JP2002023063A - 紫外線顕微鏡及びその制御方法 - Google Patents
紫外線顕微鏡及びその制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 紫外線顕微鏡を用いて観察対象を撮像する際
に、紫外線の照射によって観察対象に生じるダメージを
低減することが可能な紫外線顕微鏡及びその制御方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 観察位置のサーチ段階において、ＤＵＶ
レーザ光の光路上にＮＤフィルタ１２を挿入し、その光
量を許容値内の所定の光量に低減し、ＤＵＶレーザ光の
ケーラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメ
ージを低減する。このとき、フレームレート制御部２１
によってＣＣＤカメラ１６のフレームレートを減速し、
アンプ回路１９によってＣＣＤカメラ１６による撮像画
像のアナログ画像信号を増幅し、階調シフト処理回路２
０によってデジタル信号化された画像の輝度階調を明る
い階調の側にシフトすることにより、モニタ２６に表示
される画像の明るさ及びコントラストを増大させて、Ｄ
ＵＶレーザ光の光量の低減に伴う画質の低下を補完す
る。
に、紫外線の照射によって観察対象に生じるダメージを
低減することが可能な紫外線顕微鏡及びその制御方法を
提供することを目的とする。 【解決手段】 観察位置のサーチ段階において、ＤＵＶ
レーザ光の光路上にＮＤフィルタ１２を挿入し、その光
量を許容値内の所定の光量に低減し、ＤＵＶレーザ光の
ケーラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメ
ージを低減する。このとき、フレームレート制御部２１
によってＣＣＤカメラ１６のフレームレートを減速し、
アンプ回路１９によってＣＣＤカメラ１６による撮像画
像のアナログ画像信号を増幅し、階調シフト処理回路２
０によってデジタル信号化された画像の輝度階調を明る
い階調の側にシフトすることにより、モニタ２６に表示
される画像の明るさ及びコントラストを増大させて、Ｄ
ＵＶレーザ光の光量の低減に伴う画質の低下を補完す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線顕微鏡及び
その制御方法に係り、特に紫外線を用いて試料を照明す
る紫外線顕微鏡及びその制御方法に関するものである。
その制御方法に係り、特に紫外線を用いて試料を照明す
る紫外線顕微鏡及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のＤＵＶ（Deep Ultra Violet Ray
s；深紫外線）レーザ顕微鏡は、光源としてＤＵＶレー
ザを用い、試料の観察手段として例えばＣＣＤ（Charge
CoupledDevice ）カメラや撮像管等の撮像装置を用い
ている。
s；深紫外線）レーザ顕微鏡は、光源としてＤＵＶレー
ザを用い、試料の観察手段として例えばＣＣＤ（Charge
CoupledDevice ）カメラや撮像管等の撮像装置を用い
ている。
【０００３】そして、光源としてのＤＵＶレーザから出
射した例えば波長２６６ｎｍのＤＵＶレーザ光を、ＤＵ
Ｖ専用の照明光学系を介して顕微鏡本体に導き、顕微鏡
本体に設置した試料をケーラー照明した後、その試料か
らのＤＵＶ反射光を、ＤＵＶ専用の観察用光学系を介し
てＣＣＤカメラ等の撮像装置に導いて、撮像するように
なっている。また、このＣＣＤカメラの撮像装置によっ
て撮像された画像を、パーソナルコンピュータに内蔵さ
れた画像処理基板に転送し、この画像処理基板において
所定の画像処理を施した後、パーソナルコンピュータに
接続したモニタ上に表示するようになっている。
射した例えば波長２６６ｎｍのＤＵＶレーザ光を、ＤＵ
Ｖ専用の照明光学系を介して顕微鏡本体に導き、顕微鏡
本体に設置した試料をケーラー照明した後、その試料か
らのＤＵＶ反射光を、ＤＵＶ専用の観察用光学系を介し
てＣＣＤカメラ等の撮像装置に導いて、撮像するように
なっている。また、このＣＣＤカメラの撮像装置によっ
て撮像された画像を、パーソナルコンピュータに内蔵さ
れた画像処理基板に転送し、この画像処理基板において
所定の画像処理を施した後、パーソナルコンピュータに
接続したモニタ上に表示するようになっている。
【０００４】そして、このようなＤＵＶレーザ顕微鏡に
おいては、従来のキセノン、ハロゲン、又は水銀ランプ
を光源として使用する可視光光学顕微鏡と比較すると、
２倍以上の高分解能が実現されるため、微細な試料の観
察に適している。従って、例えば最先端の半導体製造プ
ロセスにおける微細加工された半導体デバイスの微細パ
ターンの観察やその各種の測長その他の解析への利用が
期待されている。
おいては、従来のキセノン、ハロゲン、又は水銀ランプ
を光源として使用する可視光光学顕微鏡と比較すると、
２倍以上の高分解能が実現されるため、微細な試料の観
察に適している。従って、例えば最先端の半導体製造プ
ロセスにおける微細加工された半導体デバイスの微細パ
ターンの観察やその各種の測長その他の解析への利用が
期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ＤＵＶレーザ光顕微鏡を用いて、例えば半導体製造プロ
セス中の半導体デバイスの微細パターンを観察する過程
は、先ず観察対象となるデバイス表面にフォーカスを合
わせつつ所望の観察位置をサーチするサーチ段階と、こ
のサーチ段階によって確定した観察位置において最終的
な微フォーカス調整を行った後に、その観察位置の微細
パターンを撮像して所望の画像を取得する取得段階との
２段階に大別される。
ＤＵＶレーザ光顕微鏡を用いて、例えば半導体製造プロ
セス中の半導体デバイスの微細パターンを観察する過程
は、先ず観察対象となるデバイス表面にフォーカスを合
わせつつ所望の観察位置をサーチするサーチ段階と、こ
のサーチ段階によって確定した観察位置において最終的
な微フォーカス調整を行った後に、その観察位置の微細
パターンを撮像して所望の画像を取得する取得段階との
２段階に大別される。
【０００６】そして、これら観察位置のサーチ段階と画
像の取得段階との２段階の何れにおいても、観察対象で
ある半導体デバイスにはＤＵＶレーザ光がケーラー照明
されるため、ＤＵＶレーザ光による半導体デバイスの照
射面がＤＵＶレーザ光のもつ大きなエネルギーによって
ダメージを受ける恐れがある。特に、観察対象である半
導体デバイスが例えばフォト・レジストを塗布した半導
体ウェーハ等である場合には、フォト・レジストの感光
波長帯域（１９３ｎｍ〜３６５ｎｍのＵＶ帯域）とＤＵ
Ｖレーザ光の波長２６６ｎｍとが重なり合うため、フォ
ト・レジストは無視できないほど大きなダメージを受け
る。その結果、観察位置のサーチ段階や画像の取得段階
においてＤＵＶレーザ光が照射されたサーチ領域や観察
位置のフォト・レジストが損傷して、半導体デバイスの
不良箇所が発生し、製造歩留りの低下を招くことにな
る。
像の取得段階との２段階の何れにおいても、観察対象で
ある半導体デバイスにはＤＵＶレーザ光がケーラー照明
されるため、ＤＵＶレーザ光による半導体デバイスの照
射面がＤＵＶレーザ光のもつ大きなエネルギーによって
ダメージを受ける恐れがある。特に、観察対象である半
導体デバイスが例えばフォト・レジストを塗布した半導
体ウェーハ等である場合には、フォト・レジストの感光
波長帯域（１９３ｎｍ〜３６５ｎｍのＵＶ帯域）とＤＵ
Ｖレーザ光の波長２６６ｎｍとが重なり合うため、フォ
ト・レジストは無視できないほど大きなダメージを受け
る。その結果、観察位置のサーチ段階や画像の取得段階
においてＤＵＶレーザ光が照射されたサーチ領域や観察
位置のフォト・レジストが損傷して、半導体デバイスの
不良箇所が発生し、製造歩留りの低下を招くことにな
る。
【０００７】そして、このような大きなエネルギーをも
つＤＵＶレーザ光のケーラー照明によって生じる観察対
象の照射面におけるダメージの影響は、上記の観察位置
のサーチ段階とその観察位置における画像の取得段階と
を比較すると、前者のサーチ段階の方が大きい。これ
は、一般に観察位置のサーチ段階に要する時間がその観
察位置における画像取得段階に要する時間よりも長くな
ると共に、その際にＤＵＶレーザ光が照射する領域も広
くなることによるものと考えられる。
つＤＵＶレーザ光のケーラー照明によって生じる観察対
象の照射面におけるダメージの影響は、上記の観察位置
のサーチ段階とその観察位置における画像の取得段階と
を比較すると、前者のサーチ段階の方が大きい。これ
は、一般に観察位置のサーチ段階に要する時間がその観
察位置における画像取得段階に要する時間よりも長くな
ると共に、その際にＤＵＶレーザ光が照射する領域も広
くなることによるものと考えられる。
【０００８】そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされ
たものであり、紫外線顕微鏡を用いて観察対象を撮像す
る際に、紫外線の照射によって観察対象に生じるダメー
ジを低減することが可能な紫外線顕微鏡及びその制御方
法を提供することを目的とする。
たものであり、紫外線顕微鏡を用いて観察対象を撮像す
る際に、紫外線の照射によって観察対象に生じるダメー
ジを低減することが可能な紫外線顕微鏡及びその制御方
法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る紫外線顕微鏡及びその制御方法によって達成さ
れる。即ち、請求項１に係る紫外線顕微鏡は、紫外線を
用いて試料を照明し、この試料を撮像装置によって撮像
し、この撮像装置によって撮像された画像をモニタ上に
表示する紫外線顕微鏡であって、試料を照明する紫外線
の光量を低減する光量低減手段と、この光量低減手段に
よる低減光量に応じて、モニタ上に表示される画像の明
るさ及びコントラストを増大させる明るさ及びコントラ
スト増大手段と、を有することを特徴とする。
明に係る紫外線顕微鏡及びその制御方法によって達成さ
れる。即ち、請求項１に係る紫外線顕微鏡は、紫外線を
用いて試料を照明し、この試料を撮像装置によって撮像
し、この撮像装置によって撮像された画像をモニタ上に
表示する紫外線顕微鏡であって、試料を照明する紫外線
の光量を低減する光量低減手段と、この光量低減手段に
よる低減光量に応じて、モニタ上に表示される画像の明
るさ及びコントラストを増大させる明るさ及びコントラ
スト増大手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】このように請求項１に係る紫外線顕微鏡に
おいては、光量低減手段を有することにより、この光量
低減手段を用いて試料を例えばケーラー照明する紫外線
の光量を低減することが可能になるため、紫外線のケー
ラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージ
が低減される。このとき、紫外線の光量が低減すること
に伴って撮像画像の明るさ及びコントラストは低下する
ものの、この光量低減手段と共に明るさ及びコントラス
ト増大手段を有することにより、この明るさ及びコント
ラスト増大手段を用いてモニタ上に表示される画像の明
るさ及びコントラストを光量低減手段による低減光量に
応じて増大させ、紫外線の光量の低減に伴う撮像画像の
明るさ及びコントラストの低下が補完されることにな
る。
おいては、光量低減手段を有することにより、この光量
低減手段を用いて試料を例えばケーラー照明する紫外線
の光量を低減することが可能になるため、紫外線のケー
ラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージ
が低減される。このとき、紫外線の光量が低減すること
に伴って撮像画像の明るさ及びコントラストは低下する
ものの、この光量低減手段と共に明るさ及びコントラス
ト増大手段を有することにより、この明るさ及びコント
ラスト増大手段を用いてモニタ上に表示される画像の明
るさ及びコントラストを光量低減手段による低減光量に
応じて増大させ、紫外線の光量の低減に伴う撮像画像の
明るさ及びコントラストの低下が補完されることにな
る。
【００１１】このため、試料を撮像する際に長時間を要
する一方、観察時の程の高精度かつ高画質の画像が要求
されない観察位置のサーチ段階において、上記の光量低
減手段と明るさ及びコントラスト増大手段を作動させれ
ば、紫外線のケーラー照明によって生じる試料の照射面
におけるダメージが低減されると共に、試料の観察位置
をサーチする際に必要とされる程度の画質をもつ画像が
得られる。従って、確定した観察位置における画像の取
得段階において、極めて高精度かつ高画質の画像を取得
するために必要な十分に大きな紫外線の光量が要求され
ても、観察位置のサーチ段階とその観察位置における画
像の取得段階とを合わせた撮像過程全体において、紫外
線のケーラー照明によって試料の紫外線の照射面に生じ
るダメージは大幅に低減される。
する一方、観察時の程の高精度かつ高画質の画像が要求
されない観察位置のサーチ段階において、上記の光量低
減手段と明るさ及びコントラスト増大手段を作動させれ
ば、紫外線のケーラー照明によって生じる試料の照射面
におけるダメージが低減されると共に、試料の観察位置
をサーチする際に必要とされる程度の画質をもつ画像が
得られる。従って、確定した観察位置における画像の取
得段階において、極めて高精度かつ高画質の画像を取得
するために必要な十分に大きな紫外線の光量が要求され
ても、観察位置のサーチ段階とその観察位置における画
像の取得段階とを合わせた撮像過程全体において、紫外
線のケーラー照明によって試料の紫外線の照射面に生じ
るダメージは大幅に低減される。
【００１２】なお、上記請求項１に係る紫外線顕微鏡に
おいて、光量低減手段は、紫外線光量の低減率が連続的
に変化するフィルタ特性を有するフィルタを試料の種類
に応じて紫外線の光路上に挿入可能に設置され、明るさ
及びコントラスト増大手段は、上記のフィルタ特性に応
じてモニタ上に表示される画像の明るさ及びコントラス
トを変化させることが好適である（請求項２）。
おいて、光量低減手段は、紫外線光量の低減率が連続的
に変化するフィルタ特性を有するフィルタを試料の種類
に応じて紫外線の光路上に挿入可能に設置され、明るさ
及びコントラスト増大手段は、上記のフィルタ特性に応
じてモニタ上に表示される画像の明るさ及びコントラス
トを変化させることが好適である（請求項２）。
【００１３】この場合、試料の種類に応じて紫外線の光
量を低減するフィルタが光源から試料に至る間の紫外線
の光路に挿入されることにより、紫外線の発振条件を変
更することなくそのパワーを維持したまま、試料をケー
ラー照明する紫外線の光量が容易に低減される。しか
も、このフィルタが紫外線光量の低減率が連続的に変化
するフィルタ特性を有することにより、紫外線の光量を
低減する度合いも容易に制御される。また、明るさ及び
コントラスト増大手段は、上記のフィルタ特性に応じて
モニタ上に表示される画像の明るさ及びコントラストを
変化させることことにより、紫外線の光量の低減に伴う
撮像画像の明るさ及びコントラストの低下が容易に補完
される。
量を低減するフィルタが光源から試料に至る間の紫外線
の光路に挿入されることにより、紫外線の発振条件を変
更することなくそのパワーを維持したまま、試料をケー
ラー照明する紫外線の光量が容易に低減される。しか
も、このフィルタが紫外線光量の低減率が連続的に変化
するフィルタ特性を有することにより、紫外線の光量を
低減する度合いも容易に制御される。また、明るさ及び
コントラスト増大手段は、上記のフィルタ特性に応じて
モニタ上に表示される画像の明るさ及びコントラストを
変化させることことにより、紫外線の光量の低減に伴う
撮像画像の明るさ及びコントラストの低下が容易に補完
される。
【００１４】また、上記請求項２に係る紫外線顕微鏡に
おいて、光量低減手段は、試料上の観察したい所望の観
察位置をサーチするサーチ時に、光量低減率の高いフィ
ルタ特性のフィルタを紫外線の光路上に挿入し、サーチ
終了後の観察位置の本観察時に、光量低減率の低いフィ
ルタ特性のフィルタを紫外線の光路上に挿入することが
好適である（請求項３）。
おいて、光量低減手段は、試料上の観察したい所望の観
察位置をサーチするサーチ時に、光量低減率の高いフィ
ルタ特性のフィルタを紫外線の光路上に挿入し、サーチ
終了後の観察位置の本観察時に、光量低減率の低いフィ
ルタ特性のフィルタを紫外線の光路上に挿入することが
好適である（請求項３）。
【００１５】この場合、サーチ時と本観察時とで、紫外
線の光路上に挿入するフィルタのフィルタ特性を異なら
せることにより、サーチ時における紫外線の光量が容易
に低減される一方、本観察時における紫外線の光量が容
易に通常の観察最適光量に復元される。
線の光路上に挿入するフィルタのフィルタ特性を異なら
せることにより、サーチ時における紫外線の光量が容易
に低減される一方、本観察時における紫外線の光量が容
易に通常の観察最適光量に復元される。
【００１６】また、上記請求項１〜３のいずれかに係る
紫外線顕微鏡において、光量低減手段を通り、試料を照
明する紫外線の光量を測定する光量センサが設置され、
明るさ及びコントラスト増大手段は、この光量センサか
らの出力に基づき撮像装置によって撮像された画像のア
ナログ信号の増幅率又は撮像装置の蓄積時間を制御する
制御回路を備えていることが好適である（請求項４）。
紫外線顕微鏡において、光量低減手段を通り、試料を照
明する紫外線の光量を測定する光量センサが設置され、
明るさ及びコントラスト増大手段は、この光量センサか
らの出力に基づき撮像装置によって撮像された画像のア
ナログ信号の増幅率又は撮像装置の蓄積時間を制御する
制御回路を備えていることが好適である（請求項４）。
【００１７】この場合、この光量センサを用いることに
より、試料をケーラー照明する紫外線の光量を測定する
ことが可能になるため、その紫外線の光量を低減させる
程度を求めて、光量低減手段、例えば上記請求項２に係
るフィルタを機能させる条件等が容易に設定され、延い
てはその自動化の実現に寄与する。また、この制御回路
を用いることにより、撮像装置によって撮像された画像
のアナログ信号の増幅率又は撮像装置の蓄積時間を光量
センサからの出力に基づいて制御するすることが可能に
なるため、モニタ上に表示される画像の明るさ及びコン
トラストの増大が容易に実現される。
より、試料をケーラー照明する紫外線の光量を測定する
ことが可能になるため、その紫外線の光量を低減させる
程度を求めて、光量低減手段、例えば上記請求項２に係
るフィルタを機能させる条件等が容易に設定され、延い
てはその自動化の実現に寄与する。また、この制御回路
を用いることにより、撮像装置によって撮像された画像
のアナログ信号の増幅率又は撮像装置の蓄積時間を光量
センサからの出力に基づいて制御するすることが可能に
なるため、モニタ上に表示される画像の明るさ及びコン
トラストの増大が容易に実現される。
【００１８】また、上記請求項１〜３のいずれかに係る
紫外線顕微鏡において、明るさ及びコントラスト増大手
段は、撮像装置によって撮像された画像のアナログ信号
をデジタル信号に変換し、更にこのデジタル信号化され
た画像の輝度階調を明るい階調の側にシフトする階調シ
フト処理回路を備えていることが好適である（請求項
５）。
紫外線顕微鏡において、明るさ及びコントラスト増大手
段は、撮像装置によって撮像された画像のアナログ信号
をデジタル信号に変換し、更にこのデジタル信号化され
た画像の輝度階調を明るい階調の側にシフトする階調シ
フト処理回路を備えていることが好適である（請求項
５）。
【００１９】この場合、この階調シフト処理回路を用い
ることにより、例えばＣＣＤカメラ等の撮像装置によっ
て撮像された画像のアナログ信号をデジタル信号に変換
し、更にこのデジタル信号化された画像の輝度階調を明
るい階調の側にシフトすることが可能になるため、モニ
タ上に表示される画像の明るさ及びコントラストの増大
が容易に実現される。
ることにより、例えばＣＣＤカメラ等の撮像装置によっ
て撮像された画像のアナログ信号をデジタル信号に変換
し、更にこのデジタル信号化された画像の輝度階調を明
るい階調の側にシフトすることが可能になるため、モニ
タ上に表示される画像の明るさ及びコントラストの増大
が容易に実現される。
【００２０】また、上記請求項１〜５のいずれかに係る
紫外線顕微鏡において、サーチ時及び／又は本観察時の
最適条件、即ち光量低減手段によって低減される紫外線
光量の最適値、制御回路によって制御される増幅率若し
くは蓄積時間の最適値、又は階調シフト処理回路によっ
てデジタル信号化された画像の輝度階調がシフトされる
最適条件を、レシピとして保持しておくメモリ部が設置
されていることが好適である（請求項６）。
紫外線顕微鏡において、サーチ時及び／又は本観察時の
最適条件、即ち光量低減手段によって低減される紫外線
光量の最適値、制御回路によって制御される増幅率若し
くは蓄積時間の最適値、又は階調シフト処理回路によっ
てデジタル信号化された画像の輝度階調がシフトされる
最適条件を、レシピとして保持しておくメモリ部が設置
されていることが好適である（請求項６）。
【００２１】この場合、このメモリ部を用いることによ
り、光量低減手段によって低減される紫外線の光量の最
適値、制御回路によって制御される増幅率若しくは蓄積
時間の最適値、又は階調シフト処理回路によってデジタ
ル信号化された画像の輝度階調がシフトされる最適条件
等のサーチ時及び／又は本観察時における最適条件がレ
シピとして保持されるため、同一種類の試料を観察対象
とする場合には、光量低減手段（例えば上記請求項２に
係るフィルタ）、制御回路、又は階調シフト処理回路を
機能させる条件等を容易に設定することが可能になり、
延いてはその自動化が可能になる。
り、光量低減手段によって低減される紫外線の光量の最
適値、制御回路によって制御される増幅率若しくは蓄積
時間の最適値、又は階調シフト処理回路によってデジタ
ル信号化された画像の輝度階調がシフトされる最適条件
等のサーチ時及び／又は本観察時における最適条件がレ
シピとして保持されるため、同一種類の試料を観察対象
とする場合には、光量低減手段（例えば上記請求項２に
係るフィルタ）、制御回路、又は階調シフト処理回路を
機能させる条件等を容易に設定することが可能になり、
延いてはその自動化が可能になる。
【００２２】また、請求項７に係る紫外線顕微鏡の制御
方法は、紫外線を用いて試料を照明し、この試料を撮像
装置によって撮像し、この撮像装置によって撮像された
画像をモニタ上に表示する紫外線顕微鏡の制御方法であ
って、試料を撮像装置によって撮像する前段の試料の観
察位置をサーチするサーチ時に、紫外線の光量を低減
し、この光量を低減した紫外線顕微鏡の制御方法を用い
て試料を例えばケーラー照明すると共に、モニタ上に表
示される画像の明るさ及びコントラストを増大させる処
理を行うことを特徴とする。
方法は、紫外線を用いて試料を照明し、この試料を撮像
装置によって撮像し、この撮像装置によって撮像された
画像をモニタ上に表示する紫外線顕微鏡の制御方法であ
って、試料を撮像装置によって撮像する前段の試料の観
察位置をサーチするサーチ時に、紫外線の光量を低減
し、この光量を低減した紫外線顕微鏡の制御方法を用い
て試料を例えばケーラー照明すると共に、モニタ上に表
示される画像の明るさ及びコントラストを増大させる処
理を行うことを特徴とする。
【００２３】このように請求項７に係る紫外線顕微鏡の
制御方法においては、試料を撮像装置によって撮像する
前段の試料の観察位置のサーチ時に、紫外線の光量を低
減し、この光量を低減した紫外線を用いて試料を例えば
ケーラー照明することにより、紫外線のケーラー照明に
よって生じる試料の照射面におけるダメージが低減され
る。このとき、紫外線の光量が低減することに伴って撮
像画像の明るさ及びコントラストは低下するものの、モ
ニタ上に表示される画像の明るさ及びコントラストを増
大させる処理を行うことにより、紫外線の光量の低減に
伴う撮像画像の明るさ及びコントラストの低下が補完さ
れることになる。
制御方法においては、試料を撮像装置によって撮像する
前段の試料の観察位置のサーチ時に、紫外線の光量を低
減し、この光量を低減した紫外線を用いて試料を例えば
ケーラー照明することにより、紫外線のケーラー照明に
よって生じる試料の照射面におけるダメージが低減され
る。このとき、紫外線の光量が低減することに伴って撮
像画像の明るさ及びコントラストは低下するものの、モ
ニタ上に表示される画像の明るさ及びコントラストを増
大させる処理を行うことにより、紫外線の光量の低減に
伴う撮像画像の明るさ及びコントラストの低下が補完さ
れることになる。
【００２４】このため、試料を撮像する際に長時間を要
する一方、観察時の程の高精度かつ高画質の画像が要求
されない観察位置のサーチ段階において、紫外線のケー
ラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージ
が低減されると共に、観察位置をサーチする際に必要と
される程度の画質をもつ画像が得られる。従って、確定
した観察位置における画像の取得段階において、極めて
高精度かつ高画質の画像を取得するために必要な十分に
大きな紫外線の光量が要求されても、観察位置のサーチ
段階とその観察位置における画像の取得段階とを合わせ
た撮像過程全体において、紫外線のケーラー照明によっ
て試料の紫外線の照射面に生じるダメージは大幅に低減
される。
する一方、観察時の程の高精度かつ高画質の画像が要求
されない観察位置のサーチ段階において、紫外線のケー
ラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージ
が低減されると共に、観察位置をサーチする際に必要と
される程度の画質をもつ画像が得られる。従って、確定
した観察位置における画像の取得段階において、極めて
高精度かつ高画質の画像を取得するために必要な十分に
大きな紫外線の光量が要求されても、観察位置のサーチ
段階とその観察位置における画像の取得段階とを合わせ
た撮像過程全体において、紫外線のケーラー照明によっ
て試料の紫外線の照射面に生じるダメージは大幅に低減
される。
【００２５】なお、上記請求項７に係る紫外線顕微鏡の
制御方法において、試料上の観察位置をサーチするサー
チ時には、紫外線の光量低減率を高い割合に設定して、
相対的に弱い紫外線により照明し、サーチ終了後の観察
位置の本観察時には、紫外線の光量低減率を低い割合に
設定して、相対的に強い紫外線により照明することが好
適である（請求項８）。
制御方法において、試料上の観察位置をサーチするサー
チ時には、紫外線の光量低減率を高い割合に設定して、
相対的に弱い紫外線により照明し、サーチ終了後の観察
位置の本観察時には、紫外線の光量低減率を低い割合に
設定して、相対的に強い紫外線により照明することが好
適である（請求項８）。
【００２６】この場合、サーチ時と本観察時とで、紫外
線の光量低減率を異ならせることにより、サーチ時にお
ける紫外線の光量が容易に低減される一方、本観察時に
おける紫外線の光量が容易に通常の観察最適光量に復元
される。
線の光量低減率を異ならせることにより、サーチ時にお
ける紫外線の光量が容易に低減される一方、本観察時に
おける紫外線の光量が容易に通常の観察最適光量に復元
される。
【００２７】また、上記請求項７又は８に係る紫外線顕
微鏡の制御方法において、モニタ上に表示される画像の
明るさ及びコントラストを増大させる処理として、撮像
装置によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル
信号に変換し、更にこのデジタル信号化された画像の輝
度階調を明るい階調の側にシフトすることが好適である
（請求項９）。
微鏡の制御方法において、モニタ上に表示される画像の
明るさ及びコントラストを増大させる処理として、撮像
装置によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル
信号に変換し、更にこのデジタル信号化された画像の輝
度階調を明るい階調の側にシフトすることが好適である
（請求項９）。
【００２８】この場合、例えばＣＣＤカメラ等の撮像装
置によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル信
号に変換し、更にデジタル信号化された画像の輝度階調
を明るい階調の側にシフトすることにより、モニタ上に
表示される画像の明るさ及びコントラストの増大が容易
に実現される。
置によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル信
号に変換し、更にデジタル信号化された画像の輝度階調
を明るい階調の側にシフトすることにより、モニタ上に
表示される画像の明るさ及びコントラストの増大が容易
に実現される。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施
の形態に係るＤＵＶレーザ顕微鏡を示す全体構成ブロッ
クであり、図２は図１に示すＤＵＶレーザ顕微鏡のＮＤ
フィルタについて説明するための説明図であり、図３は
図１に示すＤＵＶレーザ顕微鏡の動作を説明するための
フローチャートである。
本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施
の形態に係るＤＵＶレーザ顕微鏡を示す全体構成ブロッ
クであり、図２は図１に示すＤＵＶレーザ顕微鏡のＮＤ
フィルタについて説明するための説明図であり、図３は
図１に示すＤＵＶレーザ顕微鏡の動作を説明するための
フローチャートである。
【００３０】図１に示されるように、本実施の形態に係
るＤＵＶレーザ顕微鏡においては、例えば波長２６６ｎ
ｍのＤＵＶレーザ光を出射するＤＵＶレーザユニット１
１が設置されている。また、このＤＵＶレーザユニット
１１から出射されるＤＵＶレーザ光の光量を低減する光
量低減手段として、波長依存性のないＮＤ（NuetralDen
sity ）フィルタ１２が、そのＤＵＶレーザ光の光路上
に挿入可能に設置されている。更に、ＤＵＶレーザユニ
ット１１からのＤＵＶレーザ光を直接に又はＮＤフィル
タ１２を介して入射し、その光量を測定する光量センサ
１３が設置されている。
るＤＵＶレーザ顕微鏡においては、例えば波長２６６ｎ
ｍのＤＵＶレーザ光を出射するＤＵＶレーザユニット１
１が設置されている。また、このＤＵＶレーザユニット
１１から出射されるＤＵＶレーザ光の光量を低減する光
量低減手段として、波長依存性のないＮＤ（NuetralDen
sity ）フィルタ１２が、そのＤＵＶレーザ光の光路上
に挿入可能に設置されている。更に、ＤＵＶレーザユニ
ット１１からのＤＵＶレーザ光を直接に又はＮＤフィル
タ１２を介して入射し、その光量を測定する光量センサ
１３が設置されている。
【００３１】また、顕微鏡本体１４が設置されており、
そのステージ１４ａ上に試料をセットすると共に、ＤＵ
Ｖレーザユニット１１から直接の又はＮＤフィルタ１２
を通過したＤＵＶレーザ光をＤＵＶ専用の光学系ユニッ
ト１５に導入されるようになっている。なお、この光学
系ユニット１５は、一部の光学部品を互いに共有する照
明光学系１５ａと観察用光学系１５ｂとから構成されて
いる。そして、この光学系ユニット１５に導入されたＤ
ＵＶレーザ光は、更にその照明光学系１５ａを通過し
て、ステージ１４ａ上の試料にケーラー照射するように
なっている。また、この光学系ユニット１５の観察用光
学系１５ｂは、顕微鏡本体１４のステージ１４ａ上の試
料からのＤＵＶ反射光を集光するようになっている。ま
た、このＤＵＶ専用の観察用光学系１５ｂの内部には、
試料からのＤＵＶ反射光を結像してＤＵＶ画像を取得す
る撮像装置としてのＤＵＶ専用のＣＣＤカメラ１６が設
置されている。
そのステージ１４ａ上に試料をセットすると共に、ＤＵ
Ｖレーザユニット１１から直接の又はＮＤフィルタ１２
を通過したＤＵＶレーザ光をＤＵＶ専用の光学系ユニッ
ト１５に導入されるようになっている。なお、この光学
系ユニット１５は、一部の光学部品を互いに共有する照
明光学系１５ａと観察用光学系１５ｂとから構成されて
いる。そして、この光学系ユニット１５に導入されたＤ
ＵＶレーザ光は、更にその照明光学系１５ａを通過し
て、ステージ１４ａ上の試料にケーラー照射するように
なっている。また、この光学系ユニット１５の観察用光
学系１５ｂは、顕微鏡本体１４のステージ１４ａ上の試
料からのＤＵＶ反射光を集光するようになっている。ま
た、このＤＵＶ専用の観察用光学系１５ｂの内部には、
試料からのＤＵＶ反射光を結像してＤＵＶ画像を取得す
る撮像装置としてのＤＵＶ専用のＣＣＤカメラ１６が設
置されている。
【００３２】また、パーソナル・コンピュータ１７に
は、ＣＣＤカメラ１６からのアナログ画像信号を入力す
る画像入力部１８が内蔵されている。そして、この画像
入力部１８に接続して、ＣＣＤカメラ１６からのアナロ
グ画像信号を増幅するアンプ回路１９が設置されてい
る。また、このアンプ回路１９に接続して、アンプ回路
１９において増幅されたアナログ画像信号をＡ／Ｄコン
バータによってデジタル信号に変換し、更にこのデジタ
ル信号化された画像の輝度階調を明るい階調の側にシフ
トする階調シフト処理回路２０が設置されている。
は、ＣＣＤカメラ１６からのアナログ画像信号を入力す
る画像入力部１８が内蔵されている。そして、この画像
入力部１８に接続して、ＣＣＤカメラ１６からのアナロ
グ画像信号を増幅するアンプ回路１９が設置されてい
る。また、このアンプ回路１９に接続して、アンプ回路
１９において増幅されたアナログ画像信号をＡ／Ｄコン
バータによってデジタル信号に変換し、更にこのデジタ
ル信号化された画像の輝度階調を明るい階調の側にシフ
トする階調シフト処理回路２０が設置されている。
【００３３】また、パーソナル・コンピュータ１７に
は、ＣＣＤカメラ１６のフレームレートを減速するフレ
ームレート制御部２１が内蔵されている。また、光量セ
ンサ１３からのアナログ検出信号をコントローラ２２を
介して入力し、デジタルデータ信号に変換するＡ／Ｄ変
換ボード２３、所定のデジタル駆動制御信号をアナログ
駆動制御信号に変換し、コントローラ２２を介してＮＤ
フィルタ１２に送信するＤ／Ａ変換ボード２４等が内蔵
されている。
は、ＣＣＤカメラ１６のフレームレートを減速するフレ
ームレート制御部２１が内蔵されている。また、光量セ
ンサ１３からのアナログ検出信号をコントローラ２２を
介して入力し、デジタルデータ信号に変換するＡ／Ｄ変
換ボード２３、所定のデジタル駆動制御信号をアナログ
駆動制御信号に変換し、コントローラ２２を介してＮＤ
フィルタ１２に送信するＤ／Ａ変換ボード２４等が内蔵
されている。
【００３４】また、パーソナル・コンピュータ１７に
は、試料に対するＤＵＶレーザ光の許容照射量、フレー
ムレート制御部２１によって減速されるＣＣＤカメラ１
６のフレームレートの最適値、ＮＤフィルタ１２によっ
て低減されるＤＵＶレーザ光の光量の最適値、及び階調
シフトされる最適条件などの各種のデータを、試料の種
類に応じてレシピとして保持しておくメモリ部２５が内
蔵されている。更に、パーソナル・コンピュータ１７の
階調シフト処理回路２０に接続して、試料の画像を表示
するモニタ２６が設置されている。
は、試料に対するＤＵＶレーザ光の許容照射量、フレー
ムレート制御部２１によって減速されるＣＣＤカメラ１
６のフレームレートの最適値、ＮＤフィルタ１２によっ
て低減されるＤＵＶレーザ光の光量の最適値、及び階調
シフトされる最適条件などの各種のデータを、試料の種
類に応じてレシピとして保持しておくメモリ部２５が内
蔵されている。更に、パーソナル・コンピュータ１７の
階調シフト処理回路２０に接続して、試料の画像を表示
するモニタ２６が設置されている。
【００３５】また、図２（ａ）に示されるように、ＮＤ
フィルタ１２は、その厚さが連続的に変化する楔形状を
なし、ＤＵＶレーザユニット１１から出射されるＤＵＶ
レーザ光の進行方向に対して垂直に挿入可能に設置され
ている。そして、図２（ｂ）のグラデーション図に模式
的に表され、図２（ｃ）のグラフに示されるように、Ｄ
ＵＶレーザユニット１１が透過する位置における楔形状
のＮＤフィルタ１２の厚さに比例してその透過率が連続
的に低下するようになっている。即ち、このＮＤフィル
タ１２は、ＤＵＶレーザ光の光路上への挿入の程度を調
整することによりＤＵＶレーザ光の光量を無段階に低減
することができる機能を有している。
フィルタ１２は、その厚さが連続的に変化する楔形状を
なし、ＤＵＶレーザユニット１１から出射されるＤＵＶ
レーザ光の進行方向に対して垂直に挿入可能に設置され
ている。そして、図２（ｂ）のグラデーション図に模式
的に表され、図２（ｃ）のグラフに示されるように、Ｄ
ＵＶレーザユニット１１が透過する位置における楔形状
のＮＤフィルタ１２の厚さに比例してその透過率が連続
的に低下するようになっている。即ち、このＮＤフィル
タ１２は、ＤＵＶレーザ光の光路上への挿入の程度を調
整することによりＤＵＶレーザ光の光量を無段階に低減
することができる機能を有している。
【００３６】また、パーソナル・コンピュータ１７に内
蔵されたＤ／Ａ変換ボード２４からコントローラ２２を
介して送信されたアナログ駆動制御信号により、ＮＤフ
ィルタ１２がＤＵＶレーザ光の進行方向に対して垂直方
向に移動し、その光路上に挿入されるようになってい
る。そして、このＤＵＶレーザ光の光路上へのＮＤフィ
ルタ１２の挿入の程度に伴い、ＤＵＶレーザ光が通過す
るＮＤフィルタ１２の厚みが変化し、顕微鏡本体１４に
おいて試料をケーラー照明するＤＵＶレーザ光の光量を
所望の光量に無段階に低減するようになっている。
蔵されたＤ／Ａ変換ボード２４からコントローラ２２を
介して送信されたアナログ駆動制御信号により、ＮＤフ
ィルタ１２がＤＵＶレーザ光の進行方向に対して垂直方
向に移動し、その光路上に挿入されるようになってい
る。そして、このＤＵＶレーザ光の光路上へのＮＤフィ
ルタ１２の挿入の程度に伴い、ＤＵＶレーザ光が通過す
るＮＤフィルタ１２の厚みが変化し、顕微鏡本体１４に
おいて試料をケーラー照明するＤＵＶレーザ光の光量を
所望の光量に無段階に低減するようになっている。
【００３７】次に、図１に示すＤＵＶレーザ顕微鏡の動
作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
先ず、観察対象として例えば半導体製造プロセス中のフ
ォト・レジストがパターニングされている半導体ウェー
ハ等の試料を顕微鏡本体１４のステージ１４ａ上にセッ
トする（ステップＳ１）。
作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
先ず、観察対象として例えば半導体製造プロセス中のフ
ォト・レジストがパターニングされている半導体ウェー
ハ等の試料を顕微鏡本体１４のステージ１４ａ上にセッ
トする（ステップＳ１）。
【００３８】このとき、試料の種類に応じて、試料に照
射するＤＵＶレーザ光の光量と試料が受けるダメージの
程度を実験等によって測定し、その試料の紫外線特性に
基づいて予めその許容照射量を定めると共に、そのデー
タをメモリ部２５に保存しておく。なお、単位時間当た
りの照射量が僅かであっても、照射時間が長くなると試
料が受けるエネルギーも蓄積されることになり、ダメー
ジが発生する可能性が強くなるため、許容照射量のデー
タは照射時間をも考慮したものとし、試料のダメージ受
けるダメージの程度が許容限界内に留まるように注意す
る。
射するＤＵＶレーザ光の光量と試料が受けるダメージの
程度を実験等によって測定し、その試料の紫外線特性に
基づいて予めその許容照射量を定めると共に、そのデー
タをメモリ部２５に保存しておく。なお、単位時間当た
りの照射量が僅かであっても、照射時間が長くなると試
料が受けるエネルギーも蓄積されることになり、ダメー
ジが発生する可能性が強くなるため、許容照射量のデー
タは照射時間をも考慮したものとし、試料のダメージ受
けるダメージの程度が許容限界内に留まるように注意す
る。
【００３９】次いで、所望の観察位置をサーチするサー
チ段階を開始する。先ず、ＤＵＶレーザユニット１１か
ら波長２６６ｎｍのＤＵＶレーザ光を出射し、このＤＵ
Ｖレーザ光の光量を光量センサ１３によって測定する。
なお、このＤＵＶレーザ光の光量は、通常、試料を観察
するために必要な高精度かつ高画質の画像が得られる最
適の光量、即ち観察最適光量に設定されている。
チ段階を開始する。先ず、ＤＵＶレーザユニット１１か
ら波長２６６ｎｍのＤＵＶレーザ光を出射し、このＤＵ
Ｖレーザ光の光量を光量センサ１３によって測定する。
なお、このＤＵＶレーザ光の光量は、通常、試料を観察
するために必要な高精度かつ高画質の画像が得られる最
適の光量、即ち観察最適光量に設定されている。
【００４０】そして、この光量センサ１３からのアナロ
グ検出信号をコントローラ２２を介してパーソナル・コ
ンピュータ１７内のＡ／Ｄ変換ボード２３に入力し、デ
ジタルデータ信号に変換した後、このＤＵＶレーザ光の
光量に関するデータ信号と予めメモリ部２５に保存して
おいた許容照射量のデータに基づいて所定のデジタル駆
動制御信号を作成し、このデジタル駆動制御信号をＤ／
Ａ変換ボード２４によってアナログ駆動制御信号に変換
し、コントローラ２２を介してＮＤフィルタ１２に送信
する。
グ検出信号をコントローラ２２を介してパーソナル・コ
ンピュータ１７内のＡ／Ｄ変換ボード２３に入力し、デ
ジタルデータ信号に変換した後、このＤＵＶレーザ光の
光量に関するデータ信号と予めメモリ部２５に保存して
おいた許容照射量のデータに基づいて所定のデジタル駆
動制御信号を作成し、このデジタル駆動制御信号をＤ／
Ａ変換ボード２４によってアナログ駆動制御信号に変換
し、コントローラ２２を介してＮＤフィルタ１２に送信
する。
【００４１】そして、このアナログ駆動制御信号によ
り、ＮＤフィルタ１２をＤＵＶレーザ光の進行方向に対
して垂直方向に挿入し、ＤＵＶレーザユニット１１から
のＤＵＶレーザ光がＮＤフィルタ１２の所定の位置を通
過するように制御する。こうして、顕微鏡本体１４にセ
ットした試料をケーラー照明するＤＵＶレーザ光の光量
を許容値内の所定の光量にまで低減する（ステップＳ
２）。
り、ＮＤフィルタ１２をＤＵＶレーザ光の進行方向に対
して垂直方向に挿入し、ＤＵＶレーザユニット１１から
のＤＵＶレーザ光がＮＤフィルタ１２の所定の位置を通
過するように制御する。こうして、顕微鏡本体１４にセ
ットした試料をケーラー照明するＤＵＶレーザ光の光量
を許容値内の所定の光量にまで低減する（ステップＳ
２）。
【００４２】続いて、ＮＤフィルタ１２によって許容値
内の光量に低減されたＤＵＶレーザ光を用い、照明光学
系１５ａを介して、顕微鏡本体１４のステージ１４ａ上
にセットされている試料をケーラー照明し、試料表面に
フォーカスを合わせつつ所望の観察位置をサーチする。
但し、その際、このままの状態では、ＤＵＶレーザ光の
光量が低減されているため、モニタ２６に表示される試
料の画像は、その明るさ及びコントラストが低下して画
質が劣化し、観察位置をサーチするのに十分な観察がで
きなくなる恐れがある。
内の光量に低減されたＤＵＶレーザ光を用い、照明光学
系１５ａを介して、顕微鏡本体１４のステージ１４ａ上
にセットされている試料をケーラー照明し、試料表面に
フォーカスを合わせつつ所望の観察位置をサーチする。
但し、その際、このままの状態では、ＤＵＶレーザ光の
光量が低減されているため、モニタ２６に表示される試
料の画像は、その明るさ及びコントラストが低下して画
質が劣化し、観察位置をサーチするのに十分な観察がで
きなくなる恐れがある。
【００４３】従って、次に説明する３つの処理を実行す
ることにより、モニタ２６に表示される試料の画像の明
るさ及びコントラストを少なくとも観察位置のサーチに
必要な程度にまで増大させる。 （１）パーソナル・コンピュータ１７内のフレームレー
ト制御部２１からの制御信号をＣＣＤカメラ１６に送信
し、ＣＣＤカメラ１６のフレームレートを例えばビデオ
レートの３０Ｈｚから観察位置のサーチに十分な輝度が
得られ、かつ観察者がストレスを感じない程度の７．５
Ｈｚにまで減速させる。こうして、ＣＣＤカメラ１６の
蓄積時間を長くする。
ることにより、モニタ２６に表示される試料の画像の明
るさ及びコントラストを少なくとも観察位置のサーチに
必要な程度にまで増大させる。 （１）パーソナル・コンピュータ１７内のフレームレー
ト制御部２１からの制御信号をＣＣＤカメラ１６に送信
し、ＣＣＤカメラ１６のフレームレートを例えばビデオ
レートの３０Ｈｚから観察位置のサーチに十分な輝度が
得られ、かつ観察者がストレスを感じない程度の７．５
Ｈｚにまで減速させる。こうして、ＣＣＤカメラ１６の
蓄積時間を長くする。
【００４４】（２）パーソナル・コンピュータ１７内の
アンプ回路１９を用いて、ＣＣＤカメラ１６によって撮
像された画像のアナログ画像信号を増幅する。
アンプ回路１９を用いて、ＣＣＤカメラ１６によって撮
像された画像のアナログ画像信号を増幅する。
【００４５】（３）パーソナル・コンピュータ１７内の
階調シフト処理回路２０を用いて、アンプ回路１９にお
いて増幅されたアナログ画像信号をＡ／Ｄコンバータに
よってデジタル信号に変換し、更にこのデジタル信号化
された画像の輝度階調を明るい階調の側にシフトする。
階調シフト処理回路２０を用いて、アンプ回路１９にお
いて増幅されたアナログ画像信号をＡ／Ｄコンバータに
よってデジタル信号に変換し、更にこのデジタル信号化
された画像の輝度階調を明るい階調の側にシフトする。
【００４６】上記の（３）の処理について、更に具体的
に説明する。一般にデジタル信号の分解能はＡ／Ｄコン
バータの性能で決定され、例えば８ビットであれば２５
６段階の、１２ビットであれば４０９６段階の分解能を
有することになる。そして、モニタ２６に表示する場合
には、このような各段階にグレーの階調を割り当てて明
暗を表現する。例えば２５６段階の０〜２５５の各段階
において、その一番小さい段階０に黒を割り当て、一番
大きい段階２５５に白を割り当て、その間の１〜２５４
の各段階に限りなく黒に近い灰色から限りなく白に近い
灰色を順に割り当てる。
に説明する。一般にデジタル信号の分解能はＡ／Ｄコン
バータの性能で決定され、例えば８ビットであれば２５
６段階の、１２ビットであれば４０９６段階の分解能を
有することになる。そして、モニタ２６に表示する場合
には、このような各段階にグレーの階調を割り当てて明
暗を表現する。例えば２５６段階の０〜２５５の各段階
において、その一番小さい段階０に黒を割り当て、一番
大きい段階２５５に白を割り当て、その間の１〜２５４
の各段階に限りなく黒に近い灰色から限りなく白に近い
灰色を順に割り当てる。
【００４７】これに対して、本実施形態においては、例
えば２５６段階の０〜２５５の各段階において、その一
番小さい段階０に黒を割り当てる一方、中間に位置する
段階１２７に白を割り当て、その間の１〜１２６の各段
階に限りなく黒に近い灰色から限りなく白に近い灰色を
順に割り当てる。このような処理を画像の輝度階調のシ
フトという。こうして、従来においては暗めのグレーで
表示されていた画像が明るい階調の側にシフトされ、よ
り明るいグレーで表示されることになるため、見かけ
上、画像全体が明るくなる。
えば２５６段階の０〜２５５の各段階において、その一
番小さい段階０に黒を割り当てる一方、中間に位置する
段階１２７に白を割り当て、その間の１〜１２６の各段
階に限りなく黒に近い灰色から限りなく白に近い灰色を
順に割り当てる。このような処理を画像の輝度階調のシ
フトという。こうして、従来においては暗めのグレーで
表示されていた画像が明るい階調の側にシフトされ、よ
り明るいグレーで表示されることになるため、見かけ
上、画像全体が明るくなる。
【００４８】なお、このとき、モニタ２６に表示される
画像の輝度をモニタする輝度モニタ部が設置されてお
り、試料の観察位置のサーチの際に最低限必要な輝度に
ついての輝度データが例えばパーソナル・コンピュータ
１７内のメモリ部２５に記憶されるようになっているこ
とが好ましい。この場合には、上記（１）〜（３）を組
み合わせた処理に連動してモニタ２６に表示される画像
の輝度が変化することを輝度モニタ部によって検出し、
メモリ部２５に記憶されている輝度データと比較するこ
とにより、上記（１）〜（３）を組み合わせた処理を手
動により又は自動的に調整しつつ実行することが可能に
なる。
画像の輝度をモニタする輝度モニタ部が設置されてお
り、試料の観察位置のサーチの際に最低限必要な輝度に
ついての輝度データが例えばパーソナル・コンピュータ
１７内のメモリ部２５に記憶されるようになっているこ
とが好ましい。この場合には、上記（１）〜（３）を組
み合わせた処理に連動してモニタ２６に表示される画像
の輝度が変化することを輝度モニタ部によって検出し、
メモリ部２５に記憶されている輝度データと比較するこ
とにより、上記（１）〜（３）を組み合わせた処理を手
動により又は自動的に調整しつつ実行することが可能に
なる。
【００４９】このように上記（１）〜（３）の処理を組
み合わせて実行し、モニタ２６に表示される画像の明る
さ及びコントラストを増大させることにより、試料をケ
ーラー照明するＤＵＶレーザ光の光量の低減によって生
じた画像の明るさ及びコントラストの低下を補完し、少
なくとも観察位置のサーチに必要な程度の画質が確保さ
れることになる（ステップＳ３）。
み合わせて実行し、モニタ２６に表示される画像の明る
さ及びコントラストを増大させることにより、試料をケ
ーラー照明するＤＵＶレーザ光の光量の低減によって生
じた画像の明るさ及びコントラストの低下を補完し、少
なくとも観察位置のサーチに必要な程度の画質が確保さ
れることになる（ステップＳ３）。
【００５０】このことを逆の観点からいえば、上記
（１）〜（３）の処理を組み合わせて実行することによ
りモニタ２６に表示される画像の明るさ及びコントラス
トを増大させた分だけ、試料をケーラー照明するＤＵＶ
レーザ光の光量を低減することが可能になる。
（１）〜（３）の処理を組み合わせて実行することによ
りモニタ２６に表示される画像の明るさ及びコントラス
トを増大させた分だけ、試料をケーラー照明するＤＵＶ
レーザ光の光量を低減することが可能になる。
【００５１】そして、このように一方で試料をケーラー
照明するＤＵＶレーザ光の光量を低減し、他方でモニタ
２６に表示される画像の明るさ及びコントラストを増大
させることにより、ＤＵＶレーザ光の光量の低減による
画像の明るさ及びコントラストの低下を補完し、観察位
置のサーチに必要な程度の画質を確保した状況下におい
て、観察位置のサーチを行う。従って、この試料の観察
位置のサーチ段階においては、大きいエネルギーを有す
るＤＵＶレーザ光のケーラー照明によって生じる試料の
照射面におけるダメージが可能な限り低減されている
（ステップＳ４）。
照明するＤＵＶレーザ光の光量を低減し、他方でモニタ
２６に表示される画像の明るさ及びコントラストを増大
させることにより、ＤＵＶレーザ光の光量の低減による
画像の明るさ及びコントラストの低下を補完し、観察位
置のサーチに必要な程度の画質を確保した状況下におい
て、観察位置のサーチを行う。従って、この試料の観察
位置のサーチ段階においては、大きいエネルギーを有す
るＤＵＶレーザ光のケーラー照明によって生じる試料の
照射面におけるダメージが可能な限り低減されている
（ステップＳ４）。
【００５２】次いで、確定した観察位置における試料、
例えば半導体ウェーハのフォト・レジストの微細パター
ンを撮像し、その微細パターンの画像を取得する画像の
取得段階を開始する。
例えば半導体ウェーハのフォト・レジストの微細パター
ンを撮像し、その微細パターンの画像を取得する画像の
取得段階を開始する。
【００５３】但し、その際、観察位置のサーチ段階の状
態のままでは、観察位置のサーチに必要な程度の画質は
確保されているとはいえ、取得した微細パターンの画像
の観察やその取得画像を用いた各種の測長その他の解析
に必要な高精度かつ高画質を得ることはできない。この
ため、観察位置のサーチ段階において行ったＤＵＶレー
ザ光の光量の低減を撤回して、当初の観察最適光量に復
元する。
態のままでは、観察位置のサーチに必要な程度の画質は
確保されているとはいえ、取得した微細パターンの画像
の観察やその取得画像を用いた各種の測長その他の解析
に必要な高精度かつ高画質を得ることはできない。この
ため、観察位置のサーチ段階において行ったＤＵＶレー
ザ光の光量の低減を撤回して、当初の観察最適光量に復
元する。
【００５４】具体的には、パーソナル・コンピュータ１
７内のＤ／Ａ変換ボード２４からコントローラ２２を介
してＮＤフィルタ１２に送信されたアナログ駆動制御信
号により、ＮＤフィルタ１２をＤＵＶレーザ光の光路上
から排除するように移動させる。こうして、顕微鏡本体
１４のステージ１４ａ上にセットされている試料をケー
ラー照明するＤＵＶレーザ光の光量を当初の観察最適光
量に復元する（ステップＳ５）。
７内のＤ／Ａ変換ボード２４からコントローラ２２を介
してＮＤフィルタ１２に送信されたアナログ駆動制御信
号により、ＮＤフィルタ１２をＤＵＶレーザ光の光路上
から排除するように移動させる。こうして、顕微鏡本体
１４のステージ１４ａ上にセットされている試料をケー
ラー照明するＤＵＶレーザ光の光量を当初の観察最適光
量に復元する（ステップＳ５）。
【００５５】続いて、通常の場合と同様にして、確定し
た観察位置において試料表面に対する最終的な微フォー
カス調整を行う（ステップＳ６）。
た観察位置において試料表面に対する最終的な微フォー
カス調整を行う（ステップＳ６）。
【００５６】続いて、最終的なフォーカスが最適化され
た時点において、通常の場合と同様にして、その確定し
た観察位置を撮像して試料の所望の画像を取得する。具
体的には、ＤＵＶレーザユニット１１から出射された波
長２６６ｎｍのＤＵＶレーザ光をＤＵＶ専用の照明光学
系１５ａを介して顕微鏡本体１４のステージ１４ａ上に
セットされた試料にケーラー照射し、この試料からのＤ
ＵＶ反射光をＤＵＶ専用の観察用光学系１５ｂを介して
ＣＣＤカメラ１６に結像させ、ＤＵＶ画像を撮像する。
そして、このＣＣＤカメラ１６からのアナログ画像信号
をパーソナル・コンピュータ１７内の画像入力部１８に
入力し、所定の画像処理を行った後、モニタ２６に試料
の画像を表示する。
た時点において、通常の場合と同様にして、その確定し
た観察位置を撮像して試料の所望の画像を取得する。具
体的には、ＤＵＶレーザユニット１１から出射された波
長２６６ｎｍのＤＵＶレーザ光をＤＵＶ専用の照明光学
系１５ａを介して顕微鏡本体１４のステージ１４ａ上に
セットされた試料にケーラー照射し、この試料からのＤ
ＵＶ反射光をＤＵＶ専用の観察用光学系１５ｂを介して
ＣＣＤカメラ１６に結像させ、ＤＵＶ画像を撮像する。
そして、このＣＣＤカメラ１６からのアナログ画像信号
をパーソナル・コンピュータ１７内の画像入力部１８に
入力し、所定の画像処理を行った後、モニタ２６に試料
の画像を表示する。
【００５７】このようにして、試料としての半導体ウェ
ーハの所定の観察位置におけるフォト・レジストの微細
パターンを撮像し、その微細パターンの画像を取得する
（ステップＳ７）。なおこのとき、必要に応じて、上記
（１）〜（３）の処理を組み合わせて実行することは当
然に可能である。
ーハの所定の観察位置におけるフォト・レジストの微細
パターンを撮像し、その微細パターンの画像を取得する
（ステップＳ７）。なおこのとき、必要に応じて、上記
（１）〜（３）の処理を組み合わせて実行することは当
然に可能である。
【００５８】次いで、上記の画像取得段階において取得
した画像をパーソナルコンピュータ１７のメモリー領域
に保管する一方、その取得画像を用いて各種の測長、例
えばフォト・レジストの微細パターンのＬ＆Ｓ（ライン
・アンド・スペース）の測長その他の解析を実行する
（ステップＳ８）。
した画像をパーソナルコンピュータ１７のメモリー領域
に保管する一方、その取得画像を用いて各種の測長、例
えばフォト・レジストの微細パターンのＬ＆Ｓ（ライン
・アンド・スペース）の測長その他の解析を実行する
（ステップＳ８）。
【００５９】以上のように本実施形態によれば、確定し
た観察位置における試料の画像取得段階に比べて、試料
を撮像する時間が相対的に長い一方、それ程の高精度か
つ高画質の画像が要求されない観察位置のサーチ段階に
おいて、パーソナル・コンピュータ１７内のＤ／Ａ変換
ボード２４からコントローラ２２を介して送信されてき
たアナログ駆動制御信号により、ＤＵＶレーザユニット
１１から波長２６６ｎｍのＤＵＶレーザ光の進行方向に
対してＮＤフィルタ１２を垂直方向に挿入させて、顕微
鏡本体１４にセットした試料をケーラー照明するＤＵＶ
レーザ光の光量を許容値内の所定の光量に低減すること
により、大きいエネルギーを有するＤＵＶレーザ光のケ
ーラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメー
ジを可能な限り低減することができる。
た観察位置における試料の画像取得段階に比べて、試料
を撮像する時間が相対的に長い一方、それ程の高精度か
つ高画質の画像が要求されない観察位置のサーチ段階に
おいて、パーソナル・コンピュータ１７内のＤ／Ａ変換
ボード２４からコントローラ２２を介して送信されてき
たアナログ駆動制御信号により、ＤＵＶレーザユニット
１１から波長２６６ｎｍのＤＵＶレーザ光の進行方向に
対してＮＤフィルタ１２を垂直方向に挿入させて、顕微
鏡本体１４にセットした試料をケーラー照明するＤＵＶ
レーザ光の光量を許容値内の所定の光量に低減すること
により、大きいエネルギーを有するＤＵＶレーザ光のケ
ーラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメー
ジを可能な限り低減することができる。
【００６０】またこのとき、（１）パーソナル・コンピ
ュータ１７内のフレームレート制御部２１からの制御信
号により、ＣＣＤカメラ１６のフレームレートを減速さ
せ、（２）パーソナル・コンピュータ１７内のアンプ回
路１９を用いて、ＣＣＤカメラ１６によって撮像された
画像のアナログ画像信号を増幅し、（３）パーソナル・
コンピュータ１７内の階調シフト処理回路２０を用い
て、アンプ回路１９において増幅されたアナログ画像信
号をＡ／Ｄコンバータによってデジタル信号に変換し、
更にこのデジタル信号化された画像の輝度階調を明るい
階調の側にシフトするという３つの処理を組み合わせて
実行することにより、モニタ２６に表示される画像の明
るさ及びコントラストを増大させて、試料をケーラー照
明するＤＵＶレーザ光の光量の低減に伴う画像の明るさ
及びコントラストの低下を補完し、少なくとも観察位置
のサーチに必要な程度の画質を確保することができる。
ュータ１７内のフレームレート制御部２１からの制御信
号により、ＣＣＤカメラ１６のフレームレートを減速さ
せ、（２）パーソナル・コンピュータ１７内のアンプ回
路１９を用いて、ＣＣＤカメラ１６によって撮像された
画像のアナログ画像信号を増幅し、（３）パーソナル・
コンピュータ１７内の階調シフト処理回路２０を用い
て、アンプ回路１９において増幅されたアナログ画像信
号をＡ／Ｄコンバータによってデジタル信号に変換し、
更にこのデジタル信号化された画像の輝度階調を明るい
階調の側にシフトするという３つの処理を組み合わせて
実行することにより、モニタ２６に表示される画像の明
るさ及びコントラストを増大させて、試料をケーラー照
明するＤＵＶレーザ光の光量の低減に伴う画像の明るさ
及びコントラストの低下を補完し、少なくとも観察位置
のサーチに必要な程度の画質を確保することができる。
【００６１】言い換えれば、上記（１）〜（３）の処理
によってモニタ２６に表示される画像の明るさ及びコン
トラストを増大させる分だけ、試料をケーラー照明する
ＤＵＶレーザ光の光量を低減することができる。従っ
て、大きいエネルギーを有するＤＵＶレーザ光のケーラ
ー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージを
可能な限り低減することができる。
によってモニタ２６に表示される画像の明るさ及びコン
トラストを増大させる分だけ、試料をケーラー照明する
ＤＵＶレーザ光の光量を低減することができる。従っ
て、大きいエネルギーを有するＤＵＶレーザ光のケーラ
ー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージを
可能な限り低減することができる。
【００６２】そして、画像取得段階においては、ＮＤフ
ィルタ１２をＤＵＶレーザ光の光路上から排除し、顕微
鏡本体１４にセットした試料をケーラー照明するＤＵＶ
レーザ光の光量を当初の観察最適光量に復元することに
より、従来と同様の高精度かつ高画質を取得することは
できるため、この取得画像を用いて高精度な観察や各種
の測長その他の解析を実行することができる。
ィルタ１２をＤＵＶレーザ光の光路上から排除し、顕微
鏡本体１４にセットした試料をケーラー照明するＤＵＶ
レーザ光の光量を当初の観察最適光量に復元することに
より、従来と同様の高精度かつ高画質を取得することは
できるため、この取得画像を用いて高精度な観察や各種
の測長その他の解析を実行することができる。
【００６３】なお、上記の実施形態において、試料をケ
ーラー照明するＤＵＶレーザ光の光量を低減する光量低
減手段として、その厚さが連続的に変化する楔形状のＮ
Ｄフィルタ１２が用いられているが、この楔形状のＮＤ
フィルタ１２に限定される必要はない。例えば厚さが連
続的に変化する代わりに、透過率が連続的に変化する薄
膜を張り付けたものであってもよいし、その形状も円盤
形状をなし、回転によってＤＵＶレーザ光の透過する位
置が変化し、それに連れてＤＵＶレーザ光の透過率が変
化するようになっているものでもよい。また、フィルタ
ではなく、ＤＵＶレーザ光の透過率を変化させるアパー
チャ等を用いてもよい。
ーラー照明するＤＵＶレーザ光の光量を低減する光量低
減手段として、その厚さが連続的に変化する楔形状のＮ
Ｄフィルタ１２が用いられているが、この楔形状のＮＤ
フィルタ１２に限定される必要はない。例えば厚さが連
続的に変化する代わりに、透過率が連続的に変化する薄
膜を張り付けたものであってもよいし、その形状も円盤
形状をなし、回転によってＤＵＶレーザ光の透過する位
置が変化し、それに連れてＤＵＶレーザ光の透過率が変
化するようになっているものでもよい。また、フィルタ
ではなく、ＤＵＶレーザ光の透過率を変化させるアパー
チャ等を用いてもよい。
【００６４】また、試料をケーラー照明するＤＵＶレー
ザ光の光量を低減する際に、試料の種類に応じて予めメ
モリ部２５に保存しておいた許容照射量のデータ等に基
づいてＮＤフィルタ１２の駆動制御信号を作成する場合
について説明しているが、その試料の紫外線特性が未知
の場合には、ＤＵＶレーザ光の光量を無段階に低減する
ことが可能なＮＤフィルタ１２を用いて、例えばモニタ
２６上の表示画面を観察しながら、試料の照射面におけ
るダメージが可能な限り低減されるように光量を調整し
ていけばよい。そして、その調整後は、その際の光量の
データを許容照射量としてメモリ部２１に新規に登録し
ておけば、同種の試料の場合の再利用に便利である。
ザ光の光量を低減する際に、試料の種類に応じて予めメ
モリ部２５に保存しておいた許容照射量のデータ等に基
づいてＮＤフィルタ１２の駆動制御信号を作成する場合
について説明しているが、その試料の紫外線特性が未知
の場合には、ＤＵＶレーザ光の光量を無段階に低減する
ことが可能なＮＤフィルタ１２を用いて、例えばモニタ
２６上の表示画面を観察しながら、試料の照射面におけ
るダメージが可能な限り低減されるように光量を調整し
ていけばよい。そして、その調整後は、その際の光量の
データを許容照射量としてメモリ部２１に新規に登録し
ておけば、同種の試料の場合の再利用に便利である。
【００６５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る紫外線顕微鏡及びその制御方法によれば、以下のよう
な効果を奏することができる。即ち、請求項１に係る紫
外線顕微鏡によれば、光量低減手段と明るさ及びコント
ラスト増大手段とを有することにより、一方の光量低減
手段を用いて試料を例えばケーラー照明する紫外線の光
量を低減することが可能になることから、紫外線のケー
ラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージ
を低減することができると共に、他方の明るさ及びコン
トラスト増大手段を用いてモニタ上に表示される画像の
明るさ及びコントラストを増大させることが可能になる
ことから、紫外線の光量の低減に伴う撮像画像の明るさ
及びコントラストの低下を補完することができる。
る紫外線顕微鏡及びその制御方法によれば、以下のよう
な効果を奏することができる。即ち、請求項１に係る紫
外線顕微鏡によれば、光量低減手段と明るさ及びコント
ラスト増大手段とを有することにより、一方の光量低減
手段を用いて試料を例えばケーラー照明する紫外線の光
量を低減することが可能になることから、紫外線のケー
ラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージ
を低減することができると共に、他方の明るさ及びコン
トラスト増大手段を用いてモニタ上に表示される画像の
明るさ及びコントラストを増大させることが可能になる
ことから、紫外線の光量の低減に伴う撮像画像の明るさ
及びコントラストの低下を補完することができる。
【００６６】このため、試料を撮像する際に長時間を要
する一方、観察時の程の高精度かつ高画質の画像が要求
されない観察位置のサーチ段階において、上記の光量低
減手段と明るさ及びコントラスト増大手段を作動させ
て、紫外線のケーラー照明によって生じる試料の照射面
におけるダメージを低減することと、試料の観察位置を
サーチする際に必要とされる程度の画質をもつ画像を得
ることを両立させることが可能になる。従って、確定し
た観察位置における画像の取得段階において、極めて高
精度かつ高画質の画像を取得するために必要な十分に大
きな紫外線の光量が要求されても、観察位置のサーチ段
階とその観察位置における画像の取得段階とを合わせた
撮像過程全体において、紫外線のケーラー照明によって
試料の紫外線の照射面に生じるダメージを大幅に低減す
ることができる。
する一方、観察時の程の高精度かつ高画質の画像が要求
されない観察位置のサーチ段階において、上記の光量低
減手段と明るさ及びコントラスト増大手段を作動させ
て、紫外線のケーラー照明によって生じる試料の照射面
におけるダメージを低減することと、試料の観察位置を
サーチする際に必要とされる程度の画質をもつ画像を得
ることを両立させることが可能になる。従って、確定し
た観察位置における画像の取得段階において、極めて高
精度かつ高画質の画像を取得するために必要な十分に大
きな紫外線の光量が要求されても、観察位置のサーチ段
階とその観察位置における画像の取得段階とを合わせた
撮像過程全体において、紫外線のケーラー照明によって
試料の紫外線の照射面に生じるダメージを大幅に低減す
ることができる。
【００６７】また、請求項２に係る紫外線顕微鏡によれ
ば、上記請求項１に係る紫外線顕微鏡において、光量低
減手段は、紫外線光量の低減率が連続的に変化するフィ
ルタ特性を有するフィルタを試料の種類に応じて紫外線
の光路上に挿入可能に設置され、明るさ及びコントラス
ト増大手段は、上記のフィルタ特性に応じてモニタ上に
表示される画像の明るさ及びコントラストを変化させる
ことにより、紫外線のパワーを維持したままで、試料を
ケーラー照明する紫外線の光量を容易に低減することが
できる一方、紫外線の光量の低減に伴う撮像画像の明る
さ及びコントラストの低下を容易に補完することができ
る。
ば、上記請求項１に係る紫外線顕微鏡において、光量低
減手段は、紫外線光量の低減率が連続的に変化するフィ
ルタ特性を有するフィルタを試料の種類に応じて紫外線
の光路上に挿入可能に設置され、明るさ及びコントラス
ト増大手段は、上記のフィルタ特性に応じてモニタ上に
表示される画像の明るさ及びコントラストを変化させる
ことにより、紫外線のパワーを維持したままで、試料を
ケーラー照明する紫外線の光量を容易に低減することが
できる一方、紫外線の光量の低減に伴う撮像画像の明る
さ及びコントラストの低下を容易に補完することができ
る。
【００６８】また、請求項３に係る紫外線顕微鏡によれ
ば、上記請求項１に係る紫外線顕微鏡において、光量低
減手段は、試料上の観察したい所望の観察位置をサーチ
するサーチ時に、光量低減率の高いフィルタ特性のフィ
ルタを紫外線の光路上に挿入し、サーチ終了後の観察位
置の本観察時に、光量低減率の低いフィルタ特性のフィ
ルタを紫外線の光路上に挿入することにより、サーチ時
と本観察時とにおいて、紫外線の光路上に挿入するフィ
ルタのフィルタ特性が異なり、サーチ時における紫外線
の光量が容易に低減する一方、本観察時における紫外線
の光量を容易に通常の観察最適光量に復元することがで
きる。
ば、上記請求項１に係る紫外線顕微鏡において、光量低
減手段は、試料上の観察したい所望の観察位置をサーチ
するサーチ時に、光量低減率の高いフィルタ特性のフィ
ルタを紫外線の光路上に挿入し、サーチ終了後の観察位
置の本観察時に、光量低減率の低いフィルタ特性のフィ
ルタを紫外線の光路上に挿入することにより、サーチ時
と本観察時とにおいて、紫外線の光路上に挿入するフィ
ルタのフィルタ特性が異なり、サーチ時における紫外線
の光量が容易に低減する一方、本観察時における紫外線
の光量を容易に通常の観察最適光量に復元することがで
きる。
【００６９】また、請求項４に係る紫外線顕微鏡によれ
ば、上記請求項１〜３のいずれかに係る紫外線顕微鏡に
おいて、光量低減手段を通り試料を照明する紫外線の光
量を測定する光量センサが設置され、明るさ及びコント
ラスト増大手段は、この光量センサからの出力に基づき
撮像装置によって撮像された画像のアナログ信号の増幅
率又は撮像装置の蓄積時間を制御する制御回路を備えて
いることことにより、光量センサを用いて試料をケーラ
ー照明する紫外線の光量を測定することが可能になるた
め、光量低減手段、例えば上記請求項２に係るフィルタ
を機能させる条件等を容易に設定し、延いてはその自動
化の実現に寄与することができると共に、制御回路を用
いて撮像画像のアナログ信号の増幅率又は撮像装置の蓄
積時間を光量センサからの出力に基づいて制御するする
ことが可能になるため、モニタ上に表示される画像の明
るさ及びコントラストの増大を容易に実現することがで
きる。
ば、上記請求項１〜３のいずれかに係る紫外線顕微鏡に
おいて、光量低減手段を通り試料を照明する紫外線の光
量を測定する光量センサが設置され、明るさ及びコント
ラスト増大手段は、この光量センサからの出力に基づき
撮像装置によって撮像された画像のアナログ信号の増幅
率又は撮像装置の蓄積時間を制御する制御回路を備えて
いることことにより、光量センサを用いて試料をケーラ
ー照明する紫外線の光量を測定することが可能になるた
め、光量低減手段、例えば上記請求項２に係るフィルタ
を機能させる条件等を容易に設定し、延いてはその自動
化の実現に寄与することができると共に、制御回路を用
いて撮像画像のアナログ信号の増幅率又は撮像装置の蓄
積時間を光量センサからの出力に基づいて制御するする
ことが可能になるため、モニタ上に表示される画像の明
るさ及びコントラストの増大を容易に実現することがで
きる。
【００７０】また、請求項５に係る紫外線顕微鏡によれ
ば、上記請求項１〜３のいずれかに係る紫外線顕微鏡に
おいて、明るさ及びコントラスト増大手段は、撮像装置
によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル信号
に変換し、更にこのデジタル信号化された画像の輝度階
調を明るい階調の側にシフトする階調シフト処理回路を
備えていることにより、この階調シフト処理回路を用い
て撮像画像のアナログ信号をデジタル信号に変換し、更
にこのデジタル信号化された画像の輝度階調を明るい階
調の側にシフトすることが可能になるため、モニタ上に
表示される画像の明るさ及びコントラストの増大を容易
に実現することができる。
ば、上記請求項１〜３のいずれかに係る紫外線顕微鏡に
おいて、明るさ及びコントラスト増大手段は、撮像装置
によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル信号
に変換し、更にこのデジタル信号化された画像の輝度階
調を明るい階調の側にシフトする階調シフト処理回路を
備えていることにより、この階調シフト処理回路を用い
て撮像画像のアナログ信号をデジタル信号に変換し、更
にこのデジタル信号化された画像の輝度階調を明るい階
調の側にシフトすることが可能になるため、モニタ上に
表示される画像の明るさ及びコントラストの増大を容易
に実現することができる。
【００７１】また、請求項６に係る紫外線顕微鏡によれ
ば、上記請求項１〜５のいずれかに係る紫外線顕微鏡に
おいて、サーチ時及び／又は本観察時の最適条件をレシ
ピとして保持しておくメモリ部が設置されていることに
より、同一種類の試料を観察対象とする場合には、光量
低減手段、制御回路、又は階調シフト処理回路を機能さ
せる条件等を容易に設定することが可能になり、延いて
はその自動化に寄与することができる。
ば、上記請求項１〜５のいずれかに係る紫外線顕微鏡に
おいて、サーチ時及び／又は本観察時の最適条件をレシ
ピとして保持しておくメモリ部が設置されていることに
より、同一種類の試料を観察対象とする場合には、光量
低減手段、制御回路、又は階調シフト処理回路を機能さ
せる条件等を容易に設定することが可能になり、延いて
はその自動化に寄与することができる。
【００７２】また、請求項７に係る紫外線顕微鏡の制御
方法によれば、試料を撮像装置によって撮像する前段の
試料の観察位置をサーチする際に、紫外線の光量を低減
し、この光量を低減した紫外線を用いて試料を例えばケ
ーラー照明すると共に、モニタ上に表示される画像の明
るさ及びコントラストを増大させる処理を行うことによ
り、一方において紫外線のケーラー照明によって生じる
試料の照射面におけるダメージを低減することができる
と共に、他方において紫外線の光量の低減に伴う撮像画
像の明るさ及びコントラストの低下を補完することがで
きる。
方法によれば、試料を撮像装置によって撮像する前段の
試料の観察位置をサーチする際に、紫外線の光量を低減
し、この光量を低減した紫外線を用いて試料を例えばケ
ーラー照明すると共に、モニタ上に表示される画像の明
るさ及びコントラストを増大させる処理を行うことによ
り、一方において紫外線のケーラー照明によって生じる
試料の照射面におけるダメージを低減することができる
と共に、他方において紫外線の光量の低減に伴う撮像画
像の明るさ及びコントラストの低下を補完することがで
きる。
【００７３】このため、試料を撮像する際に長時間を要
する一方、観察時の程の高精度かつ高画質の画像が要求
されない観察位置のサーチ段階において、紫外線のケー
ラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージ
を低減することができると共に、観察位置をサーチする
際に必要とされる程度の画質をもつ画像を得ることがで
きる。従って、確定した観察位置における画像の取得段
階において、極めて高精度かつ高画質の画像を取得する
ために必要な十分に大きな紫外線の光量が要求されて
も、観察位置のサーチ段階とその観察位置における画像
の取得段階とを合わせた撮像過程全体において、紫外線
のケーラー照明によって試料の紫外線の照射面に生じる
ダメージを大幅に低減することができる。
する一方、観察時の程の高精度かつ高画質の画像が要求
されない観察位置のサーチ段階において、紫外線のケー
ラー照明によって生じる試料の照射面におけるダメージ
を低減することができると共に、観察位置をサーチする
際に必要とされる程度の画質をもつ画像を得ることがで
きる。従って、確定した観察位置における画像の取得段
階において、極めて高精度かつ高画質の画像を取得する
ために必要な十分に大きな紫外線の光量が要求されて
も、観察位置のサーチ段階とその観察位置における画像
の取得段階とを合わせた撮像過程全体において、紫外線
のケーラー照明によって試料の紫外線の照射面に生じる
ダメージを大幅に低減することができる。
【００７４】また、請求項８に係る紫外線顕微鏡の制御
方法によれば、上記請求項７に係る紫外線顕微鏡の制御
方法において、試料上の観察位置をサーチするサーチ時
には、紫外線の光量低減率を高い割合に設定して、相対
的に弱い紫外線により照明し、サーチ終了後の観察位置
の本観察時には、紫外線の光量低減率を低い割合に設定
して、相対的に強い紫外線により照明することにより、
サーチ時と本観察時とにおいて、紫外線の光量低減率を
異ならせることが可能になるため、サーチ時における紫
外線の光量を容易に低減する一方、本観察時における紫
外線の光量を容易に通常の観察最適光量に復元すること
ができる。
方法によれば、上記請求項７に係る紫外線顕微鏡の制御
方法において、試料上の観察位置をサーチするサーチ時
には、紫外線の光量低減率を高い割合に設定して、相対
的に弱い紫外線により照明し、サーチ終了後の観察位置
の本観察時には、紫外線の光量低減率を低い割合に設定
して、相対的に強い紫外線により照明することにより、
サーチ時と本観察時とにおいて、紫外線の光量低減率を
異ならせることが可能になるため、サーチ時における紫
外線の光量を容易に低減する一方、本観察時における紫
外線の光量を容易に通常の観察最適光量に復元すること
ができる。
【００７５】また、請求項９に係る紫外線顕微鏡の制御
方法によれば、上記請求項７又は８に係る紫外線顕微鏡
の制御方法において、モニタ上に表示される画像の明る
さ及びコントラストを増大させる処理として、撮像装置
によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル信号
に変換し、更にこのデジタル信号化された画像の輝度階
調を明るい階調の側にシフトすることにより、モニタ上
に表示される画像の明るさ及びコントラストの増大を容
易に実現することができる。
方法によれば、上記請求項７又は８に係る紫外線顕微鏡
の制御方法において、モニタ上に表示される画像の明る
さ及びコントラストを増大させる処理として、撮像装置
によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル信号
に変換し、更にこのデジタル信号化された画像の輝度階
調を明るい階調の側にシフトすることにより、モニタ上
に表示される画像の明るさ及びコントラストの増大を容
易に実現することができる。
【図１】本発明の一実施の形態に係る深紫外線レーザ顕
微鏡を示す全体構成ブロックである。
微鏡を示す全体構成ブロックである。
【図２】図１に示す深紫外線レーザ顕微鏡のＮＤフィル
タについて説明するための説明図である。
タについて説明するための説明図である。
【図３】図１に示す深紫外線レーザ顕微鏡の動作を説明
するためのフローチャートである。
するためのフローチャートである。
１１……ＤＵＶレーザユニット １２……ＮＤフィルタ １３……光量センサ １４……顕微鏡本体 １４ａ……ステージ １５……光学系ユニット １５ａ……照明光学系 １５ｂ……観察用光学系 １６……ＣＣＤカメラ １７……パーソナル・コンピュータ １８……画像入力部 １９……アンプ回路 ２０……階調シフト処理回路 ２１……フレームレート制御部 ２２……コントローラ ２３……Ａ／Ｄ変換ボード ２４……Ｄ／Ａ変換ボード２４ ２５……メモリ部 ２６……モニタ
Claims (9)
- 【請求項１】 紫外線を用いて試料を照明し、前記試料
を撮像装置によって撮像し、前記撮像装置によって撮像
された画像をモニタ上に表示する紫外線顕微鏡であっ
て、 前記試料を照明する前記紫外線の光量を低減する光量低
減手段と、 前記光量低減手段による低減光量に応じて、前記モニタ
上に表示される画像の明るさ及びコントラストを増大さ
せる明るさ及びコントラスト増大手段と、 を有することを特徴とする紫外線顕微鏡。 - 【請求項２】 請求項１記載の紫外線顕微鏡において、 前記光量低減手段は、前記紫外線光量の低減率が連続的
に変化するフィルタ特性を有するフィルタを前記試料の
種類に応じて前記紫外線の光路上に挿入可能に設置さ
れ、 前記明るさ及びコントラスト増大手段は、前記フィルタ
特性に応じて前記モニタ上に表示される画像の明るさ及
びコントラストを変化させることを特徴とする紫外線顕
微鏡。 - 【請求項３】 請求項２記載の紫外線顕微鏡において、 前記光量低減手段は、前記試料上の観察したい所望の観
察位置をサーチするサーチ時に、光量低減率の高いフィ
ルタ特性の前記フィルタを前記紫外線の光路上に挿入
し、前記サーチ終了後の前記観察位置の本観察時に、光
量低減率の低いフィルタ特性のフィルタを前記紫外線の
光路上に挿入することを特徴とする紫外線顕微鏡。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の紫外
線顕微鏡において、 前記光量低減手段を通り、前記試料を照明する前記紫外
線の光量を測定する光量センサが設置され、 前記明るさ及びコントラスト増大手段は、前記光量セン
サからの出力に基づき前記撮像装置によって撮像された
画像のアナログ信号の増幅率又は前記撮像装置の蓄積時
間を制御する制御回路を備えていることを特徴とする紫
外線顕微鏡。 - 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかに記載の紫外
線顕微鏡において、 前記明るさ及びコントラスト増大手段は、前記撮像装置
によって撮像された画像のアナログ信号をデジタル信号
に変換し、更にデジタル信号化された画像の輝度階調を
明るい階調の側にシフトする階調シフト処理回路を備え
ていることを特徴とする紫外線顕微鏡。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の紫外
線顕微鏡において、 サーチ時及び／又は本観察時の最適条件、即ち前記光量
低減手段によって低減される前記紫外線光量の最適値、
前記制御回路によって制御される前記増幅率若しくは前
記蓄積時間の最適値、又は前記階調シフト処理回路によ
ってデジタル信号化された画像の輝度階調がシフトされ
る最適条件を、レシピとして保持しておくメモリ部が設
置されていることを特徴とする紫外線顕微鏡。 - 【請求項７】 紫外線を用いて試料を照明し、前記試料
を撮像装置によって撮像し、前記撮像装置によって撮像
された画像をモニタ上に表示する紫外線顕微鏡の制御方
法であって、 前記試料の画像を取得する前段の前記試料上の観察した
い所望の観察位置をサーチするサーチ時に、前記紫外線
の光量を低減し、前記光量を低減した紫外線を用いて前
記試料を照明すると共に、前記モニタ上に表示される画
像の明るさ及びコントラストを増大させる処理を行うこ
とを特徴とする紫外線顕微鏡の制御方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の紫外線顕微鏡の制御方法
において、 前記試料上の前記観察位置をサーチするサーチ時には、
前記紫外線の光量低減率を高い割合に設定して、相対的
に弱い前記紫外線により照明し、 前記サーチ終了後の前記観察位置の本観察時には、前記
紫外線の光量低減率を低い割合に設定して、相対的に強
い前記紫外線により照明することを特徴とする紫外線顕
微鏡の制御方法。 - 【請求項９】 請求項７又は８に記載の紫外線顕微鏡の
制御方法において、 前記モニタ上に表示される画像の明るさ及びコントラス
トを増大させる処理として、前記撮像装置によって撮像
された画像のアナログ信号をデジタル信号に変換し、更
にデジタル信号化された画像の輝度階調を明るい階調の
側にシフトすることを特徴とする紫外線顕微鏡の制御方
法。
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|---|---|---|---|
| JP2000206230A JP2002023063A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 紫外線顕微鏡及びその制御方法 |
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| JP2002023063A true JP2002023063A (ja) | 2002-01-23 |
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