JPH02272514A - 光切断顕微鏡装置及びその光学手段の位置合わせ方法 - Google Patents

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】 〔概要〕 光切断顕微鏡装置、特に被測定対象の観測に先立つ、入
射側光学手段の焦点と反射側光学手段の焦点とを位置合
わせする装置に関し、 該光学手段の位置合わせについて、観測者の判断基準に
左右されることなく、物理的電気的な数値に基づいてそ
れを判断し、短時間でしかも再現性良く両光学事段の焦
点位置合わせをすることを目的とし、 第１の装置を測定光を発生する第１の光源と、前記測定
光を被測定対象に照射する第１の光学手段と、前記被測
定対象を設置する試ギ′−１台と、前記被測定対象から
の第１の反射光を取り込む第２の光学手段と、前記第１
の反射光を検出する第１の光検出手段とを具備し、前記
被測定対象の光切断画像を取得する光切断顕微鏡装置に
おいて、前記第１．第２の光学手段の焦点位置決めをす
る焦点位置決め手段と、前記焦点位置決め手段に照射す
る位置決め用の光を発生する第２の光源と、前記焦点位
置決め手段からの第２の反射光を検出する第２の光検出
手段とを設けていることを含み構成し、 第２の装置を測定光を発生する第１の光源と、前記測定
光を被測定対象に照射する第１の光学手段と、前記被測
定対象を設置する試料台と、前記被測定対象からの第１
の反射光を取り込む第２の光学手段と、前記第１の発射
光を検出する光学検出手段とを具備し、前記被測定対象
の光切断画像を取得する光切断ｉ！Ｊｉ微鏡装置におい
て、前記第１゜第２の光学手段の焦点位置決めをする焦
点位置決め手段と、前記焦点位置決め手段に照射する位
置決め用の光を発生する第２の光源とを設けていること
を含み構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、光切断顕微鏡装置及びその光学手段の位置合
わせ方法に関するものであり、更に詳しく言えば被測定
対象の観測に先立ち、入射側光学手段の焦点と反射側光
学手段の焦点とを位置合わせするための装置とその方法
に関するものである。

近年、半導体装置の配線パターン等の微細形状測定やそ
の検査に、線状レーザー光を測定光とする光切断顕微鏡
が用いられている。

この光切断顕微鏡の観測に先立つ入射側対物レンズの（
、Ｂ点と、反射側の対物レンズの焦点との位置合わせは
、観測者の技能に依存されている。

このため、位置合わせ精度が劣る。そこで、高精度の位
置合わせをすることができる装置とその方法が要求され
ている。

［従来の技術］ 第１１．１２図は、従来例に係る説明図である。

第１１図は、従来例の光切断顕微鏡装置に係る構成図を
示している。

図において、光切断顕微鏡装置はレーザー光発生源１．
ミラー２ａ、２ｂ、　スラント３．入射側対物レンズ４
１反射側対物レンズ５．カメラ６結像レンズ７、ステー
ジ８から成る。

その装置機能は、まず、レーザー光発生源Ｉからミラー
２ａにレーザー光２が照射変向され、該レーザー光２が
スリット３により線状（光切断線）レーザー光にされる
。次いで、線状レーザー光が入射側対物レンズ４を介し
て、ステージ８に載置した被測定対象に照射される。次
に被測定対象からの反射光が反射側対物レンズ５により
取り込まれ、該反射光がミラー２ｂにより変向されて、
それが結像レンズ７を介して、カメラ６に入射される。

これにより、半導体装置の配線パターン等の光切断画像
を取得して被測定対象の微細形状測定やその検査等が行
われるものである。

第１２図（ａ）〜（ｃ）は、従来例に係る光学手段の焦
点位置合わせ方法の経過説明図である。

図において、まず、当該光切断顕微鏡装置の観測に先立
って、入射側対物レンズ４と反射側対物レンズ５の焦点
位置合わせをする場合、焦点位置Ａが試料表面に対して
、何らかの原因で反射側対物レンズ５に偏倚していると
仮定する（同図（ａ））。

次に、スリット３を取り外した状態でレーザー光ｅを試
料面に照射し、観測者は入射側対物レンズ４や反射側対
物レンズ５を光軸に沿って移動操作する。この際に、カ
メラ６に取得される画像が鮮明になることや、試料表面
に現れる光スボントを確認することによって焦点位置合
わせを行なうことがある。しかし、反射対物レンズ５に
比べて入射側対物レンズ４を大きく移動したため、焦点
位置Ｂが試料表面に対して入射側対物レンズ４の方に偏
倚している（同図（ｂ））。

次いで、入射側対物レンズ４と反射側対物レンズ５とを
光軸に沿って観測者が移動操作を繰り返した結果、試料
表面の焦点位置Ｃにおいて、レーザー光ｌが集光して重
なり合い、両対物レンズ４゜５の焦点位置合わせが完了
する（同図（Ｃ））。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第１２図（ｃ）において、試料表面の焦点位
ＷＣにレーザー光が集光したか、否かは、観測者の勘等
により判断していた。

このため、次のような問題を生ずる。

■　観測者により両対物レンズの焦点の一敗、不一致の
判断基準は、その個人差等により異なり、これが焦点位
置合わせ精度にバラツキを招来する。

■　焦点位置合わせに長く時間を要する。

■　焦点位置合わせの再現性が悪い。

本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創作されたもの
であり、光学手段の位置合わせについて、観測者の判断
基準に左右されることなく、物理的電気的な数値情報に
基づいてそれを判断し、短時間で、しかも再現性良く両
光学手段の焦点位置合わせをすることを可能とする光切
断顕微鏡装置及びその光学手段の位置合わせ方法の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 第１及び２図は、本発明の光切断顕微鏡装置に係る原理
図を示している。

その第１の装置は、測定光Ｌ１を発生する第１の光ｔＸ
１１と、前記測定光Ｌ１を被測定対象１９に照射する第
１の光学手段１２と、前記被測定対象１９を設置する試
料台１３と、前記被測定対象１９からの第１の反射光Ｌ
２を取り込む第２の光学手段１４と、前記第１の反射光
Ｌ２を検出する第１の光検出手段１５とを具備し、前記
被測定対象１９の光切断画像を取得する光切断顕微鏡装
置において、前記第１．第２の光学手段１２．１４の焦
点位置決めをする焦点位置決め手段１６と、前記焦点位
置決め手段１６に照射する位置決め用の光１１を発生す
る第２の光ｔＡ１７と、前記焦点位置決め手段１６から
の第２の反射光２２を検出する第２の光検出手段１日と
を設けていることを特（牧とし、 その第２の装置は、測定光Ｌ３を発生する第１の光ｔＡ
２１と、前記測定光Ｌ３を被測定対象２９に照射する第
１の光学手段２２と、前記被測定対象２９を設置する試
料台２３と、前記被測定対象２９からの第１の反射光Ｌ
４を取り込む第２の光学手段２４と、前記第１の発射光
Ｌ４を検出する光学検出手段２５とを具備し、前記被測
定対象２９の光切断画像を取得する光切断顕微鏡装置に
おいて、前記第１．第２の光学手段２２．２４の焦点位
置決めをする焦点位置決め手段２６と、前記焦点位置決
め手段２６に照射する位置決め用の光！３を発生する第
２の光源２７とを設けていることを特徴とし、 その方法は、第１．第２の装置において、焦点位置決め
手段に、第１又は第２の光学手段を通して、測定光又は
位置合わせ用の光を照射し、前記焦点位置決め手段から
の第１又は第２の反射光の光強度が最大となるように一
方の光学手段を光軸に沿って移動し、前記光強度が最大
となる位置に前記光学手段を固定し、前記固定した光学
手段に他方の光学手段を位置合わせすることを特徴とし
、上記目的を達成する。

〔作用〕

本発明の第１の装置によれば、焦点位置決め手段１６、
位置決め用の光ｆｌを発生する第２の光［１７及び第２
の反射光２２の光強度を検出する第２の光検出手段１日
が設けられている。

このため、第２の光源１７から第２の光学手段１４を通
して位置合わせ用の光！■が焦点位置決め手段１６に照
射されると、該焦点位置決め手段１６からの第２の反射
光１２が第１の光学手段１２を通して、第２の光検出手
段１Ｂに取り込まれる。この第２の反射光ｉ２の光強度
を第２の光検出手段１８により検出することによって、
第１の光学手段１２の焦点と焦点位置決め手段１６との
一致の判断について、電気的物理的な数値情報に基づい
て行うことが可能となる。

これにより、従来のような観測者の勘等に依存されない
高精度の焦点位置合わせをすることが可能となる。

さらに、本発明の第２の装置によれば、焦点位置決め手
段２６及び位置決め用の光１３を発生する第２の光源２
７が設けられている。

このため、第２の光源２７から第１の光学手段２２を通
して、位置合わせ用の光ｆ！、３が焦点位置決め手段２
６に照射されると、該焦点位置決め手段２６からの第２
の反射光２４が第２の光学手段２４を通して、光検出手
段２５に取り込まれる。

この第２の反射光２４の光強度を第１の装置と同様に光
検出手段２５により検出することによって、第２の光学
手段２４の焦点と焦点位置決め手段２６との一致の判断
について、電気的物理的な数値情報に基づいて行うこと
が可能となる。

これにより、第１の装置の光検出手段が２つ要するのに
対して、第２の装置ではそれを１つに省略しても、第１
の装置と同様に、高精度の焦点位置合わせをすることが
可能となる。

また、本発明の方法によれば、いずれか一方の光学手段
を光軸に沿って移動し、第１又は第２の反射光の光強度
が最大となる位置に、該光学手段が固定される。

このため、第１又は第２の反射光の光強度が最大となる
位置、すなわち、該光学手段の焦点と焦点位置決め手段
とが一致した状態に、他方の光学手段の焦点を一致させ
ることが可能となる。

これにより、従来に比べて短時間に、かつ再現性良く両
光学手段の焦点位置合わせを行うことが可能となる。

〔実施例〕

次に図を参照しながら本発明の実施例について説明をす
る。

第３〜１０図は、本発明の実施例に係る光切断顕微鏡装
置及びその光学手段の位置合わせ方法を説明する図であ
る。

（ｉ）本発明の第１の実施例の説明 第３図は、本発明の第１の実施例の光切断顕微鏡装置に
係る構成図を示している。

図において、３１は第１の光ｉｔｔの一実施例となるレ
ーザー光発生源であり、ビームスプリッタ３２ａ方向に
レーザー光Ｌ１を発生するものである。

３２は第１の光学手段１２の一実施例となる入射側対物
レンズであり、レーザー光Ｌｌや反射光Ｐ２を集光して
、それを通過させる機能を有している。３２ａはビーム
スプリッタであり、レーザー光Ｌ１を入射側対物レンズ
３２方向に変向したり、入射側対物レンズ３２方向から
の反射光２２を結像レンズ３８ａ方向に通過させるもの
である。

また、３２ｂは光切断線用スリフトであり、レーザー光
Ｌ１を線状レーザー光にするものである。

なお、これは入射側対物レンズ３２と反射側対物レンズ
３４との焦点位置合わせの際には、取り外すことができ
るものである。３３はステージ（試料台）であり、半導
体装置等の被測定対象や焦点位置合わせプレート３６を
ＭＷするものである。

３４は、第２の光学手段１４の一実施例となる反射側対
物レンズであり、被測定対象や焦点位置合わせ用プレー
ト３６からの反射光Ｌ２や位置合わせ用の光１１を集光
して、それを通過させる機能を有している。

３４ａはビームスプリッタであり、反射光Ｌ２を結像レ
ンズ３５ａ方向に変向したり、位置決め用の光ｆｌを反
射側対物レンズ３４方向に通過させるものである。

３５は第１の光検出手段１５の一実施例となるカメラで
あり、被測定対象や焦点位置合わせ用プレート３６から
の反射光Ｌ２を取り込む機能を有している。カメラ３５
は固体撮像素子等の画像取得装置であり、取り込んだ反
射光Ｌ２の光強度を検出する機能を有している。例えば
、観測者が一目で確認できるように、反射光Ｌ２の光強
度を逐次表示するデジタル表示装置等を設けても良い。

３５ａは結像レンズであり、カメラ３５の前に設けられ
ている。

これまでは、従来の光切断顕微鏡装置とビームスプリン
タ３２ａ、３４ａを除いて同様な構成であり、先に述べ
たように半導体装置の配線パターン等の光切断画像を取
得して、被測定対象２９の微細形状測定やその検査を行
うものである。

ところで、本発明に係る光切断顕微鏡装置では、光学手
段の位置合わせを容易にするため、次の構成物が付加さ
れている。すなわち、３６は焦点位置決め手段１６の一
実施例となる焦点位置合わせ用プレートであり、第４図
に示すような黒色のプレートに、白色のラインが描かれ
ているものである。

３７は第２の光源ｌＸ１７の一実施例となる白色光源で
あり、位置合わせ用の光尼１を発生するものである。該
光Ｒ１７は適当な照度が得られるものであれば良い。

３日は第２の光検出手段１日の一実施例となるカメラで
あり、焦点位置合わせ用プレート３６からの反射光１２
を取り込む機能を存している。カメラ３８はカメラ３５
と同様に固体撮像素子等の画像取得装置であり、取り込
んだ反射光１２の光強度を検出する機能を有している。

３８ａは結像レンズであり、カメラ３８の前に設けられ
ている。

第４図は、本発明の実施例に係る焦点位置合わせ用プレ
ートの説明図である。

図において、焦点位置合わせ用プレート３６は黒色のプ
レートに、幅数〔μｍ）程度の白色のラインが描かれた
ものであり、白色のライン幅が狭くなる程、焦点位置合
わせ精度を高くすることができる。なお、焦点位置決め
手段１６は、焦点位置合わせ用プレート３６として単体
でステージ３３にｆｊｌｉＺしても良いし、ステージ３
３の表面を黒色に塗装して、そこに直接白色のラインを
描画しても良い。直接ステージ３３に白色のラインを溝
いた場合には、ステージ３３のｘ、ｙ、ｚ方向の駆動装
置が必須となる。

第５図（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例に係る取得画
像と光強度との関係図であり、同図（ａ）はカメラ３日
で取り込んだ反射光１２の画像とその光強度を示してい
る。

図において、Ａはカメラ３８で取り込んだ画像であり、
白色光源３７から位置合わせ用の光１１をビームスプリ
ツタ３４ａ５反射側対物レンズ３４を通過させて、焦点
位置合わせ用プレート３６に照射した場合、該焦点位置
合わせ用プレート３６からの反射光２２を入射側対物レ
ンズ３２ビームスプリツタ３２ａ、結像レンズ３８ａを
通過させて、カメラ３８により取得したものである。

Ｉａは反射光１２の光強度であり、焦点位置合わせ用プ
レート３６の白色ラインによるものである。

この反射光１２の光強度は、入射側対物レンズ３２の焦
点がその白色ラインに一致すると最大となる。

同図（ｂ）は、カメラ３５で取り込んだ反射光Ｌ２とそ
の光強度を示している。

図において、Ｂはカメラ３５で取り込んだ画像であり、
白色光［３７を消灯して、レーザー光発生ｔＡ３１から
レーザー光Ｌ１をビームスプリンタ３２ａ、入射側対物
レンズ３２を通過させて、焦点位置合わせ用プレート３
６に照射した場合、咳熾点位置合わせ用プレート３６か
らの反射光Ｌ２を反射側対物レンズ３４．ビームスプリ
ンタ３４ａを通過させて、カメラ３５により取得したも
のである。

Ｉｂは反射光Ｌ２の光強度であり、焦点位置合わせ用プ
レート３６の白色ラインと入射側対物レンズ３２の焦点
とが一致した光学系によるものである。この反射光Ｌ２
の光強度は、反射側対物レンズ３４の焦点が入射側対物
レンズ３２の焦点と一致すると最大となる。

これ等の関係を利用して後述する入射側対物レンズ３２
と反射側対物レンズ３４の焦点位置合わせを行う。

このようにして、焦点位置合わせ用プレート３６、位置
決め用の光１１を発生する白色光源３７及びその反射光
！２の光強度を検出するカメラ３８が設けられている。

このため、白色光源３７から反射側対物レンズ３４を通
して位置合わせ用の光１１が焦点位置合わせ用プレート
３６に照射されると、該焦点位置合わせ用プレート３６
からの反射光１２が入射側対物レンズ３２を通して、カ
メラ３８に取り込まれる。この反射光１２の光強度をカ
メラ３日により検出することによって、入射側対物レン
ズ３２の焦点と焦点位置合わせ用プレート３６との一致
の判断について、反射光Ｐ２の最大値情報に基づいて行
うことが可能となる。

これにより、従来のような観測者の勘等に依存されない
高精度の焦点位置合わせをすることが可能となる。

第６図は、本発明の第１の実施例の光学手段の位置合わ
せ方法に係るフローチャートであり、被測定対象の観測
に先立つ、入射側対物レンズ３２の焦点と反射側対物レ
ンズ３４の焦点を位置合わせをする処理フローを示して
いる。

図において、まず位置合わせに先立って、光切断線用ス
リシト３２ｂは取り外して置く。その後ステップＰ１で
白色光源３７を点灯して、位置合わせ用の光２１を光軸
方向に照射する。この際、位置合わせ用の光ｉＶ、１は
、ビームスプリンタ３４ａ、反射側対物レンズ３４を通
過して、ステージ３３に戴置された焦点位置合わせ用プ
レート３６に達する。

次いで、ステップＰ２で入射側対物レンズ３２を光軸に
沿って移動する。これにより、焦点位置合わせ用プレー
ト３６からの反射光１２の集光状態が変化する。

次に、ステップＰ３で焦点位置合わせ用プレート３６か
らの反射光１２をカメラ３８で検出する。

この際に、反射光！２は入射側対物レンズ３２□ビーム
スプリツタ３２ａ及び結像レンズ３８ａを通過して、カ
メラ３８に達する。この時の取得画像は、第５図（ａ）
のようになる。

さらに、ステップＰ４で、反射光１２の光強度の最大値
を検出した位置に入射側対物レンズ３２を固定する。こ
の最大値を検出した位置が、入射側対物レンズ３２の焦
点と焦点位置合わせ用プレート３６の白色ラインが一致
した状態である。

その後、ステップＰ５で白色光源３７を消灯し、ステッ
プＰ６でレーザー光Ｌ１をビームスプリッタ３２ａを介
して、光軸方向に照射する。この際に、レーザー光Ｌｌ
は固定された入射側対物レンズ３２を通過して、ステー
ジ３３上の焦点位置合わせ用プレート３６に達する。

その後、ステップＰ７で反射側対物レンズ３４を光軸に
沿って移動する。これにより、焦点位置合わせ用プレー
ト３６からの反射光Ｌ２の集光状態が変化する。

次に、ステップＰ８で、焦点位置合わせ用プレート３６
からの反射光Ｌ２をカメラ３５で検出する。この際に、
反射光Ｌ２は反射側対物レンズ３２、ビームスプリッタ
３４ａ及び結像レンズ３５ａを通過して、カメラ３５に
達する。この時の取得画像は、第５図（ｂ）のようにな
る。

次いで、ステップＰ９で反射光Ｌ２の光強度の最大値を
検出した位置に反射側対物レンズ３４を固定する。これ
により、入射側対物レンズ３２の焦点と反射側対物レン
ズ３４の焦点とが焦点位置合わせ用プレート３６の白色
ラインにて、−敗する。

このようにして、第１の実施例に係る光学手段の位置合
わせ方法では、入射側対物レンズ３２を光軸に沿って移
動し、反射光１２の光強度が最大となる位置にその入射
側対物レンズ３２を先に固定している。

このため、反射光２２の光強度が最大となる位置、すな
わち、入射側対物レンズ３２の焦点と焦点位置合わせ用
プレート３６とが一致した状態に、反射光Ｌ２の光強度
が最大となる位置を以て、反射側対物レンズ３４の焦点
を一致させることが可能となる。

これにより、従来の両対物レンズの位置合わせに長時間
を要していたのに比べて、短時間に、かつ再現性良く、
両対物レンズ３２．３４の焦点位置合ねせを行うことが
可ｔａｂなる。

（ｉｉ）本発明の第２の実施例の説明 第７図は、本発明の第２の実施例の光切断顕微鏡装置に
係る構成図である。

図において、第１の実施例と異なるのは第２の実施例で
は、入射側対物レンズ４２の光軸に設けられていたカメ
ラ３日に変えて、白色光２Ｉ！Ｘ４７が設けられ、さら
にビームスプリッタ３４ａに変えて、ミラー４４ａが設
けられるものである。

従って、第２の実施例に係る光切断顕微鏡装置は、レー
ザー光発生＃４１．入射側対物レンズ４２、ビームスプ
リンタ４２ａ、光切断線用スリット４２ｂ、ステージ４
３２反射側対物レンズ４４、ミラー４４ａ５　カメラ４
５．結像レンズ４５ａ、焦点位置合わせ用プレート４６
及び白色光源４７から成る。なお、各々の機能は第１の
実施例と同様であるので説明を省略する。

このようにして、第２の実施例の光切断顕微鏡装置によ
れば、焦点位置合わせ用プレート４６及び位置決め用の
光１３を発生する白色光源４７が設けられている。

このため、白色光′ａ４７から入射側対物レンズ４２を
通して、位置合わせ用の光１３が焦点位置合わせ用プレ
ート４６に照射されると、該焦点位置合わせ用プレート
４６からの反射光ρ４が反射側対物レンズ４４を通して
、カメラ４５に取り込まれる。この反射光１４の光強度
を第１の実施例と同様にカメラ４５により検出すること
によって、反射側対物レンズ４４の焦点と焦点位置合わ
せプレート４６との一致の判断について、反射光ｊ２４
の光強度の最大値情報に基づいて行うこ七が可能となる
。

これにより、第１の実施例では、カメラ３５゜３８が２
台必要としたのに対して、第２の実施例では、カメラ３
８を省略しても第１の実施例と同様に、高精度の焦点位
置合わせをすることができる。

第８図は、本発明の第２の実施例の光学手段の位置合わ
せ方法に係るフローチャートであり、被測定対象の観測
に先立つ、入射側対物レンズ４２の焦点と反射側対物レ
ンズ４４の焦点を位置合わせをする処理フローを示して
いる。

図において、まず、位置合わせに先立って、光切断線用
スリット４２ｂは取り外して置く。その後ステップＰ１
で、白色光源４７を点灯して、位置合わせ用の光２３を
光軸方向に照射する。この際、位置合わせ用の光１３は
、ビームスプリンタ４２ａ、入射側対物レンズ４２を通
過して、ステージ３３にＭＷされた焦点合わせ用プレー
ト４６に達する。

次いで、ステップＰ２で反射側対物レンズ４４を光軸に
沿って移動する。これにより、焦点位置合わせ用プレー
ト４６からの反射光１４の集光状態が変化する。

次に、ステップＰ３で焦点位置合わせ用プレート４６か
らの反射光ｆ４をカメラ４５で検出する。

この際に、反射光１４は反射側対物レンズ４４゜ミラー
４４ａ及び結像レンズ４５ａを通過して、カメラ３５に
達する。この時の取得画像は、カメラ３日の取得画像と
同様である（第５図（ａ）参照）。

さらに、ステップＰ４で、反射光１４の光強度の最大値
を検出した位置に反射対物レンズ４４を回置する。この
最大値を検出した位置が、反射側対物レンズ４４の焦点
と焦点位置合わせ用プレート４６の白色ラインが一致し
た状態である。

その後、ステップＰ５で白色光源４７を消灯し、ステッ
プＰ６でレーザー光Ｌ３をビームスブリ。

り４２ａを介して、光軸方向に照射する。この際に、レ
ーザー光Ｌ３は固定された反射側対物レンズ４４を通過
して、ステージ４３上の焦点位置合わせ用プレート４６
に達する。

その後、ステップＰ７で入射側対物レンズ４２を光軸に
沿って移動する。これにより、焦点位置合わせ用プレー
１−４６からの反射光Ｌ４の集光状態が変化する。

次に、ステップＰ８で、焦点位置合わせ用プレート４６
からの反射光Ｌ４をカメラ３５で検出する。この際に、
反射光Ｌ４は反射側対物レンズ４４、ミラー４４ａ及び
結像４５ａを通過して、カメラ４５に達する。この時の
取得画像は、カメラ３５の取得画像と同様である（第５
図（ｂ）参照）。

次いで、ステップＰ９で反射光Ｌ４の光強度の最大値を
検出した位置に入射側対物レンズ４２を固定する。これ
により、入射側対物レンズ４２の焦点と反射側対物レン
ズ４４の焦点とが、焦点位置合わせ用プレート４６の白
色ラインを以て一致する。

このようにして、第２の実施例に係る光学手段の位置合
わせ方法では、反射側対物レンズ４４を光軸に沿って移
動し、反射光１４の光強度が最大となる位置にその反射
側対物レンズ４４を先に固定している。

このため、反射光ｊ２４の光強度が最大となる位置、す
なわち、反射側対物レンズ４４の焦点と焦点位置合わせ
用プレート４６とが一致した状態に、反射光Ｌ４の光強
度が最大となる位置を以て、入射側対物レンズ４２を一
致させることが可能となる。

これにより、第１の実施例と同様に、従来に比べて短時
間、かつ再現性良く、両対物レンズ４２４４の焦点位置
合ねせを行うことが可能となる。

（ｉｉｉ　）本発明の第３の実施例の説明第９図は、本
発明の第３の実施例に係る光切断顕微鏡装置の構成図で
あり、第１の実施例に係る装置の光学手段の自動焦点位
置合わせ装置に係る構成図を示している。

図において、第３の実施例では第１の実施例と異なり、
第１の光学手段１２を駆動する第１の駆動手段１２ａと
、第２の光学手段１４を駆動する第２の駆動手段１４ａ
と、試料台１３を駆動するステージ駆動手段（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）１９と、これらの駆動手段１２ａ、１４ａ及び１９
の入出力を制御する位置合わせ手段２０とが設けられる
ものである。

また、第１の実施例の焦点位置合わせ用プレート３６は
、瑣点位置検出マーク１６ａとして、試料台１３に描か
れている。

これにより、位置合わせ制御手段２０は、第１第２の光
検出手段１５．１８からの光強度情報やステージ座標系
情報に基づいて、第１の光′ａ１１第１の駆動手段１２
ａ、第２の光源１８．第２の駆動手段１４ａ及びステー
ジ駆動手段（Ｘ、Ｙ。

Ｚ）１９の制御をして、第１の光学手段１２と第２の光
学手段１４との自動焦点位置合わせをすることができる
。

（ｉｖ）本発明の第４の実施例の説明 第１０回は、本発明の第４の実施例に係る光切断顕微鏡
装置の構成図であり、第２の実施例に係る装置の光学手
段の自動焦点位置合わせ装置に係る構成図を示している
。

図において、第４の実施例では第２の実施例と異なり、
第１の光学手段２２を駆動する第１の駆動手段２２ａと
、第２の光学手段２４を駆動する第２の駆動手段２４ａ
と、試料台２３を駆動するステージ駆動手段（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）２８と、これらの駆動手段２２ａ、２４ａ及び２８
の入出力を制御する位置合わせ手段２９とが設けられる
ものである。

また、第２の実施例の焦点位置合わせ用プレート４６は
、焦点位置検出マーク２６ａとして試料台２３に描かれ
ている。

これにより、位置合わせ制御手段２９は、光検出手段２
５からの光強度情報やステージ座標系情報に基づいて、
第１の光源２１．第１の駆動手段２２ａ、第２の光源２
７．第２の駆動手段２４ａ及びステージ駆動手段（Ｘ、
Ｙ、Ｚ）２Ｂの制御をして、第３の実施例と同様に第１
の光学手段２２と第２の光学手段２４との自動焦点位置
合わせをすることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、第１．第２の光学
手段の焦点位置合わせについて、従来のような観測者の
勘に依存することなく、焦点位置決め手段からの反射光
の光強度情報に基づいて行うことができる。

このため、高精度に、かつ再現性良く両光学手段の焦点
位置合わせをすることが可能となる。

また、本発明によれば、自動焦点位置合わせをすること
ができる。これにより、光切断顕微鏡装置の品質の向上
に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の光切断顕微鏡装置に係る原理
図、 第２図は、本発明の第２の光切断顕微鏡装置に係る原理
図、 第３図は、本発明の第１の実施例の光切断顕微鏡装置に
係る構成図、 第４図は、本発明の実施例に係る焦点位置合わせ用プレ
ートの説明図、 第５図（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例に係る取得画
像と光強度との関係図、 第６図は、本発明の第１の実施例の光学手段の位置合わ
せ方法に係るフローチャート、第７図は、本発明の第２
の実施例の光切断顕微鏡装置に係る構成図、 第８図は、本発明の第２の実施例の光学手段の位置合わ
せ方法に係るフローチャート、第９図は、本発明の第３
の実施例に係る光切断顕微鏡装置の構成図、 第１Ｏ図は、本発明の第４の実施例に係る光切断顕微鏡
装置の構成図、 第１１図は、従来例の光切断顕微鏡装置に係る構成図、 第１２図（ａ）〜（Ｃ）は、従来例の光学手段の位置合
わせ方法に係る経過説明図である。 （符号の説明） １１２１・・・第１の光源、 １２．２２・・・第１の光学手段、 １３．２３・・・試料台、 １４．２４・・・第２の光学手段、 １５．２５・・・第１の光検出手段、光検出手段、１６
．２６・・・焦点位置決め手段、 １７２７・・・第２の光源、 １８・・・第２の光検出手段、 Ｌｌ、Ｌ３・・・測定光、 Ｌ２．Ｌ４・・・第１の反射光、 １１．１３・・・位置決め用の光、 ｆｆ１２．ｆ４・・・第２の反射光。 本発明の第１の光切断顕微鏡装置に係る原理固溶１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定光（Ｌ１）を発生する第１の光源（１１）と
   、前記測定光（Ｌ１）を被測定対象（１９）に照射する
   第１の光学手段（１２）と、前記被測定対象（１９）を
   設置する試料台（１３）と、前記被測定対象（１９）か
   らの第１の反射光（Ｌ２）を取り込む第２の光学手段（
   １４）と、前記第１の反射光（Ｌ２）を検出する第１の
   光検出手段（１５）とを具備し、前記被測定対象（１９
   ）の光切断画像を取得する光切断顕微鏡装置において、
   前記第１、第２の光学手段（１２、１４）の焦点位置決
   めをする焦点位置決め手段（１６）と、前記焦点位置決
   め手段（１６）に照射する位置決め用の光（１１）を発
   生する第２の光源（１７）と、 前記焦点位置決め手段（１６）からの第２の反射光（１
   ２）を検出する第２の光検出手段（１８）とを設けてい
   ることを特徴とする光切断顕微鏡装置。
2. （２）測定光（Ｌ３）を発生する第１の光源（２１）と
   、前記測定光（Ｌ３）を被測定対象（２９）に照射する
   第１の光学手段（２２）と、前記被測定対象（２９）を
   設置する試料台（２３）と、前記被測定対象（２９）か
   らの第１の反射光（Ｌ４）を取り込む第２の光学手段（
   ２４）と、前記第１の発射光（Ｌ４）を検出する光学検
   出手段（２５）とを具備し、前記被測定対象（２９）の
   光切断画像を取得する光切断顕微鏡装置において、 前記第１、第２の光学手段（２２、２４）の焦点位置決
   めをする焦点位置決め手段（２６）と、前記焦点位置決
   め手段（２６）に照射する位置決め用の光（１３）を発
   生する第２の光源（２７）とを設けていることを特徴と
   する光切断顕微鏡装置。
3. （３）請求項１及び２記載の光切断顕微鏡装置の光学手
   段の位置合わせ方法において、 焦点位置決め手段に、第１又は第２の光学手段を通して
   、測定光又は位置合わせ用の光を照射し、前記焦点位置
   決め手段からの第１又は第２の反射光の光強度が最大と
   なるように一方の光学手段を光軸に沿って移動し、 前記光強度が最大となる位置に前記光学手段を固定し、 前記固定した光学手段に他方の光学手段を位置合わせす
   ることを特徴とする光切断顕微鏡装置の光学手段の位置
   合わせ方法。