(57)【要約】【課題】レンズを接着剤によって接合することができない複数のレンズを含む対物レンズの組立・調整を容易にする。【解決手段】複数のレンズ１０−１〜１０−６と、各レンズ１０−１〜１０−６を保持する複数のレンズ保持枠２０−１〜２０−６と、この複数のレンズ保持枠２０−１〜２０−７を収容する筐体４０とを備える対物レンズ１において、  複数のレンズ保持枠２０−１〜２０−６のうちのレンズ保持枠２０−３，２０−４を中間筒３０を介して筐体４０に収容し、中間筒３０が備える偏心調整工具６０によってレンズ保持枠２０−３，２０−４に保持された複数のレンズ１０−３，１０−４の光軸を一致させるようにした。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズと、前記各レンズに各々対応した複数のレンズ保持枠と、この複数のレンズ保持枠を収容する筐体とを備える対物レンズにおいて、
前記複数のレンズ保持枠の少なくとも１つは複数のレンズを保持可能な中間筒を介して前記筐体に収容され、
前記中間筒は前記複数のレンズの光軸に対して直交する方向へ移動させる芯出し手段を備えていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
前記複数のレンズ保持枠のうち少なくとも１つが前記中間筒と一体化されていることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の対物レンズを備えていることを特徴とする顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体検査分野、ＤＶＤマスター原盤作成分野、ウエハリペア分野等において使用される対物レンズ及びこの対物レンズを備える顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
対物レンズは複数のレンズと、各レンズを保持する複数のレンズ保持枠と、この複数のレンズ保持枠を収容する筐体とを備えている。
【０００３】
各レンズとレンズ保持枠との軸合わせはレンズ保持枠を筐体に組み込む前に行われる。
【０００４】
このとき、可視光で使用される対物レンズの中の接合レンズではレンズ保持枠に保持されるレンズ同士が接着剤によって接合されている。
【０００５】
レンズ保持枠に保持されるレンズ同士を接着剤を用いて接合することによって筐体に組み込むときの個々のレンズの偏心許容量を大きくできる。
【０００６】
【特許文献】
特開平１１−２８１８６５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、深紫外線対物レンズでは深紫外線透過率に優れた接着剤がなく（接着剤の深紫外線透過率が低く）、レンズを接着剤によって接合することができない。
【０００８】
したがって、深紫外線用の接合レンズでは接着剤を用いずに対物レンズを別々に筐体に入れ、組み立てなければならなかった。
【０００９】
そのため、従来の対物レンズでは個々のレンズの偏心許容量が極めて小さくなる。
【００１０】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はレンズを接着剤によって接合することができない複数のレンズを含む対物レンズの組立・調整を容易にすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため請求項１記載の発明は、複数のレンズと、前記各レンズに各々対応した複数のレンズ保持枠と、この複数のレンズ保持枠を収容する筐体とを備える対物レンズにおいて、前記複数のレンズ保持枠の少なくとも１つは複数のレンズを保持可能な中間筒を介して前記筐体に収容され、前記中間筒は前記複数のレンズの光軸に対して直交する方向へ移動させる芯出し手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の対物レンズにおいて、前記複数のレンズ保持枠のうち少なくとも１つが前記中間筒と一体化されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明の顕微鏡は、請求項１又は２記載の対物レンズを備えていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１はこの発明の第１実施形態に係る対物レンズを備える顕微鏡の側面図である。
【００１６】
この顕微鏡ＭＳは、顕微鏡本体２と、鏡筒３と、レボルバ４と、ステージ５と、粗微動ハンドル６と、レボルバ切換スイッチ７と、ターレット８と、ターレット切換スイッチ９とを備える。
【００１７】
顕微鏡本体２は、ベース２Ａと、支柱２Ｂと、アーム２Ｃとからなる。
【００１８】
鏡筒３は、アーム２Ｃに取り付けられ、接眼レンズＥＰを有する。
【００１９】
レボルバ４はアーム２Ｃの下面に取り付けられた固定部４Ａと、この固定部４Ａに回転可能に取り付けられた回転部４Ｂとからなり、回転部４Ｂには複数の対物レンズ１が設けられている。
【００２０】
粗微動ハンドル６はベース２Ａに設けられ、粗動ハンドル６Ａと微動ハンドル６Ｂとからなる。この粗微動ハンドル６はステージ５を支柱２Ｂに沿って上下動させる。
【００２１】
レボルバ切換スイッチ７はレボルバ４の回転方向を指示するボタン式スイッチ７Ａ，７Ｂを有し、ボタン式スイッチ７Ａ，７Ｂを押すことによってレボルバ４が時計方向又は反時計方向へ回転する。
【００２２】
円板状のターレット８はステージ５の下面に設けられ、モータＭによって正逆方向へ回転する。
【００２３】
ターレット切換スイッチ９は押しボタン式スイッチ９Ａ，９Ｂを有し、ボタン式スイッチ９Ａ，９Ｂを押すことによってターレット８が時計方向又は反時計方向へ回転する。
【００２４】
図２はこの発明の第１実施形態に係る対物レンズの拡大断面図である。
【００２５】
この対物レンズ１は接着剤を用いることができない複数のレンズを含む深紫外線対物レンズやウエハリペア用対物レンズである。
【００２６】
対物レンズ１は、レンズ１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５，１０−６と、レンズ１０−１を保持するレンズ保持枠２０−１、レンズ１０−２を保持するレンズ保持枠２０−２、レンズ１０−３を保持するレンズ保持枠２０−３、レンズ１０−４を保持するレンズ保持枠２０−４、レンズ１０−５を保持するレンズ保持枠２０−５，レンズ１０−６を保持するレンズ保持枠２０−６と、レンズ保持枠２０−３，２０−４を保持する中間筒３０と、レンズ保持枠２０−１，２０−２、中間筒３０、レンズ保持枠２０−５，２０−６を収容する筐体４０とを備える。
【００２７】
レンズ保持枠２０−１，２０−２、中間筒３０、レンズ保持枠２０−５，２０−６が筐体４０内で摺動可能である。筐体４０の上端部内周面には雌ねじ４１が形成され、雌ねじ４１には押え環５０の外周面に形成された雄ねじ５１が螺合している。
【００２８】
筐体４０の上端部外周面には顕微鏡本体（図示せず）に固定するための対物レンズ取付ねじ４２が形成されている。
【００２９】
また、筐体４０にはレンズ保持枠２０−５の外周面に対向して偏心を調整するための工具（図示せず）を挿入する複数の工具孔４５が形成されている。
【００３０】
ここでの偏心調整とは各レンズを筐体に組み込み１本の対物レンズができたときに生じる、微小な偏心ずれの総和を打ち消すように、１つのレンズ１０−５を偏心させて調整することをいう。
【００３１】
レンズ１０−１とレンズ保持枠２０−１、レンズ１０−２とレンズ保持枠２０−２、レンズ１０−３とレンズ保持枠２０−３、レンズ１０−４とレンズ保持枠２０−４、レンズ１０−５とレンズ保持枠２０−５、レンズ１０−６とレンズ保持枠２０−６はそれぞれ予め偏心が調整されている。
【００３２】
ここでの偏心調整とは各レンズを筐体に組み込む前に行うものであり、レンズをレンズ保持枠に組み込む際にレンズ保持枠の外径中心にレンズ中心を一致させる調整をいう。
【００３３】
レンズ保持枠２０−１，２０−２、中間筒３０、レンズ保持枠２０−５，２０−６を筐体４０内に挿入した後、工具孔４５に挿入した工具によってレンズ保持枠２０−５を光軸に対して直交する方向へ移動させて偏心が調整される。
【００３４】
中間筒３０に保持されたレンズ１０−３とレンズ１０−４との軸合わせは後述する偏心調整工具（芯出し手段）６０によって行われる。
【００３５】
次に、偏心調整工具６０を用いたレンズ１０−３とレンズ１０−４と中間筒３０との偏心調整を説明する。
【００３６】
図３はレンズ１０−３とレンズ１０−４とからなるレンズの偏心調整時における中間筒の断面図である。
【００３７】
中間筒３０の上端部内周面には雌ねじ３１が形成され、雌ねじ３１には押え環２５の外周面に形成された雄ねじ２６が螺合している。
【００３８】
中間筒３０にはレンズ保持枠２０−４の外周面に対向して偏心を調整するための複数（例えば３〜８）の工具孔３５が形成されている。
【００３９】
偏心調整工具６０は、中間筒３０の外周面に沿って摺動可能な環状体６１と、環状体６１に設けられた複数のナット部６２と、ナット部６２及び工具孔３５を介してレンズ保持枠２０−４を付勢する付勢部材６３とを備えている。
【００４０】
ナット部６２は周方向に工具孔３５と同じ間隔で環状体６１に形成されている。
【００４１】
付勢部材６３は表面にローレット目を形成したつまみ部６３ａと、ナット部６２と螺合するねじ部６３ｂと、工具孔３５に挿入される柱状部６３ｃとで構成される。
【００４２】
レンズ１０−３の中心とレンズ保持枠２０−３の外径中心とは一致するように形成されており、レンズ１０−４とレンズ保持枠２０−４の外径中心とは一致するように形成されている。
【００４３】
次に、偏心調整方法を説明する。
【００４４】
まず、レンズ保持枠２０−３，２０−４を押え環２５によって中間筒３０の鍔部３２に押し付けてレンズ保持枠２０−３，２０−４を中間筒３０に固定した後、中間筒３０の外周面を基準としてレンズ１０−３とレンズ１０−４との相対的な偏心を測定する。
【００４５】
上記のようにレンズとレンズ保持枠は予め偏心調整が行われた状態で中間筒３０に組み込むが、レンズ同士で微小な偏心を調整することがある。
【００４６】
偏心がある場合、中間筒３０の外周面に偏心調整工具６０を取り付け、送りねじ６３の柱状部６３ｃを工具孔３５に挿入する。
【００４７】
送りねじ６３のつまみ部６３ａを回転させ、送りねじ６３の先端部の柱状部６３ｃによってレンズ保持枠２０−４を光軸と直交する方向へ移動させ、中間筒３０の外周面を基準としてレンズ１０−３の光軸とレンズ１０−４の光軸とを一致させる。
【００４８】
その結果、レンズ１０−３とレンズ１０−４との相対的な偏心が調整される。
【００４９】
なお、工具孔３５に雌ねじを形成し、この雌ねじに雄ねじを螺合させ、この雄ねじを捩じ込むことによってレンズ保持枠２０−４を移動させるようにしてもよい。
【００５０】
図４（ａ）はレンズ１０−３が３μｍシフトした場合の点像強度分布を示す図、図４（ｂ）は１０−４が３μｍシフトした場合の点像強度分布を示す図、図４（ｃ）はレンズ１０−３とレンズ１０−４との相対的な偏心を調整した場合の点像強度分布を示す図である。
【００５１】
なお、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）において、縦軸及び横軸はそれぞれ像面での点像強度及び距離（像面での点像強度のシフト量）を示す。
【００５２】
図４（ａ）は図２において、レンズ１０−３を除いた他のレンズの中心が各々一致し、レンズ１０−３だけが単独で光軸に対して直交する方向へシフトした場合の図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）と同様にレンズ１０−４だけが単独でシフトした場合の図である。図４（ｃ）はレンズ１０−３とレンズ１０−４とを除いた他のレンズの中心が一致し、上記２つのレンズ１０−３，１０−４がともに同方向へシフトした場合の図である。
【００５３】
レンズ１０−３又はレンズ１０−４が単独で３μｍシフトした場合には点像強度が７０％まで低下する（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）。
【００５４】
これに対し、レンズ１０−３とレンズ１０−４との相対的な偏心を調整したレンズ群では３μｍシフトした場合であっても点像強度は９０％までしか低下しない（図４（ｃ）参照）。
【００５５】
したがって、接合レンズを筐体に組み込む場合、レンズを単独で組み込むより接合レンズとなる複数のレンズをともに組み込むことが有効であることがわかる。
【００５６】
この実施形態によれば、接着剤で貼り合わせられないレンズ１０−３とレンズ１０−４とを筐体４０に組み込む前に中間筒３０に組み込み、レンズ１０−３とレンズ１０−４との相対偏心を抑えるので、偏心許容量を大きくでき、レンズを接合することができない対物レンズの組立・調整を容易にできる。また、点像強度の低下が少なくなるため、対物レンズ１の光学性能を向上させることができる。
【００５７】
図５はこの発明の第１実施形態の変形例に係る対物レンズの拡大断面図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
この変形例は第１実施形態のレンズ保持枠２０−３と中間筒３０とを一体化してレンズ保持枠２０−７を形成し、このレンズ保持枠２０−７でレンズ保持枠２０−４を保持するようにした点で第１実施形態と相違する。
【００５９】
レンズ保持枠２０−４を押え環２５によってレンズ保持枠２０−７に固定した後、レンズ保持枠２０−７の外周面を基準としてレンズ１０−３とレンズ１０−４との相対的な偏心を測定し、偏心がある場合、偏心調整工具６０を用いてレンズ１０−３の光軸とレンズ１０−４の光軸とを一致させる。
【００６０】
この偏心調整後、レンズ保持枠２０−７は筐体４０に組み込まれる。
【００６１】
この変形例によれば、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６２】
図６はこの発明の第２実施形態に係る対物レンズの拡大断面図である。
【００６３】
対物レンズ１０１は、レンズ１１０−１，１１０−２，１１０−３，１１０−４，１１０−５，１１０−６，１１０−７，１１０−８，１１０−９，１１０−１０，１１０−１１，１１０−１２と、レンズ１１０−１を保持するレンズ保持枠１２０−１、レンズ１１０−２を保持するレンズ保持枠１２０−２、レンズ１１０−３を保持するレンズ保持枠１２０−３、レンズ１１０−４を保持するレンズ保持枠１２０−４、レンズ１１０−５を保持するレンズ保持枠１２０−５、レンズ１１０−６を保持するレンズ保持枠１２０−６、レンズ１１０−７を保持するレンズ保持枠１２０−７、レンズ１１０−８を保持するレンズ保持枠１２０−８、レンズ１１０−９を保持するレンズ保持枠１２０−９、レンズ１１０−１０を保持するレンズ保持枠１２０−１０、レンズ１１０−１１を保持するレンズ保持枠１２０−１１，レンズ１１０−１２を保持するレンズ保持枠１２０−１２と、これらの保持枠１２０−１〜１２０−１２を収容する筐体１４０とを備える。
【００６４】
ここで、レンズ１１０−１とレンズ保持枠１２０−１、レンズ１１０−２とレンズ保持枠１２０−２、レンズ１１０−３とレンズ保持枠１２０−３、レンズ１１０−４とレンズ保持枠１２０−４、レンズ１１０−５とレンズ保持枠１２０−５、レンズ１１０−６とレンズ保持枠１２０−６、レンズ１１０−７とレンズ保持枠１２０−７、レンズ１１０−８とレンズ保持枠１２０−８、レンズ１１０−９とレンズ保持枠１２０−９、レンズ１１０−１０とレンズ保持枠１２０−１０、レンズ１１０−１１とレンズ保持枠１２０−１１、レンズ１１０−１２とレンズ保持枠１２０−１２はそれぞれ予めレンズ中心とレンズ保持枠の外径中心とを一致させるように偏心が調整されている。
【００６５】
レンズ保持枠１２０−３、レンズ保持枠１２０−６、レンズ保持枠１２０−９及びレンズ保持枠１２０−１２はそれぞれ中間筒としての機能を備える。
【００６６】
レンズ保持枠１２０−３はレンズ保持枠１２０−４を保持し、レンズ保持枠１２０−６はレンズ保持枠１２０−５とレンズ保持枠１２０−７とを保持し、レンズ保持枠１２０−９はレンズ保持枠１２０−８とレンズ保持枠１２０−１０とを保持し、レンズ保持枠１２０−１２はレンズ保持枠１２０−１１を保持する。
【００６７】
レンズ保持枠１２０−４は押え環１５１によってレンズ保持枠１２０−３に固定されている。レンズ保持枠１２０−３にはレンズ保持枠１２０−４の外周面に対向して偏心を調整するための複数（３〜８）の工具孔１３１が形成されている。
【００６８】
レンズ保持枠１２０−５は押え環１５２によってレンズ保持枠１２０−６に固定され、レンズ保持枠１２０−７は押え環１５３によってレンズ保持枠１２０−６に固定されている。レンズ保持枠１２０−６には、レンズ保持枠１２０−５の外周面に対向して偏心を調整するための複数（３〜８）の工具孔１３２と、レンズ保持枠１２０−７の外周面に対向して偏心を調整するための複数（３〜８）の工具孔１３３とが形成されている。
【００６９】
レンズ保持枠１２０−８は押え環１５４によってレンズ保持枠１２０−９に固定され、レンズ保持枠１２０−１０は押え環１５５によってレンズ保持枠１２０−９に固定されている。レンズ保持枠１２０−９には、レンズ保持枠１２０−８の外周面に対向して偏心を調整するための複数（３〜８）の工具孔１３４と、レンズ保持枠１２０−１０の外周面に対向して偏心を調整するための複数（３〜８）の工具孔１３５とが形成されている。
【００７０】
レンズ保持枠１２０−１１は押え環１５６によってレンズ保持枠１２０−１２に固定されている。レンズ保持枠１２０−１２にはレンズ保持枠１２０−１１の外周面に対向して偏心を調整するための複数（３〜８）の工具孔１３６が形成されている。
【００７１】
レンズ保持枠１２０−１、レンズ保持枠１２０−２、レンズ保持枠１２０−３、レンズ保持枠１２０−６、レンズ保持枠１２０−９及びレンズ保持枠１２０−１２は筐体１４０内に対して摺動可能である。
【００７２】
筐体１４０の上端部内周面には雌ねじ１４１が形成され、雌ねじ１４１には押え環１５０の外周面に形成された雄ねじ１５７が螺合している。
【００７３】
筐体１４０の上端部外周面には顕微鏡本体（図示せず）に固定するための対物レンズ取付ねじ１４２が形成されている。
【００７４】
レンズ１１０−３とレンズ１０−４とはレンズ保持枠１２０−３の外周面を基準として相対的な偏心が測定され、偏心がある場合、第１実施形態と同様に偏心調整工具６０を用いてレンズ１１０−３の光軸とレンズ１１０−４の光軸とを一致させる。
【００７５】
また、レンズ１１０−５とレンズ１１０−６とレンズ１１０−７とはレンズ保持枠１２０−６の外周面を基準として相対的な偏心が測定され、偏心がある場合、第１実施形態と同様に偏心調整工具６０を用いてレンズ１１０−５の光軸とレンズ１１０−６の光軸とレンズ１１０−７の光軸とを一致させる。
【００７６】
更に、レンズ１１０−８とレンズ１１０−９とレンズ１１０−１０とはレンズ保持枠１２０−９の外周面を基準として相対的な偏心が測定され、偏心がある場合、第１実施形態と同様に偏心調整工具６０を用いてレンズ１１０−８の光軸とレンズ１１０−９の光軸とレンズ１１０−１０の光軸とを一致させる。
【００７７】
また、レンズ１１０−１１とレンズ１０−１２とはレンズ保持枠１２０−１２の外周面を基準として相対的な偏心が測定され、偏心がある場合、第１実施形態と同様に偏心調整工具６０を用いてレンズ１１０−１１の光軸とレンズ１１０−１２の光軸とを一致させる。
【００７８】
したがって、レンズ１１０−３と１１０−４との相対偏心、１１０−５と１１０−６と１１０−７との相対偏心、１１０−８と１１０−９と１１０−１０との相対偏心及び１１０−１１と１１０−１２との相対偏心が筐体１４０に組み込まれる前にそれぞれ抑えられるので、偏心許容量を大きくできる。
【００７９】
この実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００８０】
なお、上記各実施形態では、中間筒３０、レンズ保持枠２０−７、１２０−３等の偏心を予め調整した後に筐体４０，１４０に組み込むようにしているが、筐体４０，１４０に工具孔を形成し、この工具孔を用いて中間筒３０、レンズ保持枠２０−７、１２０−３等を筐体４０，１４０に組み込んだ後に外部から偏心を調整するようにしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上に説明したようこの発明によれば、レンズを接合することができない対物レンズの組立・調整を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の対物レンズを備える顕微鏡の側面図である。
【図２】図２はこの発明の第１実施形態に係る対物レンズの拡大断面図である。
【図３】図３は偏心調整時における中間筒の断面図である。
【図４】図４（ａ）はレンズ１０−３が３μｍシフトした場合の点像強度分布を示す図、図４（ｂ）は１０−４が３μｍシフトした場合の点像強度分布を示す図、図４（ｃ）はレンズ１０−３とレンズ１０−４との相対的な偏心を調整した場合の点像強度分布を示す図である。
【図５】図５はこの発明の第１実施形態の変形例に係る対物レンズの拡大断面図である。
【図６】図６はこの発明の第２実施形態に係る対物レンズの拡大断面図である。
【符号の説明】
１，１０１  対物レンズ
１０−１〜１０−６，１１０−１〜１１０−１２  レンズ
２０−１〜２０−７，１２０−１〜１２０−１２  レンズ保持枠
３０  中間筒
４０，１４０  筐体
６０  偏心調整工具（芯出し手段）
ＭＳ  顕微鏡
【図１】
2004219608.tif 000003
【図２】
2004219608.tif 000004
【図３】
2004219608.tif 000005
【図４】
2004219608.tif 000006
【図５】
2004219608.tif 000007
【図６】
2004219608.tif 000008