JPS6042729A - 光学顕微鏡 - Google Patents
光学顕微鏡Info
- Publication number
- JPS6042729A JPS6042729A JP15013683A JP15013683A JPS6042729A JP S6042729 A JPS6042729 A JP S6042729A JP 15013683 A JP15013683 A JP 15013683A JP 15013683 A JP15013683 A JP 15013683A JP S6042729 A JPS6042729 A JP S6042729A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- objective lens
- illumination light
- optical microscope
- illuminating light
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
- G02B21/08—Condensers
- G02B21/082—Condensers for incident illumination only
- G02B21/084—Condensers for incident illumination only having annular illumination around the objective
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/06—Means for illuminating specimens
- G02B21/08—Condensers
- G02B21/10—Condensers affording dark-field illumination
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光学顕微鏡、特に半導体素子の配線パターン
の外観検査に好適な光学顕微鏡に関するものである。
の外観検査に好適な光学顕微鏡に関するものである。
近年、半導体集積回路の高集積化に伴ない半導体パター
ンの微細化が進んでいる。そのため、この微細パターン
の外観検査を行なうために、多大の時間と労力とが必要
とされるようになってきた。
ンの微細化が進んでいる。そのため、この微細パターン
の外観検査を行なうために、多大の時間と労力とが必要
とされるようになってきた。
そこで、最近では、外観検査を画家処理で自動的に行な
う方法が考えられ始めている。この場合、特に問題とな
ることは、如何にして半導体素子の配線パターンを明瞭
に撮像するかということである。しかしながら、従来の
光学顕微鏡で使われている明視野用の垂直落射照明又は
暗視野用の斜方照明のいずれか一方の照明のみでは、半
導体素子の配線の表面に凹凸があるため、配線上に濃淡
のムラが生じ、明瞭なパターンの取得が困難でらるとい
う問題点がある。このことを説明するために先ず、従来
の光学顕微鏡に関して説明する。第１図は一般の光学顕
微鏡の照明光路に関する部分の構成図であり、（ａ）が
明視野用の垂直落射照明、（ｂ）が暗視野用の斜方照明
の場合である。照明用光源ｌからでた光はレンズ２によ
シ平行光３となる。
う方法が考えられ始めている。この場合、特に問題とな
ることは、如何にして半導体素子の配線パターンを明瞭
に撮像するかということである。しかしながら、従来の
光学顕微鏡で使われている明視野用の垂直落射照明又は
暗視野用の斜方照明のいずれか一方の照明のみでは、半
導体素子の配線の表面に凹凸があるため、配線上に濃淡
のムラが生じ、明瞭なパターンの取得が困難でらるとい
う問題点がある。このことを説明するために先ず、従来
の光学顕微鏡に関して説明する。第１図は一般の光学顕
微鏡の照明光路に関する部分の構成図であり、（ａ）が
明視野用の垂直落射照明、（ｂ）が暗視野用の斜方照明
の場合である。照明用光源ｌからでた光はレンズ２によ
シ平行光３となる。
明視野の場合（第１図（ａ））、明視野、暗視野切換え
機構部５によって、平行光３の周囲の光は遮断され、中
央部の光のみがレンズ６で、対物レンズ７の焦点８に集
光される。このようにすることによシ、対物レンズから
出る照明光９は垂直落射平行光となる。捷た、暗視野の
場合（第１図（ｂ））は、明視野・暗視野切換機構部５
によって平行光３の中央部の光は遮断され、周辺の光の
みが通過する。
機構部５によって、平行光３の周囲の光は遮断され、中
央部の光のみがレンズ６で、対物レンズ７の焦点８に集
光される。このようにすることによシ、対物レンズから
出る照明光９は垂直落射平行光となる。捷た、暗視野の
場合（第１図（ｂ））は、明視野・暗視野切換機構部５
によって平行光３の中央部の光は遮断され、周辺の光の
みが通過する。
この照明光は、ミラーｌＯにより反射され、対物レンズ
下の試料を斜方から照明することになる。
下の試料を斜方から照明することになる。
以上説明したように、明視野では垂直方向から、暗視野
では斜め方向からのみ照明がなされるため、試料の表面
が凹凸である場合には、凹凸のおる特定角度の部分のみ
が全反射光により明るく観察される。半導体素子の配線
の表面は、配線下の層の厚さの違いによる段差や製造時
に生ずる英起等でかなり凹凸状になって１＝−υ、その
ため、配線ノ＜ターン上に濃淡のムラが生じ、明確なツ
リー７を虚像できないという問題が生ずる。そこで、よ
シ多くの方向からの照明を与えることにニジ、配線ノく
クー／が凹凸しているＶこもかかわらず明瞭なノくター
ンを得る賦与がこれまでになされている。その１つとし
て、纂１図（ａ）（ｂ）に示した明視野暗視野の切シ換
え機構５を取シ除いて両照明を同時に行なうものかめる
。第２図（ａ）はこの方法の照明光路を表わし、たもの
である。図から分るように、明視野と暗視野の切シ侯え
機構を単に除いたため、照明用光源ｌよシの平行光３は
直接対物レンズ７に入射する。これは、いわゆるクリテ
ィカル照明とよばれるもので、対象物付近に光源像がで
きるため、高輝度ではめるが、極端な照明ムラが生ずる
。この照明ムラは、パターンの光電変換による酸気的映
隊信号を用いた画像処理にとって致命的な欠点である。
では斜め方向からのみ照明がなされるため、試料の表面
が凹凸である場合には、凹凸のおる特定角度の部分のみ
が全反射光により明るく観察される。半導体素子の配線
の表面は、配線下の層の厚さの違いによる段差や製造時
に生ずる英起等でかなり凹凸状になって１＝−υ、その
ため、配線ノ＜ターン上に濃淡のムラが生じ、明確なツ
リー７を虚像できないという問題が生ずる。そこで、よ
シ多くの方向からの照明を与えることにニジ、配線ノく
クー／が凹凸しているＶこもかかわらず明瞭なノくター
ンを得る賦与がこれまでになされている。その１つとし
て、纂１図（ａ）（ｂ）に示した明視野暗視野の切シ換
え機構５を取シ除いて両照明を同時に行なうものかめる
。第２図（ａ）はこの方法の照明光路を表わし、たもの
である。図から分るように、明視野と暗視野の切シ侯え
機構を単に除いたため、照明用光源ｌよシの平行光３は
直接対物レンズ７に入射する。これは、いわゆるクリテ
ィカル照明とよばれるもので、対象物付近に光源像がで
きるため、高輝度ではめるが、極端な照明ムラが生ずる
。この照明ムラは、パターンの光電変換による酸気的映
隊信号を用いた画像処理にとって致命的な欠点である。
本発明の目的は、明視野と暗視野の照明を同時にでき、
しかも上記欠点がない、機構上簡単な光学顕微鏡を提供
することにある。
しかも上記欠点がない、機構上簡単な光学顕微鏡を提供
することにある。
この目的を達成するために、本発明の光学顕微鏡は、対
物レンズを通過した垂直落射照明光の一部を斜方照明光
に変換する手段を設けた。これによシ、明視野−暗視野
同時動作を実現でき、濃淡ム２のない配線パターンの取
得が可能となる。
物レンズを通過した垂直落射照明光の一部を斜方照明光
に変換する手段を設けた。これによシ、明視野−暗視野
同時動作を実現でき、濃淡ム２のない配線パターンの取
得が可能となる。
以下、本発明を実施例を診照して詳細に説明する。第３
凶は本発明の光学顕微鏡を説明するための部分図である
。図にｆいて、本発明の主眼としない部分は／４ｉ略し
てるる。照明の光源ｌからの照」光は、凸レンズ２′に
よム対物レンズ７ｒの焦点８′に集光される。そして、
この照明光は、ハーフミラ−１１を介して対物レンズ７
′に入射される。この照明光は、対物レンズの焦点８′
を通過しているので、対物し／ズ下では、垂直落射０乎
行照明光１２となる。この時、この照明光１２０周辺郡
１３はミラー１０′によシ、光路が変更され斜方用照明
光に変換される。一方、残シの中央部１４は平行光のま
ま垂直落射照明光として用いられる。すなわち、従来の
光学ｄ４微鏡では、明視野、暗視野の切シ換え機構によ
ってそれぞれの光路を選択していたが、本発明の光学顕
微鏡は、このような機構がなくてもそれぞれの照明光が
得らｔ１機構的に簡単でるる。さらに、対物し／ズに入
射される照明光が第２図のように平行光ではないため、
照明光が対象物の中心付近に集中するというような極端
な照明ムラを生ずることはない。
凶は本発明の光学顕微鏡を説明するための部分図である
。図にｆいて、本発明の主眼としない部分は／４ｉ略し
てるる。照明の光源ｌからの照」光は、凸レンズ２′に
よム対物レンズ７ｒの焦点８′に集光される。そして、
この照明光は、ハーフミラ−１１を介して対物レンズ７
′に入射される。この照明光は、対物レンズの焦点８′
を通過しているので、対物し／ズ下では、垂直落射０乎
行照明光１２となる。この時、この照明光１２０周辺郡
１３はミラー１０′によシ、光路が変更され斜方用照明
光に変換される。一方、残シの中央部１４は平行光のま
ま垂直落射照明光として用いられる。すなわち、従来の
光学ｄ４微鏡では、明視野、暗視野の切シ換え機構によ
ってそれぞれの光路を選択していたが、本発明の光学顕
微鏡は、このような機構がなくてもそれぞれの照明光が
得らｔ１機構的に簡単でるる。さらに、対物し／ズに入
射される照明光が第２図のように平行光ではないため、
照明光が対象物の中心付近に集中するというような極端
な照明ムラを生ずることはない。
第４図（ａ）（ｂ）ｉｄ 、第３図に示した本発明の光
学顕微鏡のミラー１０′の形状の一例を具体的に示した
ものである。（ａ）は、円すい状、（ｂ）は４つの平面
ミ２を組み合せたものでるる。そして、（ａ）に２いて
は、円すい殻の内面ｉ ｏ” 、（ｂ）に−いては、上
図゛の４つの平面１０′Ｉが鏡面状にしである。第４図
（ａ）（ｂ）の特性上の遅いは、（ａ）が若干中央に斜
方照明の光源が集まる傾向があるのに対して、（ｂ）は
均−な光量を得ることができる点にある。なお、１３′
はこれらのミラーを使用した場合の斜方照明光の一つの
具体的な光路を示したものである。
学顕微鏡のミラー１０′の形状の一例を具体的に示した
ものである。（ａ）は、円すい状、（ｂ）は４つの平面
ミ２を組み合せたものでるる。そして、（ａ）に２いて
は、円すい殻の内面ｉ ｏ” 、（ｂ）に−いては、上
図゛の４つの平面１０′Ｉが鏡面状にしである。第４図
（ａ）（ｂ）の特性上の遅いは、（ａ）が若干中央に斜
方照明の光源が集まる傾向があるのに対して、（ｂ）は
均−な光量を得ることができる点にある。なお、１３′
はこれらのミラーを使用した場合の斜方照明光の一つの
具体的な光路を示したものである。
さらに、半導体素子の外観検量のだめの装置の場合、顕
微鏡のためにエアーマイクロ式の自動焦点装置を用いる
場合が多い。このエアーマイクロ式の自動焦点では、第
５図に示したようなノズルのエアー挿入口１８からエア
ーを送シ込み、その圧力を検出してノズルと対象物１９
の間隔を一定とする。従って、顕微鏡の対物し／ズ７″
にノズル１５を付けるので、第５図のようにそのノズル
とミラーｌＯ″を一体化してもよい。また、本発明の光
学顕微鏡において、斜方照明と垂直落射照明の光量の比
を変えたい場合には、第３図のハーフミラ−１１とレン
ズ２′の間に、第６図に示したような１６と１７で先の
透過率が異なる光学フィルタを光軸に垂直に入れればよ
い。なお、この場合、フィルタ１６．１７を通過する照
明光は、最終的には第３図１３．１４の照明光に対応す
るように設計する必要がある。第７図は、上記で説明し
たフィルタを使用した場合の具体的な照明光路を示した
ものである。照明用光源ｌからの照明光３′は、対物レ
ンズの焦点８′に焦光される。この際に、フィルタ１６
．１７により、照明光３′の中心部と周辺部はそれぞれ
異なった割合で光量が減じられる。そして、対物レンズ
の焦点８′を通過した。これらの照明光は、対物レンズ
７′によシ、一旦、垂直落射照明光１２’に変換される
。
微鏡のためにエアーマイクロ式の自動焦点装置を用いる
場合が多い。このエアーマイクロ式の自動焦点では、第
５図に示したようなノズルのエアー挿入口１８からエア
ーを送シ込み、その圧力を検出してノズルと対象物１９
の間隔を一定とする。従って、顕微鏡の対物し／ズ７″
にノズル１５を付けるので、第５図のようにそのノズル
とミラーｌＯ″を一体化してもよい。また、本発明の光
学顕微鏡において、斜方照明と垂直落射照明の光量の比
を変えたい場合には、第３図のハーフミラ−１１とレン
ズ２′の間に、第６図に示したような１６と１７で先の
透過率が異なる光学フィルタを光軸に垂直に入れればよ
い。なお、この場合、フィルタ１６．１７を通過する照
明光は、最終的には第３図１３．１４の照明光に対応す
るように設計する必要がある。第７図は、上記で説明し
たフィルタを使用した場合の具体的な照明光路を示した
ものである。照明用光源ｌからの照明光３′は、対物レ
ンズの焦点８′に焦光される。この際に、フィルタ１６
．１７により、照明光３′の中心部と周辺部はそれぞれ
異なった割合で光量が減じられる。そして、対物レンズ
の焦点８′を通過した。これらの照明光は、対物レンズ
７′によシ、一旦、垂直落射照明光１２’に変換される
。
この垂直落射照明光１２’の周辺部１３′は、先のフィ
ルタ１６を通過した照明光に、中心部１４’は、フィル
タ１７を通過した照明光にそれぞれ対応する。従って、
斜方照明光１３′と垂直落射照明光１４′の光量の比を
フィルタ１６．１１によシ仕意に設定できることになる
。
ルタ１６を通過した照明光に、中心部１４’は、フィル
タ１７を通過した照明光にそれぞれ対応する。従って、
斜方照明光１３′と垂直落射照明光１４′の光量の比を
フィルタ１６．１１によシ仕意に設定できることになる
。
以上詳しく説明したように、本発明の光学顕微鏡では、
対物し／ズを通過した垂直落射照明光の一部を斜方照明
光に変換する手段を設けることによシ、従来の光学顕微
鏡での明視野・暗視封切シ換え機構を必要としないで、
しかも極端な照明ムラかない、明視野と暗視野検鏡法同
時動作でのノくターンの取得が可能である。従って、濃
淡ムラの少ないパターンの取得が必要でめる画像処理に
よる自動パターン検査装置では、本発明の光学顕微鏡は
極めてＭ用なものとなる。
対物し／ズを通過した垂直落射照明光の一部を斜方照明
光に変換する手段を設けることによシ、従来の光学顕微
鏡での明視野・暗視封切シ換え機構を必要としないで、
しかも極端な照明ムラかない、明視野と暗視野検鏡法同
時動作でのノくターンの取得が可能である。従って、濃
淡ムラの少ないパターンの取得が必要でめる画像処理に
よる自動パターン検査装置では、本発明の光学顕微鏡は
極めてＭ用なものとなる。
第１図（ａ）（ｂ）は従来の光学顕微鏡の明視野と暗視
野−ｅｆｆｌ明するだめの図、第２図は従来の光学顕微
鏡の欠点をなくすための公知の構造例、第３図は本発明
の光学顕微鏡の一実施例を示す図、第４図（ａ）（ｂ）
は第３図のミラーｌＯ′の具体的な形状の一例を示しだ
図、第５図は、エアマイクロ式目動焦点のノズルと第４
図のミラー１０′を一体化した場合の一構成図、第６図
は垂直落射照明光と斜方照明光の光量の比を変化させる
ための光学フィルタを示した図、第７図は、第６図の光
学フィルタを本発明の光学顕微鏡に適用した場合の図で
ある。 図に３いて、ｌは照明用光源、２．２’は照明用レンズ
、３．３’はレンズ２通過後の照明光、４．４′は照明
光遮断部、５は、明視野暗視封切υ換え機構部、６は５
内レンズ、７．７’ 、７”は対物レンズ、８．８’は
対物レンズの焦点、９は垂直落射照明光、１０．１０’
、１０”は斜方照明用ミラー、１１はノ・−フミン、
１２は対物レンズからの垂直落射光、１３．１３’は１
２の照明光の内、斜方照明に使われる光、１４．１４’
は１２の照明光の内、垂直落射光に使われる光、１５は
エアマイクロ式自動焦点用ノズル、１６１１７は光学フ
ィルタでるる。なお図中の同一符号第 １ （２） （α） 半 ２ 口 第 ３ 図 第Ｓ図 ＹＸ図 第 ７ 図
野−ｅｆｆｌ明するだめの図、第２図は従来の光学顕微
鏡の欠点をなくすための公知の構造例、第３図は本発明
の光学顕微鏡の一実施例を示す図、第４図（ａ）（ｂ）
は第３図のミラーｌＯ′の具体的な形状の一例を示しだ
図、第５図は、エアマイクロ式目動焦点のノズルと第４
図のミラー１０′を一体化した場合の一構成図、第６図
は垂直落射照明光と斜方照明光の光量の比を変化させる
ための光学フィルタを示した図、第７図は、第６図の光
学フィルタを本発明の光学顕微鏡に適用した場合の図で
ある。 図に３いて、ｌは照明用光源、２．２’は照明用レンズ
、３．３’はレンズ２通過後の照明光、４．４′は照明
光遮断部、５は、明視野暗視封切υ換え機構部、６は５
内レンズ、７．７’ 、７”は対物レンズ、８．８’は
対物レンズの焦点、９は垂直落射照明光、１０．１０’
、１０”は斜方照明用ミラー、１１はノ・−フミン、
１２は対物レンズからの垂直落射光、１３．１３’は１
２の照明光の内、斜方照明に使われる光、１４．１４’
は１２の照明光の内、垂直落射光に使われる光、１５は
エアマイクロ式自動焦点用ノズル、１６１１７は光学フ
ィルタでるる。なお図中の同一符号第 １ （２） （α） 半 ２ 口 第 ３ 図 第Ｓ図 ＹＸ図 第 ７ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反射型光学顕微鏡に３いて、対物レンズを通過した
垂直落射照明光の一部を斜方照明光に変換する手段を設
けることによシ、明視野と暗視野検鏡法同時動作でのパ
ターン取得を可能としたことを特徴とする光学顕微鏡。 ２ 対物レンズを通過した垂直落射照明光の一部は斜方
照明光とするために、反射鏡を用いることを特徴とした
第１項記載の光学顕微鏡。 ３、 エアマイクロ式自動焦点用ノズルが対物レンズに
取シ付けてめる反射型光学顕微鏡において、対物し／ズ
を通過した垂直落射照明光の一部を斜方照明光とするた
めに、内部表面が鏡面状のエアマイクロ式自動焦点用ノ
ズルを用いることを特徴とした第１項記載の光学顕微鏡
。 ４、 明視野と暗視野検鏡法同時動作での明視野用光量
と暗視野用光量との比を変更できる光学フィルターを照
明光路上に設けたことを特徴とする第１項記載の光学顕
微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15013683A JPS6042729A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 光学顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15013683A JPS6042729A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 光学顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6042729A true JPS6042729A (ja) | 1985-03-07 |
Family
ID=15490270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15013683A Pending JPS6042729A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 光学顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042729A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128112U (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | ||
| US5095848A (en) * | 1989-05-02 | 1992-03-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Spin coating apparatus using a tilting chuck |
| US5264246A (en) * | 1989-05-02 | 1993-11-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Spin coating method |
| JP2005227371A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Mitsutoyo Corp | 照明装置及び画像測定機 |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP15013683A patent/JPS6042729A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128112U (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | ||
| US5095848A (en) * | 1989-05-02 | 1992-03-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Spin coating apparatus using a tilting chuck |
| US5264246A (en) * | 1989-05-02 | 1993-11-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Spin coating method |
| JP2005227371A (ja) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Mitsutoyo Corp | 照明装置及び画像測定機 |
| JP4564762B2 (ja) * | 2004-02-10 | 2010-10-20 | 株式会社ミツトヨ | 照明装置及び画像測定機 |
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