JPH08334317A - 測定顕微鏡 - Google Patents
測定顕微鏡Info
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- JPH08334317A JPH08334317A JP14319295A JP14319295A JPH08334317A JP H08334317 A JPH08334317 A JP H08334317A JP 14319295 A JP14319295 A JP 14319295A JP 14319295 A JP14319295 A JP 14319295A JP H08334317 A JPH08334317 A JP H08334317A
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/859—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector involving monitoring, e.g. feedback loop
Abstract
(57)【要約】
【目的】微小径の試料に対し簡易な構成をもって速やか
に高精度な高さ情報を取得できる測定顕微鏡を提供する
事。 【構成】測定光を光学系を介して試料２に照射する光照
射手段（１９、１５、１４、１２、１３）と、前記試料
２からの反射光を分割する光分割手段（１６）と、この
光分割手段（１６）にて分割された反射光の集光位置の
前方に配置された第１の光検出手段（１８）および後方
に配置された第２の光検出手段（２１）と、前記第１及
び第２の光検出手段（１８、２１）にて検出された光量
に基づいて、前記試料２上の被測定面における焦点検出
を行なう焦点検出手段（２２）と、前記第１及び第２の
光検出手段（１８、２１）にて検出された光量の和が最
大となるよう前記測定光を前記被測定面上で移動させる
移動手段（２３、２４、１２）とを具備。
に高精度な高さ情報を取得できる測定顕微鏡を提供する
事。 【構成】測定光を光学系を介して試料２に照射する光照
射手段（１９、１５、１４、１２、１３）と、前記試料
２からの反射光を分割する光分割手段（１６）と、この
光分割手段（１６）にて分割された反射光の集光位置の
前方に配置された第１の光検出手段（１８）および後方
に配置された第２の光検出手段（２１）と、前記第１及
び第２の光検出手段（１８、２１）にて検出された光量
に基づいて、前記試料２上の被測定面における焦点検出
を行なう焦点検出手段（２２）と、前記第１及び第２の
光検出手段（１８、２１）にて検出された光量の和が最
大となるよう前記測定光を前記被測定面上で移動させる
移動手段（２３、２４、１２）とを具備。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にボンディングワイ
ヤ等微小径物体の高さを測定する測定顕微鏡に関する。
ヤ等微小径物体の高さを測定する測定顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、焦点検出センサを用いて試料
の高さ方向の情報を得る測定顕微鏡は考えられている。
図３は従来のこの種の測定顕微鏡の構成を示す図であ
る。図３に示すように、半導体レーザ１９から出射され
たレーザビームは、偏光ビームスプリッタ１５により反
射され、１／４波長板１４を介し、半導体レーザ１９の
波長に合わせた特定波長域の光のみを反射するダイクロ
イックミラー１２に到達する。そしてこのダイクロイッ
クミラー１２にて反射された光はレンズ１３を介し、Ｘ
−Ｙステージ３上に載置されている試料２上に照射され
る。この試料２からの反射光は、レンズ１３を介して再
びダイクロイックミラー１２によって反射され、１／４
波長板１４を介し偏光ビームスプリッタ１５を透過し、
ビームスプリッタ１６に到達する。
の高さ方向の情報を得る測定顕微鏡は考えられている。
図３は従来のこの種の測定顕微鏡の構成を示す図であ
る。図３に示すように、半導体レーザ１９から出射され
たレーザビームは、偏光ビームスプリッタ１５により反
射され、１／４波長板１４を介し、半導体レーザ１９の
波長に合わせた特定波長域の光のみを反射するダイクロ
イックミラー１２に到達する。そしてこのダイクロイッ
クミラー１２にて反射された光はレンズ１３を介し、Ｘ
−Ｙステージ３上に載置されている試料２上に照射され
る。この試料２からの反射光は、レンズ１３を介して再
びダイクロイックミラー１２によって反射され、１／４
波長板１４を介し偏光ビームスプリッタ１５を透過し、
ビームスプリッタ１６に到達する。
【０００３】このビームスプリッタ１６に到達した光は
二方向に振り分けられ、その一方の光は集光点Ｐ1 より
前方で第１の絞り１７を介して第１の受光素子１８に入
射する。また他方の光は集光点Ｐ2 の後方で第２の絞り
２０を介し第２の受光素子２１に入射する。これら第
１、第２の受光素子１８、２１からの各出力信号Ａ、Ｂ
は各々信号処理系２２へ送られる。そして信号処理系２
２では、入力した前記信号Ａ、Ｂを基に（Ａ−Ｂ）／
（Ａ＋Ｂ）の演算処理を行ない、この演算結果から合焦
点の判定を行なうようにしている。
二方向に振り分けられ、その一方の光は集光点Ｐ1 より
前方で第１の絞り１７を介して第１の受光素子１８に入
射する。また他方の光は集光点Ｐ2 の後方で第２の絞り
２０を介し第２の受光素子２１に入射する。これら第
１、第２の受光素子１８、２１からの各出力信号Ａ、Ｂ
は各々信号処理系２２へ送られる。そして信号処理系２
２では、入力した前記信号Ａ、Ｂを基に（Ａ−Ｂ）／
（Ａ＋Ｂ）の演算処理を行ない、この演算結果から合焦
点の判定を行なうようにしている。
【０００４】図４の（ａ）は第１、第２の受光素子１
８、２１から出力される被測定面の変位、即ち信号処理
系２２へ入力される上記信号Ａ、Ｂの例を示す図であ
る。信号処理系２２では図４の（ａ）に示すような信号
Ａ、Ｂに対し信号処理系２２で（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）
の演算処理を行なう。これにより図４の（ｂ）に示すよ
うな変位信号が得られる。図４の（ｂ）は、合焦点Ｆに
おいて“０”となる変位信号となっている。そして、こ
の変位信号に基づき合焦点の判定が行なわれる。
８、２１から出力される被測定面の変位、即ち信号処理
系２２へ入力される上記信号Ａ、Ｂの例を示す図であ
る。信号処理系２２では図４の（ａ）に示すような信号
Ａ、Ｂに対し信号処理系２２で（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）
の演算処理を行なう。これにより図４の（ｂ）に示すよ
うな変位信号が得られる。図４の（ｂ）は、合焦点Ｆに
おいて“０”となる変位信号となっている。そして、こ
の変位信号に基づき合焦点の判定が行なわれる。
【０００５】図３に示した測定顕微鏡では、図示しない
照明系により試料２を照明し、ダイクロイックミラー１
２の透過側より接眼レンズ１１を通し、試料２を拡大観
察する。この際、Ｘ−Ｙステージ３を手動で駆動するこ
とにより観察位置を合わせるとともに、上記合焦点の判
定の結果に基づき顕微鏡系Ｓを上下に移動させ合焦点を
探す。そしてこの合焦点を探す動作時の顕微鏡系Ｓの移
動量を測定することで、試料２の高さ情報の取得を行な
うようにしている。
照明系により試料２を照明し、ダイクロイックミラー１
２の透過側より接眼レンズ１１を通し、試料２を拡大観
察する。この際、Ｘ−Ｙステージ３を手動で駆動するこ
とにより観察位置を合わせるとともに、上記合焦点の判
定の結果に基づき顕微鏡系Ｓを上下に移動させ合焦点を
探す。そしてこの合焦点を探す動作時の顕微鏡系Ｓの移
動量を測定することで、試料２の高さ情報の取得を行な
うようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の測定顕微鏡においては、測定対象物がＩ
Ｃチップ上のボンディングワイヤのような微小径物体で
ある場合に、以下に示すような問題がある。
たような従来の測定顕微鏡においては、測定対象物がＩ
Ｃチップ上のボンディングワイヤのような微小径物体で
ある場合に、以下に示すような問題がある。
【０００７】図５の（ａ）および（ｂ）は測定対象物す
なわち上記図３における試料２に該当する半導体部品を
示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図であ
る。図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、半導体部
品においてはチップ５１とインナーリード５２とがボン
ディングワイヤ５３により接続されている。このような
半導体部品の検査ではボンディングワイヤ５３の高さｈ
を測定するが、この測定対象となるボンディングワイヤ
５３の直径は４０〜５０μｍと極めて細いものである。
さらに焦点検出センサでは、上述したように半導体レー
ザ１９からの点光源の投影を試料２上に行ないその反射
光を用いるようにしている。ところが微小径のボンディ
ングワイヤ５３の測定では、測定位置が数μｍずれるこ
とで反射光がほとんどレンズ１３の開口外へ散逸してし
まうため、光量低下に起因するノイズによる精度劣化や
測定不能の状態が起こってしまう。
なわち上記図３における試料２に該当する半導体部品を
示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図であ
る。図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、半導体部
品においてはチップ５１とインナーリード５２とがボン
ディングワイヤ５３により接続されている。このような
半導体部品の検査ではボンディングワイヤ５３の高さｈ
を測定するが、この測定対象となるボンディングワイヤ
５３の直径は４０〜５０μｍと極めて細いものである。
さらに焦点検出センサでは、上述したように半導体レー
ザ１９からの点光源の投影を試料２上に行ないその反射
光を用いるようにしている。ところが微小径のボンディ
ングワイヤ５３の測定では、測定位置が数μｍずれるこ
とで反射光がほとんどレンズ１３の開口外へ散逸してし
まうため、光量低下に起因するノイズによる精度劣化や
測定不能の状態が起こってしまう。
【０００８】このため、ボンディングワイヤ５３におけ
る測定箇所の指示には極めて精密な位置決めの制御が求
められる。しかし従来のような手動による制御では作業
性は極めて悪く、測定に要する時間が増大してしまう。
またＸ−Ｙステージ３の駆動を電動化するに当っても、
より高い分解能の必要性から最高駆動速度が制限される
とともに、装置構成の複雑化をもたらすという問題があ
る。このような事情により、ボンディングワイヤのよう
な微小径の試料に対してもより簡単に、より速く、かつ
安定した精度をもって高さ情報を取得できる測定顕微鏡
の必要性が生じた。本発明の目的は、微小径の試料に対
し簡易な構成をもって速やかに高精度な高さ情報を取得
できる測定顕微鏡を提供することにある。
る測定箇所の指示には極めて精密な位置決めの制御が求
められる。しかし従来のような手動による制御では作業
性は極めて悪く、測定に要する時間が増大してしまう。
またＸ−Ｙステージ３の駆動を電動化するに当っても、
より高い分解能の必要性から最高駆動速度が制限される
とともに、装置構成の複雑化をもたらすという問題があ
る。このような事情により、ボンディングワイヤのよう
な微小径の試料に対してもより簡単に、より速く、かつ
安定した精度をもって高さ情報を取得できる測定顕微鏡
の必要性が生じた。本発明の目的は、微小径の試料に対
し簡易な構成をもって速やかに高精度な高さ情報を取得
できる測定顕微鏡を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の測定顕微鏡は以下の如く構成
されている。 （１）本発明の測定顕微鏡は、測定光を光学系を介して
試料に照射し、前記試料からの反射光を基に前記試料に
焦点を合わせる焦点検出手段と、前記試料の被測定面か
らの反射光の光量を検出する光検出手段と、この光検出
手段にて検出された光量が最大となるよう前記測定光の
照射位置を前記被測定面上で移動させる移動手段とから
構成されている。 （２）本発明の測定顕微鏡は、測定光を光学系を介して
試料に照射する光照射手段と、前記試料からの反射光を
分割する光分割手段と、この光分割手段にて分割された
反射光の集光位置の前方に配置された第１の光検出手段
および後方に配置された第２の光検出手段と、前記第１
及び第２の光検出手段にて検出された光量に基づいて、
前記試料上の被測定面における焦点検出を行なう焦点検
出手段と、前記第１及び第２の光検出手段にて検出され
た光量の和が最大となるよう前記測定光を前記被測定面
上で移動させる移動手段とから構成されている。
達成するために、本発明の測定顕微鏡は以下の如く構成
されている。 （１）本発明の測定顕微鏡は、測定光を光学系を介して
試料に照射し、前記試料からの反射光を基に前記試料に
焦点を合わせる焦点検出手段と、前記試料の被測定面か
らの反射光の光量を検出する光検出手段と、この光検出
手段にて検出された光量が最大となるよう前記測定光の
照射位置を前記被測定面上で移動させる移動手段とから
構成されている。 （２）本発明の測定顕微鏡は、測定光を光学系を介して
試料に照射する光照射手段と、前記試料からの反射光を
分割する光分割手段と、この光分割手段にて分割された
反射光の集光位置の前方に配置された第１の光検出手段
および後方に配置された第２の光検出手段と、前記第１
及び第２の光検出手段にて検出された光量に基づいて、
前記試料上の被測定面における焦点検出を行なう焦点検
出手段と、前記第１及び第２の光検出手段にて検出され
た光量の和が最大となるよう前記測定光を前記被測定面
上で移動させる移動手段とから構成されている。
【００１０】
【作用】上記手段（１）（２）を講じた結果、それぞれ
次のような作用が生じる。 （１）本発明の測定顕微鏡においては、試料を照射し、
その反射光を基に前記試料に焦点を合わせるとともに、
前記反射光の光量が最大となるよう照射位置を移動させ
るので、微小径の試料の高さ情報を得るに当って前記照
射位置を移動させることにより所定のステージ等を高分
解能で移動させ調整する必要がなくなるため、簡単な構
成をもって短時間で高精度な情報を得ることが可能にな
る。 （２）本発明の測定顕微鏡においては、試料を照射し、
その反射光を集光させ分割し、その分割された各反射光
をそれぞれ対応する光検出手段にて検出し、検出された
光に基づき焦点を検出すると共に、検出された光量の和
が最大となるよう測定光を移動させるので、前記分割さ
れた各光の光量に基づき、前記反射光の開口外への散逸
量が最も少なく出力が最大となる位置に焦点を合わせる
ことで、微小径の試料の高さ情報を得るに当って前記照
射位置を移動させることにより所定のステージ等を高分
解能で移動させ調整する必要がなくなるため、簡単な構
成をもって短時間で高精度な情報を得ることが可能にな
る。
次のような作用が生じる。 （１）本発明の測定顕微鏡においては、試料を照射し、
その反射光を基に前記試料に焦点を合わせるとともに、
前記反射光の光量が最大となるよう照射位置を移動させ
るので、微小径の試料の高さ情報を得るに当って前記照
射位置を移動させることにより所定のステージ等を高分
解能で移動させ調整する必要がなくなるため、簡単な構
成をもって短時間で高精度な情報を得ることが可能にな
る。 （２）本発明の測定顕微鏡においては、試料を照射し、
その反射光を集光させ分割し、その分割された各反射光
をそれぞれ対応する光検出手段にて検出し、検出された
光に基づき焦点を検出すると共に、検出された光量の和
が最大となるよう測定光を移動させるので、前記分割さ
れた各光の光量に基づき、前記反射光の開口外への散逸
量が最も少なく出力が最大となる位置に焦点を合わせる
ことで、微小径の試料の高さ情報を得るに当って前記照
射位置を移動させることにより所定のステージ等を高分
解能で移動させ調整する必要がなくなるため、簡単な構
成をもって短時間で高精度な情報を得ることが可能にな
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照し説明
する。図１は本発明の一実施例に係る測定顕微鏡の構成
を示す図である。なお図１において上記図３と同一な部
分には同一符号を付してある。図１において１は顕微鏡
系であり、この顕微鏡系１は接眼レンズ１１を有してお
り、この接眼レンズ１１の鉛直下方には射出瞳上の支点
１２１を中心に回転自在なダイクロイックミラー１２が
備えられている。そしてこのダイクロイックミラー１２
の下方にレンズ１３が備えられている。さらにレンズ１
３の下方には、試料２を載置したＸ−Ｙステージ３が設
けられている。なお、このＸ−Ｙステージ３はＸ−Ｙ方
向に駆動自在である。
する。図１は本発明の一実施例に係る測定顕微鏡の構成
を示す図である。なお図１において上記図３と同一な部
分には同一符号を付してある。図１において１は顕微鏡
系であり、この顕微鏡系１は接眼レンズ１１を有してお
り、この接眼レンズ１１の鉛直下方には射出瞳上の支点
１２１を中心に回転自在なダイクロイックミラー１２が
備えられている。そしてこのダイクロイックミラー１２
の下方にレンズ１３が備えられている。さらにレンズ１
３の下方には、試料２を載置したＸ−Ｙステージ３が設
けられている。なお、このＸ−Ｙステージ３はＸ−Ｙ方
向に駆動自在である。
【００１２】顕微鏡系１内では前記ダイクロイックミラ
ー１２の水平方向に集光点Ｑ1 側へ向かって順に、１／
４波長板１４、偏光ビームスプリッタ１５、ビームスプ
リッタ１６、第１の絞り１７、第１の受光素子１８が所
定の間隔をもって備えられている。また、前記偏光ビー
ムスプリッタ１５の鉛直上方には半導体レーザ１９が備
えられており、ビームスプリッタ１６の鉛直上方には第
２の絞り２０が備えられている。さらにこの第２の絞り
２０の上方に第２の受光素子２１が備えられている。こ
の場合、第１の絞り１７、第１の受光素子１８は集光点
Ｑ1 の前方に、第２の絞り２０、第２の受光素子２１は
集光点Ｑ2 の後方に位置している。
ー１２の水平方向に集光点Ｑ1 側へ向かって順に、１／
４波長板１４、偏光ビームスプリッタ１５、ビームスプ
リッタ１６、第１の絞り１７、第１の受光素子１８が所
定の間隔をもって備えられている。また、前記偏光ビー
ムスプリッタ１５の鉛直上方には半導体レーザ１９が備
えられており、ビームスプリッタ１６の鉛直上方には第
２の絞り２０が備えられている。さらにこの第２の絞り
２０の上方に第２の受光素子２１が備えられている。こ
の場合、第１の絞り１７、第１の受光素子１８は集光点
Ｑ1 の前方に、第２の絞り２０、第２の受光素子２１は
集光点Ｑ2 の後方に位置している。
【００１３】前記第１の受光素子１８および前記第２の
受光素子２１は各々信号処理系２２に接続されている。
そしてこの信号処理系２２の端子２２１はモータ駆動系
２３に接続され、このモータ駆動系２３はダイクロイッ
クミラー１２を射出瞳の位置で回転させるパルスモータ
２４と接続されている。前記信号処理系２２は前記第１
の受光素子１８および前記第２の受光素子２１から入力
した各信号を基に後述するような演算処理を行ない、そ
の演算結果を前記端子２２１からモータ駆動系２３に出
力するとともに、後述する変位信号を端子２２２から出
力する。そしてモータ駆動系２３は入力した前記演算結
果を基にパルスモータ２４を駆動させ、必要とする角度
分ダイクロイックミラー１２を回転させる。
受光素子２１は各々信号処理系２２に接続されている。
そしてこの信号処理系２２の端子２２１はモータ駆動系
２３に接続され、このモータ駆動系２３はダイクロイッ
クミラー１２を射出瞳の位置で回転させるパルスモータ
２４と接続されている。前記信号処理系２２は前記第１
の受光素子１８および前記第２の受光素子２１から入力
した各信号を基に後述するような演算処理を行ない、そ
の演算結果を前記端子２２１からモータ駆動系２３に出
力するとともに、後述する変位信号を端子２２２から出
力する。そしてモータ駆動系２３は入力した前記演算結
果を基にパルスモータ２４を駆動させ、必要とする角度
分ダイクロイックミラー１２を回転させる。
【００１４】次に、以上のように構成された測定顕微鏡
の動作を説明する。まず半導体レーザ１９から鉛直下方
に出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１５に
よりダイクロイックミラー１２方向へ反射される。そし
てその反射された光は１／４波長板１４を介し、ダイク
ロイックミラー１２に到達する。ダイクロイックミラー
１２では半導体レーザ１９の波長に合わせた特定波長域
の光を鉛直下方に反射し、その反射された光はレンズ１
３を介しＸ−Ｙステージ３上に載置されている試料２上
に照射される。
の動作を説明する。まず半導体レーザ１９から鉛直下方
に出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ１５に
よりダイクロイックミラー１２方向へ反射される。そし
てその反射された光は１／４波長板１４を介し、ダイク
ロイックミラー１２に到達する。ダイクロイックミラー
１２では半導体レーザ１９の波長に合わせた特定波長域
の光を鉛直下方に反射し、その反射された光はレンズ１
３を介しＸ−Ｙステージ３上に載置されている試料２上
に照射される。
【００１５】このようにして照射された試料２からの反
射光は、再びレンズ１３を介し射出瞳の位置に配置され
たダイクロイックミラー１２にて集光点Ｑ1 方向へ反射
される。そしてこの反射された光は１／４波長板１４を
介し、偏光ビームスプリッタ１５を透過し、ビームスプ
リッタ１６に到達する。このビームスプリッタ１６に到
達した光は二方向に振り分けられる。そのうち一方の光
は、集光点Ｑ1 の前方に配置された第１の絞り１７を介
し、第１の受光素子１８に入射する。また他方の光は集
光点Ｑ2 の後方に配置された第２の絞り２０を介し、第
２の受光素子２１に入射する。そして第１、第２の受光
素子１８、２１からの各出力信号Ａ、Ｂは各々信号処理
系２２へ送られる。
射光は、再びレンズ１３を介し射出瞳の位置に配置され
たダイクロイックミラー１２にて集光点Ｑ1 方向へ反射
される。そしてこの反射された光は１／４波長板１４を
介し、偏光ビームスプリッタ１５を透過し、ビームスプ
リッタ１６に到達する。このビームスプリッタ１６に到
達した光は二方向に振り分けられる。そのうち一方の光
は、集光点Ｑ1 の前方に配置された第１の絞り１７を介
し、第１の受光素子１８に入射する。また他方の光は集
光点Ｑ2 の後方に配置された第２の絞り２０を介し、第
２の受光素子２１に入射する。そして第１、第２の受光
素子１８、２１からの各出力信号Ａ、Ｂは各々信号処理
系２２へ送られる。
【００１６】信号処理系２２では、入力した信号Ａ、Ｂ
に対し（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算処理を行なう。そ
してこの演算結果による変位信号を端子２２２から出力
し、受光量すなわち各信号Ａ、Ｂに比例する（Ａ＋Ｂ）
信号を端子２２１から出力する。前記変位信号は上述し
たように図４の（ｂ）に示す合焦点Ｆにおいて“０”と
なる信号であり、上記従来例と同様に合焦点の判定に用
いられる。また前記受光量に比例する（Ａ＋Ｂ）信号
は、モータ駆動系２３へ送られる。
に対し（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）の演算処理を行なう。そ
してこの演算結果による変位信号を端子２２２から出力
し、受光量すなわち各信号Ａ、Ｂに比例する（Ａ＋Ｂ）
信号を端子２２１から出力する。前記変位信号は上述し
たように図４の（ｂ）に示す合焦点Ｆにおいて“０”と
なる信号であり、上記従来例と同様に合焦点の判定に用
いられる。また前記受光量に比例する（Ａ＋Ｂ）信号
は、モータ駆動系２３へ送られる。
【００１７】一方、ダイクロイックミラー１２の透過側
には接眼レンズ１１があり、この接眼レンズ１１から図
示しない照明系により照明されたＸ−Ｙステージ３上の
試料２を拡大観察できる。ここでダイクロイックミラー
１２の支点１２１を中心とした回転動作により、試料２
上に照射されるビームが光軸直交面で移動することにな
る。例えば図１に示すように、ダイクロイックミラー１
２が１２ａから１２ｂへと回転すると、試料２上に照射
されるビームは１３ａから１３ｂへと移動する。その結
果試料２上の集光点は２ａから２ｂへと移動する。
には接眼レンズ１１があり、この接眼レンズ１１から図
示しない照明系により照明されたＸ−Ｙステージ３上の
試料２を拡大観察できる。ここでダイクロイックミラー
１２の支点１２１を中心とした回転動作により、試料２
上に照射されるビームが光軸直交面で移動することにな
る。例えば図１に示すように、ダイクロイックミラー１
２が１２ａから１２ｂへと回転すると、試料２上に照射
されるビームは１３ａから１３ｂへと移動する。その結
果試料２上の集光点は２ａから２ｂへと移動する。
【００１８】図２の（ａ）は試料２上の集光点が２ａか
ら２ｂへ移動した状態を示す図である。測定対象がボン
ディングワイヤの様な微小径物である場合でも、集光点
の移動範囲内に前記ボンディングワイヤを配することで
測定が可能になる。なお、この微小な測定範囲内への集
光点の追い込みは、モータ駆動系２３へ送られる受光量
に対応した上記（Ａ＋Ｂ）信号を基に、最も開口外への
散逸量の少ない出力最大の位置にダイクロイックミラー
１２の回転角度を制御することにより行なわれる。
ら２ｂへ移動した状態を示す図である。測定対象がボン
ディングワイヤの様な微小径物である場合でも、集光点
の移動範囲内に前記ボンディングワイヤを配することで
測定が可能になる。なお、この微小な測定範囲内への集
光点の追い込みは、モータ駆動系２３へ送られる受光量
に対応した上記（Ａ＋Ｂ）信号を基に、最も開口外への
散逸量の少ない出力最大の位置にダイクロイックミラー
１２の回転角度を制御することにより行なわれる。
【００１９】図２の（ｂ）は、ダイクロイックミラー１
２の回転角度と受光量（Ａ＋Ｂ）との関係を示す図であ
る。同図に示す通り受光量に対応した（Ａ＋Ｂ）信号の
変化は単純な山形を成している。そしてこの山のピーク
に集光点を追い込むには、例えば（Ａ＋Ｂ）信号をモニ
タしながらダイクロイックミラー１２を一掃引して信号
出力最大値の時のダイクロイックミラー１２の角度を検
出し、その角度にダイクロイックミラー１２を合わせれ
ばよい。
２の回転角度と受光量（Ａ＋Ｂ）との関係を示す図であ
る。同図に示す通り受光量に対応した（Ａ＋Ｂ）信号の
変化は単純な山形を成している。そしてこの山のピーク
に集光点を追い込むには、例えば（Ａ＋Ｂ）信号をモニ
タしながらダイクロイックミラー１２を一掃引して信号
出力最大値の時のダイクロイックミラー１２の角度を検
出し、その角度にダイクロイックミラー１２を合わせれ
ばよい。
【００２０】これにより、ボンディングワイヤの高さ情
報を得るに当って、Ｘ−Ｙステージ３の厳密な位置調整
は必要なくなり、より簡単でより安定した精度の測定が
行なえる。
報を得るに当って、Ｘ−Ｙステージ３の厳密な位置調整
は必要なくなり、より簡単でより安定した精度の測定が
行なえる。
【００２１】（変形例）なお上記実施例においては、第
１、第２の受光素子１８、２１からの各出力信号Ａ、Ｂ
の和信号（Ａ＋Ｂ）に基づいて、最も開口外への散逸量
の少ない出力最大の位置にダイクロイックミラー１２の
回転角度を制御するようにしたが、本願発明は、特にこ
れに限定されるものではない。
１、第２の受光素子１８、２１からの各出力信号Ａ、Ｂ
の和信号（Ａ＋Ｂ）に基づいて、最も開口外への散逸量
の少ない出力最大の位置にダイクロイックミラー１２の
回転角度を制御するようにしたが、本願発明は、特にこ
れに限定されるものではない。
【００２２】例えば、受光量Ａ、Ｂのどちらかをモニタ
し、その受光量の変化から最も開口外への散逸量の少な
い出力最大の位置にダイクロイックミラー１２の回転角
度を制御する事も可能である。
し、その受光量の変化から最も開口外への散逸量の少な
い出力最大の位置にダイクロイックミラー１２の回転角
度を制御する事も可能である。
【００２３】また、焦点位置の検出を考慮しなければ、
この時の受光量Ａ、Ｂは、上記実施例中に示すような集
光点Ｑ1 、Ｑ2 の前後で検出された受光量に限定される
必要がなく、言ってみれば、受光量の変化から最も開口
外への散逸量の少ない出力最大の位置が検出される様な
受光素子１８、２１の配置であればよい。
この時の受光量Ａ、Ｂは、上記実施例中に示すような集
光点Ｑ1 、Ｑ2 の前後で検出された受光量に限定される
必要がなく、言ってみれば、受光量の変化から最も開口
外への散逸量の少ない出力最大の位置が検出される様な
受光素子１８、２１の配置であればよい。
【００２４】（実施例のまとめ）実施例に示された構成
および作用効果をまとめると次の通りである。 ［１］実施例に示された測定顕微鏡は、測定光を光学系
を介して試料２に照射し、前記試料２からの反射光を基
に前記試料２に焦点を合わせる焦点検出手段と、前記試
料２の被測定面からの反射光の光量を検出する光検出手
段（１８、２１）と、この光検出手段（１８、２１）に
て検出された光量が最大となるよう前記測定光の照射位
置を前記被測定面上で移動させる移動手段（２３、２
４、１２）とから構成されている。
および作用効果をまとめると次の通りである。 ［１］実施例に示された測定顕微鏡は、測定光を光学系
を介して試料２に照射し、前記試料２からの反射光を基
に前記試料２に焦点を合わせる焦点検出手段と、前記試
料２の被測定面からの反射光の光量を検出する光検出手
段（１８、２１）と、この光検出手段（１８、２１）に
て検出された光量が最大となるよう前記測定光の照射位
置を前記被測定面上で移動させる移動手段（２３、２
４、１２）とから構成されている。
【００２５】このように上記測定顕微鏡においては、試
料２を照射し、その反射光を基に前記試料２に焦点を合
わせるとともに、前記反射光の光量が最大となるよう照
射位置を移動させるので、微小径の試料２の高さ情報を
得るに当って前記照射位置を移動させることにより所定
のステージ等を高分解能で移動させ調整する必要がなく
なるため、簡単な構成をもって短時間で高精度な情報を
得ることが可能になる。 ［２］実施例に示された測定顕微鏡は、測定光を光学系
を介して試料２に照射する光照射手段（１９、１５、１
４、１２、１３）と、前記試料２からの反射光を分割す
る光分割手段（１６）と、この光分割手段（１６）にて
分割された反射光の集光位置の前方に配置された第１の
光検出手段（１８）および後方に配置された第２の光検
出手段（２１）と、前記第１及び第２の光検出手段（１
８、２１）にて検出された光量に基づいて、前記試料２
上の被測定面における焦点検出を行なう焦点検出手段
（２２）と、前記第１及び第２の光検出手段（１８、２
１）にて検出された光量の和が最大となるよう前記測定
光を前記被測定面上で移動させる移動手段（２３、２
４、１２）とから構成されている。
料２を照射し、その反射光を基に前記試料２に焦点を合
わせるとともに、前記反射光の光量が最大となるよう照
射位置を移動させるので、微小径の試料２の高さ情報を
得るに当って前記照射位置を移動させることにより所定
のステージ等を高分解能で移動させ調整する必要がなく
なるため、簡単な構成をもって短時間で高精度な情報を
得ることが可能になる。 ［２］実施例に示された測定顕微鏡は、測定光を光学系
を介して試料２に照射する光照射手段（１９、１５、１
４、１２、１３）と、前記試料２からの反射光を分割す
る光分割手段（１６）と、この光分割手段（１６）にて
分割された反射光の集光位置の前方に配置された第１の
光検出手段（１８）および後方に配置された第２の光検
出手段（２１）と、前記第１及び第２の光検出手段（１
８、２１）にて検出された光量に基づいて、前記試料２
上の被測定面における焦点検出を行なう焦点検出手段
（２２）と、前記第１及び第２の光検出手段（１８、２
１）にて検出された光量の和が最大となるよう前記測定
光を前記被測定面上で移動させる移動手段（２３、２
４、１２）とから構成されている。
【００２６】このように上記測定顕微鏡においては、試
料２を照射し、その反射光を集光させ分割し、その分割
された各反射光をそれぞれ対応する光検出手段（１８、
２１）にて検出し、検出された光に基づき焦点を検出す
ると共に、検出された光量の和が最大となるよう測定光
を移動させるので、前記分割された各光の光量に基づ
き、前記反射光の開口外への散逸量が最も少なく出力が
最大となる位置に焦点を合わせることで、微小径の試料
の高さ情報を得るに当って前記照射位置を移動させるこ
とにより所定のステージ等を高分解能で移動させ調整す
る必要がなくなるため、簡単な構成をもって短時間で高
精度な情報を得ることが可能になる。
料２を照射し、その反射光を集光させ分割し、その分割
された各反射光をそれぞれ対応する光検出手段（１８、
２１）にて検出し、検出された光に基づき焦点を検出す
ると共に、検出された光量の和が最大となるよう測定光
を移動させるので、前記分割された各光の光量に基づ
き、前記反射光の開口外への散逸量が最も少なく出力が
最大となる位置に焦点を合わせることで、微小径の試料
の高さ情報を得るに当って前記照射位置を移動させるこ
とにより所定のステージ等を高分解能で移動させ調整す
る必要がなくなるため、簡単な構成をもって短時間で高
精度な情報を得ることが可能になる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、微小径の試料に対し簡
易な構成をもって速やかに高精度な高さ情報を取得でき
る測定顕微鏡を提供できる。
易な構成をもって速やかに高精度な高さ情報を取得でき
る測定顕微鏡を提供できる。
【図１】本発明の一実施例に係る測定顕微鏡の構成を示
す図。
す図。
【図２】本発明の一実施例に係る図であり、（ａ）は試
料上の集光点が移動した状態を示す図、（ｂ）はダイク
ロイックミラーの回転角度と受光量（Ａ＋Ｂ）との関係
を示す図。
料上の集光点が移動した状態を示す図、（ｂ）はダイク
ロイックミラーの回転角度と受光量（Ａ＋Ｂ）との関係
を示す図。
【図３】従来例に係る測定顕微鏡の構成を示す図。
【図４】従来例に係る図であり、（ａ）は被測定面の変
位に対する受光素子出力Ａ、Ｂ信号の変化を示す図、
（ｂ）は変位信号を示す図。
位に対する受光素子出力Ａ、Ｂ信号の変化を示す図、
（ｂ）は変位信号を示す図。
【図５】従来例及び本発明に係る試料（半導体部品）を
示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図。
１…顕微鏡系 ２…試料 ３…Ｘ−Ｙステージ １１…接眼レンズ １２…ダイクロイックミラー １３…レンズ １４…１／４波長板 １５…偏光ビーム
スプリッタ １６…ビームスプリッタ １７…第１の絞り １８…第１の受光素子 １９…半導体レー
ザ ２０…第２の絞り ２１…第２の受光
素子 ２２…信号処理系 ２３…モータ駆動
系 ２４…パルスモータ Ｑ1 …集光点 Ｑ2 …集光点
スプリッタ １６…ビームスプリッタ １７…第１の絞り １８…第１の受光素子 １９…半導体レー
ザ ２０…第２の絞り ２１…第２の受光
素子 ２２…信号処理系 ２３…モータ駆動
系 ２４…パルスモータ Ｑ1 …集光点 Ｑ2 …集光点
Claims (2)
- 【請求項１】測定光を光学系を介して試料に照射し、前
記試料からの反射光を基に前記試料に焦点を合わせる焦
点検出手段と、 前記試料の被測定面からの反射光の光量を検出する光検
出手段と、 この光検出手段にて検出された光量が最大となるよう前
記測定光の照射位置を前記被測定面上で移動させる移動
手段と、 を備えたことを特徴とする測定顕微鏡。 - 【請求項２】測定光を光学系を介して試料に照射する光
照射手段と、 前記試料からの反射光を分割する光分割手段と、 この光分割手段にて分割された反射光の集光位置の前方
に配置された第１の光検出手段および後方に配置された
第２の光検出手段と、 前記第１及び第２の光検出手段にて検出された光量に基
づいて、前記試料上の被測定面における焦点検出を行な
う焦点検出手段と、 前記第１及び第２の光検出手段にて検出された光量の和
が最大となるよう前記測定光を前記被測定面上で移動さ
せる移動手段と、 を備えたことを特徴とする測定顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14319295A JPH08334317A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 測定顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14319295A JPH08334317A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 測定顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334317A true JPH08334317A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15333014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14319295A Withdrawn JPH08334317A (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 測定顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334317A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998040695A1 (fr) * | 1995-09-14 | 1998-09-17 | Tsukuba Seiko Ltd. | Appareil pour mesurer la hauteur d'un fil de liaison |
| US6590670B1 (en) | 1997-03-13 | 2003-07-08 | Tsukuba Seiko Ltd. | Method and apparatus for measuring heights of test parts of object to be measured |
| JP2007218678A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Olympus Corp | 測定顕微鏡装置 |
| CN104197845A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 海宁科海光电科技有限公司 | 可提示聚焦方向的高精度激光位移传感器 |
| CN105043243A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-11-11 | 南京师范大学 | 正交型零差激光干涉仪及其测量方法 |
| US20170090175A1 (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Olympus Corporation | Microscope apparatus, automatic focusing device, and automatic focusing method |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP14319295A patent/JPH08334317A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998040695A1 (fr) * | 1995-09-14 | 1998-09-17 | Tsukuba Seiko Ltd. | Appareil pour mesurer la hauteur d'un fil de liaison |
| US6590670B1 (en) | 1997-03-13 | 2003-07-08 | Tsukuba Seiko Ltd. | Method and apparatus for measuring heights of test parts of object to be measured |
| JP2007218678A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-08-30 | Olympus Corp | 測定顕微鏡装置 |
| KR101283814B1 (ko) * | 2006-02-15 | 2013-07-08 | 올림푸스 가부시키가이샤 | 현미경 장치 |
| CN104197845A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-10 | 海宁科海光电科技有限公司 | 可提示聚焦方向的高精度激光位移传感器 |
| CN105043243A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-11-11 | 南京师范大学 | 正交型零差激光干涉仪及其测量方法 |
| US20170090175A1 (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Olympus Corporation | Microscope apparatus, automatic focusing device, and automatic focusing method |
| US10634895B2 (en) | 2015-09-25 | 2020-04-28 | Olympus Corporation | Microscope apparatus, automatic focusing device, and automatic focusing method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020903 |