(57)【要約】【課題】暗視野照明の偏光状態を簡易な構成で容易に変更することが可能な顕微鏡、対物レンズユニット及び対物レンズアダプタを提供する。【解決手段】顕微鏡１の対物レンズ鏡筒２０に、この対物レンズ鏡筒２０の側面に沿って対物レンズ鏡筒２０の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路を成す空間３１ａ〜３１ｄを形成する対物レンズアダプタ３０を設け、この対物レンズアダプタ３０によって暗視野照明光路上に偏光光学素子５０ａ〜５０ｄを支持する。【選択図】図３
2007163553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗視野照明光を発生させる光源と、
前記暗視野照明光を、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路へと導く第１の照明光ガイド部材と、
前記暗視野照明光路を通る暗視野照明光を、前記対物レンズの視野へと導く第２の照明光ガイド部材と、
前記暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、
を備えることを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記対物レンズ鏡筒の外周に設けられ前記第２の照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を備え、
該照明光ガイド支持部は、該対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して前記暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に前記偏光光学素子を支持する、
ことを特徴とする請求項１に記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記照明光ガイド支持部は、前記対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタであることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記対物レンズ用アダプタが、顕微鏡本体に支持された前記対物レンズ鏡筒に取り付けられることによって支持されることを特徴とする請求項３に記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記照明光ガイド支持部が顕微鏡本体に支持され、前記対物レンズ鏡筒が前記照明光ガイド支持部の中に挿入されて支持されることを特徴とする請求項２に記載の顕微鏡。
【請求項６】
前記偏光光学素子は、少なくともλ／２波長板及びλ／４波長板のいずれかを含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の顕微鏡。
【請求項７】
明視野照明光を前記対物レンズに入射させるための偏光ビームスプリッタをさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の顕微鏡。
【請求項８】
前記偏光光学素子に代えて、拡散板を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の顕微鏡。
【請求項９】
対物レンズとこの対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒とを含む、顕微鏡のための対物レンズユニットであって、
前記顕微鏡から受光した暗視野照明光を、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に通す暗視野照明光路を有し、
前記暗視野照明光路を通る暗視野照明光を、前記対物レンズの視野へと導く照明光ガイド部材と、
前記暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、
を備えることを特徴とする対物レンズユニット。
【請求項１０】
前記対物レンズ鏡筒の外周に設けられ前記照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を備え、
該照明光ガイド支持部は、該対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して前記暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に前記偏光光学素子を支持する、
ことを特徴とする請求項９に記載の対物レンズユニット。
【請求項１１】
前記照明光ガイド支持部は、前記対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタであることを特徴とする請求項９に記載の対物レンズユニット。
【請求項１２】
前記偏光光学素子は、少なくともλ／２波長板及びλ／４波長板のいずれかを含む請求項９〜１１のいずれか一項に記載の対物レンズユニット。
【請求項１３】
前記偏光光学素子に代えて、拡散板を備えることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の対物レンズユニット。
【請求項１４】
顕微鏡の対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒の外周に設けられ、暗視野照明光を前記対物レンズの視野へと導くための対物レンズ用アダプタであって、
該対物レンズ鏡筒との間に空間を形成し、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路とするとともに、
前記暗視野照明光路を通る暗視野照明光を前記対物レンズの視野へと導く照明光ガイド部材と、
前記暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、
を支持することを特徴とする対物レンズ用アダプタ。
【請求項１５】
顕微鏡本体に支持された前記対物レンズ鏡筒に取り付けられることによって支持されることを特徴とする請求項１４に記載の対物レンズ用アダプタ。
【請求項１６】
顕微鏡本体に支持され、内部に挿入される前記対物レンズ鏡筒を支持することを特徴とする請求項１４に記載の対物レンズ用アダプタ。
【請求項１７】
前記偏光光学素子は、少なくともλ／２波長板及びλ／４波長板のいずれかを含む請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の対物レンズ用アダプタ。
【請求項１８】
前記偏光光学素子に代えて、拡散板を備えることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の対物レンズ用アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に半導体製造工程でウエハの検査を行う外観検査装置などに使用される顕微鏡やその対物レンズユニットに関し、特にこのような顕微鏡の照明光学系の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の工程を経て製造される半導体製造においては、全工程の途中においてウエハ上に形成されるパターンの外観検査が行われる。外観検査は、ウエハ表面の光学画像を顕微鏡で捉えてその画像信号を処理して欠陥を検出するのが通常である。
一般の外観検査に使用される顕微鏡は、対象表面を垂直方向から照明してその反射光の像を捕らえる明視野式顕微鏡であるが、照明光を直接捕らえない暗視野式顕微鏡も使用されている。暗視野式顕微鏡の場合、対象表面を斜め方向から照明することにより正反射は検出せず散乱光を検出するため、欠陥部分による散乱光を大きな強度で捉えることが可能であり微細な欠陥の検出に適している。
【０００３】
図１は、従来の暗視野式顕微鏡の概略構成図である。顕微鏡１は、試料２を保持するステージ３と、顕微鏡１のレボルバ（図示せず）等に保持される対物レンズ鏡筒２０と、対物レンズ鏡筒２０内に収容される対物レンズ（図示せず）により投影される試料２の表面の光学像を捉えるＴＤＩカメラ等の撮像部６０とを備える。
顕微鏡１はさらに、試料２を照明する暗視野照明系として、光源８１と、光源８１の照明を平行光束とする集光レンズ８２と、ドーナツ状の平行光束を作るための暗視野照明フィルタ８３と、外側部分ではドーナツ状の平行光束を反射して対物レンズの光軸Ｘと平行な光束にして対物レンズの周辺へと導く一方で内側部分では対物レンズの光軸Ｘの周辺の光束を透過させるリングミラー８４と、対物レンズの周辺へ導かれた平行光束を反射して、対物レンズ鏡筒２０の外側から光軸Ｘに対して斜めに対物レンズの視野へと導くミラー８５を備える。
【０００４】
さらに近年では、明視野照明と暗視野照明の両方を備える顕微鏡も提案されている（例えば下記特許文献１〜３）。図２に明視野照明及び暗視野照明を両方備える従来の顕微鏡の概略構成図を示す。
図２に示す顕微鏡１は、上記説明した構成に加えて明視野照明系を備える。外観検査装置などに使用される反射顕微鏡では、明視野照明系を、明視野照明源７と、偏光ビームスプリッタ８と、λ／４波長板９とで構成することが一般的である。
偏光ビームスプリッタ８は、明視野照明源７による照明光を反射して対物レンズの光軸Ｘと平行な光束とし対物レンズ鏡筒２０内へ導くことによって明視野落射照明を実現するとともに、対物レンズからの投影光を透過させる。
またλ／４波長板９は、偏光ビームスプリッタ８を反射した直線偏光の照明光を円偏光にするとともに、試料で反射して対物レンズに投影される円偏光の投影光を直線偏光にして偏光ビームスプリッタ８を通過させる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０１４０６号公報
【特許文献２】特開２００４−１０１４０３号公報
【特許文献３】特開２００３−１４９１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
暗視野照明のように試料２の表面を斜めに照明する場合、一般に、試料表面に存在する薄膜の厚さや屈折率または表面の粗さによって、Ｐ波成分に関する反射率とＳ波成分に関する反射率と間の反射率比が変動する。このような特性を利用すれば、半導体ウエハの外観検査においてウエハ表面に形成された絶縁層などの薄膜の特性情報を得ることが可能となる。したがって、暗視野照明光を偏光し、さらに自由に偏光状態を変えることができれば好適である。このためには、例えば上記の図１に示すように暗視野照明光の光路上にλ／４波長板やλ／２波長板などの偏光光学素子８６を挿入する必要がある。
しかしながら、このような偏光光学素子８６を、例えば既存の顕微鏡１本体内に組み込み、かつ例えば組み込んだ波長板の方向を変更できるようにして偏光状態を自由に変えることができる機構を顕微鏡１本体内に設けることは、通常、顕微鏡１内の空きスペースがないため困難である。またこれらの機構を組み込んで顕微鏡１を構成すると装置の大型化及び複雑化を招く。
【０００７】
また、図２に示す顕微鏡１のように明視野照明を備える場合には、暗視野照明光が試料で反射した反射光を対物レンズが投影した投影光がλ／４波長板９と偏光ビームスプリッタ８を経由することになる。近年、顕微鏡用の照明光源としてＬＤ（レーザーダイオード）が使用されているが、ＬＤは初めから直線偏光された光を発光するので、試料２で反射してλ／４波長板９を通過した暗視野照明光は円偏光となり、偏光ビームスプリッタ８を通過する際に光量ロスが生じる。これを防止するためには、暗視野照明光の光路上にλ／４波長板を挿入する必要があるがこれは上記と同様の問題を招く。
【０００８】
上記の問題点に鑑み、本発明は、暗視野照明の偏光状態を簡易な構成で容易に変更することが可能な顕微鏡、対物レンズユニット及び対物レンズアダプタ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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明では、顕微鏡に設けられる対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路を形成して、この暗視野照明光路上に偏光光学素子を設ける。
すなわち、本発明の第１形態によれば、暗視野照明光を発生させる光源と、暗視野照明光を、対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路へと導く第１の照明光ガイド部材と、暗視野照明光路を通る暗視野照明光を、対物レンズの視野へと導く第２の照明光ガイド部材と、暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、を備える顕微鏡が提供される。
ここで、第２の照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を対物レンズ鏡筒の外周に設け、この照明光ガイド支持部が、対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に偏光光学素子を支持することとしてよい。この照明光ガイド支持部は、対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタとしてよい。
【００１０】
ここで、対物レンズ用アダプタを顕微鏡本体に支持された対物レンズ鏡筒に取り付けられるように構成されてもよいが、反対に顕微鏡本体が照明光ガイド支持部を支持し、照明光ガイド支持部の中に対物レンズ鏡筒を挿入して支持してもよい。
偏光光学素子は、少なくともλ／２波長板及びλ／４波長板のいずれかを含んでよく、偏光光学素子に代えて拡散板を備えてもよい。
また、顕微鏡は落射照明を前記対物レンズに入射させるための偏光ビームスプリッタを備えた明視野照明系を備えてもよい。
【００１１】
また、本発明の第２形態によれば、対物レンズとこの対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒とを含む顕微鏡用対物レンズユニットであって、顕微鏡から受光した暗視野照明光を対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に通す暗視野照明光路を有し、この暗視野照明光路を通る暗視野照明光を対物レンズの視野へと導く照明光ガイド部材と、暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子と、を備える対物レンズユニットが提供される。
【００１２】
この対物レンズユニットの対物レンズ鏡筒の外周に、照明光ガイド部材を支持する照明光ガイド支持部を設けてよい。そしてこの照明光ガイド支持部が対物レンズ鏡筒との間に空間を形成して暗視野照明光路を成すとともに、この暗視野照明光路上に偏光光学素子を支持することとしてよい。この照明光ガイド支持部は、対物レンズ鏡筒の外周に取り外し可能に設けられる対物レンズ用アダプタとしてよい。
【００１３】
また、本発明の第３形態によれば、顕微鏡の対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒の外周に設けられ、暗視野照明光を対物レンズの視野へと導くための対物レンズ用アダプタが提供される。そして、この対物レンズ用アダプタは、対物レンズ鏡筒との間に空間を形成し対物レンズ鏡筒の側面に沿って該鏡筒の一端から他端に向かう方向に延びる暗視野照明光路とするとともに、暗視野照明光路を通る暗視野照明光を前記対物レンズの視野へと導く照明光ガイド部材と暗視野照明光路上に設けられる偏光光学素子とを支持するように構成される。
【発明の効果】
【００１４】
偏光光学素子を、対物レンズ鏡筒の側面に沿う暗視野照明光路上に設けることによって、顕微鏡内の設置スペースの有無に関わらず既存の顕微鏡に設置することが可能となる。
また、偏光光学素子を支持する対物レンズ用アダプタを、対物レンズ鏡筒に取り付ける構成にすることによって、簡易に対物レンズアダプタを交換して暗視野照明光の偏光状態を変えることが可能となる。またアダプタのような構成にしなくとも対物レンズ鏡筒に設けることによって、対物レンズ鏡筒とともに交換することによっても暗視野照明光の偏光状態を変えることが可能となる。
【００１５】
さらに、上記の対物レンズ用アダプタや照明光ガイド支持部が、対物レンズの視野へと導く第２の照明光ガイド部材と偏光光学素子との両方を支持する構成にすることにより、これらを支持する支持手段を別々に設けることにより生じる部品点数の増加及び光軸調整の煩雑を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図３は、本発明による暗視野式顕微鏡の実施例を備えた外観検査装置の概略構成図である。なお本発明による顕微鏡は、半導体製造工程において使用される、半導体ウエハ上に形成されたパターンの画像信号を取得して、この画像信号を処理することによって欠陥を検出する外観検査装置において、ウエハ上に形成されたパターンを投影して投影された画像の画像信号を得るために特に好適に利用可能であり、以下、半導体ウエハ上に形成されたパターンの欠陥を検査する半導体ウエハ用外観検査装置に使用される顕微鏡を例として説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、半導体メモリ用フォトマスクや液晶表示パネルなどの外観検査装置に使用される顕微鏡や、広く一般の暗視野式顕微鏡にも利用可能である。
【００１７】
図３に示すように、外観検査装置は、試料である半導体ウエハ２の表面の画像信号を得る顕微鏡１と、取得した画像信号を処理することによって欠陥を検出する欠陥検出部９０とを備えて構成される。
欠陥検出部９０は、顕微鏡１により得た半導体ウエハ２の表面のアナログ画像信号を処理して多値のディジタル画像データに変換する画像信号処理回路９１と、ディジタル画像信号を処理して、例えばウエハ２上に形成されたパターンの同一部分を比較して相違する部分を欠陥として検出する画像データ処理回路９２と、データ処理のために画像データを記憶する画像データメモリ９３と、を備えて構成される。
【００１８】
顕微鏡１は、試料２を保持するステージ３と、顕微鏡１のレボルバ（図示せず）等に保持される対物レンズユニット１０と、後述するように対物レンズユニット１０に含まれる対物レンズ鏡筒２０内に収容される対物レンズ（図示せず）により結像される試料２の表面の光学像を捉えるＴＤＩカメラ等の撮像部６０とを備え、さらに、明視野照明源７と、偏光ビームスプリッタ８と、λ／４波長板９とで構成される明視野照明系を備える。
対物レンズユニット１０は、対物レンズ鏡筒２０に対物レンズ用アタッチメント３０を取り付けて構成され、円筒状の対物レンズ鏡筒２０の側面（外壁）と対物レンズ用アタッチメント３０の内壁との間に、暗視野照明光が通過する暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄとなる空間が形成される。
【００１９】
顕微鏡１はさらに、試料２を照明する暗視野照明系として、複数のレーザーダイオード（ＬＤ）４ａ〜４ｄからなる光源と、レーザーダイオード４ａ〜４ｄからの照明光をそれぞれ平行光束とする複数の集光レンズ５ａ〜５ｄと、平行光束となった照明光を反射して、対物レンズ鏡筒２０と対物レンズ用アタッチメント３０との間に形成された暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄにそれぞれ導く第１照明光ガイド部材６ａ〜６ｄとを備える。第１照明光ガイド部材６ａ〜６ｄとして、例えばミラーやプリズムなどの反射光学素子や、光ファイバーを使用してよい。図４の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、レーザーダイオード４ａ〜４ｄ及び第１照明光ガイド部材６ａ〜６ｄの配置例を説明する。
【００２０】
図４の（Ａ）に示す立面図のとおり、複数のレーザーダイオード４ａ〜４ｄは、対物レンズ鏡筒２０内の対物レンズの光軸Ｘと平行な１つの平面に垂直な方向にその光軸を向けるように方向付けられ、かつ光軸と平行な中心軸Ｙを中心とする円周上に９０度の角度差を隔てて等間隔に配置される。
第１照明光ガイド部材６ａ〜６ｄは、レーザーダイオード４ａ〜４ｄが配置される平面と４５度の角度をなす平面と各ダイオード４ａ〜４ｄの光軸との交点上にそれぞれ設けられ、レーザーダイオード４ａ〜４ｄの発光光の進行方向を、対物レンズの光軸Ｘの方向と平行となるように変更し、各暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄへとそれぞれ導く。
【００２１】
例えば、各ガイド部材６ａ〜６ｄをミラーやプリズムなどの反射光学素子で実現する場合には、各ガイド部材６ａ〜６ｄをその反射面がレーザーダイオード４ａ〜４ｄの光軸と４５度の角度をなすように方向付け、各ガイド部材６ａ〜６ｄによってレーザーダイオード４ａ〜４ｄの発光光を、対物レンズの光軸Ｘの方向へと反射する。
このように、レーザーダイオード４ａ〜４ｄ及び第１照明光ガイド部材６ａ〜６ｄを配置することによって、レーザーダイオード４ａ〜４ｄの照明光を、円筒状の対物レンズ鏡筒２０の側面に沿う位置及び方向に方向付け、対物レンズ鏡筒２０の側面と対物レンズ用アタッチメント３０の内壁との間に形成された各暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄへとそれぞれ導く。
【００２２】
なお、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示す配置例では、第１照明光ガイド部材６ａ〜６ｄを経由したレーザーダイオード４ａ〜４ｄの照明光の光軸は、対物レンズの光軸Ｘを中心として９０度の方位差を隔てた位置に配置され、これら照明光は、後述する第２ガイド部材５０ａ〜５０ｄによって対物レンズの視野に導かれたとき、対物レンズの視野を各々９０度ずつ異なる方位から照明する暗視野照明光となる。
なお、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示すレーザーダイオード４ａ〜４ｄ及び第１照明光ガイド部材６ａ〜６ｄの配置はあくまで例示であり、他の配置を採用することも可能である。
【００２３】
図３に戻り、対物レンズ用アタッチメント３０は、その内壁と対物レンズ鏡筒２０の外壁との間に形成された暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄに導かれたレーザーダイオード４ａ〜４ｄの照明光を、それぞれ対物レンズの視野へと導く第２照明光ガイド部材５０ａ〜５０ｄを備える（ガイド部材５０ｂ、５０ｄは不図示）。ガイド部材５０ａ〜５０ｄは、例えばミラーやプリズムなどの反射光学素子や、光ファイバーを使用してよい。
【００２４】
対物レンズ用アタッチメント３０は、さらに暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄの光路上に偏光光学素子５１ａ〜５１ｄをそれぞれ備える（５１ｂ、５１ｄは不図示）。したがって、暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄに導かれたレーザーダイオード４ａ〜４ｄの照明光は、偏光光学素子５１ａ〜５１ｄをそれぞれ通過する。
偏光光学素子５１ａ〜５１ｄは例えばλ／４波長板としてよい。レーザーダイオードから生じた直線偏光の照明光はλ／４波長板を通過することによって円偏光となり、試料２で反射して対物レンズにより投影された投影光がλ／４波長板９を通過して直線偏光となる。これによって投影光は偏光ビームスプリッタ８をロスなく通過することができる。
したがって、偏光光学素子５１ａ〜５１ｄとしてλ／４波長板を備える対物レンズ用アタッチメント３０を対物レンズ鏡筒２０に取り付けるだけで、直線偏光のレーザーダイオード光源を暗視野照明に使用した際に生じる偏光ビームスプリッタ８による光量ロスを、容易に回避することが可能となる。
【００２５】
偏光光学素子５１ａ〜５１ｄは例えばλ／２波長板としてよい。直線偏光のレーザーダイオードからの照明光はλ／２波長板を通過することによって偏光面の方向が変わるので、偏光光学素子５１ａ〜５１ｄとしてλ／２波長板を備える対物レンズ用アタッチメント３０を対物レンズ鏡筒２０に取り替えるだけで、試料２を照明する照明光の偏光方向（Ｓ波及びＰ波）を容易に変更することが可能となる。
無偏光の光源を暗視野照明光４ａ〜４ｄに使用するとともに、偏光板を偏光光学素子５１ａ〜５１ｄに使用してよい。
【００２６】
対物レンズ用アタッチメント３０は、偏光光学素子５１ａ〜５１ｄに代えて又はこれに加えて、暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄ上に拡散板を備えてもよい。例えば、照明光源としてレーザーダイオードを用いた場合には面内均一性が悪く、光束の周辺部で光量落ちがありまた素子による光量のバラツキもある。拡散板を設けることによって対物レンズ視野内の光量の均一化を図ることが可能となる。また対物レンズ用アタッチメント３０に拡散板を設けることにより、試料２のすぐ近くで照明光を拡散することが可能となり照明光の余計な散乱を回避することが可能となる。また拡散板を使用することによって、光ファイバーを用いる場合と比較して偏光面の保存が容易である。
【００２７】
図５の（Ａ）は本発明による対物レンズユニット１０の第１実施例の上面図であり、図５の（Ｂ）は図５の（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、図５の（Ｃ）は図５の（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
対物レンズユニット１０は、対物レンズを収容する対物レンズ鏡筒２０と、顕微鏡本体１のレボルバ（図示せず）等に支持されるとともに対物レンズ鏡筒２０を固定支持する外筒４０と、対物レンズ鏡筒２０に支持される筒状の対物レンズ用アダプタ３０と、を備えて構成される。
【００２８】
図５の（Ｂ）に示すように、外筒４０には顕微鏡本体１のレボルバ（図示せず）等に取り付けるための取り付け基部４４が形成され、またＢ−Ｂ断面において対物レンズ鏡筒２０の側面（外壁）に摺接する内径を有する凸部４２が形成される。対物レンズ鏡筒２０は外筒４０の中に挿入されネジ４３ａ及び４３ｂなどの固定部品によって外筒４０に固定される。
また、対物レンズ用アダプタ３０もまたＢ−Ｂ断面において対物レンズ鏡筒２０の側面（外壁）に摺接する内径を有する凸部３２が形成される。そして、対物レンズ用アダプタ３０はその中に対物レンズ鏡筒２０が挿入されるように対物レンズ鏡筒２０に取り付けられ、ネジ３３ａ及び３３ｂなどの固定部品によって対物レンズ鏡筒２０に固定される。
したがって、対物レンズ用アダプタ３０は、対物レンズ鏡筒２０を顕微鏡本体１本体から取り外すことなく容易に着脱可能であり、また既存の対物レンズ鏡筒２０に合わせて作ることも容易である。
【００２９】
一方で図５の（Ｃ）に示すＣ−Ｃ断面では、外筒４０は、凸部４２より大きな内径を有するように形成されて対物レンズ鏡筒２０の外壁との間に空間を設けて、暗視野照明光路４１ａ〜４１ｄを形成する。
同様に対物レンズ用アダプタ３０も、凸部３２より大きな内径を有するように形成されて、対物レンズ鏡筒２０の外壁との間に空間を設けて、暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄを形成する。このようにして、対物レンズ鏡筒２０の側面にそって鏡筒の一端（取り付け端側）から他端（対物側）に向かう方向に延びる暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄ、４１ａ〜４１ｄが形成される。
そして対物レンズ用アダプタ３０は、暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄ上に、偏光光学素子５１ａ〜５１ｄを支持するとともに、暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄの出口４５付近に、第２照明光ガイド部材５０ａ〜５０ｄを支持する。
【００３０】
図６の（Ａ）は本発明による対物レンズユニットの第２実施例を、図５の（Ａ）に示すＢ−Ｂ断面と同じ断面からみた断面図であり、図６の（Ｂ）は同じようにＣ−Ｃ断面と同じ断面からみた断面図である。本実施例の平面図は図５の（Ａ）と同様であるため記載を省略する。
本実施例では、対物レンズユニット１０が、対物レンズ鏡筒２０と、顕微鏡本体１のレボルバ（図示せず）等に支持されかつ対物レンズ鏡筒２０を支持する筒状の対物レンズ用アダプタ３０とを備えて構成される。
【００３１】
図６の（Ａ）に示すように、対物レンズ用アダプタ３０には顕微鏡本体１のレボルバ（図示せず）等に取り付けるための取り付け基部３４が形成され、またＢ−Ｂ断面において対物レンズ鏡筒２０の側面（外壁）に摺接する内径を有する凸部３２が形成される。対物レンズ鏡筒２０は対物レンズ用アダプタ３０の中に挿入され、ネジ３３ａ及び３３ｂなどの固定部品によって対物レンズ用アダプタ３０に固定される。
また、図６の（Ｂ）に示すＣ−Ｃ断面では、対物レンズ用アダプタ３０は、凸部３２より大きな内径を有するように形成されて対物レンズ鏡筒２０の外壁との間に空間を設けて、暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄを形成する。そして、暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄ上に、偏光光学素子５１ａ〜５１ｄを支持するとともに、暗視野照明光路３１ａ〜３１ｄの出口４５付近に、第２照明光ガイド部材５０ａ〜５０ｄを支持する。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、主に広く暗視野照明式顕微鏡に利用可能であるが、とくに半導体製造工程でウエハの検査を行う外観検査装置などに使用される顕微鏡やその対物レンズユニットに好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の暗視野式顕微鏡の概略構成図である。
【図２】明視野照明及び暗視野照明を両方備える従来の顕微鏡の概略構成図である。
【図３】本発明による暗視野式顕微鏡の実施例を備えた外観検査装置の概略構成図である。
【図４】（Ａ）は図３に示す複数の光源の配置例を示す立面図であり、（Ｂ）は複数の光源による各光束の位置関係を説明する斜視図である。
【図５】（Ａ）は本発明による対物レンズユニットの第１実施例の上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】（Ａ）は本発明による対物レンズユニットの第２実施例を、図５の（Ａ）に示すＢ−Ｂ断面と同じ断面からみた断面図であり、（Ｂ）は同じようにＣ−Ｃ断面と同じ断面からみた断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    顕微鏡
２    試料
３    ステージ
４ａ〜４ｄ    光源
５ａ〜５ｄ    集光レンズ
６ａ〜６ｄ    第１照明光ガイド部材
８    偏光ビームスプリッタ
９    λ／４波長板
１０    対物レンズユニット
２０    対物レンズ鏡筒
３０    対物レンズ用アダプタ
３１ａ〜３１ｄ    暗視野照明光路
５０ａ〜５０ｄ    第２照明光ガイド部材
５１ａ〜５１ｄ    偏光光学素子又は拡散板
【図１】
2007163553.tif 000003
【図２】
2007163553.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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