JPH09184984A - 顕微鏡 - Google Patents
顕微鏡Info
- Publication number
- JPH09184984A JPH09184984A JP7344087A JP34408795A JPH09184984A JP H09184984 A JPH09184984 A JP H09184984A JP 7344087 A JP7344087 A JP 7344087A JP 34408795 A JP34408795 A JP 34408795A JP H09184984 A JPH09184984 A JP H09184984A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- illumination
- objective lens
- microscope
- illumination light
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 対象部のエッジ部分をより正確に検出すると
ともに、照明光の光路に光遮断手段を挿入することによ
って明視野と暗視野との切り換えを容易に行う。 【解決手段】 光源から出射された照明光をガラス層上
に対象部が形成された計測対象物の片面に照射し、該照
明光が他面に透過して得られる検出光強度を対物レンズ
を介して光検出器によって検出することにより対象部の
寸法を計測する顕微鏡において、光源と計測対象物との
間に配置される対物レンズよりも開口数の大きな照明用
対物レンズと、該照明用対物レンズと光源との間に配置
され、照明用対物レンズの外周部近傍のみに照明光を入
射させる光遮断手段とを具備する。
ともに、照明光の光路に光遮断手段を挿入することによ
って明視野と暗視野との切り換えを容易に行う。 【解決手段】 光源から出射された照明光をガラス層上
に対象部が形成された計測対象物の片面に照射し、該照
明光が他面に透過して得られる検出光強度を対物レンズ
を介して光検出器によって検出することにより対象部の
寸法を計測する顕微鏡において、光源と計測対象物との
間に配置される対物レンズよりも開口数の大きな照明用
対物レンズと、該照明用対物レンズと光源との間に配置
され、照明用対物レンズの外周部近傍のみに照明光を入
射させる光遮断手段とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は顕微鏡に係わり、特
に暗視野と明視野とを切り換える共焦点型レーザ顕微鏡
に関する。
に暗視野と明視野とを切り換える共焦点型レーザ顕微鏡
に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平７−１４０３９３号公報、特願平
５−１２４８８３号または特願平６−１２６６２５号等
に、ＬＳＩ（大規模集積回路）製造用マスク（以下マス
クという）等の計測対象物を共焦点型レーザ顕微鏡を用
いて計測する技術が開示されている。
５−１２４８８３号または特願平６−１２６６２５号等
に、ＬＳＩ（大規模集積回路）製造用マスク（以下マス
クという）等の計測対象物を共焦点型レーザ顕微鏡を用
いて計測する技術が開示されている。
【０００３】このような共焦点型レーザ顕微鏡は、レー
ザ発振器等の光源から出射されて計測対象物に照射され
たレーザ光の反射光を光検出器によって検出することに
よって計測対象物の表面に形成された対象部の計測を行
うものするものである。すなわち、従来の共焦点型レー
ザ顕微鏡は、正反射したレーザ光に基づいて計測対象物
を計測する、いわゆる明視野の顕微鏡である。
ザ発振器等の光源から出射されて計測対象物に照射され
たレーザ光の反射光を光検出器によって検出することに
よって計測対象物の表面に形成された対象部の計測を行
うものするものである。すなわち、従来の共焦点型レー
ザ顕微鏡は、正反射したレーザ光に基づいて計測対象物
を計測する、いわゆる明視野の顕微鏡である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、対象部のエッ
ジ部等のレーザ光が散乱するような部分を上記共焦点型
レーザ顕微鏡を用いて観察しようとした場合、該エッジ
部ではレーザ光の散乱が生じるため、正反射光に散乱光
が混じって正反射光の位相が散乱光によって変化させら
れて検出され、エッジ部の状態が不鮮明な状態で検出さ
れるという問題があった。
ジ部等のレーザ光が散乱するような部分を上記共焦点型
レーザ顕微鏡を用いて観察しようとした場合、該エッジ
部ではレーザ光の散乱が生じるため、正反射光に散乱光
が混じって正反射光の位相が散乱光によって変化させら
れて検出され、エッジ部の状態が不鮮明な状態で検出さ
れるという問題があった。
【０００５】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、以下の点を目的としている。 （１）計測対象物に形成された対象部のエッジ部分をよ
り正確に検出することができる顕微鏡を提供する。 （２）明視野と暗視野との切り換えができる顕微鏡を提
供する。 （３）照明光の光路に光遮断手段を挿入することによっ
て明視野から暗視野に切り換えられる顕微鏡を提供す
る。
たもので、以下の点を目的としている。 （１）計測対象物に形成された対象部のエッジ部分をよ
り正確に検出することができる顕微鏡を提供する。 （２）明視野と暗視野との切り換えができる顕微鏡を提
供する。 （３）照明光の光路に光遮断手段を挿入することによっ
て明視野から暗視野に切り換えられる顕微鏡を提供す
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した目的を果たすた
めに、第１の手段として、光源から出射された照明光を
ガラス層上に対象部が形成された計測対象物の片面に照
射し、該照明光が他面に透過して得られる検出光強度を
対物レンズを介して光検出器によって検出することによ
り対象部の寸法を計測する顕微鏡において、光源と計測
対象物との間に配置される対物レンズよりも開口数の大
きな照明用対物レンズと、該照明用対物レンズと光源と
の間に配置され、照明用対物レンズの外周部近傍のみに
照明光を入射させる光遮断手段とを具備するという手段
が採用される。
めに、第１の手段として、光源から出射された照明光を
ガラス層上に対象部が形成された計測対象物の片面に照
射し、該照明光が他面に透過して得られる検出光強度を
対物レンズを介して光検出器によって検出することによ
り対象部の寸法を計測する顕微鏡において、光源と計測
対象物との間に配置される対物レンズよりも開口数の大
きな照明用対物レンズと、該照明用対物レンズと光源と
の間に配置され、照明用対物レンズの外周部近傍のみに
照明光を入射させる光遮断手段とを具備するという手段
が採用される。
【０００７】第２の手段として、上記第１の手段におい
て、光遮断手段が照明光の光路に対して挿入／離脱自在
に形成されるという手段が採用される。
て、光遮断手段が照明光の光路に対して挿入／離脱自在
に形成されるという手段が採用される。
【０００８】第３の手段として、上記第１または第２の
手段において、光遮断手段はリング状の光透過部を有す
る光遮蔽板であるという手段が採用される。
手段において、光遮断手段はリング状の光透過部を有す
る光遮蔽板であるという手段が採用される。
【０００９】第４の手段として、上記第１ないし第３の
何れかの手段において、ガラス層の厚さに応じて光透過
層の厚さが調節される厚さ補正器が対物レンズと計測対
象物との間に設けられるという手段が採用される。
何れかの手段において、ガラス層の厚さに応じて光透過
層の厚さが調節される厚さ補正器が対物レンズと計測対
象物との間に設けられるという手段が採用される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図５を参照して、
本発明に係わる顕微鏡の一実施形態について説明する。
本発明に係わる顕微鏡の一実施形態について説明する。
【００１１】図１は、本実施形態における顕微鏡の光学
系の構成図である。この図において、符号１はレーザ発
振器（光源）であり、例えば波長３２５ｎｍ（ナノメー
トル）のシングルモードレーザ光を照明光として集束レ
ンズ２に向けて出力する。集束レンズ２は、照明光をピ
ンホール３に設けられた孔に向けて収束させる。
系の構成図である。この図において、符号１はレーザ発
振器（光源）であり、例えば波長３２５ｎｍ（ナノメー
トル）のシングルモードレーザ光を照明光として集束レ
ンズ２に向けて出力する。集束レンズ２は、照明光をピ
ンホール３に設けられた孔に向けて収束させる。
【００１２】ピンホール３は、小径の孔が設けられた遮
蔽板であり、入射光を回折させてコリメータレンズ４に
伝搬させる。コリメータレンズ４は、ピンホール３によ
って回折された入射光を平行光にして光遮断手段５に伝
搬させる。
蔽板であり、入射光を回折させてコリメータレンズ４に
伝搬させる。コリメータレンズ４は、ピンホール３によ
って回折された入射光を平行光にして光遮断手段５に伝
搬させる。
【００１３】光遮断手段５は、例えば図２に示すように
リング状の光透過部５ａを有する光遮蔽板であり、光透
過部５ａに照射された光のみを反射鏡６に透過させる。
例えば、この光遮断手段５はアーム５ｂを介して駆動手
段５ｃに取り付けられており、駆動手段５ｃが作動する
ことによって照明光の光路に挿入／離脱自在に構成され
ている。駆動手段５ｃは、例えばモータであり、該モー
タの軸が回転することによって光遮断手段５が照明光の
光路に対して垂直に挿入されるようになっている。
リング状の光透過部５ａを有する光遮蔽板であり、光透
過部５ａに照射された光のみを反射鏡６に透過させる。
例えば、この光遮断手段５はアーム５ｂを介して駆動手
段５ｃに取り付けられており、駆動手段５ｃが作動する
ことによって照明光の光路に挿入／離脱自在に構成され
ている。駆動手段５ｃは、例えばモータであり、該モー
タの軸が回転することによって光遮断手段５が照明光の
光路に対して垂直に挿入されるようになっている。
【００１４】反射鏡６は、照明光を全反射して照明用対
物レンズ７に向けて伝搬させる。照明用対物レンズ７
は、光軸Ｐ1に沿って移動可能に構成されており、照明
光を以下に説明するマスク（計測対象物）Ａの下端面Ａ
1に収束させて照射する。
物レンズ７に向けて伝搬させる。照明用対物レンズ７
は、光軸Ｐ1に沿って移動可能に構成されており、照明
光を以下に説明するマスク（計測対象物）Ａの下端面Ａ
1に収束させて照射する。
【００１５】マスクＡは、図３の側断面図に示すように
一定の厚さＬを有するガラス基板（ガラス層）Ａ2の下
端面Ａ1にエッチング等によってクロムパターン（対象
部）Ａ3が形成されたものであり、該クロムパターンＡ3
の線幅Ｌ1が当該顕微鏡によって計測される。
一定の厚さＬを有するガラス基板（ガラス層）Ａ2の下
端面Ａ1にエッチング等によってクロムパターン（対象
部）Ａ3が形成されたものであり、該クロムパターンＡ3
の線幅Ｌ1が当該顕微鏡によって計測される。
【００１６】マスクＡを透過した照明光は、検出光とし
て厚さ補正器８に備えられた光透過層８ａを介して対物
レンズ９に伝搬される。この厚さ補正器８は、例えば特
開平７−１４０３９３号公報に開示されたものであり、
上記ガラス基板Ａ2と同一の屈折率を有するとともにそ
の厚さが可変自在な光透過層８ａを備える。該光透過層
８ａは、ガラス基板Ａ2の厚さと自らの厚さの合計厚さ
が常に一定の基準厚Ｖとなるように設定されるものであ
る。
て厚さ補正器８に備えられた光透過層８ａを介して対物
レンズ９に伝搬される。この厚さ補正器８は、例えば特
開平７−１４０３９３号公報に開示されたものであり、
上記ガラス基板Ａ2と同一の屈折率を有するとともにそ
の厚さが可変自在な光透過層８ａを備える。該光透過層
８ａは、ガラス基板Ａ2の厚さと自らの厚さの合計厚さ
が常に一定の基準厚Ｖとなるように設定されるものであ
る。
【００１７】対物レンズ９は、検出光を平行光にして反
射鏡１０に向けて伝搬させる。なお、対物レンズ９は、
上記照明用対物レンズ７と比較して開口数（ＮＡ）の小
さなレンズが適用される。反射鏡１０は、検出光をコリ
メータレンズ１１に向けて全反射する。コリメータレン
ズ１１は、ピンホール１２に設けられた小径の孔に検出
光を集光する。
射鏡１０に向けて伝搬させる。なお、対物レンズ９は、
上記照明用対物レンズ７と比較して開口数（ＮＡ）の小
さなレンズが適用される。反射鏡１０は、検出光をコリ
メータレンズ１１に向けて全反射する。コリメータレン
ズ１１は、ピンホール１２に設けられた小径の孔に検出
光を集光する。
【００１８】ピンホール１２は、小径の孔が設けられた
遮蔽板であり、該孔に照射された検出光を回折させて収
束レンズ１３に伝搬させる。収束レンズ１３は、検出光
を平行光にして光検出器１４に伝搬させる。光検出器１
４は、例えば光電子増倍管であり、収束レンズ１３によ
って入射された検出光の強度を電気信号として検出す
る。
遮蔽板であり、該孔に照射された検出光を回折させて収
束レンズ１３に伝搬させる。収束レンズ１３は、検出光
を平行光にして光検出器１４に伝搬させる。光検出器１
４は、例えば光電子増倍管であり、収束レンズ１３によ
って入射された検出光の強度を電気信号として検出す
る。
【００１９】次に、このように構成された顕微鏡によっ
てクロムパターンＡ3の線幅Ｌ1を計測する手順について
説明する。
てクロムパターンＡ3の線幅Ｌ1を計測する手順について
説明する。
【００２０】まず、駆動手段５ｃが作動されて光遮断手
段５が照明光の光路から取り除かれて当該顕微鏡が明視
野顕微鏡に設定される。そして、ガラス基板Ａ2の厚さ
と光透過層８ａの厚さの合計が上記基準厚Ｖとなるよう
に厚さ補正器８が調節される。この状態において光検出
器１４の出力が最大となるように、すなわちピンホール
１２を通過する検出光の光量が最大となるように対物レ
ンズ９の位置が調節される。これら各調節によってマス
クＡの下端面Ａ2に照射光の焦点が設定されたことにな
る。
段５が照明光の光路から取り除かれて当該顕微鏡が明視
野顕微鏡に設定される。そして、ガラス基板Ａ2の厚さ
と光透過層８ａの厚さの合計が上記基準厚Ｖとなるよう
に厚さ補正器８が調節される。この状態において光検出
器１４の出力が最大となるように、すなわちピンホール
１２を通過する検出光の光量が最大となるように対物レ
ンズ９の位置が調節される。これら各調節によってマス
クＡの下端面Ａ2に照射光の焦点が設定されたことにな
る。
【００２１】そして、光検出器１４の出力が最も大きく
なるように照明用対物レンズ７の位置が調節されること
により、照明光の焦点が下端面Ａ1に合わせられる。
なるように照明用対物レンズ７の位置が調節されること
により、照明光の焦点が下端面Ａ1に合わせられる。
【００２２】続いて、駆動手段５ｃが作動されて光遮断
手段５が照明光の光路に挿入され、当該顕微鏡が暗視野
顕微鏡に設定される。この状態では、図４に示すように
照明光は光遮断手段５のリング状の光透過部５ａのみを
通過するので、照明用対物レンズ７には外周に沿ってリ
ング状に照明光が入射される。この結果、照明用対物レ
ンズ７を介してマスクに照射された照明光は、該照明用
対物レンズ７の開口数よりも小さな開口数の対物レンズ
９に入射されず、クロムパターンＡ3のエッジ等におい
て散乱された散乱光のみが検出光として対物レンズ９に
入射される。
手段５が照明光の光路に挿入され、当該顕微鏡が暗視野
顕微鏡に設定される。この状態では、図４に示すように
照明光は光遮断手段５のリング状の光透過部５ａのみを
通過するので、照明用対物レンズ７には外周に沿ってリ
ング状に照明光が入射される。この結果、照明用対物レ
ンズ７を介してマスクに照射された照明光は、該照明用
対物レンズ７の開口数よりも小さな開口数の対物レンズ
９に入射されず、クロムパターンＡ3のエッジ等におい
て散乱された散乱光のみが検出光として対物レンズ９に
入射される。
【００２３】例えば、マスクＡを矢印Ｘ方向に移動させ
たときに得られる光検出器１４の出力は、図５に示すよ
うに、クロムパターンＡ3のエッジ部における散乱光の
強度が大きいために大きな値に検出され、クロムパター
ンの表面部及びクロムパターンの存在しないガラス基板
Ａ2だけの部分においては散乱が殆ど生じないため、散
乱光の強度が弱いので小さな値に検出される。したがっ
て、各々の大出力値に対応するマスクＡの各位置の距離
としてクロムパターンＡ3の線幅Ｌ1が検出される。
たときに得られる光検出器１４の出力は、図５に示すよ
うに、クロムパターンＡ3のエッジ部における散乱光の
強度が大きいために大きな値に検出され、クロムパター
ンの表面部及びクロムパターンの存在しないガラス基板
Ａ2だけの部分においては散乱が殆ど生じないため、散
乱光の強度が弱いので小さな値に検出される。したがっ
て、各々の大出力値に対応するマスクＡの各位置の距離
としてクロムパターンＡ3の線幅Ｌ1が検出される。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果を奏する。 （１）光源と計測対象物との間に配置される対物レンズ
よりも開口数の大きな照明用対物レンズと、該照明用対
物レンズと光源との間に配置され、照明用対物レンズの
外周部近傍のみに照明光を入射させる光遮断手段とを具
備するので、照明用対物レンズの外周部近傍に入射され
た照明光は対物レンズに入射されることなく対象部にお
ける散乱光のみが対物レンズに入射される。したがっ
て、光検出器は対象部のエッジ部からの散乱光のみを検
出することになるので、検出精度良く該エッジ部を検出
することができる。 （２）光遮断手段が照明光の光路に対して挿入／離脱自
在に形成されるので、容易に明視野顕微鏡から暗視野顕
微鏡に切り換えることができる。 （３）リング状の光透過部を有する光遮蔽板によって照
明光が遮られるので、簡単な手段によって、例えば円形
の照明用対物レンズの外周部近傍のみに照明光を入射さ
せることができる。
下のような効果を奏する。 （１）光源と計測対象物との間に配置される対物レンズ
よりも開口数の大きな照明用対物レンズと、該照明用対
物レンズと光源との間に配置され、照明用対物レンズの
外周部近傍のみに照明光を入射させる光遮断手段とを具
備するので、照明用対物レンズの外周部近傍に入射され
た照明光は対物レンズに入射されることなく対象部にお
ける散乱光のみが対物レンズに入射される。したがっ
て、光検出器は対象部のエッジ部からの散乱光のみを検
出することになるので、検出精度良く該エッジ部を検出
することができる。 （２）光遮断手段が照明光の光路に対して挿入／離脱自
在に形成されるので、容易に明視野顕微鏡から暗視野顕
微鏡に切り換えることができる。 （３）リング状の光透過部を有する光遮蔽板によって照
明光が遮られるので、簡単な手段によって、例えば円形
の照明用対物レンズの外周部近傍のみに照明光を入射さ
せることができる。
【図１】本発明に係わる顕微鏡の光学系の一実施形態を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図２】本発明に係わる顕微鏡におけるスリットの一実
施形態を示す構成図である。
施形態を示す構成図である。
【図３】本発明に係わる顕微鏡において計測対象とされ
るマスクの構成を示す側断面図である。
るマスクの構成を示す側断面図である。
【図４】本発明に係わる顕微鏡における暗視野計測の状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図５】本発明に係わる顕微鏡による暗視野計測時にお
ける光検出器の出力の状態を示す図である。
ける光検出器の出力の状態を示す図である。
１ レーザ発振器（光源） ２，１３ 集束レンズ ３，１２ ピンホール ４，１１ コリメータレンズ ５ 光遮断手段 ５ａ 光透過部 ５ｂ アーム ５ｃ 駆動手段 ６，１０ 反射鏡 ７ 照明用対物レンズ ８ 厚さ補正器 ８ａ 光透過層 ９ 対物レンズ １４ 光検出器 Ｌ ガラス基板の厚さ Ｌ1 クロムパターンの線幅 Ｐ1 対物レンズの光軸 Ａ マスク（計測対象物） Ａ1 マスクの下端面 Ａ2 ガラス基板（ガラス層） Ａ3 クロムパターン（対象部）
Claims (4)
- 【請求項１】 光源から出射された照明光をガラス層上
に対象部が形成された計測対象物の片面に照射し、該照
明光が他面に透過して得られる検出光強度を対物レンズ
を介して光検出器によって検出することにより対象部の
寸法を計測する顕微鏡において、 前記光源と計測対象物との間に配置される前記対物レン
ズよりも開口数の大きな照明用対物レンズと、 該照明用対物レンズと前記光源との間に配置され、照明
用対物レンズの外周部近傍のみに照明光を入射させる光
遮断手段と、 を具備することを特徴とする顕微鏡。 - 【請求項２】 光遮断手段が照明光の光路に対して挿入
／離脱自在に形成されることを特徴とする請求項１記載
の顕微鏡。 - 【請求項３】 光遮断手段はリング状の光透過部を有す
る光遮蔽板であることを特徴とする請求項１または２記
載の顕微鏡。 - 【請求項４】 ガラス層の厚さに応じて光透過層の厚さ
が調節される厚さ補正器が対物レンズと計測対象物との
間に設けられることを特徴とする請求項１ないし３いず
れかの項記載の顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7344087A JPH09184984A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7344087A JPH09184984A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184984A true JPH09184984A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18366557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7344087A Pending JPH09184984A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09184984A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11133308A (ja) * | 1997-08-29 | 1999-05-21 | Olympus Optical Co Ltd | 顕微鏡透過照明装置 |
| JP2006058293A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-03-02 | Jordan Valley Applied Radiation Ltd | サンプルの検査方法と検査装置、及びマイクロ電子デバイスの製造装置 |
| KR101064515B1 (ko) * | 2009-05-15 | 2011-09-15 | 한국과학기술연구원 | 암시야 현미경 및 이를 이용한 산란광 검출 방법 |
| EP1207414B1 (en) * | 1997-10-29 | 2016-05-04 | Motic China Group Co., Ltd. | Apparatus and methods relating to spatially light modulated microscopy |
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| JPH0593869A (ja) * | 1991-03-22 | 1993-04-16 | Olympus Optical Co Ltd | 顕微鏡の照明装置 |
| JPH07104190A (ja) * | 1993-10-07 | 1995-04-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 顕微鏡用ガラス層厚み補正器 |
| JPH07140393A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-06-02 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 顕微鏡用ガラス層厚み補正器 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP7344087A patent/JPH09184984A/ja active Pending
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