현미경 장치 document_id A220623045149

본 발명은 현미경 장치에 관한 것이다. 현미경 장치의 일종으로 측정 현미경 장치가 있다. 측정 현미경 장치는, 광학 현미경 관찰 하에서 미세 가공물이나 전자 부품 등의 시료의 높이 측정을 행하는 기능을 갖는다. 측정 현미경 장치는 자동 초점 검출 기능을 갖는 것도 있다. 그러한 측정 현미경 장치의 일례를 도12에 도시한다. 도12에 있어서, 피검체(21)는 도시하지 않은 조명계에 의해 조명된다. 조명된 피검체(21)는 대물 렌즈(11)와 결상 렌즈(12)에 의해 결상된다. 결상된 상(像)은 접안 렌즈(13)를 통해 동공으로 관찰된다. 대물 렌즈(11)와 결상 렌즈(12) 사이의 광로 상에 하프 미러(17)가 배치되어 있고, 하프 미러(17)에 의한 반사 광로 상에 초점 검출계(30')가 배치되어 있다. 초점 검출계(30')에 있어서, LED 광원(31)으로부터 발생하는 측정광은, 빔 스플리터(32)와 집광 렌즈(33')를 통과하여, 하프 미러(17)에서 반사되어 관찰 광로에 적재되고, 대물 렌즈(11)에 의해 피검체(21)의 표면에 집광된다. 피검체(21)에서 반사된 측정광은, 대물 렌즈(11)에 의해 포착되고, 하프 미러(17)에서 반사되어 초점 검출계(30')로 복귀하고, 집광 렌즈(33')에 의해 집광되어 빔 스플리터(32)에서 반사된 후, 빔 스플리터(34)에 의해 2개의 빔으로 분할된다. 분할된 2개의 빔은, 각각 피검체(21)에 공역(共役)의 점(P)의 전후에 배치된 개구(35a, 35b)를 통해, 광검출기(36a, 36b)에 의해 광량이 검출된다. 신호 처리부(41)는, 광검출기(36a, 36b)로부터의 신호를 비교하여, 신호의 대소 관계로부터 포커싱 상태와 초점 어긋남의 방향을 판단하고, 초점 어긋남이 없어지도록 Z 스테이지(15)를 제어한다. 이에 의해 초점 맞춤이 행해진다. 이 측정 현미경 장치에서는, 높이 측정은 피검체(21)에 조사되는 측정광의 위치 즉 관찰 시야의 중심에서 행해진다. 이로 인해, 피검체(21)의 높이 측정에 앞서, 관찰 상을 관찰하면서 XY 스테이지(22)에 의해 피검체(21)를 이동시켜, 원하는 측정 부위를 측정광의 조사 위치에 맞추는 얼라이먼트 작업이 행해진다. 그 위치에 있어서, 초점 맞춤이 행해지고, 그때의 Z 스테이지(15)의 이동량으로부터 높이 값이 취득된다. 초점 검출계(30')의 측정광이 보이기 어렵고, 혹은 불가시광이기 때문에 볼 수 없는 등, 측정 부위의 판별이 곤란한 상황에서는, 일본 특허 공개 2003-131116호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 측정 부위가 동공으로 판별하기 쉽도록 측정광에 지표를 겹쳐서 피검체(21)에 조사하는 것도 행해지고 있다. 또한, CCD 등의 촬상 소자에 의해 화상을 도입하여 모니터 화면에 표시하고, 모니터 화면 상에 있어서 측정 부위를 지시시켜, 전동화된 XY 스테이지에 의해 피검체를 이동하여, 지시된 측정 부위에 관찰 시야 중심을 맞추어 높이 측정을 행하는 것도 행해지고 있다.