[發明專利]固體浸沒透鏡單元及半導體檢查裝置

有效

• 申請號: 201780077044.6
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN110062903B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 中村共則;中村明裕
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: G02B7/02
• 分類號: G02B7/02;G02B21/00;G02B21/02;H01L21/66
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦

固體浸沒透鏡單元具備：固體浸沒透鏡，其具有抵接于檢查對象物的抵接面、及與物鏡相對的球面；保持器，其保持固體浸沒透鏡；磁鐵，其設置于保持器；及球體，其在與球面相對的位置上通過磁鐵的磁力而可旋轉地被保持。保持器在球面接觸于球體的狀態下，可搖動地保持固體浸沒透鏡。

技術領域

本發明的一個方面涉及固體浸沒透鏡單元及半導體檢查裝置。

背景技術

在半導體器件中，低于光的波長的等級下的內部構造的細微化正在進展。同時，在半導體器件中，配線層的多層化正在進展。因此，在觀察半導體器件的情況下，自半導體器件的與器件(集成電路等)側相反側的表面實施內部構造的觀察等。此時，由于半導體器件的基板材料的能帶間隙所產生的制約，縮短光的波長受到限制，其結果，可觀察到的內部構造的尺寸也受到限制。

為了解決這樣的技術問題，實現高分辨率的內部構造的觀察等，有使用固體浸沒透鏡(SIL：Solid Immersion Lens)的情況。可通過使固體浸沒透鏡的抵接面緊貼于檢查對象物的表面而實現消散波耦合，從而實現高分辨率的內部構造的觀察等。例如，在專利文獻1中記載有即使檢查對象物的表面傾斜，也以能夠使固體浸沒透鏡的抵接面緊貼于檢查對象物的表面的方式，使用彈性構件或空氣軸承而可搖動地保持固體浸沒透鏡的例子。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2015/0260976號說明書

發明內容

發明所要解決的問題

然而，在專利文獻1所記載的例子中，有彈性構件的彈性力或空氣軸承的空氣壓成為阻力而導致固體浸沒透鏡未順暢地搖動，而使得固體浸沒透鏡的抵接面未緊貼于檢查對象物的表面的擔憂。

因此，本發明的一個方面的目的在于，提供一種可易于使固體浸沒透鏡的抵接面緊貼于檢查對象物的表面的固體浸沒透鏡單元、及具備這樣的固體浸沒透鏡單元的半導體檢查裝置。

解決問題的技術手段

本發明的一個方面所涉及的固體浸沒透鏡單元，具備：固體浸沒透鏡，其具有抵接于檢查對象物的抵接面、及與物鏡相對的球面；保持器，其保持固體浸沒透鏡；磁鐵，其設置于保持器；及球體，其在與球面相對的位置上通過磁鐵的磁力可旋轉地被保持，保持器在球面接觸于球體的狀態下可搖動地保持固體浸沒透鏡。

在該固體浸沒透鏡單元中，固體浸沒透鏡的球面與通過磁鐵的磁力可旋轉地被保持的球體接觸。由此，當固體浸沒透鏡欲搖動時，固體浸沒透鏡的球面與球體的表面點接觸且球體旋轉。因此，固體浸沒透鏡以仿照檢查對象物的表面的方式順暢地搖動。因此，根據該固體浸沒透鏡單元，可易于使固體浸沒透鏡的抵接面緊貼于檢查對象物的表面。

在本發明的一個方面所涉及的固體浸沒透鏡單元中，也可在保持器設置有收納球體的收納部。由此，可防止球體移動至用于保持的充分的磁力未及的場所而使球體脫落那樣的事態。

在本發明的一個方面所涉及的固體浸沒透鏡單元中，磁鐵也可以與收納部的中央部相對的方式設置于保持器。由此，可防止球體開始移動時球體與收納部的側面干涉那樣的事態。

在本發明的一個方面所涉及的固體浸沒透鏡單元中，球體也可設置3個以上。由此，可使固體浸沒透鏡更順暢地搖動。

在本發明的一個方面所涉及的固體浸沒透鏡單元中，保持器也可由非磁性材料形成。由此，可防止由于保持器帶有磁力而導致磁鐵的磁力對球體的保持變得不穩定。

在本發明的一個方面所涉及的固體浸沒透鏡單元中，也可對保持器的表面中至少球體所接觸的區域施以硬化處理。由此，可抑制由于球體接觸而導致保持器的表面受到損傷。另外，可降低在球體與保持器的表面之間產生的摩擦力，而使固體浸沒透鏡更順暢地搖動。