JPH09281395A - レーザリペア機能付顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、レーザリペアの作業効率を高めるこ
とができるレーザリペア機能付顕微鏡を提供する。 【解決手段】倍率１０×の対物レンズ２３を共通にし
て、試料２４の観察像を結像させる観察用光学系と、レ
ーザ発振管３０からのレーザを照射するレーザ照射用光
学系を別々に用意していて、このうちのレーザ照射用光
学系に倍率２×のリレーレンズ３３１または５×のリレ
ーレンズ３３２を挿入するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶モジュール、
ＩＴＯ基板、カラーフィルター等の製造工程で、ＩＯ
Ｔ、ＣｒのショートやＣＦの突起などの不良部分をレー
ザを用いて修正するレーザリペア機能を有するレーザリ
ペア機能付顕微鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体または高密度多層基板など
の試料表面を、ＴＶカメラで観察しながらレーザ加工す
る装置の一例として、特開平４−２３４５３号公報に開
示されるように、ＸＹステージに乗せた試料像を、凸レ
ンズで一旦拡大するとともに、ハーフミラーを用いて透
過および反射させ、この反射した像をＴＶカメラの撮像
面で結像させ、また透過した像をレーザ光源のパターン
マスクに結像させるようにしたものがある。

【０００３】また、従来、レーザリペア機能付顕微鏡と
して、図３に示すように、落射照明用光源１からの落射
照明光をプリズム２で反射させ、対物レンズ３を通して
試料４に照射し、この試料４からの観察像を対物レンズ
３より、プリズム２、結像レンズ５、プリズム６を通し
て、ＴＶカメラユニット７のカメラ撮像面７１に結像さ
せるとともに、リレーレンズ８を介して接眼レンズ９に
結像させて、これらＴＶカメラユニット７および接眼レ
ンズ９の観察により試料４上での欠陥を検索し、この検
索結果から、レーザ発振管１０の図示しない電源により
試料４上の欠陥位置にスリット１０１像を結像させた
後、レーザ発振管１０からのレーザ光をプリズム１１、
リレーレンズ１２よりプリズム６、結像レンズ５、対物
レンズ３を通して試料４上に照射して、これら欠陥箇所
に対するレーザリペアを行うようにしたものがある。

【０００４】この場合、プリズム６は、光路上でＴＶカ
メラユニット７および接眼レンズ９に対する顕微鏡観察
用光路とレーザ発振管１０に対するレーザ照射用光路と
を切替えできるようにしている。また、ＴＶカメラユニ
ット７および接眼レンズ９での観察の際は、試料４上で
の欠陥箇所を見付けやすくするため、対物レンズ３とし
て、５×〜１０×程度の低倍率のものを用いて広範囲で
の検察を可能にし、修正箇所が発見され、レーザ発振管
１０からのレーザ光を照射する際には、レーザのエネル
ギーを集中させるため、対物レンズ３を符号３´に示す
２０×以上の光倍率のものに切替え、再度ピント合わせ
を行い、レーザ発振管１０のスリット１０１により修正
箇所の位置決めを行った後に、レーザリペアを実行する
ようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成によると、前者は、顕微鏡観察用光路の倍率とレー
ザ照射用光路との倍率が等しいため、特に、凸レンズと
して低倍率のものを使用すると、レーザのエネルギー集
中が難しくなってレーザリペアを行うことができず、ま
た、凸レンズとして高倍率のものを使用すると、広範囲
におよぶ顕微鏡観察が難しくなるので、試料上での欠陥
検出に手間がかかってしまう。

【０００６】一方、後者によれば、上述の問題点は解決
できるが、かかる後者の構成によっても、ＴＶカメラユ
ニット７による顕微鏡観察からレーザリペアを実行する
には、低倍率の対物レンズ３を高倍率の対物レンズ３´
に切替えてピント合わせを行い、さらに、レーザ発振管
１０のスリット１０１により修正箇所の位置決めを行っ
た後に、レーザリペアを実行するような、それぞれの作
業が必要となるため、レーザリペアの作業効率が著しく
悪化するという問題点があった。本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、レーザリペアの作業効率を高め
ることができるレーザリペア機能付顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定倍率の対物レンズを介して対象物の観察像を結像さ
せる観察用光学手段と、レーザリペアのためのレーザ手
段と、前記対物レンズを介して前記レーザ手段からのレ
ーザを対象物上に結像させるレーザ照射用光学手段と、
前記レーザ照射用光学手段に設けられ前記対物レンズを
含めた該レーザ照射用光学手段による倍率を高めるため
の光学手段とにより構成している。

【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載にお
いて、前記所定倍率の光学手段は、リレーレンズからな
っている。請求項３記載の発明は、請求項１記載におい
て、前記所定倍率の光学手段は、異なる倍率の複数のリ
レーレンズを有し、これらリレーレンズを選択的に設け
られている。

【０００９】この結果、請求項１または２記載の発明に
よれば、対象物の欠陥検出は、低倍率の対物レンズによ
る観察用光学系を用いて広範囲に亘る観察を行うことが
でき、レーザリペアでは、対物レンズとリレーレンズの
光学手段による高倍率のレーザ照射用光路によりレーザ
手段のレーザを対象物上に結像させるようにできるの
で、従来の対象物の欠陥検出とレーザリペアの際で、そ
れぞれ対物レンズの倍率を切替え、さらにピント合わ
せ、レーザ手段のレーザに対する対象物の位置決めなど
の作業を必要とするものと比べ、これら一連の作業を省
略することが可能となり、レーザリペアのための作業効
率を高めることができる。また、請求項３記載の発明に
よれば、異なる倍率の複数のリレーレンズを選択的に設
けられるので、レーザリペアの精度を任意に選択するこ
とができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従い説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態の概略構成を示すものである。

【００１１】図において、２１は落射照明用光源で、こ
の落射照明用光源２１からの落射照明光をプリズム２２
で反射させ、対物レンズ２３を通して試料２４に照射す
るようにしている。また、試料２４からの観察像を対物
レンズ２３より、プリズム２２、結像レンズ２５、プリ
ズム２６１を通して、ＴＶカメラユニット２７のカメラ
撮像面２７１に、リレーレンズ２８を介して接眼レンズ
２９の中間位置にそれぞれ結像するようにしている。

【００１２】一方、３０はレーザ発振管で、このレーザ
発振管３０は、図示しない光源によるスリット３０１像
をプリズム３１、リレーレンズ３２よりプリズム２６
２、結像レンズ２５、対物レンズ２３を通して試料２４
上に結像させるとともに、このスリット像の範囲でレー
ザ発振管３０からのレーザ光を照射するようにしてい
る。

【００１３】この場合、プリズムユニット２６は、プリ
ズム２６１、２６２を図示しないアリ溝または転がり案
内機構などのガイドに沿って直線移動させ、ＴＶカメラ
ユニット２７および接眼レンズ２９に対する顕微鏡観察
用光路とレーザ発振管３０に対するレーザ照射用光路と
を切替えできるようになっている。

【００１４】このプリズム２６１の切替によって、試料
からの反射光を透過と反射に分光光量比２０：８０に分
割する。透過する光路の先には、ＴＶカメラユニット２
７、反射する光路の先には、リレーレンズ２８を介して
接眼レンズ２９がある。

【００１５】また、プリズム２６２によって、試料から
の反射光を透過と反射に分光光量比５０：５０に分割す
る。透過する光路の先には、ＴＶカメラユニット２７、
反射する光路の先には、リレーレンズ３２、プリスム３
１、リレーレンズ３３を介してレーザ発振管３０があ
る。

【００１６】レーザ発振管３０とプリズム３１との間
に、さらにリレーレンズユニット３３を挿入している。
このリレーレンズユニット３３は、異なる倍率、例え
ば、２×のリレーレンズ３３１と５×のリレーレンズ３
３２を有していて、これらリレーレンズ３３１、３３２
をレンズ切替え部３４により選択的に光路に挿入可能に
している。この場合、レンズ切替え部３４としては、エ
アシリンダーを用い、このエアシリンダーまたはモータ
の駆動によりリレーレンズユニット３３を図示しないア
リ溝または転がり案内機構などのガイドに沿って直線移
動させることで、２×のリレーレンズ３３１と５×のリ
レーレンズ３３２を選択的に光路中に挿入できるように
している。

【００１７】なお、ここでは、リレーレンズユニット３
３は、異なる倍率のものに切替えられるようにしたが、
倍率を固定したものでもよい。また、リレーレンズユニ
ット３３の切替えは、手動であってもよい。また、リレ
ーレンズは、異なる倍率に任意に切替え可能にしたもの
として、ズームレンズを使用することもできる。

【００１８】しかして、このような構成において、い
ま、落射照明用光源２１から落射照明光を出射すると、
プリズム２２で反射され、対物レンズ２３を通して試料
２４に照射される。

【００１９】すると、試料２４からの観察像が、対物レ
ンズ２３より、プリズム２２、結像レンズ２５を通って
プリズムユニット２６に送られる。この場合、プリズム
２６１により顕微鏡観察用光路が確立されていれば、結
像レンズ２５を通った観察像は、ＴＶカメラユニット２
７のカメラ撮像面２７１に結像されるとともに、リレー
レンズ２８を介して接眼レンズ２９に結像され、これら
ＴＶカメラユニット２７および接眼レンズ２９での観察
により試料２４上での欠陥検出が行われる。

【００２０】この場合、顕微鏡観察用光路中に挿入され
る対物レンズ２３の倍率を、例えば１０×とすれば、こ
の１０×の倍率の対物レンズ２３により試料２４面での
欠陥検出を広範囲に亘って行うことができる。

【００２１】この状態から、試料２４上に欠陥部を発見
してレーザリペアを実行するには、プリズムユニット２
６をプリズム２６２に切替えることにより、レーザ発振
管３０に対するレーザ照射用光路に切替える。すると、
レーザ発振管３０のスリット３０１の像が、リレーレン
ズ３３により結像位置を延長されるとともに、２×また
は５×に縮小された後、プリズム３１、２６を通り、さ
らに結像レンズ２５から対物レンズ２３を通って試料２
４上に結像される。

【００２２】この場合、試料２４上に結像されるスリッ
ト３０１の像は、対物レンズ２３の倍率を１０×とし、
リレーレンズ３３の倍率を５×とすれば、レーザ照射用
光路の倍率は、５０×もの高倍率となる。そして、この
高倍率のレーザ照射用光路を通って試料２４上に結像さ
れたスリット３０１像に対し、レーザ発振管３０からの
レーザ光が照射され、欠陥部の修正などが実行される。

【００２３】従って、このようにすれば、倍率１０×の
対物レンズ２３を共通にして、試料２４の観察像を結像
させる観察用光学系と、レーザ発振管３０からのレーザ
を照射するレーザ照射用光学系を別々に用意していて、
このうちのレーザ照射用光学系に倍率２×または５×の
リレーレンズ３３１または３３２を挿入するようにして
いる。これにより、試料２４上での欠陥検索は、倍率１
０×の対物レンズ２３による観察用光学系を用いて試料
２４面上で広範囲に亘る観察を行うことができ、また、
レーザリペアでは、倍率１０×の対物レンズと倍率２×
または５×のリレーレンズにより高倍率に設定されたレ
ーザ照射用光路により、レーザ発振管３０からのレーザ
を試料２４上に結像させるようにできるので、従来の対
象物の欠陥検出とレーザリペアの際で、それぞれ対物レ
ンズの倍率を切替え、さらにピント合わせ、レーザ手段
のレーザに対する対象物の位置決めなどの作業を必要と
するものと比べ、これら一連の作業を省略することが可
能となり、レーザリペアのための作業効率を高めること
ができる。 （第２の実施の形態）図２は、本発明の第２の実施の形
態の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符
号を付している。

【００２４】上述した第１の実施の形態では、結像レン
ズ２５を有する直筒部分の延長線上にＴＶカメラユニッ
ト２７を配置していたが、第２の実施の形態では、ＴＶ
カメラユニット２７を取り払ってレーザ発振管３０を配
置し、このレーザ発振管３０とプリズム２６との間にリ
レーレンズ３３を挿入している。

【００２５】このような構成では、落射照明用光源２１
から落射照明光に対する試料２４からの観察像は、対物
レンズ２３より、プリズム２２、結像レンズ２５を通っ
てプリズム２６に送られ、リレーレンズ２８を介して接
眼レンズ２９の中間像位置に結像され、この接眼レンズ
２９での顕微鏡観察により、試料２４上の欠陥が検索さ
れる。

【００２６】そして、試料２４上に欠陥部を発見してレ
ーザリペアを実行する際、プリズム２６により、レーザ
発振管３０に対するレーザ照射用光路に切替えるととも
に、リレーレンズ３３に所望倍率のものを選択し、さら
に試料２４上に結像されたスリット３０１像に対し、レ
ーザ発振管３０よりレーザ光を照射することにより、欠
陥部の修正などが実行される。

【００２７】従って、このようにしても上述した第１の
実施の形態と同様な効果を得られる。さらに、第１の実
施の形態と比べると、ＴＶカメラユニット２７による観
察はできないが、直筒２０の延長線上にレーザ発振管３
０を配置しているので、プリズム３１やリレーレンズ３
２が不要となり、光学系を簡略化して、装置の小型化を
も実現できる。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、対象
物の欠陥検出は、低倍率の対物レンズによる観察用光学
系を用いて広範囲に亘る観察を行うことができ、レーザ
リペアでは、対物レンズとリレーレンズの光学手段によ
る高倍率のレーザ照射用光路によりレーザ手段のレーザ
を対象物上に結像させるようにでき、レーザリペアのた
めの作業を効率よく行うことができる。また、異なる倍
率の複数のリレーレンズを選択的に挿入するようにでき
ることから、レーザリペアの精度を任意に選択すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図２】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す
図。

【図３】従来のレーザリペア機能付顕微鏡の一例を示す
概略構成図。

【符号の説明】

２１…落射照明用光源、 ２２…プリズム、 ２３…対物レンズ、 ２４…試料、 ２５…結像レンズ、 ２６…プリズムユニット、 ２６１、２６２…プリズム、 ２７…ＴＶカメラユニット、 ２７１…カメラ撮像面、 ２８…リレーレンズ、 ２９…接眼レンズ、 ３０…レーザ発振管、 ３０１…スリット、 ３１…プリズム、 ３２…リレーレンズ、 ３３…リレーレンズユニット、 ３３１…２×のリレーレンズ、 ３３２…５×のリレーレンズ、 ３４…レンズ切替え部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定倍率の対物レンズを介して対象物の
   観察像を結像させる観察用光学手段と、 レーザリペアのためのレーザ手段と、 前記対物レンズを介して前記レーザ手段からのレーザを
   対象物上に結像させるレーザ照射用光学手段と、 前記レーザ照射用光学手段に設けられ前記対物レンズを
   含めた該レーザ照射用光学手段による倍率を高めるため
   の光学手段とを具備したことを特徴とするレーザリペア
   機能付顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記所定倍率の光学手段は、リレーレン
   ズからなることを特徴とする請求項１記載のレーザリペ
   ア機能付顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記所定倍率の光学手段は、異なる倍率
   の複数のリレーレンズを有し、これらリレーレンズを選
   択的に設けられることを特徴とする請求項１記載のレー
   ザリペア機能付顕微鏡。