WO2006077834A1 - 固浸レンズホルダ - Google Patents

固浸レンズホルダ

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WO2006077834A1
WO2006077834A1 PCT/JP2006/300539 JP2006300539W WO2006077834A1 WO 2006077834 A1 WO2006077834 A1 WO 2006077834A1 JP 2006300539 W JP2006300539 W JP 2006300539W WO 2006077834 A1 WO2006077834 A1 WO 2006077834A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solid immersion
lens
immersion lens
lens holder
holding
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2006/300539
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshio Isobe
Hiroshi Tanabe
Ikuo Arata
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/02—Objectives

Definitions

  • the present invention relates to a holder for a solid immersion lens.
  • a solid immersion lens is known as a lens for enlarging an image of an observation object.
  • This solid immersion lens is a hemispherical lens or a super hemispherical lens called a Weierstrass sphere, and is a minute lens having a size of about 1 mm to 5 mm.
  • NA numerical aperture
  • magnification are enlarged, so that observation with high spatial resolution becomes possible.
  • Patent Document 1 a technique described in Patent Document 1 is known as a technique for securely bringing this solid immersion lens into close contact with an observation object.
  • a solid immersion lens is attached to the front (observation object side) of the objective lens via a solid immersion lens holder.
  • the tip of the solid immersion lens holder has a chamber 1 to which a valve is attached.
  • the solid immersion lens is accommodated in the chamber 1.
  • the pressure in the chamber By adjusting the pressure in the chamber through this valve, the solid immersion lens is moved in the optical axis direction of the solid immersion lens to realize optical coupling between the observation object and the solid immersion lens.
  • the outer shape of the solid immersion lens holder is a tapered shape having an inner diameter that decreases from the objective lens side toward the solid immersion lens side, and the light flux from the solid immersion lens passes through the solid immersion lens holder. It enters the objective lens.
  • Patent Document 1 US Patent No. 6621275
  • an IC semiconductor device as an observation object
  • the following problems arise. That is, for example, when observing an IC in a mold-type IC (sample) as an example, an IC as a semiconductor device is mounted in a plastic mold, so that the IC is observed. When doing so, cut the mold part and expose the backside of the IC. In this case, the IC as the observation object is located on the bottom surface of the recess.
  • the side wall of the recess and the outer peripheral surface of the solid immersion lens holder may come into contact (interfere) in the vicinity of the periphery of the IC.
  • the vicinity of the periphery of the IC cannot be observed.
  • an object of the present invention is to provide a solid immersion lens holder capable of observing closer to the peripheral portion of the observation object even when the observation object is arranged in the concave portion of the sample.
  • a solid immersion lens holder is provided with a base portion attached to an objective lens and the base portion, and extends in the optical axis direction of the objective lens. And a lens holding part that holds the solid immersion lens at the tip, and the lens holding part is directed to the base part through the outside of the lens holding part.
  • the base part has a translucent part that allows light output from the solid immersion lens to the base part side to pass to the objective lens side.
  • the light transmitting portion is formed in the base portion, the light beam from the solid immersion lens can be reliably incident on the objective lens. Therefore, it is possible to observe the observation object even if the solid immersion lens is held by the lens holding portion.
  • the solid immersion lens is held by the lens holding portion extending in the optical axis direction of the objective lens, for example, when observing the observation object located on the lower surface of the recess, the solid immersion lens is attached to the periphery of the observation object. Even if it is moved to the vicinity of the portion, the contact between the side wall of the recess and the lens holding portion is suppressed. As a result, it is possible to observe the periphery of the observation object.
  • the lens holding portion extends in the optical axis direction, and is provided at the holding member that receives the solid immersion lens and the distal end portion of the holding member. It is preferable that the lens holding portion has a lens cover having an opening for exposing the bottom surface of the lens to the outside, and the lens holding portion accommodates the solid immersion lens between the holding member and the lens cover. Note that the bottom surface of the solid immersion lens means a surface on the side in contact with the observation object. In this configuration, since the solid immersion lens is accommodated between the lens receiving portion of the holding member and the lens cover, the solid immersion lens is prevented from being detached from the lens holding portion.
  • the holding member of the solid immersion lens holder described above has a plurality of lens receiving portions that receive the solid immersion lens. This allows the force S to hold the solid immersion lens in a more stable state. Further, by receiving the light at a plurality of lens receiving portions, it is possible to propagate light from the solid immersion lens toward the base portion between the lens receiving portions.
  • the plurality of lens receiving portions of the solid immersion lens holder are preferably arranged radially with respect to the center line of the holding member. In this configuration, since the plurality of lens receiving portions are separated in the circumferential direction, the surface of the solid immersion lens on the holding member side is partially received. For this reason, light can be reliably output from the solid immersion lens to the base portion side even when the lens receiving portion receives the solid immersion lens.
  • the plurality of lens receiving portions be disposed away from the center line of the holding member. Accordingly, light along the center line of the holding member can also be incident on the objective lens, and the light output from the solid immersion lens to the base portion side can be used effectively.
  • the lens holding portion has a gap between the solid immersion lens.
  • the solid immersion lens can be made to follow the surface shape of the observation object, and as a result, the solid immersion lens is more closely attached to the observation object.
  • the light-transmitting portion of the above-described solid immersion lens holder can be an opening.
  • the end of the lens holding portion on the base portion side is disposed in the opening, and the base portion has a connecting portion that connects the lens holding portion and the base portion. In this configuration, even if the lens holding portion is disposed in the opening, the lens holding portion and the base portion are securely connected by the connecting portion.
  • the lens holding portion included in the solid immersion lens holder is provided integrally with the base portion.
  • the solid immersion lens holder can be easily manufactured.
  • the translucent portion of the solid immersion lens holder may include a translucent member.
  • the above-described solid immersion lens holder preferably further includes a diaphragm that is provided on the base portion and restricts the light beam passing through the light transmitting portion.
  • the observation object can be observed using a light beam having a desired size.
  • the aperture can change the size of the light beam output from the objective lens and incident on the solid immersion lens, so that the numerical aperture (NA) of the light flux incident on the observation object can be adjusted, and as a result, The observation object can be observed with the desired NA.
  • NA numerical aperture
  • the above-described solid immersion lens holder is preferably configured to protect an observation object to be observed with the solid immersion lens in accordance with the stress applied to the solid immersion lens.
  • the solid immersion lens When observing an observation target with a solid immersion lens, the solid immersion lens needs to be in close contact with the observation target. If the solid immersion lens is pressed too far against the observation target, the observation target will be damaged. There is a risk of losing.
  • the solid immersion lens When the solid immersion lens is pressed against the object to be observed, the solid immersion lens receives a force due to the reaction, and as a result, stress is applied to the lens holding portion that holds the solid immersion lens. Therefore, by observing the observation object according to the stress applied to the lens holder, the observation object is observed using the solid immersion lens held by the solid immersion lens holder without damaging the observation object. can do.
  • the above-described solid immersion lens holder further includes a response detection sensor that detects a stress applied to the solid immersion lens.
  • the stress applied to the lens holding portion can be detected by the stress detection sensor, the solid immersion lens can be brought into close contact with the observation object so as not to damage the observation object.
  • the solid immersion lens holder according to the present invention is a solid immersion lens holder for holding a solid immersion lens used for observing an observation object arranged in a concave portion of a sample, and is attached to an objective lens.
  • the solid immersion lens is held so that it does not come into contact with the side wall of the recess when observing the peripheral edge of the observation object, and the light beam output from the solid immersion lens to the objective lens side is passed to the object lens side It is characterized by.
  • the sample observation method using the solid immersion lens holder includes a first image acquisition step of acquiring an image of an observation object via an optical system, and is attached to the objective lens and holds the solid immersion lens.
  • the solid immersion lens holder configured to pass light output from the solid immersion lens to the objective lens side is used.
  • the solid immersion lens and the solid immersion lens are solid immersion.
  • the method includes a second image acquisition step of acquiring via the second image acquisition step.
  • the objective lens used in the image acquisition step the same objective lens may be used in the first and second image acquisition steps.
  • an image of the observation object is acquired with the solid immersion lens holder removed, and in the second image acquisition step, the solid immersion lens holder is attached to the objective lens.
  • a method of acquiring an enlarged image can be used.
  • separate objective lenses may be used in the first and second image acquisition steps.
  • the optical system includes a first objective lens and a second objective lens to which a solid immersion lens is attached via a solid immersion lens holder. It is preferable that the solid immersion lens and the second objective lens are arranged at a position including the optical axis of the optical system by switching the objective lens in the optical system from the first objective lens to the second objective lens.
  • the solid immersion lens holder is provided on the base portion attached to the objective lens and the base portion, and extends in the optical axis direction of the objective lens and holds the solid immersion lens at the tip portion.
  • a lens holding portion, and the lens holding portion holds the solid immersion lens so that it is directed to the base portion through the outside of the lens holding portion through the outside of the lens holding portion.
  • the part preferably has a light-transmitting part that allows light output from the solid immersion lens to the base part side to pass through to the objective lens side.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor inspection apparatus to which an embodiment of a solid immersion lens holder according to the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a configuration of a solid immersion lens holder.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the solid immersion lens holder shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along the IV-IV spring in FIG.
  • FIG. 5 is a bottom view of the solid immersion lens holder according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a bottom view of a solid immersion lens holder according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded side view of a solid immersion lens holder according to a fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a bottom view of a solid immersion lens holder according to a fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a solid immersion lens holder according to a sixth embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram of a solid immersion lens holder according to a seventh embodiment as viewed from the objective lens side.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG.
  • FIG. 13 is a view of the solid immersion lens holder shown in FIG. 12 as viewed from the direction of arrow A2 in FIG.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a semiconductor inspection apparatus including a solid immersion lens holder according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the solid immersion lens holder.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the solid immersion lens holder.
  • Fig. 4 (a) is a cross-sectional view taken along line IV-IV in Fig. 3
  • Fig. 4 (b) is the tip of the lens holding part of the solid immersion lens holder shown in Fig. 4 (a).
  • 4 (a) and 4 (b) show a state where the solid immersion lens holder holds the solid immersion lens.
  • Fig. 4 (b) shows a state where the solid immersion lens is pressed against the observation object.
  • the semiconductor inspection apparatus 1 uses, for example, a semiconductor device 11 (see FIG. 2) included in a mold type semiconductor device that is a sample 10 as an observation object.
  • This is a detection device that acquires an image and detects its internal information.
  • the “molded semiconductor device” is a semiconductor device 11 molded with a resin 12.
  • “Internal information” includes circuit patterns of semiconductor devices and weak light emission from semiconductor devices. Examples of the weak light emission include those caused by an abnormal portion based on a defect in a semiconductor device, and transient light emission accompanying a switching operation of a transistor in the semiconductor device. Furthermore, it includes heat generation due to defects in semiconductor devices.
  • the sample 10 has a back surface of the semiconductor device 11 on the stage 2 provided in the observation part A in a state where the resin 12 is cut so that the back surface of the semiconductor device 11 embedded in the resin 12 is exposed. Is placed facing up. Thus, since a part of the sample 10 is cut to expose the back surface of the semiconductor device 11, the semiconductor device 11 is positioned on the bottom surface of the recess 13 formed by cutting the resin 12.
  • the inspection apparatus 1 inspects the lower surface of the semiconductor device 11 in the figure (an integrated circuit or the like formed on the substrate surface of the semiconductor device 11).
  • the semiconductor inspection apparatus 1 includes an observation unit A that observes the semiconductor device 11, a control unit B that controls the operation of each unit of the observation unit A, and processing and instructions necessary for the inspection of the semiconductor device 11. And an analysis unit C for performing The observation unit A includes a high-sensitivity camera 3 and a laser scanning optical system (LSM) unit 4 as image acquisition means for acquiring an image from the semiconductor device 11, and a high-sensitivity camera 3 and an LSM unit. 4 and an optical system 20 including an objective lens 21 of a microscope 5 disposed between the semiconductor device 11 and a solid immersion lens 6 for obtaining an enlarged observation image of the semiconductor device 11 (see FIG. 2). And an X stage 7 that is moved in the X_Y_Z directions orthogonal to each other.
  • LSM laser scanning optical system
  • the optical system 20 includes a camera optical system 22 and an LSM unit optical system 23 in addition to the objective lens 21.
  • a plurality of objective lenses 21 having different magnifications are provided and can be switched.
  • the objective lens 21 has a correction ring 24, and by adjusting the correction ring 24, it is possible to reliably focus on a portion to be observed.
  • the camera optical system 22 guides the light from the semiconductor device 11 that has passed through the objective lens 21 to the high-sensitivity lens 3, and the high-sensitivity camera 3 acquires an image such as a circuit pattern of the semiconductor device 11.
  • the optical system 23 for the LSM unit reflects the infrared laser light from the LSM unit 4 to the objective lens 21 side by a beam splitter (not shown) and guides it to the semiconductor device 11.
  • the reflected laser beam from the semiconductor device 11 facing the sensitivity camera 3 is guided to the LS ⁇ unit 4.
  • the LSM unit 4 scans the infrared laser light in the X ⁇ direction and emits it toward the semiconductor device 11, while detecting the reflected light from the semiconductor device 11 with a photodetector (not shown).
  • the intensity of the detection light reflects the circuit pattern of the semiconductor device 11. Therefore, the LSM unit 4 acquires an image of the circuit pattern and the like of the semiconductor device 11 when the infrared laser beam scans the semiconductor device 11 by X ⁇ .
  • the stage 7 moves the high-sensitivity camera 3, the LSM unit 4, the optical system 20, the solid immersion lens 6 and the like in the ⁇ _ ⁇ direction (horizontal direction: a direction parallel to the semiconductor device 11 as an observation target). And it is for moving as needed in each of the heel direction (vertical direction) orthogonal to this.
  • the solid immersion lens 6 is a hemispherical microlens, and is formed into a spherical shape as well as an input / output surface for light to the outside (for example, an objective lens of a microscope). Top It has a hemispherical part 6b with 6a. Further, the solid immersion lens 6 has a convex portion 6d having a bottom surface 6c formed in a planar shape while being convex in the central portion of the solid immersion lens 6 in the direction opposite to the upper surface 6a side. The bottom surface 6c is a mounting surface for the semiconductor device 11.
  • the solid immersion lens 6 obtains an enlarged observation image of the surface (lower surface in the figure) of the semiconductor device 11 on the back side by bringing the bottom surface 6c into close contact with the observation position (upper surface in the figure) for observation.
  • the solid immersion lens used in the semiconductor inspection apparatus is made of a high refractive index material that is substantially the same as or close to the refractive index of the substrate material of the semiconductor device. Typical examples include Si, GaP, and GaAs.
  • the semiconductor substrate By making such a small optical element optically contact with the substrate surface of the semiconductor device, the semiconductor substrate itself is used as a part of the solid immersion lens.
  • the substrate According to the backside analysis of a semiconductor device using a solid immersion lens, when the focus of the objective lens is adjusted to the integrated circuit formed on the surface of the semiconductor substrate, due to the effect of the solid immersion lens, the substrate has a high NA. It is possible to pass the light beam, and high resolution can be expected.
  • the lens shape of such a solid immersion lens 6 is determined by the condition that the aberration is eliminated.
  • the spherical center is a focal point.
  • NA numerical aperture
  • magnification are both n times.
  • the shape of the solid immersion lens 6 is not limited to a hemispherical shape, and may be, for example, a Weierstrass shape.
  • the solid immersion lens holder 8A preferably holds the solid immersion lens 6 with respect to the objective lens 21, and is attached to the objective lens 21 via the objective lens socket 9. The details of the solid immersion lens holder 8A will be described later.
  • the objective lens socket 9 is provided at the front end of the objective lens 21 and is used to attach the solid immersion lens holder 8A to the objective lens 21.
  • the objective lens socket 9 allows light to pass through the inside thereof so that the semiconductor device 11 can be observed with the solid immersion lens holder 8A attached to the objective lens 21.
  • the control unit B includes a camera controller 31, a laser scan (LSM) controller 32, and a peripheral controller 33.
  • the camera controller 31 and the LSM controller 32 control the operation of the high-sensitivity camera 3 and the LSM unit 4 respectively, thereby performing observation (acquisition of images) of the semiconductor device 11 performed in the observation unit A, setting of observation conditions, etc. Control I will do it.
  • the peripheral controller 33 controls the movement of the XYZ stage 7 to move and align the high-sensitivity camera 3, the LSM unit 4, the optical system 20, etc. to the position corresponding to the observation position of the semiconductor device 11. Control focusing, etc.
  • the peripheral controller 33 drives the correction ring adjusting motor 25 attached to the objective lens 21 to adjust the correction ring 24.
  • the analysis unit C includes an image analysis unit 41 and an instruction unit 42, and is configured by a computer.
  • the image analysis unit 41 performs necessary analysis processing on the image information from the camera controller 31 and the LSM controller 32, and the instruction unit 42 displays the input content from the operator and the analysis content by the image analysis unit 41.
  • the control unit B With reference to the control unit B, necessary instructions regarding the execution of the inspection of the semiconductor device 11 in the observation unit A are given.
  • images, data, and the like acquired or analyzed by the analysis unit C are displayed on the display device 43 connected to the analysis unit C as necessary.
  • the solid immersion lens holder 8A that characterizes the present embodiment will be described in detail.
  • the objective lens 21 side is the upper side and the sample 10 side is the lower side with respect to the solid immersion lens 6.
  • the solid immersion lens holder 8A has a lens holding portion 60 extending in a direction substantially perpendicular to the central force base portion 50 of the disk-like base portion 50.
  • the outer shape is substantially T-shaped.
  • the base portion 50 has a peripheral wall 51 that is screwed into the objective lens socket 9 (see Fig. 2).
  • the solid immersion lens holder 8A By fitting the base portion 50 into the objective lens socket 9, the solid immersion lens holder 8A It is attached so that the center of the base portion 50 is positioned on the optical axis L of the objective lens 21.
  • the position of the solid immersion lens 6 held by the solid immersion lens holder 8A can be adjusted by driving the XYZ stage 7.
  • a knurling is formed on the outer surface of the peripheral wall 51 so that the base portion 50 can be easily attached to the objective lens socket 9.
  • the base plate 52 of the base portion 50 has three openings 53, 53, 53 as light transmitting portions that allow the light flux to pass therethrough.
  • Each aperture 53 passes the light output from the LSM unit 4 to the solid immersion lens 6 side, and is reflected by the semiconductor device 11 and output from the solid immersion lens 6. Through the objective lens 21.
  • the openings 53 are substantially fan-shaped, are concentric with each other with respect to the center of the base portion 50, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • three connecting portions 54, 54, 54 for connecting the lens holding portion 60 and the bottom plate 52 are formed at equal intervals.
  • the base portion 50 has connecting portions 54, 54, 54 that connect the bottom plate 52 and the lens holding portion 60 across the circular opening concentrically formed at the center of the bottom plate 52.
  • These three connecting portions 54, 54, 54 extend radially from the center of the base portion 50.
  • the lens holding part 60 has a holding member 61 that extends in a direction substantially orthogonal to the base part 50 from the intersection of the connecting parts 54, 54, 54.
  • the holding member 61 includes three holding pieces 62, 62, and 62 as lens receiving portions that receive the solid immersion lens 6 and are positioned on the connecting portions 54, 54, and 54.
  • the holding pieces 62, 62, 62 are arranged radially (more specifically, Y-shaped) with respect to the center line of the holding member 61, and each holding piece 62 has a width d. It has a tapered shape that becomes narrower as it goes to the center line of the member 61 (in other words, as it moves inward). As a result, the amount of light blocked by the holding piece 62 among the light input to and output from the upper surface 6a of the solid immersion lens 6 can be reduced. Further, the length of the holding piece 62 in the optical axis L direction is longer than the depth of the recess 13 of the sample 10 (length in the optical axis L direction). Thereby, the solid immersion lens holder 8A can observe the semiconductor device 11 disposed on the lower surface of the concave portion 13 of the sample 10 while holding the solid immersion lens 6.
  • the holding pieces 62, 62, 62 and the base portion 50 are integrally formed of, for example, resin so that the center line of the holding member 61 passes through the center of the base portion 50.
  • the optical axis L of the objective lens 21 and the center line of the holding member 61 coincide with each other. Therefore, in the following description, the center line of the holding member 61 is also denoted by the symbol L.
  • Each holding piece 62, 62, 62 has a lens receiving surface 62 a, 62 a, 62 a having the same curvature as the curvature of the upper surface 6 a of the solid immersion lens 6 at its tip end (end opposite to the base portion 50).
  • the holding member 61 receives the solid immersion lens 6 by the three lens receiving surfaces 62a. For this reason, the holding member 61 can receive the solid immersion lens 6 stably.
  • each A claw portion 62b for fixing the cylindrical lens cover 63 is formed at the tip of the holding pieces 62, 62, 62.
  • the lens cover 63 has a bottom plate 64, and a peripheral wall 65 fitted to the claw portion 62 b is provided on the peripheral edge of the bottom plate 64.
  • the inner diameter of the peripheral wall 65 is larger than the outer diameter of the solid immersion lens 6.
  • the bottom plate 64 has an opening 64a for projecting the bottom surface 6c of the solid immersion lens 6 outward (sample 10 side).
  • the diameter of the opening 64a (see FIG. 4B) is the same as that of the solid immersion lens 6. Larger than the outer diameter of the bottom 6c part.
  • the lens cover 63 is fixed to the holding member 61 with an adhesive or the like. Is accommodated between the lens receiving surface 62a and the lens cover 63 with the bottom surface 6c protruding from the opening 64a. This prevents the solid immersion lens 6 from being detached from the lens holding portion 60.
  • the lens holding part 60 has a looseness relative to the solid immersion lens 6, in other words, has a clearance (gap).
  • the solid immersion lens 6 can be moved in accordance with the surface shape of the semiconductor device 11.
  • the semiconductor device 11 is moved with respect to the optical axis L.
  • the semiconductor device 11 can be observed even when tilted.
  • the adhesion between the solid immersion lens 6 and the semiconductor device 11 is improved. Even if the solid immersion lens 6 sways in this way, the observation position with the solid immersion lens 6 coincides with the spherical center, and thus there is no influence on the observation.
  • the objective lens (first objective lens) 21 without the solid immersion lens 6 is placed at a position including the optical axis of the optical system 20. Deploy. Then, an image of the semiconductor device 11 is acquired via the optical system 20 (first image acquisition step), and a position where the semiconductor device 11 is observed by the solid immersion lens 6 is specified. This view The observation position is identified by driving the XYZ stage 7 via the peripheral controller 33 by the instruction unit 42.
  • observation is performed by switching to the objective lens (second objective lens) 21 to which the solid immersion lens holder 8A is attached. Specifically, the solid immersion lens 6 is held while being attached to the objective lens 21, and light output from the solid immersion lens 6 to the objective lens 21 side is passed through the objective lens 21 side.
  • the immersion lens holder 8A is used, and the solid immersion lens 6 and the objective lens 21 to which the solid immersion lens 6 is attached via the solid immersion lens holder 8A are positioned including the optical axis of the optical system 20. (Lens placement step). Then, an image of the semiconductor device 11 enlarged by the solid immersion lens 6 is acquired through the solid immersion lens 6 and the optical system 20 (second image acquisition step).
  • the indicator 42 determines the characteristics of the solid immersion lens 6 held by the solid immersion lens holder 8A (the thickness of the solid immersion lens 6, the refractive index, etc.), the substrate thickness of the semiconductor device 11, and the substrate material.
  • the correction ring 24 is adjusted to an appropriate position by driving the correction ring adjustment motor 25 via the peripheral controller 33.
  • the instruction unit 42 presses the solid immersion lens 6 against the semiconductor device 11 by driving the XYZ stage 7 via the peripheral controller 33 according to the characteristics of the solid immersion lens 6 and the like. Let In addition, the instruction unit 42 performs focusing of the objective lens 21 by driving the XYZ stage 7 via the peripheral controller 33.
  • the solid immersion lens 6 is in close contact with the semiconductor device 11, the solid immersion lens 6 is pressed toward the lens receiving surface 62a by the semiconductor device 11, so that the upper surface 6a is It will contact the receiving surface 62a (see Fig. 4 (b)).
  • the instruction unit 42 observes the semiconductor device 11 using the LSM unit 4 and the high-sensitivity camera 3 etc. via the LSM controller 32 and the camera controller 31. To implement.
  • the infrared laser light output from the LSM unit 4 is output to the sample 10 side through the objective lens 21.
  • the light output from the objective lens 21 passes through the opening 53 of the base portion 50, enters the solid immersion lens 6 from the upper surface 6 a of the solid immersion lens 6, and is output toward the semiconductor device 11.
  • the semiconductor device irradiated by infrared laser light
  • the light reflected from 11 (reflected light) is incident again on the solid immersion lens 6 and is output from the upper surface 6 a of the solid immersion lens 6. More specifically, the reflected light from the semiconductor device 11 is output from a portion of the upper surface 6a that is not in contact with the lens receiving surface 62a.
  • the reflected light output from the solid immersion lens 6 propagates to the base unit 50 side through the outside of the lens holding unit 60 (including between adjacent holding pieces 62). Then, the light passes through the opening 53 of the base portion 50 and enters the objective lens 21.
  • the reflected light incident on the objective lens 21 is guided to the high sensitivity camera 3 by the camera optical system 22, and the high sensitivity camera 3 acquires an image such as a circuit pattern of the semiconductor device 11.
  • the solid immersion lens 6 can be replaced by replacing the solid immersion lens holder 8A. In this case, it is not necessary to handle the small solid immersion lens 6 directly, so that the lens can be easily exchanged.
  • the solid immersion lens holder 8A is changed, so that the holding piece 62 of the holding member 61 is distinguished from the solid immersion lens 6 held by the lens holding portion 60. It is preferable to form a notch or the like as a mark. As a result, the characteristics (refractive index, thickness, etc.) of the solid immersion lens 6 held by the solid immersion lens holder 8A can be easily known just by looking at the solid immersion lens holder 8A. As a mark for identifying the solid immersion lens 6, for example, changing the color of the lens holding portion 60 can be considered.
  • the lens holding portion 60 of the solid immersion lens holder 8A is in the optical axis L direction of the objective lens 21. It is important that the solid immersion lens holder 8A has a substantially T-shape (in a direction substantially orthogonal to the base portion 50).
  • the lens holding part 60 extends in the optical axis L direction of the objective lens 21, the lens holding part 60 and the side wall 13a of the recess 13 (see FIG. 2) are substantially parallel. Therefore, even if the solid immersion lens 6 is moved to the vicinity of the peripheral edge of the semiconductor device 11 provided on the lower surface of the concave portion 13, the lens holding portion 60 and the side wall 13a of the concave portion 13 are unlikely to interfere (in other words, contact). . As a result, the solid immersion lens 6 can be observed closer to the peripheral edge of the semiconductor device 11 located in the recess 13.
  • the outer diameter of the lens holding portion 60 is preferably slightly larger than the outer diameter of the solid immersion lens 6 so that the lens holding portion 60 can be brought closer to the vicinity of the side wall 13a of the recess 13.
  • the upper surface 6a of the solid immersion lens 6 is partially received by the three holding pieces 62 arranged radially with respect to the center line L of the holding member 61, so that the optical axis Even if the lens holder 60 extending in the direction holds the solid immersion lens 6, light can be input and output reliably from the portion of the upper surface 6a of the solid immersion lens 6 that is not in contact with the holding piece 62. Is possible.
  • the base portion 50 has the opening 53, even if the solid immersion lens holder 8A is attached to the objective lens 21, the light (infrared laser light) output from the LSM unit 4 can be obtained.
  • the light that can enter the solid immersion lens 6 and the light output from the solid immersion lens 6 can also enter the objective lens 21.
  • the position of the solid immersion lens 6 can be adjusted by moving the objective lens 21 in the XYZ stage 7.
  • the solid immersion lens 6 is brought into close contact with the semiconductor device 11 by moving the objective lens 21 in the optical axis L direction of the objective lens 21. Therefore, for example, even if the solid immersion lens holder 8A is applied not only to the upright microscope 5 as shown in FIG. 1 but also to an inverted microscope, the solid immersion lens 6 is securely adhered to the semiconductor device 11. You can make it S.
  • FIG. 5 is a bottom view of the solid immersion lens holder 8B according to the second embodiment.
  • FIG. 5 shows a state in which the solid immersion lens holder 8B holds the solid immersion lens 6.
  • the structure of the solid immersion lens holder 8B is that, in the extending direction of the connecting portion 81 (that is, the radial direction of the base portion 50), the width of a part of the connecting portions 81, 81, 81 is narrowed. This is different from the configuration of the solid immersion lens holder 8A shown in FIG. The solid immersion lens holder 8B will be described focusing on this point.
  • the connecting portion 81 Since the width of a part of the connecting portion 81 is narrowed, the connecting portion 81 is bent when a predetermined stress is applied to the holding member 61 via the solid immersion lens 6 or the like.
  • the solid immersion lens 6 When observing the semiconductor device 11 with the solid immersion lens 6, the solid immersion lens 6 needs to be brought into close contact with the semiconductor device 11, so that the solid immersion lens 6 is pressed against the semiconductor device 11. In this case, for example, if the solid immersion lens 6 is pressed too much, the semiconductor device 11 There is a risk of damage. The same applies to the case where the solid immersion lens 6 is scanned on the semiconductor device 11.
  • the solid immersion lens 6 when the solid immersion lens 6 is pressed, the solid immersion lens 6 receives force from the semiconductor device 11 as a reaction. As a result, stress is applied to the holding member 61 in contact with the upper surface 6a of the solid immersion lens 6, and stress is applied to the connecting portion 81 provided integrally with the holding member 61. Then, when the stress exceeds a predetermined stress, the connecting portion 81 is broken. Therefore, when the semiconductor device 11 is inspected, a load exceeding a certain level is not applied to the semiconductor device 11, so that damage to the semiconductor device 11 is suppressed.
  • the solid immersion lens holder 8B protects the semiconductor device 11 as an observation object according to the stress applied to the lens holding part 60 during observation by narrowing the width of a part of the coupling part 81. It is equipped with the structure to do. Note that the width of the narrowed portion of the connecting portion 81 may be such that the connecting portion 81 bends before being damaged to the semiconductor device 11 in accordance with the stress applied to the connecting portion 81. .
  • the effect of the holding member 61 extending in the direction of the optical axis L of the objective lens 21 is the same as in the case of the first embodiment. That is, since the side wall 13a of the recess 13 (see FIG. 2) and the lens holding portion 60 are difficult to contact, a force S that moves the lens holding portion 60 to the vicinity of the side wall 13a of the recess 13 is possible. As a result, the peripheral portion of the semiconductor device 11 can be observed.
  • the width of the connecting portion 81 is narrow.
  • the thickness of the connecting portion 81 (the length in the direction perpendicular to the bottom plate 52) is partially reduced. Moyore.
  • FIG. 6 is a bottom view of the solid immersion lens holder 8C according to the third embodiment.
  • FIG. 6 shows a state in which the solid immersion lens holder 8C holds the solid immersion lens 6.
  • the configuration of the solid immersion lens holder 8C is different from the configuration of the solid immersion lens holder 8A shown in FIG. 3 in that the solid immersion lens holder 8C has three stress detection sensors S, S, S. This point The solid immersion lens holder 8C will be described mainly.
  • Each stress detection sensor S is affixed on each connecting portion 54, and as described in the second embodiment, when observing the semiconductor device 11, the stress detecting sensor S is interposed via the lens holding portion 60. Detects stress applied to connecting part 54.
  • An example of the stress detection sensor S is a strain gauge.
  • the stress detection sensor S is electrically connected to the indicator 42 (see Fig. 1) via the peripheral controller 33.
  • the indicator 42 has a stress detected by the stress detector S as a predetermined stress. When this is the case, the inspection by the semiconductor inspection apparatus 1 is stopped. More specifically, the instruction unit 42 stops the operation of the XYZ stage 7 by the peripheral controller 33, and stops adjustment of the observation position, focusing, and the like.
  • the solid immersion lens holder 8C includes the stress detection sensor S, and thus has a configuration for protecting the semiconductor device 11 as an observation object.
  • the installation location of the stress detection sensor S is not particularly limited as long as the stress applied to the lens holding unit 60 can be detected.
  • FIG. 7 is an exploded side view of the solid immersion lens holder 8D according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 shows a state in which the solid immersion lens holder 8D holds the solid immersion lens 6.
  • the configuration of the solid immersion lens holder 8D is that the lens holding portion 90 force of the solid immersion lens holder 8A shown in FIG. 3 is detachable from the base portion 100 via the bottom plate 52 of the base portion 100. Mainly different from the configuration.
  • the solid immersion lens holder 8D will be described focusing on this point.
  • the holding member 91 that constitutes the lens holding portion 90 has a protrusion 92 on the bottom plate 52 side of the base portion 100.
  • the bottom plate 52 has a raised portion 101 that is screwed with the protruding portion 92 at the intersection of the three connecting portions 54, 54, 54 (see FIG. 3). Therefore, with solid immersion lens holder 8D Then, the lens holding portion 90 can be connected to the base portion 100 by screwing the protruding portion 92 into the raised portion 101.
  • the lens holding unit 90 can be attached to and detached from the base unit 100, the solid immersion lens 6 can be easily changed with the base unit 100 attached to the objective lens 21 via the objective lens socket 9. Is possible.
  • the holding member 91 extends in the optical axis L direction in the same manner as the holding member 61 shown in FIG. 3, and the effect of the holding member 91 extending in the optical axis L direction is achieved. Is the same as in the case of the first embodiment, and can be observed up to the vicinity of the peripheral edge portion 11a of the semiconductor device 11.
  • FIG. 8 is a bottom view of the solid immersion lens holder 8E according to the fifth embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 8 and 9, the solid immersion lens holder 8E shows the state where the solid immersion lens 6 is held.
  • the configuration of the solid immersion lens holder 8E mainly includes the configuration of the solid immersion lens holder 8A shown in FIG. 3 in that it has a stop 110 that restricts the light beam passing through the solid immersion lens holder 8E force base 50. Is different.
  • the solid immersion lens holder 8E will be described focusing on this point.
  • the outer shape of the diaphragm 110 is a disk shape, and three substantially L-shaped hooks 111, 111, 111 provided on the bottom surface (the surface on the base part 50 side) of the diaphragm 110 are connected to the corresponding connecting parts 54. , 54 and 54 are attached to the base portion 50 by being fitted to each other.
  • the diaphragm 110 is disposed concentrically at the center of the base portion 50 and is located on the upper surface side of the bottom plate 52.
  • the diaphragm 110 limits the light beam passing through the opening 53 of the base portion 50 by a circular opening 112 formed in the center thereof.
  • the diaphragm 110 can be attached to and detached from the base portion 50 because the hook 110 is attached to the base portion 50 by opening the hook 111 to the connecting portion 54. Therefore, the size of the light beam passing through the base portion 50 can be adjusted by preparing a plurality of apertures 110 having different sizes of the openings 112. By adjusting the size of the aperture 112 of the diaphragm 110 in this way, the NA of the light beam incident on the semiconductor device 11 can be changed. As a result, the semiconductor device 11 can be observed with a desired NA.
  • a surface with which the solid immersion lens 6 contacts and a solid immersion lens When multiple layers with different refractive indexes are stacked between the observation position in Fig. 6, total reflection occurs between the layers depending on the NA of the light flux incident on the semiconductor device, and sufficient light is transmitted to the desired observation position. Sometimes it cannot be reached. Further, the totally reflected light may enter the high-sensitivity camera 3 through the solid immersion lens 6 and the objective lens 21 to deteriorate the image.
  • the light reliably reaches the desired observation position without causing total reflection between the layers. Can be made. In this case, light totally reflected between the layers does not enter the objective lens 21 again through the solid immersion lens 6, so that the semiconductor device 11 can be observed more clearly.
  • a liquid crystal diaphragm may be provided instead of the diaphragm 110.
  • the effect of the lens holding portion 60 extending in the optical axis L direction is the same as that in the first embodiment, and it is possible to observe up to the vicinity of the peripheral edge portion 11a of the semiconductor device 11. Is
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a solid immersion lens holder 8F according to the sixth embodiment.
  • FIG. 10 shows a case where the solid immersion lens holder 8F holds the solid immersion lens 6.
  • the solid immersion lens holder 8F has three holding pieces 121, 121, 1 included in the holding member 120.
  • 21 is different from the configuration of the solid immersion lens holder 8A shown in FIG. 3 in that 21 is arranged away from the center line L of the holding member 120.
  • the solid immersion lens holder 8F will be described focusing on this point.
  • Each holding piece 121 is arranged in a radiating manner with respect to the center line L of the holding member 120 passing through the center of the base portion 130 and is arranged at an equal distance from the center line L.
  • Each holding piece 121 extends from the end of each connecting portion 131 in a direction substantially perpendicular to the base portion 130 (optical axis L direction).
  • the adjacent holding pieces 121 are connected to each other by a circular connecting member 122 formed integrally with the holding piece 121. For this reason, the arrangement relationship of the three holding pieces 121, 121, and 121 is securely fixed.
  • the holding piece 121 has a lens receiving surface 62a and a claw portion 62b at the tip thereof, similarly to the holding piece 62 shown in FIG.
  • the three holding pieces 121 are not connected on the center line L, and the connecting portion 1 31 also does not intersect at the center of the bottom plate 52 of the base portion 130 (the center of the base portion 130). For this reason, the three openings 53 shown in FIG. 3 are connected to each other at the center of the bottom plate 52 (the center of the base portion 130) to form one opening.
  • the solid immersion lens holder 8 F has a circular opening 132 formed around the center of the bottom plate 52, extends from the peripheral edge of the opening 132 toward the center, and is shorter than the radius of the opening 132.
  • the end portion of the holding piece 121 positioned in the opening 132 and the bottom plate 52 are connected by the connecting portion 131.
  • the holding piece 121 is formed so as to shorten from the base portion 130 side toward the solid immersion lens 6 side.
  • the adjacent holding pieces 121 are connected to each other by the connecting member 122.
  • the adjacent holding pieces 121 are fixed to a claw 62b formed on the holding piece 121. Therefore, the connecting member 122 may be omitted.
  • the effect of the lens holding portion 60 having the holding member 120 and the lens cover 63 extending in the direction of the optical axis L is the same as that of the first embodiment, and the semiconductor device 11 It is possible to observe up to near the periphery 11a.
  • FIG. 11 is a view of the solid immersion lens holder 8G according to the seventh embodiment as viewed from the objective lens 21 side.
  • 12 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII in FIG.
  • FIG. 13 is a view of the solid immersion lens holder 8G as viewed from the direction of arrow A2 in FIG. 11 to 13 show a state in which the solid immersion lens holder 8G holds the solid immersion lens 6.
  • the configuration of the solid immersion lens holder 8G is such that the translucent portion 140 of the solid immersion lens holder 8G is transparent.
  • the main difference from the configuration of the solid immersion lens holder 8A shown in FIG. 3 is that it has a glass plate 141 as an optical member.
  • the solid immersion lens holder 8G will be described focusing on this point.
  • the light transmitting part 140 includes a circular opening 142 formed concentrically with the center of the base part 50, and a glass plate 141 provided on the upper surface of the base part 50.
  • the glass plate 141 has a disk-shaped glass plate main body 143 and a mounting piece 144 protruding in the radial direction from the peripheral edge of the glass plate main body 143.
  • the diameter of the glass plate main body 143 included in the glass plate 141 is larger than the diameter of the opening 142. Therefore, when the glass plate 141 is disposed so as to cover the opening 142, the attachment piece 144 is positioned on the bottom plate 52 of the base portion 50.
  • the glass plate 141 is fixed via the attachment piece 144 so that the center of the base portion 50 is positioned on the center line L of the holding member 151.
  • the width of the mounting piece 144 is narrow at the connecting portion with the glass plate main body 143.
  • a cylindrical mounting portion 160 that is screwed with the protruding portion 152 included in the holding member 151 of the lens holding portion 150 is carried. Then, the lens holding portion 150 is attached to the glass plate 141 by screwing the attachment portion 160 and the projection portion 152 together.
  • the relationship between the holding member 151 having the protruding portion 152 and the mounting portion 160 is the same as the relationship between the holding member 91 and the raised portion 101 included in the solid immersion lens holder 8D of the fourth embodiment.
  • the solid immersion lens 6 can be easily replaced even when the base portion 50 is fixed to the objective lens 21. It is possible.
  • the width of the mounting piece 144 is narrower on the glass plate body 143 side, when the position of the solid immersion lens 6 is adjusted or focused, the solid immersion lens holder 8D shown in FIG. For the same reason, the glass plate 141 is broken before the semiconductor device 11 is damaged. As a result, the semiconductor device 11 is protected.
  • the base portion 50 since it is possible to allow the light flux to pass through the opening 142 in a region other than the mounting portion 160, the light flux from the solid immersion lens 6 is further suppressed. . As a result, an image of the semiconductor device 11 can be formed by using the light flux from the solid immersion lens 6 more effectively.
  • the glass plate 141 is provided on the objective lens 21 side of the base portion 50.
  • the glass plate 141 can be fitted into the opening 142 so as to have substantially the same shape as the opening 142.
  • the lens holding unit 150 has been described as being attachable to and detachable from the base unit 50 via the mounting unit 160, but may be always fixed to the base unit 50. Further, each holding piece 62 may be directly carried on the glass plate 141.
  • the width of a part of the connecting part that each of them has, or a stress detection sensor is provided on the connecting part. It may be configured to protect the observation object by attaching it.
  • the solid immersion lens holders 8B to 8C, 8E, and 8F may have a lens holding part that is detachable from the base part like the solid immersion lens holder 8D.
  • the solid immersion lens holders 8B to 8D, 8F, and 8G have a diaphragm 110 like the solid immersion lens holder 8E.
  • the holding rods 61, 91, 120, 151 are composed of three holding pieces 62, 121.
  • the number of holding pieces 62, 121 is not particularly limited, and the solid immersion lens 6 If you can receive it stably.
  • the center lines of the lens holding portions 60, 90, and 150 are aligned with the optical axis of the objective lens 21.
  • the lens holders 60, 90, 150 that do not necessarily match but extend in the direction of the optical axis L, for example, the center line of the lens holders 60, 90, 150 and the optical axis L may be parallel.
  • the lens receiving portion is a holding piece, but is not limited to a plate shape.
  • the solid immersion lens holders 8A to 8G of the first to seventh embodiments can be suitably used when, for example, a wafer-like object is observed.
  • the solid immersion lens holders 8A to 8G of the first to seventh embodiments are applied to the semiconductor inspection apparatus 1 other than the power semiconductor. It can also be used when observing things.
  • the present invention can be used as a solid immersion lens holder capable of observing closer to the periphery of the observation object even when the observation object is disposed in the recess.

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Abstract

　固浸レンズホルダ８Ａは、対物レンズ２１の先端部に取り付けられるベース部５０と、ベース部５０に設けられており、対物レンズ２１の光軸Ｌ方向に延在すると共に先端部において固浸レンズ６を保持するレンズ保持部６０とを備える。レンズ保持部は、固浸レンズからベース部側に出力される光がレンズ保持部の外側を通ってベース部に向かうように固浸レンズを保持しており、ベース部は、その光を対物レンズ側に通過させる透光部５３を有する。レンズ保持部が対物レンズの光軸Ｌ方向に延在しているので、凹部１３下面に位置する観察対象物１１を観察する際、凹部の側壁１３ａとレンズ保持部とが接触することが抑制されている。その結果、観察対象物の周縁部１１ａのより近傍まで観察可能である。これにより、観察対象物が試料の凹部内に配置されている場合でも観察対象物の周縁部のより近くまで観察可能な固浸レンズホルダが実現される。

Description

明 細 書
固浸レンズホルダ
技術分野
[0001] 本発明は、固浸レンズのホルダに関するものである。
背景技術
[0002] 観察対象物の画像を拡大するレンズとして固浸レンズ（SIL : Solid Immersion Lens) が知られている。この固浸レンズは、半球形状又はワイエルストラス球と呼ばれる超半 球形状のレンズで、その大きさが lmm〜5mm程度の微小レンズである。そして、こ の固浸レンズを観察対象物の表面に密着させて設置すると、開口数 (NA)及び倍率 が共に拡大されるため、高い空間分解能での観察が可能となる。
[0003] この固浸レンズを観察対象物に確実に密着させる技術として、例えば、特許文献 1 に記載のものが知られている。特許文献 1に記載の半導体検査装置では、対物レン ズの前方 (観察対象物側）に固浸レンズホルダを介して固浸レンズを取り付けてレ、る 。固浸レンズホルダの先端部には、バルブが取り付けられたチャンバ一を有しており 、チャンバ一内に固浸レンズを収容している。このバルブを通してチャンバ一内の圧 力を調節することで、固浸レンズを固浸レンズの光軸方向に移動させて観察対象物 と固浸レンズとの光学的結合を実現している。
[0004] この固浸レンズホルダの外形は、対物レンズ側から固浸レンズ側に向かって内径が 小さくなつたテーパ形状であって、固浸レンズからの光束は、固浸レンズホルダ内を 通って対物レンズに入射するようになっている。
特許文献 1 :米国特許第 6621275号明細書
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力、しながら、特許文献 1に記載の半導体検查装置のように、固浸レンズを頂点と するテーパ形状の固浸レンズホルダで保持すると、観察対象物としての IC (半導体 デバイス）がソケット内に収容されている場合や ICが樹脂でモールドされたモールド 型 ICを検查する場合には、以下のような問題が生じる。 [0006] すなわち、例えば、モールド型 IC (試料）内の ICを観察する場合を例にして説明す ると、半導体デバイスとしての ICは、プラスチックモールド内に坦設されているため、 I Cを観察する場合には、モールド部分を切除して ICの裏面を露出させる。この場合、 観察対象物としての ICは、凹部の底面に位置することになる。そのため、固浸レンズ ホルダがテーパ形状を有していると、 ICの周縁部近傍では、凹部の側壁と固浸レン ズホルダの外周面とが接触する（干渉する）場合が生じる。その結果として、 ICの周 縁部近傍を観察できないという問題点がある。
[0007] そこで、本発明は、観察対象物が試料の凹部内に配置されている場合でも観察対 象物の周縁部のより近くまで観察可能な固浸レンズホルダを提供することを目的とす る。
課題を解決するための手段
[0008] 上記課題を解決するために、本発明に係る固浸レンズホルダは、対物レンズに取り 付けられるベース部と、ベース部に設けられており、対物レンズの光軸方向に延在す ると共に先端部において固浸レンズを保持するレンズ保持部とを備え、レンズ保持部 は、固浸レンズからベース部側に出力される光力 レンズ保持部の外側を通ってベ ース部に向力 ように固浸レンズを保持しており、ベース部は、固浸レンズからベース 部側に出力される光を対物レンズ側に通過させる透光部を有することを特徴とする。
[0009] この場合、ベース部には透光部が形成されているので、固浸レンズからの光束を確 実に対物レンズに入射できる。そのため、固浸レンズをレンズ保持部で保持していて も観察対象物を観察することが可能である。また、対物レンズの光軸方向に延在する レンズ保持部で固浸レンズを保持しているので、例えば凹部の下面に位置する観察 対象物を観察する際、固浸レンズを観察対象物の周縁部近傍まで移動させても凹部 の側壁とレンズ保持部とが接触することが抑制されている。その結果、観察対象物の 周縁部を観察可能である。
[0010] また、上記した固浸レンズホルダでは、レンズ保持部は、光軸方向に延在すると共 に、固浸レンズを受ける保持部材と、保持部材の先端部に設けられると共に、固浸レ ンズの底面を外側に露出させるための開口を有するレンズカバーとを有し、レンズ保 持部は、保持部材とレンズカバーとの間に固浸レンズを収容することが好適である。 なお、固浸レンズの底面とは、観察対象物に接触する側の面を意味する。この構成 では、保持部材が有するレンズ受け部とレンズカバーとの間に固浸レンズが収容され るので、固浸レンズがレンズ保持部から離脱することが防止されてレ、る。
[0011] また、上記した固浸レンズホルダの保持部材は、固浸レンズを受ける複数のレンズ 受け部を有していることが好ましい。これによつて、固浸レンズをより安定した状態で 保持すること力 Sできる。また、複数のレンズ受け部で受けることによって、レンズ受け 部の間において、固浸レンズからベース部側に向かって光を伝搬させることが可能で ある。
[0012] そして、上記した固浸レンズホルダが有する複数のレンズ受け部は、保持部材の中 心線に対して放射状に配置されていることが好ましい。この構成では、複数のレンズ 受け部は、周方向に離れているので、固浸レンズの保持部材側の面を部分的に受け ることになる。そのため、レンズ受け部で固浸レンズを受けた状態でも確実に固浸レ ンズからベース部側に光を出力させることができる。
[0013] 更に、複数のレンズ受け部は、保持部材の中心線から互いに離れて配置されてい ること力 S好適である。これによつて、保持部材の中心線に沿った光も対物レンズに入 射させることが可能であり、固浸レンズからベース部側に出力される光を有効に利用 できる。
[0014] また、上記した固浸レンズホルダでは、レンズ保持部は、固浸レンズとの間に隙間 を有することが好ましい。これによつて、観察対象物の表面形状に固浸レンズを倣わ せることが可能となり、その結果として、固浸レンズがより観察対象物に密着する。
[0015] 更に、上記した固浸レンズホルダが有する透光部としては、開口とすることができる 。この場合、レンズ保持部のベース部側の端部は開口内に配置されており、ベース 部は、レンズ保持部とベース部とを連結する連結部を有することが好ましい。この構 成では、レンズ保持部が開口内に配置されていても、レンズ保持部とベース部とは連 結部によって確実に連結される。
[0016] また、上記した固浸レンズホルダが有するレンズ保持部は、ベース部に一体的に設 けられていることが好ましい。この場合、固浸レンズホルダの製造が容易になる。
[0017] 更に、上記した固浸レンズホルダが有する透光部は、透光部材を有していてもよい [0018] また、上記した固浸レンズホルダでは、ベース部に設けられると共に、透光部を通る 光束を制限する絞りを更に備えることが好ましい。この場合、所望の大きさの光束を 利用して観察対象物を観察できる。また、絞りは、例えば、対物レンズから出力され 固浸レンズに入射させる光束の大きさを変更できるので、観察対象物に入射する光 束の開口数 (NA)を調整できることとなり、その結果として、所望の NAで観察対象物 を観察できる。
[0019] また、上記した固浸レンズホルダでは、固浸レンズに加わる応力に応じて固浸レン ズで観察する観察対象物を保護するように構成されてレ、ることが好ましレ、。
[0020] 固浸レンズで観察対象物を観察する際には、固浸レンズを観察対象物に密着させ る必要があるが、固浸レンズを観察対象物に押しつけすぎると、観察対象物に損傷 をカロえる虞がある。固浸レンズを観察対象物に押しつけると、固浸レンズは、反作用 によって力をうけるので、その結果として、固浸レンズを保持しているレンズ保持部に 応力が係る。そのため、レンズ保持部に加わる応力に応じて観察対象物を保護する ことで、観察対象物に損傷を加えることなく固浸レンズホルダで保持された固浸レン ズを利用して観察対象物を観察することができる。
[0021] 更にまた、上記した固浸レンズホルダでは、固浸レンズに加わる応力を検知する応 カ検知センサを更に備えることが好適である。この場合、応力検知センサによってレ ンズ保持部に加わる応力を検知できるので、観察対象物に損傷を与えないように固 浸レンズを観察対象物に密着させることができる。
[0022] また、本発明に係る固浸レンズホルダは、試料の凹部内に配置された観察対象物 の観察に利用される固浸レンズを保持する固浸レンズホルダであって、対物レンズに 取り付けられると共に、観察対象物の周縁部を観察するときに凹部の側壁に接触し ないように固浸レンズを保持し、固浸レンズから対物レンズ側に出力される光束を対 物レンズ側に通すことを特徴とする。
[0023] この構成では、固浸レンズホルダで固浸レンズを保持しながら固浸レンズから対物 レンズ側に出力される光を通すことが可能であるので、観察対象物を観察することが できる。そして、固浸レンズホルダは、観察対象物の周縁部を観察するときに、凹部 の側壁に接触しないように固浸レンズを保持しているので凹部内に配置された観察 対象物の周縁部を確実に観察することが可能である。
[0024] また、固浸レンズホルダを用いた試料観察方法は、観察対象物の画像を、光学系 を介して取得する第 1画像取得ステップと、対物レンズに取り付けられると共に固浸レ ンズを保持し、固浸レンズから対物レンズ側に出力される光を対物レンズ側に通すよ うに構成された固浸レンズホルダを用レ、、光学系において、固浸レンズと、固浸レン ズが固浸レンズホルダを介して取り付けられた対物レンズとを光学系の光軸を含む位 置に配置するレンズ配置ステップと、固浸レンズによって拡大された観察対象物の画 像を、固浸レンズ及び光学系を介して取得する第 2画像取得ステップとを備えること が好ましい。また、画像取得ステップで用いられる対物レンズについては、第 1、第 2 画像取得ステップで同一の対物レンズを用いても良レ、。この場合、第 1画像取得ステ ップでは、固浸レンズホルダを外した状態で観察対象物の画像を取得し、第 2画像 取得ステップでは、固浸レンズホルダが対物レンズに取り付けられた状態で拡大され た画像を取得する方法を用いることができる。あるいは、第 1、第 2画像取得ステップ で別個の対物レンズを用いても良い。
[0025] また、上記した試料観察方法において、光学系は、第 1対物レンズと、固浸レンズホ ルダを介して固浸レンズが取り付けられた第 2対物レンズとを有し、レンズ配置ステツ プにおいて、光学系での対物レンズを第 1対物レンズから第 2対物レンズに切り換え ることによって、固浸レンズと、第 2対物レンズとを光学系の光軸を含む位置に配置す ることが好ましい。また、固浸レンズホルダは、上記したように、対物レンズに取り付け られるベース部と、ベース部に設けられており、対物レンズの光軸方向に延在すると 共に先端部において固浸レンズを保持するレンズ保持部とを備え、レンズ保持部は、 固浸レンズからベース部側に出力される光力 レンズ保持部の外側を通ってベース 部に向力 ように固浸レンズを保持しており、ベース部は、固浸レンズからベース部側 に出力される光を対物レンズ側に通過させる透光部を有することが好ましい。
発明の効果
[0026] 本発明による固浸レンズホルダによれば、観察対象物が凹部内に配置されている 場合でも観察対象物の周縁部のより近くまで観察可能である。 図面の簡単な説明
[0027] [図 1]図 1は、本発明に係る固浸レンズホルダの一実施形態を適用した半導体検查 装置の構成図である。
[図 2]図 2は、固浸レンズホルダの構成を示す構成図である。
[図 3]図 3は、図 2に示した固浸レンズホルダの分解斜視図である。
[図 4]図 4は、図 3の IV— IV泉に沿った断面図である。
[図 5]図 5は、第 2の実施形態に係る固浸レンズホルダの底面図である。
[図 6]図 6は、第 3の実施形態に係る固浸レンズホルダの底面図である。
[図 7]図 7は、第 4の実施形態に係る固浸レンズホルダの分解側面図である。
[図 8]図 8は、第 5の実施形態に係る固浸レンズホルダの底面図である。
[図 9]図 9は、図 8の IX— IX線に沿つた断面図である。
[図 10]図 10は、第 6の実施形態に係る固浸レンズホルダの分解斜視図である。
[図 11]図 11は、第 7の実施形態に係る固浸レンズホルダを対物レンズ側からみた図 である。
[図 12]図 12は、図 11の XII— XII線に沿った断面図である。
[図 13]図 13は、図 12に示した固浸レンズホルダを図 12の矢印 A2方向から見た図で ある。
符号の説明
[0028] 6…固浸レンズ、 8A〜8G…固浸レンズホルダ、 10…試料、 11…半導体デバイス（ 観察対象物）、 11a…周縁部、 13…凹部、 13a…側壁、 21…対物レンズ、 50, 100, 130…ベース部、 53, 132, 142…開口（透光部）、 60, 90, 150…レンズ保持部、 6 1 , 91 , 120, 151…保持部材、 62, 121…保持片（レンズ受け部）、 63…レンズカバ 一、 64a…レンズカノく一の開口、 112…絞りの開口、 140…透光部、 141…ガラス板 (透光部材）、 L…対物レンズの光軸 (保持部材の中心線）、 S…応力検知センサ。 発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、図面と共に本発明に係る固浸レンズホルダの好適な実施形態について説明 する。なお、各図において、同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略 する。 [0030] (第 1の実施形態）
図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る固浸レンズホルダを備えた半導体検査装 置を示す構成図である。図 2は、固浸レンズホルダの構成を示す構成図である。また 、図 3は、固浸レンズホルダの分解斜視図である。図 4 (a)は、図 3の IV— IV線に沿つ た断面図であり、図 4 (b)は、図 4 (a)に示した固浸レンズホルダが有するレンズ保持 部の先端部の拡大図である。図 2では、固浸レンズホルダを対物レンズに装着し試料 の観察時の状態を示している。図 3、図 4 (a)及び図 4 (b)では、固浸レンズホルダが 固浸レンズを保持した状態を示している。また、図 4 (b)は、固浸レンズが観察対象物 に押しつけられた状態を示している。
[0031] 図 1及び図 2に示すように、半導体検查装置 1は、例えば、試料 10であるモールド 型半導体デバイスが有する半導体デバイス 11 (図 2参照）を観察対象物とし、半導体 デバイス 11の画像を取得しその内部情報を検查する検查装置である。
[0032] 「モールド型半導体デバイス」とは、半導体デバイス 11が樹脂 12によってモールド されたものである。また、「内部情報」としては、半導体デバイスの回路パターンや半 導体デバイスからの微弱発光が含まれる。この微弱発光としては、半導体デバイスの 欠陥に基づく異常個所に起因するものや、半導体デバイス中のトランジスタのスイツ チング動作に伴うトランジェント発光などが挙げられる。さらには、半導体デバイスの 欠陥に基づく発熱も含まれる。
[0033] 試料 10は、樹脂 12内に埋設された半導体デバイス 11の裏面が露出するように榭 脂 12が切削された状態で、観察部 Aに設けられたステージ 2上に半導体デバイス 11 の裏面が上を向くように載置される。このように、試料 10の一部を切削して半導体デ バイス 11の裏面を露出させているので、半導体デバイス 11は、樹脂 12が切削されて なる凹部 13の底面に位置することになる。そして、検查装置 1は、本実施形態にあつ ては、半導体デバイス 11の図示下面（半導体デバイス 11の基板表面に形成された 集積回路等)を検査する。
[0034] 半導体検查装置 1は、半導体デバイス 11の観察を行う観察部 Aと、観察部 Aの各 部の動作を制御する制御部 Bと、半導体デバイス 11の検査に必要な処理や指示等 を行う解析部 Cと、を備えている。 [0035] 観察部 Aは、半導体デバイス 11からの画像を取得する画像取得手段としての高感 度カメラ 3及びレーザスキャン光学系（LSM : Laser Scanning Microscope)ユニット 4と 、高感度カメラ 3及び LSMユニット 4と半導体デバイス 11との間に配置される顕微鏡 5の対物レンズ 21を含む光学系 20と、半導体デバイス 11の拡大観察画像を得るた めの固浸レンズ 6 (図 2参照）と、これらを直交する X_Y_Z方向に各々移動させる X ΥΖステージ 7と、を具備している。
[0036] 光学系 20は、上記対物レンズ 21に加えて、カメラ用光学系 22と、 LSMユニット用 光学系 23と、を備えている。対物レンズ 21は、倍率が異なるものが複数設けられ、切 り換え可能とされている。また、対物レンズ 21は、補正環 24を有しており、補正環 24 を調整することで観察したい箇所に確実に焦点を合わせることが可能となっている。 カメラ用光学系 22は、対物レンズ 21を通した半導体デバイス 11からの光を高感度力 メラ 3に導き、高感度カメラ 3は半導体デバイス 11の回路パターン等の画像を取得す る。
[0037] 一方、 LSMユニット用光学系 23は、 LSMユニット 4からの赤外レーザ光をビームス プリッタ（不図示）で対物レンズ 21側に反射し半導体デバイス 11に導くと共に、対物 レンズ 21を通し高感度カメラ 3に向力う半導体デバイス 11からの反射レーザ光を LS Μユニット 4に導く。
[0038] この LSMユニット 4は、赤外レーザ光を X— Υ方向に走査し半導体デバイス 11側に 出射する一方で、半導体デバイス 11からの反射光を光検出器 (不図示)で検出する 。この検出光の強度は、半導体デバイス 11の回路パターンを反映した強度となって いる。従って、 LSMユニット 4は、赤外レーザ光が半導体デバイス 11を X— Υ走査す ることで、半導体デバイス 11の回路パターン等の画像を取得する。
[0039] ΧΥΖステージ 7は、高感度カメラ 3、 LSMユニット 4、光学系 20及び固浸レンズ 6等 を、 Χ_Υ方向（水平方向；観察対象物である半導体デバイス 11に対して平行を成す 方向）及びこれに直交する Ζ方向（垂直方向）の各々に、必要に応じて移動するため のものである。
[0040] 図 2に示すように、固浸レンズ 6は、半球形状の微小レンズであり、外部（例えば、顕 微鏡の対物レンズ）に対する光の入出力面となると共に球面形状に形成された上面 6aを備えた半球状部 6bを有する。また、固浸レンズ 6は、固浸レンズ 6の中央部であ つて上面 6a側と反対方向に凸となすと共に、平面形状に形成された底面 6cを備えた 凸部 6dを有する。この底面 6cが半導体デバイス 11に対する取付面となる。固浸レン ズ 6は、観察するための観察位置（図示上面）に、底面 6cが密着することで、裏側とな る半導体デバイス 11の表面（図示下面）の拡大観察画像を得る。具体的には、半導 体検査装置において使用される固浸レンズは、半導体デバイスの基板材料と実質的 に同一またはその屈折率に近レ、、高屈折率材料からなる。その代表的な例としては、 Si、 GaP、 GaAsなどが挙げられる。
[0041] このような微小な光学素子を半導体デバイスの基板表面に光学密着させることによ り、半導体基板自身を固浸レンズの一部として利用する。固浸レンズを利用した半導 体デバイスの裏面解析によれば、対物レンズの焦点を半導体基板表面に形成された 集積回路に合わせた際に、固浸レンズの効果により、基板中に NAの高い光束を通 すことが可能となり、高分解能化が期待できる。
[0042] このような固浸レンズ 6のレンズ形状は、収差がなくなる条件によって決まるものであ る。半球形状を有する固浸レンズ 6では、その球心が焦点となる。このとき、開口数（ NA)および倍率はともに n倍となる。なお、固浸レンズ 6の形状は、半球形状に限定 されず、例えば、ワイエルストラス形状のものでもよい。
[0043] 固浸レンズホルダ 8Aは、対物レンズ 21に対して固浸レンズ 6を好適に保持するも ので、対物レンズソケット 9を介して対物レンズ 21に取り付けられる。この固浸レンズ ホルダ 8Aについては詳しくは後述する。対物レンズソケット 9は、対物レンズ 21の先 端部に設けられており、固浸レンズホルダ 8Aを対物レンズ 21に取り付けるために利 用される。そして、対物レンズ 21に対して固浸レンズホルダ 8Aを装着した状態で、半 導体デバイス 11の観察ができるように対物レンズソケット 9は、その内側を光が通るよ うになつている。
[0044] 制御部 Bは、カメラコントローラ 31と、レーザスキャン（LSM)コントローラ 32と、ペリ フェラルコントローラ 33と、を備えている。カメラコントローラ 31及び LSMコントローラ 32は、高感度カメラ 3及び LSMユニット 4の動作を各々制御することで、観察部 Aで 行われる半導体デバイス 11の観察の実行 (画像の取得)や観察条件の設定等を制 御する。
[0045] ペリフェラルコントローラ 33は、 XYZステージ 7の動作を制御することで、半導体デ バイス 11の観察位置に対応する位置への高感度カメラ 3、 LSMユニット 4及び光学 系 20等の移動、位置合わせ、焦点合わせ等を制御する。また、ペリフェラルコント口 ーラ 33は、対物レンズ 21に取り付けられた補正環調整用モータ 25を駆動して、補正 環 24を調整する。
[0046] 解析部 Cは、画像解析部 41と指示部 42とを備え、コンピュータにより構成されてい る。画像解析部 41は、カメラコントローラ 31及び LSMコントローラ 32からの画像情報 に対して必要な解析処理等を実施し、指示部 42は、操作者からの入力内容や画像 解析部 41による解析内容等を参照し、制御部 Bを介して、観察部 Aにおける半導体 デバイス 11の検査の実行に関する必要な指示を行う。また、解析部 Cにより取得又 は解析された画像、データ等は、必要に応じて解析部 Cに接続された表示装置 43に 表示される。
[0047] 次に、特に本実施形態の特徴をなす固浸レンズホルダ 8Aについて詳説する。なお 、以下では、説明の簡略化のため、固浸レンズ 6に対して対物レンズ 21側を上側とし 、試料 10側を下側としている。
[0048] 図 3及び図 4に示すように、固浸レンズホルダ 8Aは、円板状のベース部 50の中心 力 ベース部 50に略直交する方向にレンズ保持部 60が延在したものであり、図 3に 示した矢印 A1の方向からみた場合、その外形は略 T字状である。
[0049] ベース部 50は、対物レンズソケット 9 (図 2参照）に螺合する周壁 51を有しており、 ベース部 50を対物レンズソケット 9に嵌め合わせることで、固浸レンズホルダ 8Aは、 対物レンズ 21の光軸 L上にベース部 50の中心が位置するように取り付けられる。こ れによって、固浸レンズホルダ 8Aに保持される固浸レンズ 6の位置は、 XYZステー ジ 7を駆動することで調整できることになる。なお、周壁 51の外面には、ベース部 50 を対物レンズソケット 9に取り付けやすいようにローレットが形成されている。
[0050] また、ベース部 50が有する底板 52は、光束を通過させる透光部としての 3つの開 口 53, 53， 53を有する。各開口 53は、 LSMユニット 4から出力された光を固浸レン ズ 6側に通すと共に、半導体デバイス 11によって反射され固浸レンズ 6から出力され た光を対物レンズ 21側に通す。
[0051] 各開口 53は、略扇状であり、ベース部 50の中心に対して互いに同心状であって周 方向に等間隔に配置されている。これによつて、隣り合う開口 53, 53間には、レンズ 保持部 60と底板 52とを連結する 3つの連結部 54， 54, 54が等間隔で形成されるこ となる。言い換えれば、ベース部 50は、底板 52の中心に同心的に形成された円形の 開口を横断し、底板 52とレンズ保持部 60とを連結する連結部 54， 54, 54を有して いる。この 3つの連結部 54, 54， 54は、ベース部 50の中心から放射状に延びている
[0052] レンズ保持部 60は、連結部 54， 54, 54の交差部分からベース部 50に略直交する 方向に延在する保持部材 61を有する。保持部材 61は、各連結部 54， 54, 54上に 位置すると共に、固浸レンズ 6を受けるレンズ受け部としての 3つの保持片 62, 62, 6 2からなる。
[0053] 保持片 62, 62, 62は、保持部材 61の中心線に対して放射状（より具体的には、 Y 字状）に配置されており、各保持片 62は、その幅 dが保持部材 61の中心線に向かう につれて (言レヽ換えれば、内側に向力うにつれて)狭くなるテーパ形状を有してレ、る。 これによつて、固浸レンズ 6の上面 6aに入出力される光のうち保持片 62によって遮ら れる光量をより少なくすることができる。また、保持片 62の光軸 L方向の長さは、試料 10の凹部 13の深さ（光軸 L方向の長さ）よりも長くなつている。これにより、固浸レンズ ホルダ 8Aは、固浸レンズ 6を保持した状態で、試料 10の凹部 13下面に配置された 半導体デバイス 11を観察できる。
[0054] この保持片 62, 62, 62とベース部 50とは、例えば樹脂によって、保持部材 61の中 心線がベース部 50の中心を通るように一体成形されている。これによつて、対物レン ズ 21の光軸 Lと保持部材 61の中心線とは一致することになる。そのため、以下の説 明では、保持部材 61の中心線にも符号 Lを付すものとする。
[0055] 各保持片 62, 62, 62は、その先端部（ベース部 50と反対側の端部）に固浸レンズ 6の上面 6aの曲率と同じ曲率を有するレンズ受け面 62a, 62a, 62aが形成されてお り、保持部材 61は、 3つのレンズ受け面 62aによって固浸レンズ 6を受けることになる 。このため、保持部材 61は、固浸レンズ 6を安定的に受けることができる。また、各保 持片 62, 62, 62の先端部には、円筒形状のレンズカバー 63を固定するための爪部 62bが形成されている。
[0056] レンズカバー 63は、底板 64を有しており、底板 64の周縁部には、爪部 62bに嵌め 合わされる周壁 65が設けられている。周壁 65の内径は、固浸レンズ 6の外径よりも大 きくなつている。底板 64は、固浸レンズ 6の底面 6cを、外側 (試料 10側）に突出させる ための開口 64aを有し、この開口 64a (図 4 (b)参照）の直径は、固浸レンズ 6におけ る底面 6c部分の外径よりも大きレ、。
[0057] この構成では、レンズ受け面 62aとレンズカバー 63との間に固浸レンズ 6を配置し てから、接着剤などによってレンズカバー 63を保持部材 61に固定することによって、 固浸レンズ 6は、レンズ受け面 62aとレンズカバー 63との間に底面 6cを開口 64aから 突出した状態で収容されることになる。これにより、固浸レンズ 6がレンズ保持部 60か ら離脱することが防止されている。
[0058] そして、レンズカバー 63が保持部材 61に固定された状態では、底板 64と 3つのレ ンズ受け面 62aで形成される固浸レンズ 6の収容空間は、固浸レンズ 6の半球状部 6 bよりも大きくなつている。したがって、レンズ保持部 60は、固浸レンズ 6に対してガタ 、言い換えれば、クリアランス（隙間）を有する。
[0059] そのため、半導体デバイス 11の観察時、固浸レンズ 6は半導体デバイス 11の表面 形状に倣って固浸レンズ 6が揺れ動くことが可能であり、例えば、半導体デバイス 11 が光軸 Lに対して傾斜している場合でも半導体デバイス 11の観察が可能である。ま た、固浸レンズ 6と半導体デバイス 11との密着度が向上する。また、このように固浸レ ンズ 6が揺れ動いたとしても、固浸レンズ 6で観察する位置は、球心と一致しているた め、観察への影響はない。
[0060] 次に、半導体検査装置 1を利用して半導体デバイス 11の画像を取得する試料観察 方法の一例について説明する。
[0061] 先ず、顕微鏡 5の光学系 20が有する複数の対物レンズ 21のうち、固浸レンズ 6を付 けていない対物レンズ (第 1対物レンズ） 21を光学系 20の光軸を含む位置に配置す る。そして、光学系 20を介して半導体デバイス 11の画像を取得し (第 1画像取得ステ ップ）、固浸レンズ 6によって半導体デバイス 11を観察する位置を特定する。この観 察位置の特定は、指示部 42によってペリフェラルコントローラ 33を介して XYZステー ジ 7を駆動して行う。
[0062] 観察位置を特定したら固浸レンズホルダ 8Aが取り付けられた対物レンズ (第 2対物 レンズ) 21に切り換えて観察を行う。具体的には、対物レンズ 21に取り付けられると 共に固浸レンズ 6を保持し、固浸レンズ 6から対物レンズ 21側に出力される光を対物 レンズ 21側に通すように構成された上記の固浸レンズホルダ 8Aを用レ、、光学系 20 において、固浸レンズ 6と、固浸レンズ 6が固浸レンズホルダ 8Aを介して取り付けられ た対物レンズ 21とを光学系 20の光軸を含む位置に配置する（レンズ配置ステップ)。 そして、固浸レンズ 6によって拡大された半導体デバイス 11の画像を、固浸レンズ 6 及び光学系 20を介して取得する（第 2画像取得ステップ)。この際、指示部 42は、固 浸レンズホルダ 8Aが保持している固浸レンズ 6の特性（固浸レンズ 6の厚さや、屈折 率など）、半導体デバイス 11の基板厚さ、基板材質などに応じて、ペリフェラルコント ローラ 33を介して補正環調整用モータ 25を駆動することで補正環 24を適正な位置 に合わせる。
[0063] また、指示部 42は、上記固浸レンズ 6の特性などに応じてペリフェラルコントローラ 3 3を介して、 XYZステージ 7を駆動することで固浸レンズ 6を半導体デバイス 11に押し つけて密着させる。また、指示部 42は、ペリフェラルコントローラ 33を介して XYZステ ージ 7を駆動することで対物レンズ 21の焦点合わせを実施する。このように、固浸レ ンズ 6が半導体デバイス 11に密着しているときには、固浸レンズ 6は、半導体デバイ ス 11によってレンズ受け面 62a側に押圧されることになるので、上面 6aは、レンズ受 け面 62aに当接することになる（図 4 (b)参照）。
[0064] そして、対物レンズ 21の焦点が合った状態で、指示部 42は、 LSMコントローラ 32 及びカメラコントローラ 31を介して、 LSMユニット 4及び高感度カメラ 3等を利用して 半導体デバイス 11の観察を実施する。
[0065] この観察において、 LSMユニット 4から出力された赤外レーザ光は、対物レンズ 21 を通して試料 10側に出力される。対物レンズ 21から出力された光は、ベース部 50の 開口 53を通過して固浸レンズ 6の上面 6aから固浸レンズ 6に入射して半導体デバイ ス 11に向けて出力される。そして、赤外レーザ光によって照射されて半導体デバイス 11から反射した光（反射光）は、再度固浸レンズ 6に入射して固浸レンズ 6の上面 6a 力 出力される。より具体的には、半導体デバイス 11からの反射光は、上面 6aのうち 、レンズ受け面 62aに当接していない部分から出力される。
[0066] この固浸レンズ 6から出力された反射光は、レンズ保持部 60の外側（隣り合う保持 片 62の間を含む）を通ってベース部 50側に伝搬する。そして、ベース部 50の開口 5 3を通過して、対物レンズ 21に入射する。対物レンズ 21に入射された反射光は、カメ ラ用光学系 22によって高感度カメラ 3に導かれ、高感度カメラ 3は、半導体デバイス 1 1の回路パターン等の画像を取得する。この半導体検查装置 1において、固浸レンズ 6の交換は、固浸レンズホルダ 8Aを取り変えることで実施すればよレ、。この場合、微 小な固浸レンズ 6を直接取り扱わなくてもよいので、レンズ交換が容易である。
[0067] このようにレンズ交換の際には、固浸レンズホルダ 8Aごと変えるため、保持部材 61 が有する保持片 62には、レンズ保持部 60が保持している固浸レンズ 6を区別するた めの印として切り欠き等を形成しておくことが好ましい。これによつて、固浸レンズホル ダ 8Aを見ただけで固浸レンズホルダ 8Aで保持されてレ、る固浸レンズ 6の特性（屈折 率、厚さなど）を容易に知ることができる。固浸レンズ 6を識別するための印としては、 例えば、レンズ保持部 60の色を変えることなども考えらえる。
[0068] 以上説明したように、試料 10が有する半導体デバイス 11を半導体検査装置 1を利 用して検査する場合、固浸レンズホルダ 8Aのレンズ保持部 60が、対物レンズ 21の 光軸 L方向（ベース部 50に略直交する方向）に延在しており、固浸レンズホルダ 8A が略 T字形状を有していることが重要である。
[0069] すなわち、レンズ保持部 60が対物レンズ 21の光軸 L方向に延在していることから、 レンズ保持部 60と凹部 13 (図 2参照）の側壁 13aとは略平行になる。そのため、凹部 13の下面に設けられた半導体デバイス 11の周縁部近くまで固浸レンズ 6を移動させ ても、レンズ保持部 60と凹部 13の側壁 13aとが干渉 (換言すれば、接触）しにくい。 その結果として、固浸レンズ 6を凹部 13内に位置する半導体デバイス 11の周縁部に より近づけて観察することができる。なお、レンズ保持部 60を凹部 13の側壁 13a近傍 までより近づけられるように、レンズ保持部 60の外径は、固浸レンズ 6の外径より僅か に大きい程度が好ましい。 [0070] また、固浸レンズホルダ 8Aでは、保持部材 61の中心線 Lに対して放射状に配置さ れた 3つの保持片 62によって固浸レンズ 6の上面 6aを部分的に受けるので、光軸し 方向に延在するレンズ保持部 60が固浸レンズ 6を保持していても、固浸レンズ 6の上 面 6aのうち保持片 62に当接していない部分から光を確実に入出力することが可能で ある。
[0071] そして、ベース部 50が開口 53を有していることから、固浸レンズホルダ 8Aを対物レ ンズ 21に取り付けていても、 LSMユニット 4から出力された光（赤外レーザ光）を、固 浸レンズ 6に入射でき、且つ、固浸レンズ 6から出力される光も対物レンズ 21に入射 させることができている。
[0072] 更に、固浸レンズホルダ 8Aは、対物レンズ 21に取り付けられているので、 XYZステ ージ 7で対物レンズ 21を移動させることで、固浸レンズ 6の位置を調整できる。そして 、半導体デバイス 11を観察するときには、対物レンズ 21の光軸 L方向に対物レンズ 2 1を移動させることによって、固浸レンズ 6を半導体デバイス 11に密着させることにな る。したがって、例えば、固浸レンズホルダ 8Aを、図 1に示したような正立型の顕微鏡 5に限らず、倒立型の顕微鏡に適用しても、固浸レンズ 6を半導体デバイス 11に確実 に密着させること力 Sできる。
[0073] (第 2の実施形態）
図 5は、第 2の実施形態に係る固浸レンズホルダ 8Bの底面図である。図 5では、固 浸レンズホルダ 8Bが固浸レンズ 6を保持した状態を示している。
[0074] 固浸レンズホルダ 8Bの構成は、連結部 81の延在方向（すなわち、ベース部 50の 径方向）において、連結部 81, 81, 81の一部の幅が細くなつている点で、図 3に示し た固浸レンズホルダ 8Aの構成と相違する。この点を中心として、固浸レンズホルダ 8 Bについて説明する。
[0075] 連結部 81の一部の幅が細くなつていることで、固浸レンズ 6等を介して保持部材 61 に所定の応力が加わると連結部 81が折れるようになつている。
[0076] 固浸レンズ 6で半導体デバイス 11を観察する際には、固浸レンズ 6を半導体デバイ ス 11に密着させる必要があるため、固浸レンズ 6を半導体デバイス 11に押しつけるこ とになる。この場合、例えば、固浸レンズ 6を押しつけすぎると、半導体デバイス 11が 損傷する虞がある。これは、固浸レンズ 6を半導体デバイス 11上で走査する場合も同 様である。
[0077] これに対して、固浸レンズホルダ 8Bの構成では、連結部 81の一部の幅が細くなつ ているので、固浸レンズ 6が半導体デバイス 11に押し付けられたとき、半導体デバイ ス 11が損傷する前に連結部 81， 81 , 81が折れ、固浸レンズホルダ 8Bの方が先に壊 れるようになっている。
[0078] より詳細に説明すると、固浸レンズ 6を押しつけたとき、固浸レンズ 6は、半導体デバ イス 11から反作用として力を受ける。その結果、固浸レンズ 6の上面 6aに当接した保 持部材 61に応力が加わり、保持部材 61に一体的に設けられてレ、る連結部 81に応 力が加わる。そして、その応力が所定の応力以上になったときに連結部 81が折れる 。そのため、半導体デバイス 11の検查時、半導体デバイス 11に一定以上の負荷が 加わらないので、半導体デバイス 11が損傷することが抑制されている。
[0079] すなわち、固浸レンズホルダ 8Bは、連結部 81の一部の幅を細くすることで、観察の ときにレンズ保持部 60に加わる応力に応じて観察対象物としての半導体デバイス 11 を保護する構成を備えていることになる。なお、連結部 81において、細くなつている 部分の幅は、連結部 81に加わる応力に応じて半導体デバイス 11に損傷を与える前 に連結部 81が折れるようになってレ、ればよレ、。
[0080] 保持部材 61が対物レンズ 21の光軸 L方向に延在していることの効果は、第 1の実 施形態の場合と同様である。すなわち、凹部 13 (図 2参照）の側壁 13aとレンズ保持 部 60とが接触しにくいので、凹部 13の側壁 13a近傍までレンズ保持部 60を移動させ ること力 S可能となる。その結果、半導体デバイス 11の周縁部を観察可能である。
[0081] 本実施形態では、連結部 81の幅が細くなつているとしたが、例えば、連結部 81の 厚さ（底板 52に直交する方向の長さ）を一部薄くしてレ、てもよレ、。
[0082] (第 3の実施形態）
図 6は、第 3の実施形態に係る固浸レンズホルダ 8Cの底面図である。図 6では、固 浸レンズホルダ 8Cが固浸レンズ 6を保持した状態を示している。
[0083] 固浸レンズホルダ 8Cの構成は、固浸レンズホルダ 8Cが 3つの応力検知センサ S, S, Sを有する点で、図 3に示した固浸レンズホルダ 8Aの構成と相違する。この点を 中心にして、固浸レンズホルダ 8Cについて説明する。
[0084] 各応力検知センサ Sは、各連結部 54上にそれぞれ貼付されており、第 2の実施形 態で説明したように、半導体デバイス 11の観察のときに、レンズ保持部 60を介して連 結部 54に加わる応力を検知する。応力検知センサ Sとしては、歪ゲージなどが例示 される。
[0085] 応力検知センサ Sは、ペリフェラルコントローラ 33を介して指示部 42 (図 1参照）に 電気的に接続されており、指示部 42は、応力検知センサ Sによって検知された応力 が所定の応力以上になったとき、半導体検查装置 1による検查を停止する。より具体 的には、指示部 42は、ペリフェラルコントローラ 33による XYZステージ 7の操作を中 止し、観察位置の調整や焦点合わせなどを停止する。
[0086] これによつて、固浸レンズ 6の押し付けなどによって半導体デバイス 11に損傷が生 じる前に、固浸レンズ 6の位置調整などの操作を中止することができるので、第 2の実 施形態の場合と同様に、半導体デバイス 11の保護を図ることができている。すなわち 、固浸レンズホルダ 8Cは、応力検知センサ Sを有することで、観察対象物としての半 導体デバイス 11を保護する構成を備えていることになる。
[0087] なお、レンズ保持部 60が、対物レンズ 21の光軸 L方向に延在していることの効果は 、第 1の実施形態の場合と同様である。また、応力検知センサ Sの設置場所は、レン ズ保持部 60に加わる応力を検知できれば特に限定されない。
[0088] (第 4の実施形態）
図 7は、第 4の実施形態に係る固浸レンズホルダ 8Dの分解側面図である。図 7では 、固浸レンズホルダ 8Dが固浸レンズ 6を保持した状態を示している。
[0089] 固浸レンズホルダ 8Dの構成は、レンズ保持部 90力 ベース部 100が有する底板 5 2を介してベース部 100に着脱自在である点で、図 3に示した固浸レンズホルダ 8A の構成と主に相違する。この点を中心にして、固浸レンズホルダ 8Dについて説明す る。
[0090] レンズ保持部 90を構成する保持部材 91は、ベース部 100の底板 52側に突起部 9 2を有する。そして、底板 52は 3つの連結部 54， 54, 54 (図 3参照）の交差部分に突 起部 92と螺合する隆起部 101を有している。したがって、固浸レンズホルダ 8Dでは 、突起部 92を隆起部 101に螺合させることによって、レンズ保持部 90をベース部 10 0に接続できる。
[0091] この構成では、レンズ保持部 90をベース部 100に着脱できることから、ベース部 10 0を対物レンズソケット 9を介して対物レンズ 21に取り付けた状態で、固浸レンズ 6を 容易に変えることが可能である。
[0092] なお、保持部材 91は、図 3に示した保持部材 61と同様に光軸 L方向に延在してお り、保持部材 91が光軸 L方向に延在していることの効果は、第 1の実施形態の場合と 同様であり、半導体デバイス 11の周縁部 11aのより近くまで観察可能である。
[0093] (第 5の実施形態）
図 8は、第 5の実施形態に係る固浸レンズホルダ 8Eの底面図である。図 9は、図 8 の IX— IX線に沿った断面図である。図 8及び図 9では、固浸レンズホルダ 8Eが固浸 レンズ 6を保持した状態を示してレ、る。
[0094] 固浸レンズホルダ 8Eの構成は、固浸レンズホルダ 8E力 ベース部 50を通過する 光束を制限する絞り 110を有する点で、図 3に示した固浸レンズホルダ 8Aの構成と 主に相違する。この点を中心にして、固浸レンズホルダ 8Eについて説明する。
[0095] 絞り 110の外形は、円板形状であり、絞り 110の底面（ベース部 50側の面）に設け られた 3つの略 L字状のフック 111, 111 , 111を対応する連結部 54, 54, 54にそれ ぞれ嵌め合わせることによってベース部 50に取り付けられている。絞り 110は、ベー ス部 50の中心に同心的に配置されており、底板 52の上面側に位置する。絞り 110は 、その中央部に形成された円形の開口 112によってベース部 50の開口 53を通過す る光束を制限する。
[0096] 前述したように、絞り 110は、フック 111を連結部 54に挂卜けることでベース部 50に取 り付けられるので、ベース部 50に着脱自在である。そのため、開口 112の大きさの異 なる絞り 110を複数用意することで、ベース部 50を通過する光束の大きさを調整でき る。このように絞り 110の開口 112の大きさを調整することによって、半導体デバイス 1 1に入射する光束の NAが変えられる結果、所望の NAで半導体デバイス 11を観察 できる。
[0097] 例えば、半導体デバイスにおいて、例えば、固浸レンズ 6が接触する面と、固浸レン ズ 6での観察位置との間に屈折率の異なる複数の層が積層されている場合、半導体 デバイスに入射する光束の NAによっては、層間で全反射が生じ所望の観察位置ま で光を十分到達させることができない場合がある。また、全反射した光が固浸レンズ 6 及び対物レンズ 21を通って高感度カメラ 3に入射して画像を劣化させる場合がある。
[0098] これに対して、前述したように、絞り 110によって半導体デバイス 11に入射する光束 の NAを調整することによって、層間で全反射を生じさせることなぐ所望の観察位置 まで光を確実に到達させることができる。この場合、層間で全反射した光などが再度 固浸レンズ 6を通して対物レンズ 21に入射されることがなレ、ため、半導体デバイス 11 をより鮮明に観察することができる。なお、絞り 110に替えて液晶絞りを設けても良い
[0099] また、レンズ保持部 60が光軸 L方向に延在していることの効果は、第 1の実施形態 の場合と同様であり、半導体デバイス 11の周縁部 11aのより近くまで観察可能である
[0100] (第 6の実施形態）
図 10は、第 6の実施形態に係る固浸レンズホルダ 8Fの分解斜視図である。図 10で は、固浸レンズホルダ 8Fが固浸レンズ 6を保持する場合を示してレ、る。
[0101] 固浸レンズホルダ 8Fの構成は、保持部材 120が有する 3つの保持片 121, 121 , 1
21が、保持部材 120の中心線 Lから離れて配置されている点で、図 3に示した固浸 レンズホルダ 8Aの構成と主に相違する。この点を中心にして、固浸レンズホルダ 8F について説明する。
[0102] 各保持片 121は、ベース部 130の中心を通る保持部材 120の中心線 Lに対して放 射状に配置されると共に、中心線 Lから等距離離して配置されている。また、各保持 片 121は、各連結部 131の端部からベース部 130に略直交する方向（光軸 L方向） に延びている。そして、隣り合う保持片 121同士は、保持片 121と一体成形された円 弧状の連結部材 122によって連結されている。このため、 3つの保持片 121 , 121, 1 21の配置関係は、確実に固定されている。また、保持片 121は、その先端部に図 3 に示した保持片 62と同様にレンズ受け面 62a及び爪部 62bを有している。
[0103] この構成では、 3つの保持片 121は、中心線 L上で繋がっておらず、また、連結部 1 31もベース部 130が有する底板 52の中心（ベース部 130の中心）で交差していない 。そのため、図 3に示した 3つの開口 53は、底板 52の中心（ベース部 130の中心）で 互いに繋がり、 1つの開口を形成することになる。言い換えれば、固浸レンズホルダ 8 Fは、底板 52の中心を中心として形成された円形の開口 132を有し、開口 132の周 縁部から中心に向かって延びると共に、開口 132の半径よりも短い連結部 131によつ て、開口 132内に位置する保持片 121の端部と底板 52とが連結されることで構成さ れている。
[0104] 以上説明した構成を有する固浸レンズホルダ 8Fでは、固浸レンズ 6の上面 6aに入 出力する光が保持片 121によって遮られることが更に抑制されるので、光束を有効に 利用できる。そして、ベース部 50の中心及びその近傍や、保持部材 120内でも光が 通過可能であることから、半導体デバイス 11からの画像情報をより多く取得すること ができる。
[0105] このように、固浸レンズホルダ 8Fではレンズ保持部 60の中心線 L近傍も光を通過さ せるので、光束を有効に利用する観点から、図 10に示すように、中心線 Lから各保持 片 121までの距離力 ベース部 130側から固浸レンズ 6側に向かって短くなるように、 保持片 121が形成されていることが好ましい。
[0106] ここでは、隣り合う保持片 121同士は、連結部材 122によって連結されているとした 力 隣り合う保持片 121同士は、保持片 121に形成された爪部 62bに固定されるレン ズカバー 63によっても連結されることになるので、連結部材 122は、無くてもよい。
[0107] なお、保持部材 120とレンズカバー 63とを有するレンズ保持部 60が光軸 L方向に 延在していることの効果は、第 1の実施形態の場合と同様であり、半導体デバイス 11 の周縁部 11aのより近くまで観察可能である。
[0108] (第 7の実施形態）
図 11は、第 7の実施形態に係る固浸レンズホルダ 8Gを対物レンズ 21側からみた図 である。図 12は、図 11の XII— XII線に沿った断面図である。図 13は、固浸レンズホ ルダ 8Gを図 12の矢印 A2方向から見た図である。図 11〜図 13では、固浸レンズホ ルダ 8Gが固浸レンズ 6を保持した状態を示している。
[0109] 固浸レンズホルダ 8Gの構成は、固浸レンズホルダ 8Gが有する透光部 140が、透 光部材としてのガラス板 141を有する点で図 3に示した固浸レンズホルダ 8Aの構成 と主に相違する。この点を中心として、固浸レンズホルダ 8Gについて説明する。
[0110] 透光部 140は、ベース部 50の中心と同心的に形成された円形の開口 142と、ベー ス部 50の上面に設けられたガラス板 141とからなる。ガラス板 141は、円板状のガラ ス板本体 143とガラス板本体 143の周縁部から径方向に突出した取付片 144とを有 している。ガラス板 141が有するガラス板本体 143の直径は、開口 142の直径よりも 大きい。そのため、開口 142を覆うようにガラス板 141を配置したとき、取付片 144は 、ベース部 50の底板 52上に位置することになる。
[0111] そして、ガラス板 141は、この取付片 144を介して、保持部材 151の中心線 L上に ベース部 50の中心が位置するように固定される。この取付片 144の幅は、ガラス板本 体 143との連結部分で細くなつている。
[0112] また、ガラス板 141の中心には、レンズ保持部 150の保持部材 151が有する突起 部 152と螺合する円柱状の取付部 160が坦め込まれている。そして、この取付部 16 0と突起部 152とを螺合させることで、レンズ保持部 150は、ガラス板 141に取り付け られる。この突起部 152を有する保持部材 151と、取付部 160との関係は、第 4の実 施形態の固浸レンズホルダ 8Dが有する保持部材 91と隆起部 101との関係と同様で ある。
[0113] この固浸レンズホルダ 8Gの構成では、ベース部 50とレンズ保持部 150とが着脱自 在であるので、ベース部 50を対物レンズ 21に固定した状態でも容易に固浸レンズ 6 を取り替えることが可能である。
[0114] また、取付片 144の幅は、ガラス板本体 143側で細くなつているので、固浸レンズ 6 の位置調整や焦点合わせ等のときに、図 5に示した固浸レンズホルダ 8Dと同様の理 由によって、半導体デバイス 11に損傷を与える前に、ガラス板 141が壊れるようにな つている。その結果、半導体デバイス 11の保護が図られていることになる。
[0115] 更に、ベース部 50では、開口 142において、取付部 160以外の領域で光束を通す ことが可能であるので、固浸レンズ 6からの光束が遮られることが更に抑制されること になる。その結果、固浸レンズ 6からの光束をより有効に利用して半導体デバイス 11 の画像を形成することができる。 [0116] ここでは、ガラス板 141は、ベース部 50の対物レンズ 21側に設けられているとした 1S 例えば、開口 142とほぼ同一形状として、開口 142に嵌め合わせることも可能で ある。また、レンズ保持部 150は、取付部 160を介してベース部 50に着脱できるとし て説明したが、ベース部 50に常に固定された状態としてもよい。また、各保持片 62を 直接ガラス板 141に坦め込むようにしてもよい。
[0117] なお、レンズ保持部 150が光軸 L方向に延在していることの効果は、第 1の実施形 態の場合と同様であり、半導体デバイス 11の周縁部 11aのより近くまで観察可能であ る。
[0118] 以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に 限定されない。第 1〜第 7の実施形態に係る固浸レンズホルダ 8A〜8Gの構成は、 互いに組み合わせることも可能である。
[0119] 例えば、第 4〜第 6の実施形態に係る固浸レンズホルダ 8D〜8Fは、それらがそれ ぞれ有する連結部の一部の幅を細くしたり、連結部上に応力検知センサを貼付する ことなどによって、観察対象物を保護するように構成されていてもよい。更に、固浸レ ンズホルダ 8B〜8C、 8E, 8Fは、固浸レンズホルダ 8Dのように、レンズ保持部がベ ース部に対して着脱自在となっていてもよレ、。更にまた、固浸レンズホルダ 8B〜8D , 8F, 8Gは、固浸レンズホルダ 8Eのように、絞り 110を有することも好適である。
[0120] また、保持咅材 61 , 91 , 120, 151は 3つの保持片 62, 121力ら構成されるとして レ、る力 保持片 62, 121の数は特に限定されず、固浸レンズ 6を安定に受けられれ ばよレ、。更に、第 1〜第 7の実施形態の固浸レンズホルダ 8A〜8Gを半導体検査装 置 1に適用した際、レンズ保持部 60, 90, 150の中心線は、対物レンズ 21の光軸しと 一致するとしたが、必ずしも一致しなくてもよぐレンズ保持部 60, 90, 150は、光軸 L方向に延在しており、例えば、レンズ保持部 60, 90， 150の中心線と光軸 Lとは平 行でもよい。
[0121] 更にまた、第 1〜第 7の実施形態では、レンズ受け部は保持片としたが板状のもの に限らない。また、第 1〜第 7の実施形態の固浸レンズホルダ 8A〜8Gは、例えば、 ウェハ状のものを観察する際にも好適に利用できる。更に、第 1〜第 7の実施形態の 固浸レンズホルダ 8A〜8Gは、半導体検查装置 1に適用している力 半導体以外の ものを観察する際に利用することもできる。
産業上の利用可能性
本発明は、観察対象物が凹部内に配置されている場合でも観察対象物の周縁部 のより近くまで観察可能な固浸レンズホルダとして利用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 対物レンズに取り付けられるベース部と、
前記ベース部に設けられており、前記対物レンズの光軸方向に延在すると共に先 端部において固浸レンズを保持するレンズ保持部とを備え、
前記レンズ保持部は、前記固浸レンズから前記ベース部側に出力される光が、前 記レンズ保持部の外側を通って前記ベース部に向力、うように前記固浸レンズを保持 しており、
前記ベース部は、前記固浸レンズから前記ベース部側に出力される前記光を前記 対物レンズ側に通過させる透光部を有することを特徴とする固浸レンズホルダ。
[2] 前記レンズ保持部は、
前記光軸方向に延在すると共に、前記固浸レンズを受ける保持部材と、 前記保持部材の先端部に設けられると共に、前記固浸レンズの底面を外側に露出 させるための開口を有するレンズカバーとを有し、
前記レンズ保持部は、前記保持部材と前記レンズカバーとの間に前記固浸レンズ を収容することを特徴とする請求項 1に記載の固浸レンズホルダ。
[3] 前記保持部材は、前記固浸レンズを受ける複数のレンズ受け部を有していることを 特徴とする請求項 2に記載の固浸レンズホルダ。
[4] 複数の前記レンズ受け部は、前記保持部材の中心線に対して放射状に配置されて レ、ることを特徴とする請求項 3に記載の固浸レンズホルダ。
[5] 複数の前記レンズ受け部は、前記保持部材の前記中心線から互いに離れて配置さ れていることを特徴とする請求項 4に記載の固浸レンズホルダ。
[6] 前記レンズ保持部は、前記固浸レンズとの間に隙間を有することを特徴とする請求 項 2〜5の何れか一項に記載の固浸レンズホルダ。
[7] 前記透光部は、開口であることを特徴とする請求項 1〜6の何れか一項に記載の固 浸レンズホルダ。
[8] 前記レンズ保持部の前記ベース部側の端部は前記開口内に配置されており、 前記ベース部は、前記レンズ保持部と前記ベース部とを連結する連結部を有する ことを特徴とする請求項 7に記載の固浸レンズホルダ。
[9] 前記レンズ保持部は、前記ベース部に一体的に設けられていることを特徴とする請 求項 1〜8の何れか一項に記載の固浸レンズホルダ。
[10] 前記透光部は、透光部材を有することを特徴とする請求項 1〜9の何れか一項に記 載された固浸レンズホルダ。
[11] 前記ベース部に設けられると共に、前記透光部を通る光束を制限する絞りを更に備 えることを特徴とする請求項 1〜： 10の何れか一項に記載された固浸レンズホルダ。
[12] 前記固浸レンズに加わる応力に応じて前記固浸レンズで観察する観察対象物を保 護するように構成されていることを特徴とする請求項:!〜 11の何れか一項に記載の 固浸レンズホルダ。
[13] 前記固浸レンズに加わる応力を検知する応力検知センサを更に備えることを特徴と する請求項:!〜 12の何れか一項に記載の固浸レンズホルダ。
[14] 試料の凹部内に配置された観察対象物の観察に利用される固浸レンズを保持する 固浸レンズホルダであって、
対物レンズに取り付けられると共に、前記観察対象物の周縁部を観察するときに前 記凹部の側壁に接触しないように前記固浸レンズを保持し、前記固浸レンズから前 記対物レンズ側に出力される光を前記対物レンズ側に通すことを特徴とする固浸レ ンズホルダ。
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