ検査ステージ７上まで送られ、真空
吸着によりウエハ検査ステージ７上に吸着保持される。
続いて、ステージ駆動装置によりウエハ検査ステージ７
は合焦位置まで上昇させられる。 【００１１】次に、ステージ駆動装置によりウエハ１０
を搬送方向と同一の方向（矢印Ｂ方向）に直線移動させ
ながら、対物レンズ３２をウエハ１０の搬送方向と直交
する方向（矢印Ａ方向）にウエハ１０の上面に沿って移
動させる。これによりウエハ１０の全面を検査すること
ができる。このときの対物レンズ３２の移動距離すなわ
ち観察光学系の光路長の変化量はＲとなる。 【００１２】本実施例では、対物レンズとステージをそ
れぞれ一次元移動させるようにしているからその移動機
構は単純となり、また移動対象はそれぞれ対物レンズ、
試料だけとなるから移動機構の負荷も軽減され、機構の
簡素化を図れる。装置の大きさについても、軽量小型の
対物レンズを一次元移動させ、試料は一次元移動させる
だけであるので、試料が大型の場合でも移動に要するス
ペースは少なくて済み、装置のコンパクト化が可能であ
る。 【００１３】ウエハ検査ステージ７は上下方向に移動可
能に構成されており、これにより自在に焦点調節が可能
である。試料を上下動させて合焦動作を行うから、対物
レンズ鏡筒側に合焦機構を設ける必要がなく、鏡筒の機
構が簡単になる。 【００１４】供給側と搬出側のそれぞれの搬送ベルト６
は、その間に検査ステージ７が配置されるために所定距
離離れているが、検査ステージ７をウエハ搬送方向と同
一の方向に移動させて、搬送ベルト６と検査ステージ７
が搬送方向に十分にオーバーラップするようにした状態
で供給側搬送ベルト６から搬出側搬送ベルト６へウエハ
１０の受け渡しを行うことで、ウエハを安定して搬送す
ることができる。 【００１５】また、ウエハ検査ステージ７に周知の回転
ステージを用いることで、大型試料の位置決めや、試料
上のパターンの向きを視野内で水平になるように調整す
ることができる。また、観察光学系の光路長の変化量が
対物レンズ移動量と等しい必要はない。 【００１６】 【発明の効果】本発明によれば、装置全体をコンパクト
化し得るという利点はそのままに、アフォーカル系の場
合でも瞳がケラれにくく、アイポイント位置の移動も小
さくなるようにした、対物レンズの移動機構の簡素化が
可能な顕微鏡用の試料走査機構を提供できる。
を検査する顕微鏡用の試料走査機構に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば本願出願人が先に出願した特願昭
５９−１２９２０４号に記載の顕微鏡は、大型試料とし
て例えばウエハを固定し、対物光学系を試料上面に沿っ
てＸＹ方向に移動させることによって試料全面を検査す
るように構成されている。これは試料をＸＹ方向に移動
させる方式のものに比べて、試料の移動スペースが不要
なためコンパクト化し得るという利点がある。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】かかる顕微鏡において
は、観察光学系の光路長の変化量が大きいという問題が
ある。すなわち、図３に示すように、対物光学系が直径
Ｒのウエハ１０上において原点Ｏに最も近い位置ａから
最も遠い位置ｂまで移動したときのＸ軸方向およびＹ軸
方向の光路長の変化量はいずれも（Ｒ√２）／２である
から、全体の光路長変化量はＲ√２という大きな値とな
る。このため、この顕微鏡の光学系がアフォーカル系の
場合、瞳がケラレやすくなり、これを防ぐために大きな
結像レンズが必要になったり、また接眼レンズのアイポ
イント位置の移動も大きくなる等の問題がある。また、
対物レンズを２方向に移動する必要があるため、移動機
構が複雑化するという問題がある。 【０００４】本発明は、以上のような点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、装置全体をコンパクト化し
得るという利点はそのままに、アフォーカル系の場合で
も瞳がケラれにくく、アイポイント位置の移動も小さく
なるようにした、対物レンズの移動機構の簡素化が可能
な顕微鏡用の試料走査機構を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による顕微鏡用の試料走査機構は、対物レンズ
を含むアフォーカル観察光学系を有する顕微鏡に用いら
れ、試料面を２次元走査するための顕微鏡用試料走査機
構であって、前記対物レンズの光軸に対して垂直な平面
内で一次元移動する試料載置用のステージと、前記顕微
鏡の接眼部は不動の状態で前記ステージの一次元移動方
向と交差する方向に前記対物レンズを一次元移動せしめ
る移動手段と、を具備したことを特徴とする。 【０００６】 【作用】本発明によれば、試料の全面を走査するにあた
り、対物レンズを１方向に一次元移動させ、これと交差
する方向に試料を一次元移動させる。これにより対物レ
ンズは１方向に移動すればよいため、移動機構が簡素化
される。さらに、対物レンズの移動にかかわらず接眼部
は不動であり、試料全面を走査するためのもう一方向の
移動はステージにより行われるので、試料全面の観察に
おいて接眼部は移動しない。また、ステージは一次元の
移動機構を有すればよいため、周知のＸＹ２軸ステージ
に比べて機構が簡素化されるとともに、駆動モータの小
形化が可能になる。 【０００７】 【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
について説明する。図１は、本発明の一実施例を示す平
面図、図２は、ウエハ搬送部の斜視図である。図で、１
はウエハカセット２がセットされるセンダー、３はウエ
ハ搬送部、４はウエハカセット５がセットされるレシー
バーである。６はモータ駆動の搬送ベルトで、センダー
１、ウエハ搬送部３、レシーバー４に設けられている。
７はウエハ検査ステージで、ウエハ搬送部３の中央部に
設けられている。ウエハ検査ステージ７は吸気管９を介
して図示しない真空ポンプと接続されていて、上面に載
置されたウエハ１０を吸着保持すると共に、後述のステ
ージ駆動装置により上下方向および搬送ベルト６の搬送
方向と平行な方向に移動可能になっている。 【０００８】１１は、ウエハ搬送部３内に配設された第
一フレームである。１２は第二フレームであり、第一フ
レーム１１にローラーガイド１３を介して上下方向に移
動可能に装着され、モータ１４により駆動される。２０
は第三フレームであり、第二フレーム１２に設けられた
ローラーガイド１７を介してウエハ搬送方向と同一の方
向（矢印Ｂ方向）に一次元移動可能に装着され、モータ
１９により駆動される。第三フレーム２０の上部には、
ウエハ検査ステージ７が枢着されている。この結果、ウ
エハ１０は上下方向に焦点調節可能であると共に、ウエ
ハ搬送方向と同一方向に一次元移動可能になっている。 【０００９】３１は観察鏡筒であり、ウエハ搬送部３に
近接配置された図示しない顕微鏡本体に固定されてい
る。３２は対物レンズであり、観察鏡筒３１にアリ・ア
リ溝結合によりウエハ１０の搬送方向と直交する方向
（矢印Ａ方向）に一次元移動可能に装着されている。こ
の対物レンズ３２を含む観察光学系は、光路長を変化さ
せても合焦位置が変化しない例えばアフォーカルな構成
になっている。対物レンズ３２の光軸は、その上部で試
料面と平行な方向に偏向され、観察鏡筒３１の内部に沿
って図示しない接眼部へと導かれる。接眼部の光軸は例
えば図２の観察鏡筒３１の延長上で試料の外側の所定の
位置に設けられ、対物レンズ３２の移動にかかわらず不
動である。 【００１０】次に、このような構成を有する本実施例の
動作について説明する。センダー１にセットされたウエ
ハカセット２内から取り出されたウエハ１０は、搬送ベ
ルト６によりウエハ検査ステージ７上まで送られ、真空
吸着によりウエハ検査ステージ７上に吸着保持される。
続いて、ステージ駆動装置によりウエハ検査ステージ７
は合焦位置まで上昇させられる。 【００１１】次に、ステージ駆動装置によりウエハ１０
を搬送方向と同一の方向（矢印Ｂ方向）に直線移動させ
ながら、対物レンズ３２をウエハ１０の搬送方向と直交
する方向（矢印Ａ方向）にウエハ１０の上面に沿って移
動させる。これによりウエハ１０の全面を検査すること
ができる。このときの対物レンズ３２の移動距離すなわ
ち観察光学系の光路長の変化量はＲとなる。 【００１２】本実施例では、対物レンズとステージをそ
れぞれ一次元移動させるようにしているからその移動機
構は単純となり、また移動対象はそれぞれ対物レンズ、
試料だけとなるから移動機構の負荷も軽減され、機構の
簡素化を図れる。装置の大きさについても、軽量小型の
対物レンズを一次元移動させ、試料は一次元移動させる
だけであるので、試料が大型の場合でも移動に要するス
ペースは少なくて済み、装置のコンパクト化が可能であ
る。 【００１３】ウエハ検査ステージ７は上下方向に移動可
能に構成されており、これにより自在に焦点調節が可能
である。試料を上下動させて合焦動作を行うから、対物
レンズ鏡筒側に合焦機構を設ける必要がなく、鏡筒の機
構が簡単になる。 【００１４】供給側と搬出側のそれぞれの搬送ベルト６
は、その間に検査ステージ７が配置されるために所定距
離離れているが、検査ステージ７をウエハ搬送方向と同
一の方向に移動させて、搬送ベルト６と検査ステージ７
が搬送方向に十分にオーバーラップするようにした状態
で供給側搬送ベルト６から搬出側搬送ベルト６へウエハ
１０の受け渡しを行うことで、ウエハを安定して搬送す
ることができる。 【００１５】また、ウエハ検査ステージ７に周知の回転
ステージを用いることで、大型試料の位置決めや、試料
上のパターンの向きを視野内で水平になるように調整す
ることができる。また、観察光学系の光路長の変化量が
対物レンズ移動量と等しい必要はない。 【００１６】 【発明の効果】本発明によれば、装置全体をコンパクト
化し得るという利点はそのままに、アフォーカル系の場
合でも瞳がケラれにくく、アイポイント位置の移動も小
さくなるようにした、対物レンズの移動機構の簡素化が
可能な顕微鏡用の試料走査機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を表す平面図。
【図２】図１に示されたウエハ搬送部の斜視図。
【図３】従来の装置における観察光学系の光路長変化の
説明図。 【符号の説明】 １ センダー ２、５ ウエハカセット ３ ウエハ搬送部 ４ レシーバー ６ 搬送ベルト ７ ウエハ検査ステージ ９ 吸気管 １０ ウエハ １１ 第１フレーム １２ 第２フレーム １３、１７ ローラガイド １４、１９ モータ ２０ 第３フレーム ３１ 観察鏡筒 ３２ 対物レンズ
説明図。 【符号の説明】 １ センダー ２、５ ウエハカセット ３ ウエハ搬送部 ４ レシーバー ６ 搬送ベルト ７ ウエハ検査ステージ ９ 吸気管 １０ ウエハ １１ 第１フレーム １２ 第２フレーム １３、１７ ローラガイド １４、１９ モータ ２０ 第３フレーム ３１ 観察鏡筒 ３２ 対物レンズ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森田 晃正
東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ
リンパス光学工業株式会社内
(72)発明者 長野 隆
東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ
リンパス光学工業株式会社内
合議体
審判長 片寄 武彦
審判官 東森 秀朋
審判官 横林 秀治郎
(56)参考文献 特開 平７−311344（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−183614（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．対物レンズを含むアフォーカル観察光学系を有する
顕微鏡に用いられ、試料面を２次元走査するための顕微
鏡用試料走査機構であって、 前記対物レンズの光軸に対して垂直な平面内で一次元移
動する試料載置用のステージと、 前記顕微鏡の接眼部は不動の状態で、前記ステージの一
次元移動方向と交差する方向に前記対物レンズを一次元
移動せしめる移動手段と、 を具備したことを特徴とする顕微鏡用の試料走査機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8231648A JP2868079B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 顕微鏡用の試料走査機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8231648A JP2868079B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 顕微鏡用の試料走査機構 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7029163A Division JP2655578B2 (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | 顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09189865A JPH09189865A (ja) | 1997-07-22 |
| JP2868079B2 true JP2868079B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16926798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8231648A Expired - Lifetime JP2868079B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 顕微鏡用の試料走査機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868079B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2568488B2 (ja) * | 1985-02-08 | 1997-01-08 | オリンパス光学工業株式会社 | 顕微鏡 |
| JP2655578B2 (ja) * | 1995-02-17 | 1997-09-24 | オリンパス光学工業株式会社 | 顕微鏡 |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP8231648A patent/JP2868079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09189865A (ja) | 1997-07-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980310 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |