JPH01308930A - 顕微分光装置 - Google Patents

顕微分光装置

Info

Publication number
JPH01308930A
JPH01308930A JP63140733A JP14073388A JPH01308930A JP H01308930 A JPH01308930 A JP H01308930A JP 63140733 A JP63140733 A JP 63140733A JP 14073388 A JP14073388 A JP 14073388A JP H01308930 A JPH01308930 A JP H01308930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
calibration
measurement
spectroscopic
illumination light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63140733A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH073365B2 (ja
Inventor
Naohisa Hayashi
尚久 林
Shigeaki Fujiwara
成章 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP63140733A priority Critical patent/JPH073365B2/ja
Priority to US07/361,406 priority patent/US5048960A/en
Priority to DE68921249T priority patent/DE68921249T2/de
Priority to EP89110378A priority patent/EP0345773B1/en
Publication of JPH01308930A publication Critical patent/JPH01308930A/ja
Publication of JPH073365B2 publication Critical patent/JPH073365B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274Calibration, base line adjustment, drift correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G01J2003/425Reflectance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/2823Imaging spectrometer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/127Calibration; base line adjustment; drift compensation
    • G01N2201/12746Calibration values determination
    • G01N2201/12753Calibration values determination and storage

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、顕微鏡に取り付けられた分光装置によってf
f1l+定試料の微小領域からの反射光や?i通過光ス
ペクトルを検出する、いわゆる顕微分光装置に関する。
〈従来の技術〉 第9図は、従来の顕微分光装置の概略構成図である。
図中、符号10は照明光学系であり、この照明光学系1
0は、照明光を発する光11iX11、コンデンサレン
ズ12.15、開口絞り13、視野絞り14などから構
成されている。
符号20は顕微鏡光学系であり、この顕微鏡光学系20
は、gli微鏡射鏡対物レンズ21明光学系lOからの
照明光を顕微鏡光学系20の光路に重ね合わせる半透明
鏡23、結像レンズ24などから構成されている。なお
、図中、22は瞳位置を示している。
この顕微鏡光学系20によって、測定試料Sが反射鏡3
0の近傍に拡大結像される0反射鏡30には、顕微鏡光
学系20の結像位置と一致するところに、ピンホール3
1があけられている。
光源11から照射された照明光は、半透明鏡23によっ
て測定試料Sに向けて反射され、対物レンズ21を介し
て測定試料Sに照射される。測定試料Sで反射された反
射光(観察光)は、顕微鏡光学系20および反射鏡30
のピンホール31を介して分光ユニット40に取り込ま
れる。
分光ユニット40は、ピンホール31と共役な測定試料
S上の点からの観察光を分光する測定用分光手段として
の回折格子41と、回折格子41からの分光スペクトル
を検出する測定用光検出手段としての光検出器42とか
ら構成されている0回折格子41としては、例えば分光
スペクトルを平面上に結像するフラントフィールド型回
折格子が用いられる。
また、光検出器42としては例えば、フォトダイオード
アレイやCCD (charge coupled d
evice)などが用いられる。この他、掃引機横付の
回折格子や、光電増倍管のような光検出器によって分光
ユニット40が構成されることもある。
符号50はモニター用光学系であり、反射鏡30の近傍
に結像された測定試料Sの拡大像をリレーレンズ51に
よって結像位置52に結像させて、測定試料Sの測定位
置のる′α認や焦点合わせに用いられる。
測定試料Sに照射された光は、その試料面で反射される
ときに、その反射光に試料面の情報を取り込む。具体的
には、測定試料Sが基板上に透明な薄膜が形成されたも
のである場合、薄膜の上面および下面(基板との境界面
)からの反射光が互いに干渉し、その干渉の度合が基板
および薄膜の屈折率や膜厚ならびに光の波長に依存する
ので、上述した分光ユニット40によって観察光の分光
スペクトルを調べることにより、基板上の薄膜の膜厚な
どを非破壊、非接触で測定することができる。
そのため、この種の顕微分光装置は膜厚測定装置などに
広く応用されている。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上述した観察光の分光スペトル分布は、種々
の因子によって影響を受ける。このような因子として、
照明光学系10や顕微鏡光学系20の分光透過率特性や
損失、回折格子41の分光特性、光検出器42の分光感
度特性などが例示される。
以下、このような因子による誤差を較正する手法につい
て、顕微分光装置を膜厚測定装置に利用した場合を例に
とって説明する。
一般に、干渉式膜厚測定装置では、測定試料Sの分光ス
ペクトルの測定結果S(λ)から膜厚測定を直接求める
のではなく、例えば、シリコン基板や、アルミニウムが
被着された基板等のように、分光スペクトルB(λ)が
既知である試料(以下、基準試料と称する)の分光スペ
クトルを測定し、その測定結果B’  (λ)を基に、
被測定試料Sの分光スペクトルの測定結果S’  (λ
)を補正して、被測定試料Sの分光スペクトルS(λ)
を求める。
すなわち、被測定試料Sの分光スペクトルの測定結果S
’  (λ)に補正係数として、B(λ)/B’  (
λ)を乗算する補正を行ってから、膜厚を算出している
。なお、S′ (λ)およびB’  (λ)はともに、
上述した各因子の影響を受けているので、上記乗算処理
によって両データに含まれる因子の影響が相殺される。
ところで、上述したような因子は、環境の変化にほとん
ど影響されず一定であるので、基準試料の分光スペクト
ルB(λ)の実測値B”(λ)を最初に一度測定してお
けば充分である。
しかしながら、観察光の分光スペクトルは、上述の因子
以外に、例えば周囲温度(光源の温度)に伴って変化す
る光源11の色温度の変動、即ち分光放射率特性の変動
による影響を受ける。このような影響まで取り除いて精
度のよい測定をするためには、基準試料の分光スペクト
ルB(λ)の実測値B’  (λ)を頻繁に測定して、
これを更新しなければならない。
そのために、従来の顕微分光装置は、顕微分光装置の試
料台に測定試料と基準試料とを頻繁に載せ換えて、基準
試料の分光スペクトルを検出していたから、試料の載せ
換え作業がたいへん煩わしく、その結果、作業効率を低
下させるという問題点があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、光源の分光放射率特性の変動に起因する誤差を較正
するのに必要なデータを容易に得ることができる顕微分
光装置を提供することを目的としている。
く課題を解決するための手段〉 本発明は、上記目的を達成するために、次のような構成
をとる。
即ち、本発明に係る顕微分光装置は、照明光を発する光
源と、測定試料からの光([察光)を取り込む顕微鏡光
学系と、前記顕微鏡光学系を介して取り込まれた観察光
を分光する測定用分光手段と、その分光スペクトルを検
出する測定用光検出手段とを備えた顕微分光装置におい
て、前記照明光を分光する較正用分光手段と、前記較正
用分光手段によって分光された光を検出する較正用光検
出手段とを備えたものである。
く作用〉 本発明によれば、光源の分光放射率特性の変動を較正す
る際には、光源からの照明光を較正用分光手段に入射さ
せて、これを分光し、その分光スペクトルを較正用光検
出手段によって検出しているので、この分光スペクトル
から光源の分光放射率特性の変動を知ることができる。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明すなお、以
下に示す各図において、従来例に係る第9図において示
した符号と同一の符号は、各実施例においても、その符
号が示す部品1部分等と同様のものを指し、また、図示
を省略した部分も従来例と同様であるから、その説明は
省略する。
工上尖施炭 第1図は本発明の第1実施例に係る顕微分光装置の要部
の概略構成図である0本実施例は、特に、請求項(2)
に記載の発明に対応している。
本実施例の特徴は次のとおりである。
即ち、本実施例において、照明光の分光スペクトルを分
光する較正用分光手段は、第9図において説明した回折
格子41と兼用されており、また、前記較正用分光手段
によって分光された光を検出する較正用光検出手段は、
第9図において説明した光検出器42と兼用されている
また、半透明鏡23を透過した照明光を較正用分光手段
としての回折格子41に導く光学手段として、反射鏡6
Iを備えている。反射鏡61としては、顕微分光しよう
としている帯域内での分光反射率が極端に変化しないも
のが好ましく、例えばアルミニウム蒸着ミラーなどが用
いられる。ただし、反射鏡61は、前記帯域内において
分光反射率が必ずしも均一である必要はない。なお、第
1図において、反射鏡61は、対物レンズ21の瞳位置
22と、半透明鏡23に関し対称な位置に配置されてい
るが、必ずしもこの位置にある必要はなく、例えば、図
の位置よりも光軸方向に前後した位置に配置してもよい
さらに、本実施例は、照明光の分光スペクトルを検出す
る際には反射鏡61による反射を許す状態になって、そ
の反射光を半透明鏡23を介して回折格子41に入射さ
せ、測定試料Sからの反射光(観察光)を検出する際に
は反射鏡61による照明光の反射を許さない状態になる
第1光学手段としてのシャッタ62が反射鏡61と半透
明鏡23との間に介在されている。
また、照明光を検出する際には回折格子41への観察光
の入射を許さない状態になり、観察光を検出する際には
その入射を許す状態になる第2光学手段としてのシャッ
タ63が半透明鏡23と瞳位置22との間に介在されて
いる。
以下、上述した顕微分光装置を膜厚測定装置に適用した
場合の較正手法について説明する。
■ まず、測定を始めるにあたって、シャッタ62を遮
断状態に、シャッタ63を開放状態に設定して、前述し
た基準試料の分光スペクトルB(λ)の実測値B’  
(λ)を得る。
■ B’  (λ)の測定直後(あるいは直前)に、シ
ャッタ62を開放状態に、シャッタ63を遮断状態に設
定する。そうすると、半透明tJ123を透過した照明
光が反射鏡61で反射され、さらに半透明鏡23で上方
に向けて反射されて、分光ユニット40に入射され、照
明光の初期分光スペクトルR,(λ)が検出される。
■ 次に、シャッタ62を遮断状態に、シャッタ63を
開放状態にして、測定試料Sの分光スペクトルs’  
(λ)を測定する。
■ 分光スペクトルS′ (λ)の測定直後(あるいは
直前)に、シャッタ62を開放状態に、シャッタ63を
遮断状態にして、照明光の新たな分光スペクトルR,(
ス)を測定する。
■ R,(λ)とR,(λ)とを比較すれば、光源の変
動状態がわかるので、これにより測定状F4Sの分光ス
ペクトルS’  (λ)を補正する。即ち、S’  (
λ)に対して、 R,(λ)    B′ (λ) と補正して、この値をS(λ)に置き換えると、光源変
動の影響も除去した、測定試料Sの分光スペクトルを得
ることができる。
なお、第1実施例を次のように変形実施することも可能
である。
上述の例では第1光学手段としてシャンク62を用いた
が、これは、測定試料Sからの反射光の分光スペクトル
を測定する際に、反射鏡61を光路から退避させるか、
あるいは、反射鏡61を光軸と平行になるように1工動
変位させて照明光を反射させないような構造にしてもよ
い。
第4JΩ1拠 第2図は本発明の第2実施例に係る顕微分光装置の要部
の概略構成図である。本実施例は、特に、請求項(3)
記載の発明に対応している。
本実施例も第1実施例と同様に、較正用分光手段は第9
図において説明した測定用分光手段としての回折格子4
1と兼用され、較正用光検出手段は測定用光検出手段と
しての光検出器42と兼用されている。
また、半透明鏡23を透過した照明光を半透明鏡23に
向けて反射する反射鏡72を備え、この反射鏡72と半
透明鏡23との間に、対物レンズ71およびシャッタ7
3が、顕@鏡光学系10の光路上にシャッタ74がそれ
ぞれ設けられている。なお、図中、75は対物レンズ7
1の瞳位置である。
反射鏡72は対物レンズ71の合焦点位置に配置されて
いる。また、対物レンズ71の分光透過率および開口数
は、顕@鏡光学系20の対物レンズ21と同し値になる
ように構成されている。
このように構成すれば、反射鏡72で反射された照明光
と、観察光とが略同じ光学的条件で検出されるので、反
射鏡72を特に基準試料で構成した場合、次のような利
点が得られる。第1実施例と同様にして得られた照明光
の分光スペクトルRI (λ)を、そのままB’  (
λ)として使用(Ro (λ)=B’(λ)、RI(λ
)=B′(λ))することができるようになり、第1実
施例のように測定の最初に基準試料を顕微鏡の試料台に
載せてB’  (λ)を測定する手間を省くことができ
るので、操作性が一層向上する。つまり、ばよい。
なお、本実施例においても、前述した第1実施例の変形
例と同様な構造をとることができる。
第↓裏施班 第3図は本発明の第3実施例に係る顕微分光装置の要部
の概略構成図である。
照明光の分光スペクトルを検出する際には、半透明鏡2
3から対物レンズ21にかけての光路上にあって、半透
明鏡23で反射された照明光を回折格子41に向けて反
射し、観察光を検出する場合には、顕微鏡光学系20の
光路から退避し、あるいは光軸と平行な位置に揺動変位
して、照明光を測定試料Sに向けて通過させるようにし
た可動反射tn 81で構成されている。
本実施例も第1および第2実施例と同様に、較正用分光
手段および較正用光検出手段として回折格子41および
光検出器42を兼用している。
第土災為■ 第4図は本発明の第4実施例に係る顕微分光装置の要部
の概略構成図である。
照明光学系lO内に、その光路上と光路外に変位可能な
可動反射鏡91を設けるとともに、顕微鏡光学系20の
光路上に同様の可動反射鏡92を設けている。
本実施例も較正用分光手段および較正用光検出手段とし
て回折格子41および光検出器42を兼用している。
観察光を検出する場合には、前記可動反射鏡91および
92を各光路外に退避させることにより、上述と同様に
観察光の分光スペクトルが検出される。
一方、照明光を検出する場合には、各可動反射鏡91.
92を各光路上に移動させることにより、光源11から
の照明光は、可動反射鏡91で反射され、凸し7193
1反射鏡94.凸レンズ95.96を介して可動反射鏡
92に入射され、さらに、この可動反射鏡92で反射さ
れた照明光が分光ユニット40に入射して、その分光ス
ペクトルが検出される。
■五1崖貫 第5図は本発明の第5実施例に係る顕微分光装置の要部
の概略構成図であり、同図(a)は分光ユニット周辺の
斜視図、同図(1))は要部光学系の構成図、同図(C
)は本実施例で使用される空間フィルタの斜視図である
。本実施例は、特に、請求項(4)に記載の発明に対応
している。
同図(a)に示すように、本実施例に係る較正用分光手
段は測定用分光手段としての回折格子41と兼用され、
また、較正用光検出手段は測定用光検出手段としての光
検出器101に並設された個別の光検出器102によっ
て構成されている。光検出器101.102は、回折格
子41の溝方向に所要の距離だけ離間されている。
また、本実施例に係る顕微分光装置は、上述した光検出
器lot、102に所要の光を取り込むために次のよう
な光学手段を備えている。
即ち、第9図に示した反射鏡30が設けられる位置に、
離間した二つのピンホール32.33が形成された反射
鏡30′を備えている。
ピンホール32を介して回折格子41に入射した光は、
回折格子41の溝方向には分散されず、単に鏡面反射さ
れて光検出器101上で結像する。一方、ピンホール3
3を介して回折格子4Iに入射した光は、前記反射光と
は反対方向に鏡面反射されて光検出器102上で結像す
る。
したがって、例えばピンホール32に観察光のみを入射
させ、ピンホール33に照明光のみを入射させるように
すれば、観察光の分光スペクトルを光検出器101によ
って、照明光の分光スペクトルを光検出器102によっ
て、それぞれ同時に検出することができる。
しかし、第1図あるいは第2図に示したような光学系を
使用すると、両方のピンホール32.33に測定試料S
からの反射光および照明光が区別されずに入射されて不
都合である。
そこで、各ピンホール32.33に観察光および照明光
をそれぞれ個別に入射させるために、本実施例は、第5
図〜)に示すような光学系を備えている。
即ち、半透明鏡23を透過した照明光の光軸に沿って、
リレーレンズ103.対物レンズ104および反射鏡1
05をその順に配置している。そして、リレーレンズ1
03における、反射鏡105と共役な位置に第5図(C
)に示すような空間フィルタ106を挿入している。こ
の空間フィルタ106は、観察光が入射するピンホール
32と共役な部分が遮光4に態になるような遮光域10
7が形成されている。
一方、第5図では図示を省略しているが、半透明鏡23
と顕微鏡光学系20の対物レンズ21との間にも、前述
のリレーレンズ103と同様なリレーレンズが設けられ
ており、このリレーレンズには、照明光が入射するピン
ホール33と共役な部分が遮光状態になるような空間フ
ィルタが挿入されている。
このように構成することにより、観察光のみがピンホー
ル32を介して、また、照明光のみがピンホール33を
介して、それぞれ回折格子41に入射され、それぞれ個
別に光検出器101,102に結像されることにより、
観察光および照明光の分光スペクトルが同時に検出され
る。
なお、本実施例は次のように変形実施してもよい。
即ち、上述したようなリレーレンズを設ける代わりに、
反射鏡105および顕微鏡光学系20の光路の一部をそ
れぞれ遮光することによって、ピンホール32に観察光
のみを、ピンホール33に照明光のみを入射させるよう
に構成してもよい。
■旦1隻■ 第6図は本発明の第6実施例に係る顕微分光装置の要部
の概略構成図である。
本実施例は較正用分光手段として、測定用分光手段とし
ての回折格子41とは別の簡易な分光手段を用いており
、また、較正用光検出手段として、測定用光検出手段と
は別の光検出手段を用いている。
具体的には、前記較正用分光手段は、半透明鏡23を透
過した照明光の光路上に設けられ、それぞれ所要波長の
光を反射する光学フィルタ1lla。
111b、 1llcで構成されている。また、較正用
光検出手段は、前記光学フィルタ1lla、 l1lb
、 1llcで反射あるいは透過された光を検出するフ
ォトダイオードのような光検出器112a=112dに
よって構成されている。
モニターする波長の数は、光源の特性と要求される測定
精度から適宜に決定される。
■1裏旌曇 第7図は本発明の第7実施例に係る顕微分光装置の要部
の概略構成図である。
本実施例は、第6実施例と同様に、較正用分光手段およ
び較正用光検出手段が、測定用分光手段および測定用光
検出手段とは個別に設けられている。
具体的には、較正用分光手段は半透明鏡23を透過した
照明光を分光するプリズム121によって構成され、ま
た、測定用光検出手段は、プリズム121からの分光ス
ペクトルを検出するCCDなどの光検出器122から構
成されている。
なお、較正用分光手段は、例えば、回折格子によって構
成してもよく、また、較正用光検出手段は、複数個のフ
ォトダイオードなどで構成してもよい。
築lz指斑 第8図は本発明の第8実施例に係る顕微分光装置の要部
の概略構成図である。本実施例は、特に、請求項(5)
に記載の発明に対応している。
本実施例は、第1図に示した第1実施例における照明光
学系10の配置と、分光ユニット40側の光学系の配置
とを相互に入れ換えた構成を備えている。本実施例によ
ると、照明光学系10からの照明光は半透明鏡23を透
過して測定試料Sに照射され、測定試料Sからの観察光
は半透明鏡23で反射されて分光ユニット40に導かれ
る。
なお、本発明は上述した各実施例のものに限定されるも
のでなく、種々変更実施することができる。例えば、第
1ないし第5の各実施例において、分光手段として回折
格子41を使用したが、これはプリズム等のように、分
光機能を有する他の光学素子で代用してもよい。要する
に、本発明は光源の変動を検出するためのデータを得る
のに、従来例のように較正用の基準試料を顕微鏡の試料
台にi!置することなく、光源から照明光を適宜の光学
系を介して、あるいは、直接に較正用分光手段に入射し
て分光し、その分光スペクトルを較正用光検出手段で検
出することを特徴としているから、このような特徴を備
えるものである限り、本発明に含まれるものである。
〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のよ
うな効果を奏する。
請求項(1)に記載の発明によれば、光源の分光放射率
特性の変動を較正する際には、光源からの照明光を較正
用分光手段に入射させて、これを分光し、その分光スペ
クトルを較正用光検出手段によ・って検出しているので
、従来装置のように、較正のために顕微鏡の試料台に較
正用の基準試料を載置してデータを得る必要がなく、較
正に必要なデータを容易かつ迅速に得ることができる。
請求項(2)に記載の発明によれば、較正用分光手段を
測定用分光手段と兼用し、較正用光検出手段を測定用光
検出手段と兼用しているので、これらを個別に設ける場
合に比較して、装置構成が簡略化される。また、上述の
ように各手段を兼用すると、測定用のデータと同じ条件
で較正用のデータが得られるので、較正時のデータ処理
を行う上で好都合である。
請求項(3)に記載の発明によれば、前記請求項(2)
に記載の発明の構成に加えて、半透明鏡と反射手段との
間に較正用対物レンズを設け、この対物レンズの分光透
過率および開口数を顕微鏡光学系の対物レンズと略同じ
値に設定し、かつ、前記反射手段を較正用対物レンズの
合焦点位置近傍に配置しているので、前記反射手段を較
正用の基準試料として使用することができ、測定の最初
に基準試料を顕微鏡の試料台に載せて基準試料のデータ
を得る手間が省くことができ、操作性が一層向上する。
請求項(4)に記載の発明によれば、較正用分光手段が
測定用分光手段と兼用され、較正用光検出手段は前記測
定用光検出手段に並設された個別の光検出手段で構成し
、照明光を前記測定用分光手段(較正用分光手段)を介
して較正用光検出手段にのみ導き、観察光を前記測定用
分光手段(較正用分光手段)を介して測定用光検出手段
にのみ導いているので、測定用データと同時に較正用デ
ータを得ることができる。したがって、この実施例によ
れば、より精度の高い較正用データを得ることができる
ので、光源変動の較正を正確に行うことができる。また
、較正用分光手段と測定用分光手段とを兼用する結果、
これらの分光手段間の光学的特性の差異が生じないので
、較正用データを処理する上で好都合である。
請求項(5)に記載の発明によれば、請求項(2)に記
載の発明と同様に、較正用分光手段をff1ll定用分
光手段と兼用し、較正用光゛検出手段を測定用光検出手
段と兼用しているので、これと同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第8図は本発明に係る顕微分光装置の実施
例の説明図であり、第1図は第1実施例の要部概略構成
図、第2図は第2実施例の要部概略構成図、第3図は第
3実施例の要部概略構成図、第4図は第4実施例の要部
概略構成図、第5図は第5実施例の要部概略構成図、第
6図は第6実施例の要部概略構成図、第7図は第7実施
例の要部概略構成図、第8図は第8実施例の要部概略構
成図である。 また、第9図は従来の顕微分光装置の概略構成図である
。 S・・・測定試料 10・・・照明光学系 11・・・光源 20・・・顕微鏡光学系 21・・・顕微鏡対物レンズ 23・・・半透明鏡 30.30′・・・反射鏡 31、32.33・・・ピンホール 41・・・回折格子 42、101,102.112a −112d、122
−光検出器61.72.94,105・・・反射鏡62
、63.73.74・・・シャッタ71.104・・・
対物レンズ 81.91.92・・・可動反射鏡 103・・・リレーレンズ 106・・・空間フィルタ 111a =111c・・・光学フィルタ121・・・
プリズム 出願人 大日本スクリーン製造株式会社代理人 弁理士
  杉  谷   勉

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)照明光を発する光源と、測定試料からの光(観察
    光)を取り込む顕微鏡光学系と、前記顕微鏡光学系を介
    して取り込まれた観察光を分光する測定用分光手段と、
    その分光スペクトルを検出する測定用光検出手段とを備
    えた顕微分光装置において、 前記照明光を分光する較正用分光手段と、 前記較正用分光手段によって分光された光を検出する較
    正用光検出手段とを備えたことを特徴とする顕微分光装
    置。
  2. (2)請求項(1)に記載の顕微分光装置において、較
    正用分光手段は測定用分光手段と兼用されるものであり
    、 較正用光検出手段は測定用光検出手段と兼用されるもの
    であり、 顕微鏡光学系は照明光を顕微鏡光学系の光路に重ね合わ
    せる半透明鏡を含み、 かつ、前記半透明鏡を透過した照明光をその半透明鏡に
    向けて反射する反射手段と、 照明光を検出する際には前記反射手段による反射を許す
    状態になって、その反射光を前記半透明鏡を介して較正
    用分光手段(測定用分光手段)に入射させ、観察光を検
    出する際には前記反射手段による照明光の反射を許さな
    い状態になる第1光学手段と、 照明光を検出する際には較正用分光手段(測定用分光手
    段)への観察光の入射を許さない状態になり、観察光を
    検出する際には前記入射を許す状態になる第2光学手段
    とを備えた顕微分光装置。
  3. (3)請求項(2)に記載の顕微分光装置において、半
    透明鏡と反射手段との間に較正用対物レンズを設け、こ
    の対物レンズの分光透過率および開口数を顕微鏡光学系
    の対物レンズと略同じ値に設定し、かつ、前記反射手段
    は、分光反射スペクトルが既知であって、較正用対物レ
    ンズの合焦点位置近傍に配置されている顕微分光装置。
  4. (4)請求項(1)に記載の顕微分光装置において、較
    正用分光手段は測定用分光手段と兼用されるものであり
    、 較正用光検出手段は測定用光検出手段に並設された個別
    の光検出手段であり、 顕微鏡光学系は照明光を顕微鏡光学系の光路に重ね合わ
    せる半透明鏡を含み、 前記半透明鏡を透過した照明光を前記半透明鏡に向けて
    反射する反射鏡と、 前記反射鏡で反射された照明光を前記測定用分光手段(
    較正用分光手段)を介して較正用光検出手段に導き、か
    つ、観察光を前記測定用分光手段(較正用分光手段)を
    介して測定用光検出手段にのみ導く光学手段とを備えた
    顕微分光装置。
  5. (5)請求項(1)に記載の顕微分光装置において、較
    正用分光手段は測定用分光手段と兼用されるものであり
    、 較正用光検出手段は測定用光検出手段と兼用されるもの
    であり、 顕微鏡光学系は、観察光に対しては反射することによっ
    て測定用分光手段へ取り込ませ、かつ照明光に対しては
    透過することによって、顕微鏡光学系の光路に重ね合わ
    せる半透明鏡を含み、かつ、前記半透明鏡で反射した照
    明光をその半透明鏡に向けて反射する反射手段と、 照明光を検出する際には前記反射手段による反射を許す
    状態になって、その反射光を前記半透明鏡を透過して較
    正用分光手段(測定用分光手段)に入射させ、観察光を
    検出する際には前記反射手段による照明光の反射を許さ
    ない状態になる第1光学手段と、 照明光を検出する際には較正用分光手段(測定用分光手
    段)への観察光の入射を許さない状態になり、観察光を
    検出する際には前記入射を許す状態になる第2光学手段
    とを備えた顕微分光装置。
JP63140733A 1988-06-08 1988-06-08 顕微分光装置 Expired - Lifetime JPH073365B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63140733A JPH073365B2 (ja) 1988-06-08 1988-06-08 顕微分光装置
US07/361,406 US5048960A (en) 1988-06-08 1989-06-05 Microspectroscope
DE68921249T DE68921249T2 (de) 1988-06-08 1989-06-08 Mikroskop-Spektralgerät.
EP89110378A EP0345773B1 (en) 1988-06-08 1989-06-08 Microspectroscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63140733A JPH073365B2 (ja) 1988-06-08 1988-06-08 顕微分光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01308930A true JPH01308930A (ja) 1989-12-13
JPH073365B2 JPH073365B2 (ja) 1995-01-18

Family

ID=15275442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63140733A Expired - Lifetime JPH073365B2 (ja) 1988-06-08 1988-06-08 顕微分光装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5048960A (ja)
EP (1) EP0345773B1 (ja)
JP (1) JPH073365B2 (ja)
DE (1) DE68921249T2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05240783A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Shimadzu Corp 分光光度計
US5486701A (en) * 1992-06-16 1996-01-23 Prometrix Corporation Method and apparatus for measuring reflectance in two wavelength bands to enable determination of thin film thickness
US5747813A (en) * 1992-06-16 1998-05-05 Kla-Tencop. Corporation Broadband microspectro-reflectometer
JP2012063321A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Hamamatsu Photonics Kk 反射率測定装置、反射率測定方法、膜厚測定装置及び膜厚測定方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5166080A (en) * 1991-04-29 1992-11-24 Luxtron Corporation Techniques for measuring the thickness of a film formed on a substrate
US5310260A (en) * 1990-04-10 1994-05-10 Luxtron Corporation Non-contact optical techniques for measuring surface conditions
US5769540A (en) * 1990-04-10 1998-06-23 Luxtron Corporation Non-contact optical techniques for measuring surface conditions
US5154512A (en) * 1990-04-10 1992-10-13 Luxtron Corporation Non-contact techniques for measuring temperature or radiation-heated objects
DE4133125C1 (ja) * 1991-10-05 1993-02-18 Ultrakust Electronic Gmbh, 8375 Gotteszell, De
US5371586A (en) * 1992-10-09 1994-12-06 Instruments Sa, Inc. Low aberration diffraction grating system
US20070299808A1 (en) * 1995-05-19 2007-12-27 Cyberfone Technologies, Inc. Telephone/Transaction Entry Device and System for Entering Transaction Data into Databases
JP2853615B2 (ja) * 1995-08-09 1999-02-03 富士ゼロックス株式会社 電子写真感光体の評価装置および評価方法、電子写真感光体の製造装置および製造方法
DE19548378A1 (de) * 1995-12-27 1997-07-03 Bran & Luebbe Verfahren und Gerätekombination zur Herstellung der Vergleichbarkeit von Spektrometermessungen
US5701173A (en) * 1996-02-20 1997-12-23 National Research Council Of Canada Method and apparatus for reducing the unwanted effects of noise present in a three dimensional color imaging system
SG66376A1 (en) * 1997-07-03 1999-07-20 Inst Of Microlectronics Nation Multiwavelength imaging and spectroscopic photoemission microscope system
JP2004505273A (ja) 2000-08-01 2004-02-19 ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム 転写リソグラフィのための透明テンプレートと基板の間のギャップおよび配向を高精度でセンシングするための方法
US6633391B1 (en) 2000-11-07 2003-10-14 Applied Materials, Inc Monitoring of film characteristics during plasma-based semi-conductor processing using optical emission spectroscopy
US6603538B1 (en) 2000-11-21 2003-08-05 Applied Materials, Inc. Method and apparatus employing optical emission spectroscopy to detect a fault in process conditions of a semiconductor processing system
US6917421B1 (en) * 2001-10-12 2005-07-12 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems and methods for multi-dimensional inspection and/or metrology of a specimen
US8349241B2 (en) 2002-10-04 2013-01-08 Molecular Imprints, Inc. Method to arrange features on a substrate to replicate features having minimal dimensional variability
US9354114B2 (en) * 2013-11-19 2016-05-31 Shimadzu Corporation Spectrophotometer including photodiode array
CN103954361B (zh) * 2014-04-29 2016-02-24 中国科学院光电研究院 一种大孔径多通道空间外差干涉光谱成像方法及光谱仪

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5519366A (en) * 1978-07-27 1980-02-12 Sanii Kk Numericallcontrolled device for opening and closing automatic door
JPS5992318A (ja) * 1982-11-18 1984-05-28 Yamato Scale Co Ltd 分光測定方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2849912A (en) * 1954-11-20 1958-09-02 Zeiss Carl Optical arrangement for determining the ratio of two light fluxes
US3463592A (en) * 1964-05-04 1969-08-26 Karl Aron Lennart Akerman Shifting beam microspectrophotometer with means for selectively varying paths of reference and sample beams through a common optical system
US4029419A (en) * 1975-10-10 1977-06-14 International Business Machines Corporation Textile color analyzer calibration
GB2113829B (en) * 1982-01-19 1985-07-10 Philips Electronic Associated Atomic absorption spectrophotometer
JPS58162805A (ja) * 1982-03-23 1983-09-27 Hitachi Ltd 光学的蒸着膜厚モニタ−方法
JPS61217705A (ja) * 1985-03-22 1986-09-27 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 膜厚測定装置
US4622468A (en) * 1985-07-15 1986-11-11 Sequoia-Turner Corporation Fluorescence intensity compensation method and device
DE8704679U1 (de) * 1987-03-30 1987-05-27 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim Meßgerät für Oberflächen mit bunten Glanzeffekten
US4844617A (en) * 1988-01-20 1989-07-04 Tencor Instruments Confocal measuring microscope with automatic focusing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5519366A (en) * 1978-07-27 1980-02-12 Sanii Kk Numericallcontrolled device for opening and closing automatic door
JPS5992318A (ja) * 1982-11-18 1984-05-28 Yamato Scale Co Ltd 分光測定方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05240783A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Shimadzu Corp 分光光度計
US5486701A (en) * 1992-06-16 1996-01-23 Prometrix Corporation Method and apparatus for measuring reflectance in two wavelength bands to enable determination of thin film thickness
US5747813A (en) * 1992-06-16 1998-05-05 Kla-Tencop. Corporation Broadband microspectro-reflectometer
JP2012063321A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Hamamatsu Photonics Kk 反射率測定装置、反射率測定方法、膜厚測定装置及び膜厚測定方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0345773A2 (en) 1989-12-13
DE68921249D1 (de) 1995-03-30
EP0345773B1 (en) 1995-02-22
DE68921249T2 (de) 1995-06-22
EP0345773A3 (en) 1991-04-24
JPH073365B2 (ja) 1995-01-18
US5048960A (en) 1991-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01308930A (ja) 顕微分光装置
US7365842B2 (en) Light scanning type confocal microscope
JP5739351B2 (ja) 自動合焦方法および自動合焦装置
US5747813A (en) Broadband microspectro-reflectometer
US20100007894A1 (en) Multilayer Structure Measuring Method and Multilayer Structure Measuring Apparatus
TW202022316A (zh) 光學測量裝置
EP0652415A1 (en) A device for measuring the thickness of thin films
CN111336932B (zh) 测量纳米薄膜厚度的显微式差分反射光谱测量系统及方法
CN109724955B (zh) 一种基于激发配准的塔姆耦合出射角测算方法与装置
JP3287517B2 (ja) 干渉縞による測定方法および装置
JP5363199B2 (ja) 顕微全反射測定装置
JP2002005823A (ja) 薄膜測定装置
JPH0617774B2 (ja) 微小高低差測定装置
JP4807659B2 (ja) セル内膜厚測定装置
EP0454090B1 (en) Objective lens system for use within microscope
JP2001021810A (ja) 干渉顕微鏡
JP2000241128A (ja) 面間隔測定方法および装置
JP7486178B2 (ja) 分光分析装置
JPH11230829A (ja) 顕微分光装置および顕微分光装置による分光データ測定方法
NL2028497B1 (en) Method and apparatus for micromachining a sample using a Focused Ion Beam
JPH04177105A (ja) 膜厚測定装置
US20230316679A1 (en) Optical spectroscopy apparatus
JP7342022B2 (ja) 物体の角度放射とスペクトル放射を同時に測定できるようにする光学装置
US20240138677A1 (en) Ophthalmic apparatus and method of alignment of ophthalmic aparatus
JPH08159876A (ja) 分光測定装置