JPH0990233A - 顕微鏡 - Google Patents

顕微鏡

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JPH0990233A
JPH0990233A JP27356895A JP27356895A JPH0990233A JP H0990233 A JPH0990233 A JP H0990233A JP 27356895 A JP27356895 A JP 27356895A JP 27356895 A JP27356895 A JP 27356895A JP H0990233 A JPH0990233 A JP H0990233A
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JP
Japan
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stage
stages
semiconductor chip
microscope
light
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JP27356895A
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Daiji Kozono
大司 小薗
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップを良品などと容易に比較できる
ようにする。 【解決手段】 ステージ6、8はパルスモータ20X、
20Y、22X、22YによってX、Y方向に移動す
る。パルスモータの制御は制御装置により、スイッチ2
6、28、30、32の操作にもとづき行われ、ステー
ジ6、8は同じ方向に同じ距離だけ移動する。鏡筒42
はレバー48の操作で方向が切り替わるミラーを含み、
対物レンズ6、8の中の一方からの光を選択的に接眼レ
ンズ14に入射させる。ステージ6、8にはそれぞれ検
査対象および良品の半導体チップを配置する。まずレバ
ー48は左に倒し、ステージ6上のチップを観察し、上
記押しボタンスイッチを操作してステージ6、8を移動
させ、異常箇所を見つける。次にレバー48を右に倒
し、ステージ8上の良品チップを観察する。ステージ
6、8は連動して移動しているので対応する箇所を直ち
に観察することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップ等の
検査物を目視検査するための顕微鏡に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスを製造する場合、半導体
ウェハー上に既知の各種工程を経て多数の半導体チップ
を形成した後、各半導体チップに対して電気的な試験が
行われ、必要な性能を備えているか否かが判定される。
このような試験の結果、不良品が見つかった場合には、
今後の半導体デバイスの製造における歩留りを向上させ
るため、不良と判定された半導体チップの目視検査が行
われ、どのような異常が生じているか調査される。
【0003】この目視検査は顕微鏡を用いて行われ、ま
ず不良半導体チップを含む半導体ウェハーを顕微鏡のス
テージ上に置き、ステージを移動させて不良半導体チッ
プを顕微鏡の対物レンズ下に配置する。そして、接眼レ
ンズを通じて半導体チップを観察し、異常が疑われる箇
所を見つける。その結果、異常箇所が見つかった場合に
は、その箇所が本当に異常であることを確認するため、
上記半導体ウェハーは一旦、ステージから排除し、良品
の半導体チップを含む半導体ウェハーまたは規格限度サ
ンプルの半導体ウェハーをステージ上に配置し、上記異
常箇所に対応する箇所を見て比較する。そして、形態な
どが異なっている場合には、上記異常が疑われる箇所が
確かに異常であると判定する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の目
視検査では、検査対象をいちいち良品または規格限度サ
ンプルと置き換えて確認する必要があるため非常に手間
と時間がかかっていた。また、良品などと置き換えるこ
とが煩わしいため、ときに検査者は良品などとの比較を
行わずに適当に判定を行ってしまう場合もあり、結果的
に判定を間違えることもあった。
【0005】そこで本発明の目的は、良品や規格限度サ
ンプルとの比較を容易に行えるようにした顕微鏡を提供
することにある。
【0006】
【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、検査物を載置するための第1のステージと、
検査物を載置するための第2のステージと、前記第1の
ステージに対向する第1の対物レンズと、前記第2のス
テージに対向する第2の対物レンズと、接眼レンズと、
前記第1および第2の対物レンズより入射した光のいず
れか一方を前記接眼レンズに入射させる光選択手段と、
前記第1のステージを2次元的に移動させる第1の駆動
手段と、前記第2のステージを2次元的に移動させる第
2の駆動手段と、前記第1および第2の駆動手段を制御
して、前記第1および第2のステージを同一の方向に同
一の距離だけ移動させる制御手段とを備えたことを特徴
とする。
【0007】本発明はまた、前記第1および第2の駆動
手段がパルスモータにより構成されていることを特徴と
する。本発明はまた、前記光選択手段が、前記第1およ
び第2の対物レンズからの光の中のいずれか一方を反射
し、前記接眼レンズに入射させるミラーと、前記ミラー
を、前記ミラーの反射光の光路に平行な軸の回りに回転
可能に支持する支持機構と、前記ミラーを前記軸の回り
に回転させて、前記第1および第2の対物レンズからの
光の中のいずれか一方を前記ミラーに入射させる切り換
え機構とを含んで構成されていることを特徴とする。本
発明はまた、前記検査物が半導体チップであることを特
徴とする。本発明はまた、前記半導体チップが、半導体
ウェハーに形成された複数の半導体チップの中の1つで
あることを特徴とする。本発明はまた、前記第1のステ
ージと第2のステージの一方には良品が載置され、他方
には不良品が載置されることを特徴とする。
【0008】本発明の顕微鏡により検査物を検査する場
合、例えば、半導体チップを検査する場合には、まず、
一方のステージ、例えば第1のステージ上に検査対象の
半導体チップを配置し、もう一方の第2のステージの上
には例えば規格限度サンプルの半導体チップを配置す
る。そして、光選択手段により第1の対物レンズより入
射した光を接眼レンズに入射させる状態として、接眼レ
ンズを通じて検査対象の半導体チップを観察する。その
際、制御手段によって第1および第2の駆動手段を制御
し、第1および第2のステージを移動させ、異常が疑わ
れる箇所を見つける。
【0009】異常が疑われる箇所が見つかったなら、光
選択手段によって、今度は第2の対物レンズより入射し
た光を接眼レンズに入射させる状態とし、規格限度サン
プルの半導体チップを観察する。ここで、第1および第
2のステージ上に配置された検査対象の半導体チップお
よび規格限度サンプルの半導体チップは同じ方向に同じ
距離だけ移動しているので、規格限度サンプルの対応す
る箇所を直ちに観察して比較することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に本発明を、半導体チップ検査
用の顕微鏡に適用した実施の形態例について説明する。
図1は本発明による半導体チップ検査用の顕微鏡の一例
を示す斜視図である。図1に示すように、この半導体チ
ップ検査用の顕微鏡2は、基台4、その上に所定の間隔
をおいて配置された2つのステージ6、8、各ステージ
6、8に対向する対物レンズ10、12、ならびに接眼
レンズ14などによって構成されている。
【0011】ステージ6、8はそれぞれXステージ6
X、8XとYステージ6Y、8Yとにより構成されてい
る。Xステージ6X、8Xはそれぞれ基台4上の支持台
16、18上にX方向に移動可能に取り付けられ、Yス
テージ6Y、8YはそれぞれXステージ6X、8Xの上
にY方向に移動可能に配置されている。
【0012】そして、Xステージ6X、8Xにはパルス
モータ20X、22Xが近接して配置され、それらの回
転軸は各Xステージ6X、8Xに連結され、各Xステー
ジ6X、8Xはこれらのパルスモータ20X、22Xに
よって駆動され、X方向に移動する。また、Yステージ
6Y、8Yにはパルスモータ20Y、22Yが近接して
配置され、それらの回転軸は各Yステージ6Y、8Yに
連結され、各Yステージ6Y、8Yはこれらのパルスモ
ータ20Y、22Yによって駆動され、Y方向に移動す
る。基台4の内部には後に詳しく説明する制御装置が収
容されており、パルスモータ20X、22X、20Y、
22Yはこの制御装置による制御のもとで回転する。
【0013】基台4の手前側中央の箇所には操作パネル
24が配置されている。押しボタンスイッチ26、28
はXステージ6X、8Xを移動させるためのもので、押
しボタンスイッチ26を押すことによってXステージ6
X、8XはX方向で正の方向、すなわち図中、右方向に
移動し、一方、押しボタンスイッチ28を押すことによ
ってXステージ6X、8XはX方向で負の方向、すなわ
ち図中、左方向に移動する。
【0014】押しボタンスイッチ30、32はYステー
ジ6Y、8Yを移動させるためのもので、押しボタンス
イッチ30を押すことによってYステージ6Y、8Yは
Y方向で正の方向、すなわち図中、奥寄りの方向に移動
し、一方、押しボタンスイッチ32を押すことによって
Yステージ6Y、8YはY方向で負の方向、すなわち図
中、手前寄りの方向に移動する。
【0015】対物レンズ10、12からそれぞれ鏡筒3
8、40内に入った光は、所定の光学系によって鏡筒4
2に導かれ、その後、接眼レンズ14に至る。鏡筒42
内には、光選択手段が収容されている。この光選択手段
は、図2の(A)、(B)に示すように、回転可能に支
持された支持機構44と、その上に傾斜角45度で配置
されたミラー46とを含んで構成されている。支持機構
44は、その上面44Aが水平となるように配置されて
おり、鉛直軸の回りに回転可能となっている。鏡筒42
の側面から水平方向に突出するレバー48(本発明に係
わる切り換え機構を構成)はこの支持機構44と連結さ
れ、レバー48が左側に倒されたとき、支持機構44は
上から見て時計回りに回転し、図2の(A)に示すよう
に、ミラー46は左方向を向く。その結果、ミラー46
に水平に入射した、対物レンズ10からの光は鉛直上方
に反射され、接眼レンズ14に向かう。一方、レバー4
8が右側に倒されたときは、支持機構44は上から見て
反時計回りに回転し、図2の(B)に示すように、ミラ
ー46は右方向を向く。その結果、ミラー46に水平に
入射した、対物レンズ12からの光が鉛直上方に反射さ
れ、接眼レンズ14に向かう。従って、レバー48を左
に倒すと、ステージ6上の試料を接眼レンズ14を通じ
て観察でき、一方、レバー48を右に倒すと、ステージ
8上の試料を接眼レンズ14を通じて観察できる。
【0016】次に、基台4内に収容された制御装置につ
いて、図3のブロック図を参照して説明する。この制御
装置50は、制御回路52および駆動回路54、56、
58、60によって構成させている。パルスモータ20
X、20Y、22X、22Yにはそれぞれ駆動回路5
4、56、58、60から所定周期のパルス電圧が印加
され、その結果、パルスモータ20X、20Y、22
X、22Yは印加されたパルス電圧の数に比例した角度
だけ回転する。
【0017】駆動回路54、56、58、60はそれぞ
れ制御回路52からハイレベルの駆動信号S1が入力さ
れているとき、上記パルス電圧を継続して出力し、一
方、駆動信号S1がローレベルのときはパルス電圧を出
力しない。また、制御回路52から供給される方向信号
S2がハイレベルのときは、Xステージ6X、8Xおよ
びYステージ6Y、8Yを正の方向に移動させるよう、
所定のパルス電圧をパルスモータ20X、20Y、22
X、22Yに供給し、一方、方向信号S2がローレベル
のときは、Xステージ6X、8XおよびYステージ6
Y、8Yを負の方向に移動させるよう、所定のパルス電
圧をパルスモータ20X、20Y、22X、22Yに供
給する。
【0018】制御回路52は、押しボタンスイッチ2
6、28、30、32およびスイッチ34の状態に応じ
て上記駆動信号S1および方向信号S2のレベルを切り
換えて、各駆動回路54、56、58、60に供給す
る。操作パネル24に配置されたスイッチ34は、各ス
テージ6、8を単独モードで移動させるか、あるいは連
動モードで移動させるかを切り換えるためのスイッチで
あり、スイッチ34のレバーを左に倒すと単独、右に倒
すと連動して移動するよう、制御回路52によって制御
される。
【0019】制御回路52の制御について詳しく説明す
ると、スイッチ34のレバーが左側に倒されているとき
は単独モードとなり、制御回路52は、ステージ8のみ
を移動させるため、駆動回路58、60に対してのみ必
要に応じてハイレベルの駆動信号S1を出力する。
【0020】そして、押しボタンスイッチ26が押され
たときは、制御回路52は駆動回路58に対して、ハイ
レベルの駆動信号S1およびハイレベルの方向信号S2
を出力し、一方、駆動回路60に対してはローレベルの
駆動信号S1を出力する。また、駆動回路54、56に
対してはローレベルの駆動信号S1を出力する。その結
果、パルスモータ22Xのみが、Xステージ8Xを右に
移動させる方向に回転する。
【0021】また、押しボタンスイッチ28が押された
ときは、制御回路52は駆動回路58に対して、ハイレ
ベルの駆動信号S1およびローレベルの方向信号S2を
出力し、一方、駆動回路60に対してはローレベルの駆
動信号S1を出力する。そして駆動回路54、56に対
してはローレベルの駆動信号S1を出力する。その結
果、パルスモータ22Xのみが、Xステージ8Xを左に
移動させる方向に回転する。
【0022】押しボタンスイッチ30が押されたとき
は、制御回路52は駆動回路60に対して、ハイレベル
の駆動信号S1およびハイレベルの方向信号S2を出力
し、一方、駆動回路58に対してはローレベルの駆動信
号S1を出力する。また、駆動回路54、56に対して
はローレベルの駆動信号S1を出力する。その結果、パ
ルスモータ22Yのみが、Yステージ8Yを奥方向に移
動させる方向に回転する。
【0023】また、押しボタンスイッチ32が押された
ときは、制御回路52は駆動回路60に対して、ハイレ
ベルの駆動信号S1およびローレベルの方向信号S2を
出力し、一方、駆動回路60に対してはローレベルの駆
動信号S1を出力する。そして駆動回路54、56に対
してはローレベルの駆動信号S1を出力する。その結
果、パルスモータ22Yのみが、Yステージ8Yを手前
方向に移動させる方向に回転する。
【0024】一方、スイッチ34のレバーが右側に倒さ
れているときは連動モードとなり、制御回路52は、ス
テージ6、8を連動して移動させるため、すべての駆動
回路54、56、58、60に対して必要に応じてハイ
レベルの駆動信号S1を出力する。
【0025】そして、押しボタンスイッチ26が押され
たときは、制御回路52は駆動回路54、58に対し
て、ハイレベルの駆動信号S1およびハイレベルの方向
信号S2を出力し、一方、駆動回路56、60に対して
はローレベルの駆動信号S1を出力する。その結果、パ
ルスモータ20X、22Xが、Xステージ6X、8Xを
右に移動させる方向に回転する。
【0026】また、押しボタンスイッチ28が押された
ときは、制御回路52は駆動回路54、58に対して、
ハイレベルの駆動信号S1およびローレベルの方向信号
S2を出力し、一方、駆動回路56、60に対してはロ
ーレベルの駆動信号S1を出力する。その結果、パルス
モータ20X、22Xが、Xステージ8Xを左に移動さ
せる方向に回転する。
【0027】押しボタンスイッチ30が押されたとき
は、制御回路52は駆動回路56、60に対して、ハイ
レベルの駆動信号S1およびハイレベルの方向信号S2
を出力し、一方、駆動回路54、58に対してはローレ
ベルの駆動信号S1を出力する。その結果、パルスモー
タ20Y、22Yが、Yステージ6Y、8Yを奥方向に
移動させる方向に回転する。
【0028】また、押しボタンスイッチ32が押された
ときは、制御回路52は駆動回路56、60に対して、
ハイレベルの駆動信号S1およびローレベルの方向信号
S2を出力し、一方、駆動回路54、56に対してはロ
ーレベルの駆動信号S1を出力する。その結果、パルス
モータ20Y、22Yが、Yステージ6Y、8Yを手前
方向に移動させる方向に回転する。
【0029】なお、操作パネル24上の左寄りの箇所に
設けられたスイッチ36は、制御装置50の電源をオン
/オフするためのものである。
【0030】このように構成された半導体チップ検査用
の顕微鏡2により例えば半導体ウェハーに形成された半
導体チップを検査する場合、検査者はまず、規格限度サ
ンプルの半導体ウェハーをステージ8の上に配置し、一
方、電気的試験によって不良半導体チップが見つかった
半導体ウェハーをステージ6の上に配置する。
【0031】そして、まずレバー48を左に倒し、図2
に示したミラー46を左方向に向ける。これにより、対
物レンズ10からの光は接眼レンズ14に入射し、従っ
て、接眼レンズ14を通じて不良半導体チップを観察す
ることができる。ここで検査者は、スイッチ34のレバ
ーを右に倒して連動モードを選択する。そして、押しボ
タンスイッチ26、28、30、32を操作してステー
ジ6を適切に移動させ、上記不良半導体チップが顕微鏡
の視野に入る状態とし、さらに半導体チップの目印とな
る特定の箇所が視野のほぼ中央に配置されるようにす
る。
【0032】次に検査者はレバー48を右に倒して上記
ミラー46を右方向に向け、ステージ8上に配置された
サンプルの半導体ウェハーを観察できるようにし、さら
にスイッチ34のレバーを右に倒して単独モードを選択
する。検査者はこの状態で、押しボタンスイッチ26、
28、30、32を操作してステージ8を適切に移動さ
せ、上記不良半導体チップに対応する、サンプルの半導
体ウェハー内の半導体チップが視野に入るようにし、さ
らに上記目印となる特定の箇所に対応する箇所が視野の
ほぼ中央に配置されるようにする。
【0033】このような位置合わせの後、検査者はレバ
ー48を再度、左に倒してステージ6上の半導体チップ
を観察できる状態とし、そしてスイッチ34を再度、左
に倒して連動モードを選択する。検査者はこのモードで
押しボタンスイッチ26、28、30、32を操作して
ステージ8を適切に移動させ、不良半導体チップの全体
を詳しく観察し、異常が疑われる箇所を見つける。
【0034】そして、異常が疑われる箇所が見つかった
場合には、規格限度サンプルと比較するため、レバー4
8を右に倒し、ステージ8上の半導体ウェハーを観察で
きる状態にする。ここで、ステージ6、8は連動モード
でX方向およびY方向に同じ距離だけ移動しているの
で、検査者はレバー48を右側に倒したとき、不良半導
体チップの上記異常が疑われる箇所に対応する箇所を、
押しボタンスイッチ26、28、30、32を一切操作
することなく直ちに観察することができる。そして、上
記異常が疑われる箇所の形態と、規格限度サンプルの対
応する箇所の形態とが異なっている場合には、検査者は
上記異常が疑われる箇所はまさに異常であると判定す
る。
【0035】このように、この実施の形態例では、単に
レバー48を切り換えるのみで、規格限度サンプルの必
要な箇所を観察できるので、不良半導体チップの異常が
疑われる箇所が本当に異常であるか否かを極めて容易に
確認することができる。またその結果、規格限度サンプ
ルとの比較が煩わしいため、比較を行わずに適当に判定
を行い、結果的に判定を間違えるといったこともなくな
る。
【0036】なお、上述した実施の形態例では、半導体
ウェハーに形成された半導体チップを検査対象とした
が、半導体ウェハーに限らず、単体の半導体チップを検
査することも無論可能である。また、接眼レンズ14部
にテレビカメラを装着し、顕微鏡で得られる半導体チッ
プの像をテレビモニタに映し出して観察できる構成とす
ることも容易である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の顕微鏡に
より検査物として半導体チップを検査する場合には、ま
ず、一方のステージ、例えば第1のステージ上に検査対
象の半導体チップを配置し、もう一方の第2のステージ
の上には例えば規格限度サンプルの半導体チップを配置
する。そして光選択手段により、第1の対物レンズより
入射した光を接眼レンズに入射させる状態として、接眼
レンズを通じて検査対象の半導体チップを観察する。そ
の際、制御手段によって第1および第2の駆動手段を制
御し、第1および第2のステージを移動させ、異常が疑
われる箇所を見つける。
【0038】異常が疑われる箇所が見つかったなら、光
選択手段によって、今度は第2の対物レンズより入射し
た光を接眼レンズに入射させる状態とし、規格限度サン
プルの半導体チップを観察する。ここで、第1および第
2のステージ上に配置された検査対象の半導体チップお
よび規格限度サンプルの半導体チップは同じ方向に同じ
距離だけ移動しているので、規格限度サンプルの対応す
る箇所を直ちに観察して比較することができる。
【0039】このように、本発明の半導体チップ検査用
の顕微鏡を用いた場合には、単に光選択手段により観察
する半導体チップを切り換えるのみで、規格限度サンプ
ルの必要な箇所を直ちに観察できるので、不良半導体チ
ップの異常が疑われる箇所が本当に異常であるか否かを
極めて容易に確認することができる。またその結果、規
格限度サンプルとの比較が煩わしいため、比較を行わず
に適当に判定を行い、結果的に判定を間違えるといった
こともなくなる。なお、本発明に係る顕微鏡の用途は、
半導体チップに限定されることなく、種々の製品検査に
適用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体チップ検査用の顕微鏡の一
例を示す斜視図である。
【図2】図1の半導体チップ検査用の顕微鏡の一部を詳
しく示す斜視図である。
【図3】図1の半導体チップ検査用の顕微鏡を構成する
制御装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
2 顕微鏡 4 基台 6、8 ステージ 6X、8X Xステージ 6Y、8Y Yステージ 10、12 対物レンズ 14 接眼レンズ 16、18 支持台 20X、20Y、22X、22Y パルスモータ 24 操作パネル 26、28、30、32 押しボタンスイッチ 34 スイッチ 38、40、42 鏡筒 44 支持機構 46 ミラー 48 レバー 50 制御装置 52 制御回路 54、56、58、60 駆動回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検査物を載置するための第1のステージ
    と、 検査物を載置するための第2のステージと、 前記第1のステージに対向する第1の対物レンズと、 前記第2のステージに対向する第2の対物レンズと、 接眼レンズと、 前記第1および第2の対物レンズより入射した光のいず
    れか一方を前記接眼レンズに入射させる光選択手段と、 前記第1のステージを2次元的に移動させる第1の駆動
    手段と、 前記第2のステージを2次元的に移動させる第2の駆動
    手段と、 前記第1および第2の駆動手段を制御して、前記第1お
    よび第2のステージを同一の方向に同一の距離だけ移動
    させる制御手段と、 を備えたことを特徴とする顕微鏡。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2の駆動手段はパルス
    モータにより構成されている請求項1記載の顕微鏡。
  3. 【請求項3】 前記光選択手段は、 前記第1および第2の対物レンズからの光の中のいずれ
    か一方を反射し、前記接眼レンズに入射させるミラー
    と、 前記ミラーを、前記ミラーの反射光の光路に平行な軸の
    回りに回転可能に支持する支持機構と、 前記ミラーを前記軸の回りに回転させて、前記第1およ
    び第2の対物レンズからの光の中のいずれか一方を前記
    ミラーに入射させる切り換え機構と、 を含んで構成されている請求項1記載の顕微鏡。
  4. 【請求項4】 前記検査物は半導体チップである請求項
    1記載の顕微鏡。
  5. 【請求項5】 前記半導体チップは、半導体ウェハーに
    形成された複数の半導体チップの中の1つである請求項
    4記載の半導体チップ検査用の顕微鏡。
  6. 【請求項6】 前記第1のステージと第2のステージの
    一方には良品が載置され、他方には不良品が載置される
    請求項1記載の顕微鏡。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005221561A (ja) * 2004-02-03 2005-08-18 Olympus Corp 顕微鏡
CN103412398A (zh) * 2013-08-07 2013-11-27 桂林优利特医疗电子有限公司 用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置
CN104729404A (zh) * 2015-03-27 2015-06-24 苏州汉基视测控设备有限公司 高速3d工业数字显微镜
WO2020237608A1 (zh) * 2019-05-30 2020-12-03 信玲 一种园林苗木病害检测装置
JP2023530641A (ja) * 2020-06-10 2023-07-19 ビージーアイ シェンチェン 生体試料画像採取装置および遺伝子シーケンサー

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