(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外光を照明光として用い、シリコン部材を透過して観察を行なう赤外顕微鏡において、
入射した前記赤外光が校正用基準サンプルに向けて出射し、この校正用基準サンプルで反射された前記赤外光が入射するように設けられ、前記赤外光が前記シリコン部材を透過する際に発生する収差を補正した対物レンズと、
前記シリコン部材と等価な特性を有する光透過部材と、
前記対物レンズに対し着脱可能に設けられ、前記対物レンズと前記校正用基準サンプルとの間の光路上で前記光透過部材を保持する保持手段と、
前記保持手段で保持された前記光透過部材を透過し、前記対物レンズに入射することで取得される前記校正用基準サンプルの観察像に基づいて校正情報を求める制御部と、
前記校正情報を記憶する記憶手段と、
を具備したことを特徴とする校正機能を有する赤外顕微鏡。
【請求項２】
前記対物レンズは、前記シリコン部材を透過した際に発生する収差の補正量を調整可能にしたものであることを特徴とする請求項１記載の校正機能を有する赤外顕微鏡。
【請求項３】
前記光透過部材は、前記対物レンズの設計時に想定された厚さ寸法のシリコンチップ又は前記収差に対して同等な影響を有するとともに、屈折率に応じて厚さを調整された光学部材からなることを特徴とする請求項１記載の校正機能を有する赤外顕微鏡。
【請求項４】
前記シリコンチップ又は前記光学部材は、少なくとも一方の面に前記赤外光の反射防止処理が施されることを特徴とする請求項３記載の校正機能を有する赤外顕微鏡。
【請求項５】
前記シリコンチップ又は前記光学部材は、前記保持手段に固定されることを特徴とする請求項３記載の校正機能を有する赤外顕微鏡。
【請求項６】
前記光透過部材は、前記保持手段に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１記載の校正機能を有する赤外顕微鏡。
【請求項７】
前記赤外顕微鏡は、赤外共焦点顕微鏡であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の校正機能を有する赤外顕微鏡。
【請求項８】
赤外光を照明光として用い、シリコン部材を透過した観察を行なう赤外顕微鏡の校正方法であって、
入射した前記赤外光が校正用基準サンプルに向けて出射し、この校正用基準サンプルで反射された前記赤外光が入射するように設けられ、前記赤外光が前記シリコン部材を透過する際に発生する収差を補正した対物レンズの光軸上に、前記シリコン部材と等価な特性を有する光透過部材を保持して前記対物レンズに対し着脱可能に設けられた保持手段により前記光透過部材を配置させるステップと、
前記光透過部材を介した光路上に、前記校正用基準サンプルを配置するステップと、
前記光透過部材を透過し前記対物レンズに入射することで取得される前記校正用基準サンプルの観察像に基づいて前記赤外顕微鏡の校正情報を求め、該校正情報を記憶するステップと
を具備したことを特徴とする赤外顕微鏡の校正方法。
【請求項９】
前記光透過部材は、前記対物レンズの設計時に想定された厚さ寸法のシリコンチップ又は前記収差に対して同等な影響を有するとともに、屈折率に応じて厚さを調整された光学部材からなることを特徴とする請求項８記載の赤外顕微鏡の校正方法。
【請求項１０】
前記シリコンチップ又は前記光学部材は、前記保持手段に固定されることを特徴とする請求項９記載の赤外顕微鏡の校正方法。
【請求項１１】
前記光透過部材は、前記保持手段に対して着脱可能であることを特徴とする請求項８記載の赤外顕微鏡の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン等の半導体基板を透過する赤外光を照明光として用いる校正機能を有する赤外顕微鏡及び赤外顕微鏡の校正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外顕微鏡として、特許文献１に開示されるように半導体チップの位置決めを行うものが知られている。図１３は、かかる赤外顕微鏡の概略構成を示すもので、試料として半導体チップ１０１を搭載する試料台１０２の下方に透過照明光源としての赤外光源１０３を配置するとともに、試料台１０２の上方にＣＣＤカメラ１０４を有する赤外顕微鏡部１０５を配置し、赤外光源１０３から半導体チップ１０１を透過した赤外光を赤外顕微鏡部１０５を介してＣＣＤカメラ１０４で撮像し、画像情報としてモニタ１０６に表示するようにしている。
【０００３】
この場合、モニタ１０６に表示される半導体チップ１０１の画像は、半導体チップ１０１の赤外光を透過しない例えばパターン部分が影となって表示されており、この画像情報を用いて半導体チップの位置決めが行われる。
【０００４】
一方、赤外光源１０３を落射照明光源として用いたものでは、半導体チップ１０１の赤外光を透過しないパターン部分で反射された赤外光をＣＣＤカメラ１０４で撮像し、この画像情報を用いるようにしている。
【０００５】
さらに、このような赤外顕微鏡において、例えば半導体チップの裏面からの位置決め用途やチップの接合後の内部観察等に用いられるものとして、特許文献２や特許文献３に開示されるものも知られている。
【０００６】
ところで、これら特許文献１〜３に開示されるものは、半導体チップ１０１のようなシリコン基板を有するものが観察対象となっており、このためシリコン基板を透過する赤外光を観察する場合、対物レンズの開口数ＮＡが大きく、またシリコンの厚さ寸法が大きくなると、球面収差が発生することがある。
【０００７】
このため、従来、特許文献４に開示されるように、球面収差を補正、もしくは調整可能に設計された対物レンズを使用したものが提案されている。
【特許文献１】特開平８-２４７７４４号公報
【特許文献２】特開平５−１５２４０１号公報
【特許文献３】特開２０００−２７６２３３号公報
【特許文献４】特開２００５-０４９３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、球面収差を補正、もしくは調整可能に設計された対物レンズは、シリコンを介さず観察すると、十分なレンズ性能を発揮できないという問題がある。また、このような赤外顕微鏡は、特に工業分野の測定用途等で用いられる場合、定期的な校正を行う必要がある。この場合も、対物レンズは、シリコン等の試料に合わせて球面収差補正もしくは調整可能とされているため、校正用基準サンプルをシリコンを介さず観察すると校正に必要な良好な画像を得ることができない。このため、シリコン基板上にパターンを形成して、校正用基準サンプルとして用いることが考えられるが、この場合、新規に校正用基準サンプルを製作する必要があり、さらに、トレーサビリティーを確保することが難しいという問題もある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、信頼性の高い校正を実現可能にした校正機能を有する赤外顕微鏡及び赤外顕微鏡の校正方法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】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、赤外光を照明光として用い、シリコン部材を透過して観察を行なう赤外顕微鏡において、入射した前記赤外光が校正用基準サンプルに向けて出射し、この校正用基準サンプルで反射された前記赤外光が入射するように設けられ、前記赤外光が前記シリコン部材を透過する際に発生する収差を補正した対物レンズと、前記シリコン部材と等価な特性を有する光透過部材と、前記対物レンズに対し着脱可能に設けられ、前記対物レンズと前記校正用基準サンプルとの間の光路上で前記光透過部材を保持する保持手段と、前記保持手段で保持された前記光透過部材を透過し、前記対物レンズに入射することで取得される前記校正用基準サンプルの観察像に基づいて校正情報を求める制御部と、前記校正情報を記憶する記憶手段と、を具備したことを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記対物レンズは、前記シリコン部材を透過した際に発生する収差の補正量を調整可能にしたものであることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光透過部材は、前記対物レンズの設計時に想定された厚さ寸法のシリコンチップ又は前記収差に対して同等な影響を有するとともに、屈折率に応じて厚さを調整された光学部材からなることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記シリコンチップ又は前記光学部材は、少なくとも一方の面に前記赤外光の反射防止処理が施されることを特徴としている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シリコンチップ又は前記光学部材は、前記保持手段に固定されることを特徴としている。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光透過部材は、前記保持手段に対して着脱可能であることを特徴としている。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記赤外顕微鏡は、赤外共焦点顕微鏡であることを特徴としている。
【００１７】
請求項８記載の発明は、赤外光を照明光として用い、シリコン部材を透過した観察を行なう赤外顕微鏡の校正方法であって、入射した前記赤外光が校正用基準サンプルに向けて出射し、この校正用基準サンプルで反射された前記赤外光が入射するように設けられ、前記赤外光が前記シリコン部材を透過する際に発生する収差を補正した対物レンズの光軸上に、前記シリコン部材と等価な特性を有する光透過部材を保持して前記対物レンズに対し着脱可能に設けられた保持手段により前記光透過部材を配置させるステップと、前記光透過部材を介した光路上に、前記校正用基準サンプルを配置するステップと、前記光透過部材を透過し前記対物レンズに入射することで取得される前記校正用基準サンプルの観察像に基づいて前記赤外顕微鏡の校正情報を求め、該校正情報を記憶するステップとを具備したことを特徴としている。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記光透過部材は、前記対物レンズの設計時に想定された厚さ寸法のシリコンチップ又は前記収差に対して同等な影響を有するとともに、屈折率に応じて厚さを調整された光学部材からなることを特徴としている。
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記シリコンチップ又は前記光学部材は、前記保持手段に固定されることを特徴としている。
請求項１１記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記光透過部材は、前記保持手段に対して着脱可能であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、特別な校正用基準サンプルを用意することなく、信頼性の高い校正を実現可能にした校正機能を有する赤外顕微鏡及び赤外顕微鏡の校正方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態が適用される反射タイプの赤外顕微鏡の概略構成を示している。図１において、１は赤外顕微鏡部で、この赤外顕微鏡部１は、対物レンズ２を有している。対物レンズ２先端に対応させて試料台３が配置されている。この試料台３は、例えば半導体チップのようなシリコン基板を有する試料４（又は校正用基準サンプル１１）が載置されるもので、図示上下方向、つまりＺ軸方向に移動可能になっている。
【００２２】
赤外顕微鏡部１には、落射照明光源としての赤外光源５とＣＣＤカメラ６が設けられている。赤外光源５は、所定波長域の赤外光を発するもので、この赤外光は、対物レンズ２を介して試料４（又は校正用基準サンプル１１）に集光される。ＣＣＤカメラ６は、試料４（又は校正用基準サンプル１１）から反射した赤外光を対物レンズ２及び赤外顕微鏡部１を介して撮像するものである。ＣＣＤカメラ６には、制御部７が接続されている。
【００２３】
制御部７は、ＣＣＤカメラ６で撮像された画像から２次元情報を取得しモニタ７１に表示させる。また、制御部７は、校正用基準サンプル１１より取得される２次元情報について解析ソフト等を用いて予め用意された基準値（基準サンプルの公称値）と比較し、これらの比較結果から校正情報を求め、これを不図示の記憶手段に記憶する。この校正情報は、その後、試料４の撮像画像から取得される２次元情報を補正する際に用いられる。
【００２４】
図２は、対物レンズ２について、さらに説明するためのものである。この場合、対物レンズ２は、試料４内のシリコンを透過した際に発生する収差（特に球面収差）を補正可能にしたもので、シリコンを透過可能な赤外波長に合わせて設計され、また、シリコンを透過した際に、レンズ性能が最も発揮されるようなシリコン厚補正が施されている。このとき、設計に用いられるシリコン（Ｓｉ）の屈折率は、赤外光の波長が１３００ｎｍの場合、３.５程度となっている。また、一般的な半導体チップなどに用いられるシリコン基板の厚さは、１００〜７００μｍ程度であることから、この範囲の中心の値である、例えば４００μｍ程度の厚さを設計の基準厚としている。ただし、用途に応じて、１００μｍや７００μｍを設計の基準厚としても構わない。また、対物レンズ２は、特にＮＡが大きなものでは、シリコン厚により球面収差量が大きくなることから、例えば、赤外共焦点顕微鏡のように、より高精度な性能が要求されるものでは、設計厚に対して±１００μｍ程度に使用可能な範囲が限定される場合がある。
【００２５】
このような対物レンズ２は、先端部に保持手段としてのシリコン保持具８が設けられる。このシリコン保持具８は、底部８ｂを有する円筒状本体８ａからなり、さらに底部８ｂの中心部に透孔８ｃが形成されている。そして、このようなシリコン保持具８は、円筒状本体８ａの中空部に対物レンズ２の先端部を嵌合した状態で、底部８ｂの面が対物レンズ２の光軸ａに垂直な面に沿った方向にあって、さらに透孔８ｃに対物レンズ２の光軸ａが通過するように配置される。
【００２６】
シリコン保持具８内の底部８ｂの面上には、光透過部材として、前記試料４の有するシリコン基板と等価な特性を有するシリコンチップ９が載置されている。この場合、シリコンチップ９が載置される底部８ｂ面は、シリコンチップ９が歪まないように平滑に加工されており、この平滑加工された面上にシリコンチップ９が着脱可能に載置される。また、シリコンチップ９は、両面研磨されるとともに、対物レンズ２の設計時に想定された厚さ寸法でダイシングされたものが用いられる。さらに、シリコンチップ９は、図３に示すように、両面に、赤外光の波長域に合わせて反射防止処理として反射防止コート９ａが施されている。この反射防止コート９ａは、一方の面のみでもよい。こうすることで、研磨されたシリコンチップ９の表面及び裏面での赤外光の反射による、光量ロスや干渉等を防止する。
【００２７】
次に、対物レンズ２先端部へのシリコン保持具８の具体的な固定方法を説明する。
【００２８】
図４では、シリコン保持具８の円筒状本体８ａの底部８ｂに、透孔８ｃに連通した大径の透孔８ｄをさらに形成し、この透孔８ｄの開口周縁部に当て付け部８ｅを形成している。この当て付け部８ｅは、円筒状本体８ａの中空部に対物レンズ２の先端部を嵌合した状態で、対物レンズ２の先端部端面２ａが当接されるもので、この状態で、シリコン保持具８の取り付け位置決めを行なう。この場合、シリコンチップ９は、透孔８ｃと８ｄとの間に形成される段部８ｆに載置される。
【００２９】
このようにすれば、対物レンズ２をシリコン保持具８の中空部に挿入し、先端部端面２ａを円筒状本体８ａの底部８ｂに形成された当て付け部８ｅに当接させることにより、シリコン保持具８の位置決めを行なうことができるので、シリコン保持具８を対物レンズ２に取付る際の傾きなどを防止し、安定した状態で固定することができる。
【００３０】
図５は、シリコン保持具８の対物レンズ２への他の固定方法を示すもので、この場合、シリコン保持具８は、円筒状本体８ａの側面にネジ穴８ｇが形成されている。ネジ穴８ｇには、固定ネジ１０が設けられている。この固定ネジ１０は、ネジ穴８ｇに螺装されるネジ本体１０ａと、このネジ本体１０ａの基端部に設けられたツマミ１０ｂを有するもので、ツマミ１０ｂを回し、ネジ本体１０ａのネジ穴８ｇへのねじ込み量を調整してネジ本体１０ａ先端により対物レンズ２側面を押圧することによりシリコン保持具８を対物レンズ２に固定可能にしている。
【００３１】
この場合、ネジ本体１０ａは、対物レンズ２側面に傷を付けないように、例えば樹脂などの比較的柔らかな部材により形成するようにしてもよい。
【００３２】
このようにすれば、対物レンズ２の先端部をシリコン保持具８の中空部に挿入し、固定ネジ１０のツマミ１０ｂを回し、ネジ本体１０ａをネジ穴８ｇにねじ込むとともに、ネジ本体１０ａ先端で対物レンズ２側面を押圧することによりシリコン保持具８を対物レンズ２に固定することができる。この場合、ツマミ１０ｂを上述と反対方向に回し、ネジ本体１０ａのねじ込みを緩めることで、シリコン保持具８を対物レンズ２から簡単に取外すこともできる。
【００３３】
図６は、シリコン保持具８の対物レンズ２へのさらに異なる固定方法を示すもので、この場合、対物レンズ２は、先端部周面にネジ部２ｂが形成されている。また、シリコン保持具８の円筒状本体８ａの開口部内周面には、対物レンズ２側のネジ部２ｂに対応するネジ部８ｈが形成され、このネジ部８ｈを対物レンズ２側のネジ部２ｂにねじ込むことにより、シリコン保持具８を対物レンズ２先端部に固定可能にしている。
【００３４】
このようにすれば、シリコン保持具８の円筒状本体８ａの開口部内周面のネジ部８ｈを対物レンズ２の先端部周面にネジ部２ｂにねじ込むことにより対物レンズ２の先端部をシリコン保持具８の中空部に挿入した状態で固定することができる。この場合も、シリコン保持具８のねじ込みを緩めることで、シリコン保持具８を対物レンズ２から簡単に取外すこともできる。  
なお、シリコン保持具８の対物レンズ２への固定は、上述した固定方法以外でもクリックを用いたり、保持具にすり割りを設け、締ヤトイ構造により固定する等の方法も可能である。
【００３５】
次に、このように構成した対物レンズ２を用いて、実際の校正作業の手順を図７に示すフローチャートにしたがい説明する。
【００３６】
まず、ステップ７０１で、シリコン保持具８の円筒状本体８ａの底部８ｂにシリコンチップ９を搭載し、このようなシリコン保持具８を対物レンズ２に固定する。この場合、シリコン保持具８の固定方法は、上述した各種の方法がある。
【００３７】
次に、ステップ７０２で、試料台３上に校正用基準サンプル１１を載置する。この場合、校正用基準サンプル１１は、校正用基準サンプル１１の表面に例えば線状のＣｒパターン等が形成されたものが用いられる。また、校正用基準サンプル１１は、赤外光を反射するものであれば、特に赤外顕微鏡用として用意したものでなく、一般の顕微鏡などの校正用基準サンプルも使用可能である。
【００３８】
この場合、ステップ７０１とステップ７０２の順序は逆になっても問題ない。
【００３９】
次に、ステップ７０３で、試料台３をＺ軸方向に移動して校正用基準サンプル１１の表面に焦点を合わせる。そして、ステップ７０４に進み、校正する項目に合わせる。例えば、倍率を校正する場合は、校正用基準サンプル１１の２次元情報を取得する。この場合、赤外光源５からの赤外光が、赤外顕微鏡部１より対物レンズ２及びシリコンチップ９を透過して校正用基準サンプル１１上に照射する。また、校正用基準サンプル１１で反射した赤外光を、対物レンズ２及び赤外顕微鏡部１を介してＣＣＤカメラ６により撮像する。
【００４０】
この場合、対物レンズ２を透過した赤外光は、シリコンチップ９を透過して校正用基準サンプル１１上に照射されるが、この状態で、対物レンズ２は、球面収差が設計上最も小さい値になっているので、ＣＣＤカメラ６より収差のない校正に必要な良好な画像を取得できる。
【００４１】
次に、ステップ７０５で、制御部７によりＣＣＤカメラ６で撮像された画像から校正用基準サンプル１１上の線状パターンの線幅などの２次元情報を取得する。制御部７は、取得された２次元情報について解析ソフト等を用いて予め用意された基準値（基準サンプルの公称値）と比較し、これらの比較結果から赤外顕微鏡の校正情報を求め、この校正情報を不図示の記憶手段に記憶する。
【００４２】
したがって、このようにすれば、シリコンを透過した際に発生する収差(球面収差)を補正するように設計された対物レンズ２に対し、シリコンチップ９を保持したシリコン保持具８を取付け、対物レンズ２よりシリコンチップ９を介して校正用基準サンプル１１に赤外光を照射し、その反射光をＣＣＤカメラ６により撮像するようにしたので、ＣＣＤカメラ６より収差のない校正に必要な良好な画像を取得でき、この画像に基づいた２次元情報から信頼性の高い校正情報を得ることができる。この場合、シリコンチップ９を保持したシリコン保持具８は、対物レンズ２に対して着脱可能とし、この着脱を容易にできるので、校正作業を簡単に行なうこともできる。また、校正作業に使用される校正用基準サンプル１１として、特別なものを用意する必要がなく、一般に顕微鏡などの校正用基準サンプルを使用できるので、経済的にも有利にできる。さらに、シリコンチップ９は、少なくとも一方の面に反射防止コート９ａが施されているので、シリコンチップ９面での反射による光量ロス、干渉を低減することができ、より精度の高い校正を実現可能となる。
【００４３】
（変形例１）
上述した実施の形態では、倍率を校正する場合を述べたが、例えば、高さ測定値の校正をする場合にも適用できる。この場合、校正を行なう赤外顕微鏡として、赤外共焦点顕微鏡が対象となる。また、校正用基準サンプルとしては、３次元情報を取得するため図８に示すように表面に凹凸部１９ａを形成した基準段差サンプル１９が使用される。この基準段差サンプル１９には、例えばブロックゲージ段差サンプル等が用いられる。また、この基準段差サンプル１９は、赤外光を反射するものであれば、特に赤外顕微鏡用に用意したものはなく、一般の顕微鏡用等の校正用基準サンプルが使用可能である。
【００４４】
（変形例２）
上述した実施の形態では、シリコン保持具８内の底部８ｂの面上にシリコンチップ９を載せただけの構成としたが、例えば、図９に示すようにシリコン保持具８内の底部８ｂの面上にシリコンチップ９を接着時の応力変化が非常に小さいシリコン系接着剤２０により固定することも可能である。このようにすると、シリコンチップ９がシリコン保持具８内に安定して保持されるので、シリコン保持具８の取り扱いがより容易となる。特に、シリコンチップ９が厚さが極めて薄いような場合に有効である。
【００４５】
(変形例３)
上述した実施の形態では、シリコン保持具８を対物レンズ２の先端部に取付けるようにしたが、例えば、図１０に示すようにシリコンチップ９を載置したシリコン保持具２１を校正用基準サンプル１１に固定できるようにしてもよい。この場合、シリコン保持具２１は、開口部２１ａを有するシリコンチップ載置面２１ｂの周縁に沿って突壁２１ｃを有し、この突壁２１ｃ内に校正用基準サンプル１１を固定し、対物レンズ２より照射される赤外光をシリコンチップ９及び開口部２１ａを介して校正用基準サンプル１１に集光し、その反射光を開口部２１ａ、シリコンチップ９を介して対物レンズ２に入射させるようにしている。
【００４６】
また、例えば、図１１に示すようにシリコンチップ９を載置したシリコン保持具２２を校正用基準サンプル１１を載置する試料台３上に配置するようにしてもよい。この場合、シリコン保持具２２は、開口部２２ａを有するシリコンチップ載置面２２ｂの周縁に沿って突壁２２ｃを有し、この突壁２２ｃの先端部を試料台３上に載置するとともに、突壁２２ｃ内に校正用基準サンプル１１を配置させ、対物レンズ２より照射される赤外光をシリコンチップ９及び開口部２２ａを介して校正用基準サンプル１１に集光し、その反射光を開口部２２ａ、シリコンチップ９を介して対物レンズ２に入射させるようにしている。
【００４７】
これらの構成とすれば、校正用基準サンプル１１の装着が更に簡単にできるので、特に複数の対物レンズに対する校正を行うような場合に、作業が容易となる。
【００４８】
(変形例４)
上述した実施の形態では、シリコンチップ９を使用したが、これに代わってガラス等の光学部材を用いてもよい。この時、ガラスの厚さは、単に屈折率の比率で簡易的に設定することも可能であるが、正確には、光学シミュレーション等により精密に設計される。このようなガラス等の光学部材を用いると、加工が容易なため、特に高精度な平面度などが必要な場合に有利であり、また、入手性にも優れている。
【００４９】
なお、このようなガラス等の光学部材についても、シリコンチップ９と同様に赤外光の反射防止処理を施したり、シリコン保持具２２に相当する保持具に接着固定したりすることができる。
【００５０】
(変形例５)
上述した実施の形態では、予め球面収差の補正した対物レンズ２を使用した例を述べたが、例えば図１２で示すように球面収差の補正量を調整可能とした対物レンズ２３を使用することも可能である。この対物レンズ２３は、補正環２４を有していて、この補正環２４を回すことにより対物レンズ２３内部の不図示のレンズ群の間隔を調整し、球面収差の補正量を調整可能としたものである。この時、調整可能な範囲は、少なくともシリコン基板厚１００〜７００μｍをカバーするように設計されており、調整量は対物レンズ２３及び補正環２４に付された目盛（不図示）にしたがって操作することで適正な位置に設定可能となっている。また、対物レンズ２３は、特にＮＡが大きいものでは、シリコン厚により球面収差量が大きくなることから、例えば、前記赤外共焦点顕微鏡のように、より高精度な性能が要求されるものでは、設計厚に対して±１００μｍ程度に使用可能な範囲が制限される場合がある。
【００５１】
(変形例６)
上述した実施の形態では、赤外顕微鏡として、落射照明用の赤外光源５を使用した反射タイプのものを説明したが、透過照明用の赤外光源を使用した透過タイプのものであっても構わない。その場合、透過照明用の赤外光源からシリコンチップ９を透過して対物レンズ２に入射される赤外光の経路は片道となるため、対物レンズ２の設計及びシリコンチップ９の厚さなどを透過観察用に設計したものを使用する必要がある。また、校正用基準サンプル１１は、透過観察に適したものが使用される。
【００５２】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。
【００５３】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施の形態が適用される赤外顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２】第１の実施の形態に用いられる対物レンズの概略構成を示す図。
【図３】第１の実施の形態に用いられるシリコンチップの概略構成を示す図。
【図４】第１の実施の形態に用いられるシリコン保持具の概略構成を示す図。
【図５】第１の実施の形態に用いられる異なるシリコン保持具の概略構成を示す図。
【図６】第１の実施の形態に用いられるさらに異なるシリコン保持具の概略構成を示す図。
【図７】第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。
【図８】第１の実施の形態の変形例１に用いられる基準段差サンプルの概略構成を示す図。
【図９】第１の実施の形態の変形例２の概略構成を示す図。
【図１０】第１の実施の形態の変形例３の概略構成を示す図。
【図１１】第１の実施の形態の変形例３の概略構成を示す図。
【図１２】第１の実施の形態の変形例５の概略構成を示す図。
【図１３】従来の赤外顕微鏡の一例の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１…赤外顕微鏡部、２…対物レンズ
２ａ…先端部端面、２ｂ…ネジ部
３…試料台、４…試料、５…赤外光源
６…ＣＣＤカメラ、７…制御部
７１…モニタ、８…シリコン保持具
８ａ…円筒状本体、８ｂ…底部
８ｃ、８ｄ…透孔、８ｆ…段部、８ｇ…ネジ穴
８ｈ…ネジ部、９…シリコンチップ
９ａ…反射防止コート、１０…固定ネジ
１０ａ…ネジ本体、１０ｂ…ツマミ
１１…校正用基準サンプル、１１ａ…ガラス基板
１９…基準段差サンプル、１９ａ…凹凸部
２０…シリコン系接着剤、２１…シリコン保持具
２１ａ…開口部、２１ｂ…シリコンチップ載置面
２１ｃ…突壁、２２…シリコン保持具
２２ａ…開口部、２２ｂ…シリコンチップ載置面
２２ｃ…突壁、２３…対物レンズ、２４…補正環
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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