JPH03245113A - 顕微鏡 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は顕微鏡に関するもので、特に半導体素子、液晶
表示素子等の検査に用いられる工業用の顕微鏡の構造に
ついての提案である。

〔従来の技術〕

最近の半導体素子の製造においては、生産性の向−七の
ため１枚のウェハからチップ、Ｉｃ等を生産するために
、大型ウェハを用いる傾向にある。

現在は直径６インチのウェハが主流であるが、将来は８
インチ更に１０インチのものを用いることとなるであろ
う。

一方、液晶表示素子の利用分野も拡大しり−）−プロセ
ッサ、テレビ等の表示板といった大型のものへと利用が
進んでいる。

ところでこうした素子の品質管理上、顕微鏡検査が必要
であるが、そのためにステージ」二に単体に分離前の連
続状態の大型のウェハ等を載置して顕微鏡観察を行って
いるのである。

〔発明が解決しようとする課題］ 前記顕微鏡観察のためには、大きな標本をステン上に載
置しなければならないのでステージストロークが大きい
こと、またアーム（鏡柱）のふところ寸法が大きいこと
等が要求される。このために更にアームと焦準装置の剛
性、焦準ノブを顕微鏡前方に配設することによる操作性
の確保といったことも要求される。

ところが半導体素子、液晶表示素子等の完成品や半製品
、更にこれらの検査用治具のサイズ、重量は各メーカー
によって種々であるとともに、顕微鏡の有する機械的寸
法、剛性、操作性等も顕微鏡によって異なる。したがっ
て、これらの事情に係わらず安定した各種素子等の顕微
鏡検査を実施しなければならないのであるが、この要求
に応え得る顕微鏡は無かった。

本発明は、上記問題を解決すべく提案されるもので、標
本のサイズ、重量等が異なっても顕微鏡自体の所要部分
を適宜交換使用することによって安定した顕微鏡観察が
できる顕？ｌｌ鏡を提供することを目的としたものであ
る。

（課題を解決するための手段および作用］本発明は、上
記目的を遠戚するために鏡脚、鏡脚上に載置され鏡筒を
保持する鏡柱、鏡脚上に載置されステージを保持する照
準装置を有する鏡基と、対物レンズ、接眼レンズ、照明
装置を有する光学的装置を設けた顕微鏡において、鏡脚
に対し鏡柱を着脱自在に載置して、各種ステージを配設
可能に各種鏡柱を選択使用できるようにし、鏡脚に対し
照準装置を着脱自在に載置して、剛性、耐荷重等の異な
る各種照準装置を選択使用できるようにした顕微鏡とし
たものである。

このようにアーム、照準装置を着脱自在に形成している
ので、標本の状態に応して適宜交換使用できることとな
る。

〔実施例］ 第１図Ａは、本発明の一実施例を示すための顕微鏡の概
要図であり、下面に滑動防止、振動吸収用のゴム脚１を
複数個付設したベース（鏡脚）２上に他の鏡基構底部材
と光学的装置とを載置している。先ず、ベース２上には
側面視り字状のアーム（鏡柱）３を設け、アーム３の頭
部には中間鏡筒５を介して双眼検鏡部（接眼レンズ）６
を設けるとともに光源からの光を観察に適した状態にし
て標本に送るためのランプハウス（照明装置）７を設け
ている。さらにアーム３のステージ側には対物レンズ８
を取りつけたレボルバ−９を設けでいる。

一方、ベース２には照準装置４を設けるとともに、この
照準装置４により標本１１を載置するステージエ０を対
物レンズ８との距離を調整するために上下動させるよう
にしている。なお本実施例のようなＬ字状のアームある
いはコの字状のアームを有する顕微鏡を、一般にＣ字型
顕微鏡と称している。そして上記アーム３に取りつけら
れた対物レンズ８の光軸位置からアーム起立部内側面迄
の長さＬｌをふところ長さといい、ベース上面から前記
対物レンズ取りつけ位置迄の長さＬ２を対物レンズ胴付
高さという。

本実施例では、前記アーム３と照準装置４はベース２に
対して着脱自在に構成してあり、デーＬａ番二ついては
ふところ長さの異なるもの、およびまたは対物レンズ胴
付高さの異なるものを使用したい場合、また特殊大型対
物レンズや光学測定器を使用したい場合等に別のアーム
を取り替え使用できるようにしである。

また標本の大きさ、重量に合わせたステージ１０を使用
したい場合は別の照準装置４を使用できるようにしであ
る。なお、照準装置４の取り替え使用の必要性は、耐荷
重と剛性の異なるものを使用したいという要望によるも
のであり、例えば標本１１を載置したステージ１０の重
量が直接的に照準装置４の上下駆動ギアにかからないよ
うに、ステージ１０を押し上げる調整スプリングの力量
を変えたものを使用したいような場合である。これは標
本とステージの重量から調整スプリングの力量を差し引
いた値が、通常１〜４ｋｇであることが望ましいとされ
ているからである。さらに通常２本のボールガイド等で
形成しているガイドの本数を、標本によっては第１図の
ように片持ち支持ではなく３〜４本のガイドによって光
軸をとり囲むように支持して剛性と耐振性を増加させた
い場合もあるからである。

このためには、ベース２、アーム３、照準装置４相互の
結合方法、電気的接続方法を一致させるようにすること
はもちろん、機械的寸法の関連性をもたせておくことも
必要である。そして、個々のアーム３のふところ長Ｌ１
に差を設けるためこの差と、第１図Ｂに示すように照準
装置４におけるベース２の立ち上がり部との接合面（胴
付部４ａ、４ｂ）から対物レンズ８の光軸までの長さＬ
３、Ｌ４の差と、ベース内に設けている光学系の移動量
を一致させることが必要である。

このように構成している本発明に係る顕微鏡の組み立て
方の例を他の顕微鏡の実施例により説明する。第２図は
、６インチ標本用のステージ１０を有する鏡基を示した
もので、長さ方向全長をＰとしたベース２の後面側にラ
ンプハウス７を設け、ランプハウス７からの光はベース
２底面とほぼ平行に光学系１２に入射するようにしであ
る。

ここで、Ｍは照準装置４の２つの胴付部４ａ、４ｂと対
物レンズ８の光軸との距離の差を示したもので、Ｔは光
軸からベース２後端までの距離、Ｒは前記ＰからＴとＭ
の和を差し引いた距離を示したものである。

ランプハウス７は、ユニット化したものを接合すればよ
い。これは後述する大きなふところ長のアームを組み付
ける場合は、ベース２にではなくアームの下部所要個所
にランプハウス７を接合しなければならなかったり、ア
ーム３の上部にランプハウス７を配設する形式のものに
あっては、熱風の逃げ路を形式しなければならないため
透過照明光路を延ばす必要がある場合に、簡便に取りつ
けができるようにするためである。

またこの形式のランプハウス７の場合は、第１０図に示
すようにランプハウス７の底部が位置するアーム３の上
部後方を凹部形威し、前記底部面との間には例えば５〜
１５＋ｍ程度の間隙を形式し、ランプハウスからの熱を
極力アーム３に伝えないようにしている。これはランプ
ハウス７からウェハ等の標本上に塵の落下するのを防止
したり、漏光による感光剤の劣化防止を図るとともに、
鏡基のコンパクト化を図るためである。こうした構成は
、投光管光軸とアーム３上面までの距離が短い鏡基にお
いて特に効果的である。なお、Ｂ図は背面図である。第
１１図は、第１Ｏ図の場合の変形例を示したものでアー
ム３０強度を増加させるために、ランプハウス７が位置
するアーム３両側のステーを高く形式した実施例を示し
たものである。なお、５０〜１００ｍｍ程度の透過照明
光路の延長は光学性能を劣化させないため、問題はない
。この場合、べ；、２との機械的結合部材とベース内電
源からの出力を人力するための電気的コネクタを設けて
おくようにすることはいうまでもない。

ベース２内に設ける光学系１２は第６図Ａ、Ｂに示すよ
うに、４５°ミラーＩ７、窓レンズ１８を有し、４５＠
　ミラーＩ７を保護するための防埃ガラス１９によりカ
バーされたユニットとして形式する。アームに設けた対
物レンズの光軸と一致するようにベース２の長さ方向に
移動調整できるようにしである。

ベース２の底面には、ゴム脚］を付設するとともにスタ
ンド】６を付設している。第７図は、ベース２の底面を
表したもので防振用のゴム脚１を前部に１個所、後部に
２個所の計３個を設ける。更にスタンド（固定足）２０
を前後ゴム脚１の間に２個設けるようにするとともに、
このスタッド２０を前方寄りに付は替えできるようにし
ている。これは鏡基全体の重心位置、共振位置が移動し
た場合に、それに伴いスタット２０を付は替え使用する
セ要があるからである。図面上のａとｂとは２種類のス
タッド２０取りつけ位置を示したもので、通常は鏡基金
体の重心位置、共振位置とすればよい。

なお、スタッド２０をムース２底面で移動できるように
形式して、所定位置で固定できるような構成としておく
こともよい。

更に、ベース２の上にはふところ長Ｌ１のアーム３を設
けている。この場合、アーム３をベース２に定置するに
は、一方にビン、他方にビスを形式することによりこれ
らを結合させることにより行えばよい。アーム３にはベ
ース２に位置決め固定するための連結部、電源とのコネ
クタ、レボルバ等を制御するための制御装置用のコネク
タ等を設けている。このようなアーム３は、後述するス
テージの各サイズに合わせた各ふところ長Ｌｌのものを
複数用意しておく。アーム３の背面には第９図に示すよ
うにベース２に内蔵した電１２２等の発熱体からの熱を
外部に放出するための放出窓２３を形成している。

更に、ベース２の上にはノブ１３を有する照準装置４を
設けるとともに、ステージ１０を有する受は台１５を照
準装置４に付設することにより鏡基の組み付けができ上
がるのである。この場合、照準装置４をベース２に定置
するには、一方にビン、他方にビスを設ける等して結合
させればよい。モしてベース長さ方向において照準装置
４を１８０°向きを変えて装着させることもできるよう
にしである。またベース２内に電源（外部電源の場合も
ある）や照準装置４、レボルバ、フィルタの切り換え等
のコントロールユニントを内蔵させている場合は、照準
装置４、アーム３とのコネクタを付設しておけばよい。

なお、この状態においては双駅検鏡部等の組み付けは行
っていないので図示していない。ステージ受は台１５に
付設しているＩ４は、コンデンサレンズである。

次に８インチ標本用のステージ１０を有する鏡基を形成
する場合を示したものが、第３図である。

６インチ標本用のものと比較し、アーム３のふところ長
さＬｌは６０＋＋＋ｍ長くなるので（この場合Ｍ−６０
ｍｍ）　、ベース２と照準装置１４は第２図の場合のも
のをそのまま使用するとともに、第２図のアームよりふ
ところ長の長いアーム３を組み付ければよい。なお、こ
うしたステージストロークの大きい鏡基において、ステ
ージ１０が操作者手前（ベース２の長さ方向におけるラ
ンプハウス７と反対側）に繰り出されても、照準装置４
のノブ１３は手前に位置しているので操作に支障をきた
すおそれはない。

このように第３図の場合、ベース２の後方にアーム２が
突出するようになるので、スタンド１６の位置をＬ５だ
け後方にずらして装置の安定化を図ることが必要である
。

剛性をそれほど要求されずにアームを一体型に形成する
必要のないものの場合は、第８図に示すようにスペーサ
２１を介してふところ長Ｌｌを調整できるようにしたも
のであってもよい。この場合、アームとスペーサ２１の
接合個所は平行、斜め等適宜の構成とすればよいが、ス
ペーサ２１により延長される実質的な長さは、前記Ｍと
等しくしておくことがよい。Ａ図は、スペーサ２１を用
いふところ長Ｌｌを大きくとった場合を示し、Ｂ図はス
ペーサ２１を外すとともに、照準装置４の向きを１８０
°変えて定置した状態を示している。

第４図のものは、第３図のものの変形例でありベース２
の長さ方向における鏡基全体長を短くするようにしたも
のである。このためにベース２の前力寄り位置に前記Ｍ
だけ光学系１２を移動定置させ、４準装置４は第３図の
場合から１８０°回転させて設けれはよい。

次に第５図のものは、１００インチ標用のステジ１０を
有する鏡基を示したものである。この場合はアーム３の
ふところ長は非常に長いので、前記第３図のものと第４
図のものとを組み合わせた携帯をとればよいこととなる
。つまりアーム３は第３図に示したと同様のものを、そ
して照準装置１４の取りつけは第４図に示したと同様に
することにより、ふところ長の非常に長い鏡基を形成す
ることができることとなる。

以上のごとく、専用アームを複数個用意することにまり
ベース、照準装置は共通のものを使用して各種の標本を
観察することのできる鏡基を適宜組み立てることができ
る。また、作業性と広視野検鏡の要望により対物レンズ
の胴付き部と標本間の距離を長くした、いわゆるワーキ
ングデイスタンスを有する対物レンズを設けることは、
従来の鏡基では不可能であったが、本発明ではワーキン
グデイスタンスを有する対物レンズを設けることのでき
るアームを用意しておくことにより、容易に要望に応え
ることができる。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明によればベースに対しアム、照準
装置を着脱自在としているので、標本の状態に応して複
数のアーム、照準装置の中から選択使用できる。したが
って、各種の標本に合わせて顕微鏡観察ができ工業用目
的の検査の要求に応えることが可能となった。

さらに着脱自在に形成された各構成部材所要部の機械的
寸法の相互関係を一定としているので、用意すべき顕微
鏡の構成部材を最小数とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは、本発明の実施例に係る顕微鏡の概要図
、 第２図〜第５図は、本発明の他の実施例に係る顕微鏡の
組み替え状態を示す説明図、 第６図Ａ、Ｂは、光学系Ａを示す説明図、第７図は、ヘ
ースの底面図、 第８図Ａ、Ｂは、スペーサを使用したアームの実施例を
示した説明図、 第９図は、放出窓を有するアームの実施例を示した側面
図、 第１０図Ａ、Ｂ、第１１図Ａ、Ｂはアーム上部の各実施
例を示した説明図である。 ２・・・ヘース ３・・・アーム ４・・・照準装置 ７・・・ランプハウス ８・・・対物レンズ １０・・・ステージ １２・・・光学系 １３・・・ノブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鏡脚、鏡脚上に載置され鏡筒を保持する鏡柱、鏡脚
   上に載置されステージを保持する焦準装置を有する鏡基
   と、対物レンズ、接眼レンズ、照明装置を有する光学的
   装置を設けた顕微鏡において、 鏡脚に対し鏡柱を着脱自在に載置して、各 種ステージを配設可能に各種鏡柱を選択使用できるよう
   にし、鏡脚に対し焦準装置を着脱自在に載置して、剛性
   、耐荷重等の異なる各種焦準装置を選択使用できるよう
   にしたことを特徴とする顕微鏡。