JPH1114462A - 位相量測定装置 - Google Patents
位相量測定装置Info
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- JPH1114462A JPH1114462A JP16728897A JP16728897A JPH1114462A JP H1114462 A JPH1114462 A JP H1114462A JP 16728897 A JP16728897 A JP 16728897A JP 16728897 A JP16728897 A JP 16728897A JP H1114462 A JPH1114462 A JP H1114462A
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- sample
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- lamp
- light
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、ランプ光とレーザ光との両方を用い
て位相量測定を行う。 【解決手段】Ｈｇ−Ｘｅランプ１から放射されたランプ
光を格子スリット５で横ずらしした２つの光に分離して
位相シフトマスク７に照射し、これを透過した２つの光
を干渉させたときの干渉強度に基づいて位相シフタ７ｂ
の位相量を測定する構成に、ＫｒＦレーザ発振器３０
と、このＫｒＦレーザ発振器３０から出力されたレーザ
光を拡散する拡散板３１と、この拡散板３１を透過した
レーザ光又はランプ光のいずれか一方の光に切り替える
切り替えミラー３４とを備えた。
て位相量測定を行う。 【解決手段】Ｈｇ−Ｘｅランプ１から放射されたランプ
光を格子スリット５で横ずらしした２つの光に分離して
位相シフトマスク７に照射し、これを透過した２つの光
を干渉させたときの干渉強度に基づいて位相シフタ７ｂ
の位相量を測定する構成に、ＫｒＦレーザ発振器３０
と、このＫｒＦレーザ発振器３０から出力されたレーザ
光を拡散する拡散板３１と、この拡散板３１を透過した
レーザ光又はランプ光のいずれか一方の光に切り替える
切り替えミラー３４とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素子
を製造する際のリソグラフィ工程において被投影原版と
して用いられる位相シフトマスク（レチクル）を検査す
る技術に係わり、この位相シフトマスクに形成されてい
るシフト膜（位相シフタ）の位相量を測定する位相量測
定装置に関する。
を製造する際のリソグラフィ工程において被投影原版と
して用いられる位相シフトマスク（レチクル）を検査す
る技術に係わり、この位相シフトマスクに形成されてい
るシフト膜（位相シフタ）の位相量を測定する位相量測
定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は位相量測定装置の構成図である。
ランプ光源としてＨｇ−Ｘｅランプ１には、石英光ファ
イバ２が接続されている。この石英光ファイバ２の出射
口から出射されるランプ光の光路上には、集光レンズ
３、干渉フィルタ４、格子スリット５、コンデンサレン
ズ６が配置され、このコンデンサレンズ６の照射位置に
試料としての位相シフトマスク７が配置されている。
ランプ光源としてＨｇ−Ｘｅランプ１には、石英光ファ
イバ２が接続されている。この石英光ファイバ２の出射
口から出射されるランプ光の光路上には、集光レンズ
３、干渉フィルタ４、格子スリット５、コンデンサレン
ズ６が配置され、このコンデンサレンズ６の照射位置に
試料としての位相シフトマスク７が配置されている。
【０００３】この位相シフトマスク７は、ガラス基板７
ａ上に位相シフタ７ｂを形成したもので、実祭には例え
ば複数の位相シフタ７ｂを繰り返しパターンで形成した
ものとなっている。
ａ上に位相シフタ７ｂを形成したもので、実祭には例え
ば複数の位相シフタ７ｂを繰り返しパターンで形成した
ものとなっている。
【０００４】この位相シフトマスク７の透過光路上に
は、対物レンズ８、リレーレンズ９を介してマッハツェ
ンダー干渉計１０が配置されている。このマッハツェン
ダー干渉計１０は、リレーレンズ９を透過する光路上
に、ハーフミラー１１が配置されるとともにこのハーフ
ミラー１１の分岐光路上にミラー１２が配置されてい
る。そして、これらハーフミラー１１の透過光路上とミ
ラー１２の反射光路上とには、位相変調回路１３として
それぞれ光路長調整プリズム１４と位相変調プリズム１
５とが配置されている。
は、対物レンズ８、リレーレンズ９を介してマッハツェ
ンダー干渉計１０が配置されている。このマッハツェン
ダー干渉計１０は、リレーレンズ９を透過する光路上
に、ハーフミラー１１が配置されるとともにこのハーフ
ミラー１１の分岐光路上にミラー１２が配置されてい
る。そして、これらハーフミラー１１の透過光路上とミ
ラー１２の反射光路上とには、位相変調回路１３として
それぞれ光路長調整プリズム１４と位相変調プリズム１
５とが配置されている。
【０００５】このうち位相変調プリズム１５は、アクチ
ュエータ１６が接続され、位相変調用回路１７によるア
クチュエータ１６の駆動により光軸に対して垂直方向の
矢印（イ）方向に移動自在となっている。
ュエータ１６が接続され、位相変調用回路１７によるア
クチュエータ１６の駆動により光軸に対して垂直方向の
矢印（イ）方向に移動自在となっている。
【０００６】又、光路長調整プリズム１４を透過した光
の光路上には、ミラー１８が配置され、かつこのミラー
１８の反射光路上でしかも位相変調プリズム１５を透過
した光の光路上には、ハーフミラー１９が配置されてい
る。
の光路上には、ミラー１８が配置され、かつこのミラー
１８の反射光路上でしかも位相変調プリズム１５を透過
した光の光路上には、ハーフミラー１９が配置されてい
る。
【０００７】さらに、このハーフミラー１９の反射光路
上にはレンズ２０、ピンホールミラー２１を介してフォ
トマル２２が配置され、このフォトマル２２上で干渉縞
が得られるものとなっている。
上にはレンズ２０、ピンホールミラー２１を介してフォ
トマル２２が配置され、このフォトマル２２上で干渉縞
が得られるものとなっている。
【０００８】又、ピンホールミラー２１の反射光路上に
は、測定位置の観察のためにリレーレンズ２３を介して
ＣＣＤカメラ２４が配置されている。フォトマル２２の
出力端子には、制御回路２５が接続され、さらにＡ／Ｄ
変換器２６を介してコンピュータ２７が接続されてい
る。
は、測定位置の観察のためにリレーレンズ２３を介して
ＣＣＤカメラ２４が配置されている。フォトマル２２の
出力端子には、制御回路２５が接続され、さらにＡ／Ｄ
変換器２６を介してコンピュータ２７が接続されてい
る。
【０００９】このコンピュータ２７は、制御回路２５に
対して位相変調プリズム１５の移動指令を発し、かつ位
相変調プリズム１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６で
ディジタル化されたフォトマル２２からの各干渉信号を
取り込み、これら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの
位相量を求める機能を有している。
対して位相変調プリズム１５の移動指令を発し、かつ位
相変調プリズム１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６で
ディジタル化されたフォトマル２２からの各干渉信号を
取り込み、これら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの
位相量を求める機能を有している。
【００１０】このような構成であれば、Ｈｇ−Ｘｅラン
プ１から出射されたランプ光は、石英光ファイバ２に導
かれて集光レンズ３に出射され、この集光レンズ３、干
渉フィルタ４を透過して格子スリット５に入射する。
プ１から出射されたランプ光は、石英光ファイバ２に導
かれて集光レンズ３に出射され、この集光レンズ３、干
渉フィルタ４を透過して格子スリット５に入射する。
【００１１】ランプ光は、この格子スリット５で２つの
ランプ光に分離され、このうち一方のランプ光がコンデ
ンサレンズ６から位相シフトマスク７のガラス基板７ａ
の部分のみを透過し、他方のランプ光がコンデンサレン
ズ６から位相シフトマスク７の位相シフタ７ｂの部分を
透過する。
ランプ光に分離され、このうち一方のランプ光がコンデ
ンサレンズ６から位相シフトマスク７のガラス基板７ａ
の部分のみを透過し、他方のランプ光がコンデンサレン
ズ６から位相シフトマスク７の位相シフタ７ｂの部分を
透過する。
【００１２】そして、位相シフトマスク７のガラス基板
７ａの部分を透過した一方のランプ光と位相シフトマス
ク７の位相シフタ７ｂの部分を透過した他方のランプ光
とは、ともに対物レンズ８、リレーレンズ９を通してマ
ッハツェンダー干渉計１０に入射する。
７ａの部分を透過した一方のランプ光と位相シフトマス
ク７の位相シフタ７ｂの部分を透過した他方のランプ光
とは、ともに対物レンズ８、リレーレンズ９を通してマ
ッハツェンダー干渉計１０に入射する。
【００１３】このマッハツェンダー干渉計１０におい
て、位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分を透過
した一方のランプ光は、ハーフミラー１１及びミラー１
２でそれぞれ反射して位相変調プリズム１５に入射し、
この位相変調プリズム１５を透過してからハーフミラー
１９に入射する。
て、位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分を透過
した一方のランプ光は、ハーフミラー１１及びミラー１
２でそれぞれ反射して位相変調プリズム１５に入射し、
この位相変調プリズム１５を透過してからハーフミラー
１９に入射する。
【００１４】これと共に、位相シフトマスク７の位相シ
フタ７ｂの部分を透過した他方のランプ光は、ハーフミ
ラー１１を透過して光路長調整プリズム１４に入射し、
この光路長調整プリズム１４を透過してミラー１８で反
射し、ハーフミラー１９に入射する。
フタ７ｂの部分を透過した他方のランプ光は、ハーフミ
ラー１１を透過して光路長調整プリズム１４に入射し、
この光路長調整プリズム１４を透過してミラー１８で反
射し、ハーフミラー１９に入射する。
【００１５】このようにガラス基板７ａの部分を透過し
た一方のランプ光と位相シフタ７ｂの部分を透過した他
方のランプ光とがハーフミラー１９に入射することで、
これらランプ光が合成され干渉が生じ、この干渉縞がレ
ンズ２０、ピンホールミラー２１を通してフォトマル２
２に入射する。
た一方のランプ光と位相シフタ７ｂの部分を透過した他
方のランプ光とがハーフミラー１９に入射することで、
これらランプ光が合成され干渉が生じ、この干渉縞がレ
ンズ２０、ピンホールミラー２１を通してフォトマル２
２に入射する。
【００１６】このフォトマル２２は、入射する干渉縞の
強度に応じた干渉信号を出力する。そして、この干渉信
号は、制御回路２５を通してＡ／Ｄ変換器２６でディジ
タル化されてコンピュータ２７に取り込まれる。
強度に応じた干渉信号を出力する。そして、この干渉信
号は、制御回路２５を通してＡ／Ｄ変換器２６でディジ
タル化されてコンピュータ２７に取り込まれる。
【００１７】このコンピュータ２７は、制御回路２５に
対して位相変調プリズム１５の移動指令を発し、アクチ
ュエータ１６を駆動して位相変調プリズム１５を光軸に
対して垂直方向の矢印（イ）方向に移動させる。
対して位相変調プリズム１５の移動指令を発し、アクチ
ュエータ１６を駆動して位相変調プリズム１５を光軸に
対して垂直方向の矢印（イ）方向に移動させる。
【００１８】これにより、位相シフトマスク７のガラス
基板７ａの部分を透過した一方のランプ光の位相が変調
する。そして、コンピュータ２７は、位相変調プリズム
１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６でディジタル化さ
れたフォトマル２２からの各干渉信号を取り込み、これ
ら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの位相量を求め
る。
基板７ａの部分を透過した一方のランプ光の位相が変調
する。そして、コンピュータ２７は、位相変調プリズム
１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６でディジタル化さ
れたフォトマル２２からの各干渉信号を取り込み、これ
ら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの位相量を求め
る。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】実際に位相シフトマス
クを用いた露光処理では、露光機の種類に応じて位相シ
フタ７ｂの最適な位相量が変わる可能性があり、かつ光
源としてもＨｇ−Ｘｅランプ１に限らず、遠紫外領域の
波長（ＤＵＶ）のレーザ光を出力するレーザ発振器が用
いられる。
クを用いた露光処理では、露光機の種類に応じて位相シ
フタ７ｂの最適な位相量が変わる可能性があり、かつ光
源としてもＨｇ−Ｘｅランプ１に限らず、遠紫外領域の
波長（ＤＵＶ）のレーザ光を出力するレーザ発振器が用
いられる。
【００２０】そして、近年の半導体製造技術の進歩に伴
ってＤＵＶのレーザ光を用いて位相量を測定することが
主流になりつつある。しかしながら、上記装置ではＨｇ
−Ｘｅランプ１のみを用いたランプ光による位相量測定
であり、ＤＵＶのレーザ光を用いての位相量測定が出来
なかった。そこで本発明は、ランプ光とレーザ光との両
方を用いて位相量測定ができる位相量測定装置を提供す
ることを目的とする。
ってＤＵＶのレーザ光を用いて位相量を測定することが
主流になりつつある。しかしながら、上記装置ではＨｇ
−Ｘｅランプ１のみを用いたランプ光による位相量測定
であり、ＤＵＶのレーザ光を用いての位相量測定が出来
なかった。そこで本発明は、ランプ光とレーザ光との両
方を用いて位相量測定ができる位相量測定装置を提供す
ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、ラン
プ光源から放射されたランプ光を格子スリットで横ずら
しした２つの光に分離して試料に照射し、この試料を透
過した２つの光を干渉させたときの干渉強度に基づいて
試料における位相量を測定する位相量測定装置におい
て、レーザ光を出力するレーザ発振器と、このレーザ発
振器から出力されたレーザ光を拡散する拡散板と、この
拡散板を透過したレーザ光又はランプ光源から放射され
たランプ光のいずれか一方の光に切り替えて格子スリッ
トに伝送する光源切り替え光学系と、を備えた位相量測
定装置である。
プ光源から放射されたランプ光を格子スリットで横ずら
しした２つの光に分離して試料に照射し、この試料を透
過した２つの光を干渉させたときの干渉強度に基づいて
試料における位相量を測定する位相量測定装置におい
て、レーザ光を出力するレーザ発振器と、このレーザ発
振器から出力されたレーザ光を拡散する拡散板と、この
拡散板を透過したレーザ光又はランプ光源から放射され
たランプ光のいずれか一方の光に切り替えて格子スリッ
トに伝送する光源切り替え光学系と、を備えた位相量測
定装置である。
【００２２】請求項２によれば、請求項１記載の位相量
測定装置において、拡散板を回転させる毎に試料におけ
る位相を求め、拡散板を回転させた回数により平均化し
て試料における位相量を求める。
測定装置において、拡散板を回転させる毎に試料におけ
る位相を求め、拡散板を回転させた回数により平均化し
て試料における位相量を求める。
【００２３】請求項３によれば、請求項１記載の位相量
測定装置において、レーザ発振器として遠紫外領域のレ
ーザ光を発振し、試料として位相シフトマスクの位相シ
フタの位相量を測定する。
測定装置において、レーザ発振器として遠紫外領域のレ
ーザ光を発振し、試料として位相シフトマスクの位相シ
フタの位相量を測定する。
【００２４】請求項４によれば、光源から放射された光
を格子スリットで横ずらしした２つの光に分離して試料
に照射し、この試料を透過した２つの光を干渉させたと
きの干渉強度に基づいて試料における位相量を測定する
位相量測定装置において、レーザ光を出力するレーザ発
振器と、このレーザ発振器から出力されたレーザ光を拡
散する拡散板と、この拡散板を透過したレーザ光を格子
スリットに伝送する光学系と、を備えた位相量測定装置
である。
を格子スリットで横ずらしした２つの光に分離して試料
に照射し、この試料を透過した２つの光を干渉させたと
きの干渉強度に基づいて試料における位相量を測定する
位相量測定装置において、レーザ光を出力するレーザ発
振器と、このレーザ発振器から出力されたレーザ光を拡
散する拡散板と、この拡散板を透過したレーザ光を格子
スリットに伝送する光学系と、を備えた位相量測定装置
である。
【００２５】請求項５によれば、請求項４記載の位相量
測定装置において、拡散板を回転させる毎に試料におけ
る位相を求め、拡散板を回転させた回数により平均化し
て試料における位相量を求める。
測定装置において、拡散板を回転させる毎に試料におけ
る位相を求め、拡散板を回転させた回数により平均化し
て試料における位相量を求める。
【００２６】請求項６によれば、請求項４記載の位相量
測定装置において、レーザ発振器として遠紫外領域のレ
ーザ光を発振し、試料として位相シフトマスクの位相シ
フタの位相量を測定する。
測定装置において、レーザ発振器として遠紫外領域のレ
ーザ光を発振し、試料として位相シフトマスクの位相シ
フタの位相量を測定する。
【００２７】
(1) 以下、本発明の一実施の形態について図面を参照し
て説明する。なお、図２と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。図１は位相量測定装置の
構成図である。
て説明する。なお、図２と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。図１は位相量測定装置の
構成図である。
【００２８】光源としてＨｇ−Ｘｅランプ１が設けられ
ると共にＤＵＶレーザ光源としてＫｒＦレーザ発振器３
０が設けられている。このＫｒＦレーザ発振器３０から
出力されるレーザ光の光路上には、回転自在な拡散板３
１が配置され、さらに同光路上に各レンズ３２、３３が
配置されている。
ると共にＤＵＶレーザ光源としてＫｒＦレーザ発振器３
０が設けられている。このＫｒＦレーザ発振器３０から
出力されるレーザ光の光路上には、回転自在な拡散板３
１が配置され、さらに同光路上に各レンズ３２、３３が
配置されている。
【００２９】又、石英光ファイバ２の出射口から出射さ
れるランプ光の光路上とＫｒＦレーザ発振器３０から出
力されるレーザ光の光路上との交わるところには、切り
替えミラー３４が配置されている。
れるランプ光の光路上とＫｒＦレーザ発振器３０から出
力されるレーザ光の光路上との交わるところには、切り
替えミラー３４が配置されている。
【００３０】この切り替えミラー３４は、拡散板３１を
透過したレーザ光又はＨｇ−Ｘｅランプ１から放射され
たランプ光のいずれか一方の光に切り替えて格子スリッ
ト５側に伝送する機能を有している。
透過したレーザ光又はＨｇ−Ｘｅランプ１から放射され
たランプ光のいずれか一方の光に切り替えて格子スリッ
ト５側に伝送する機能を有している。
【００３１】一方、コンピュータ３５は、Ｈｇ−Ｘｅラ
ンプ１を点灯させた場合、制御回路２５に対して位相変
調プリズム１５の移動指令を発し、かつ位相変調プリズ
ム１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６でディジタル化
されたフォトマル２２からの各干渉信号を取り込み、こ
れら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの位相量を求め
る機能を有している。
ンプ１を点灯させた場合、制御回路２５に対して位相変
調プリズム１５の移動指令を発し、かつ位相変調プリズ
ム１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６でディジタル化
されたフォトマル２２からの各干渉信号を取り込み、こ
れら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの位相量を求め
る機能を有している。
【００３２】又、コンピュータ３５は、ＸｅＦレーザ発
振器３０を動作させた場合、制御回路２５に対して位相
変調プリズム１５の移動指令を発し、かつ位相変調プリ
ズム１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６でディジタル
化されたフォトマル２２からの各干渉信号を取り込み、
これら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの位相量を求
める機能を有している。
振器３０を動作させた場合、制御回路２５に対して位相
変調プリズム１５の移動指令を発し、かつ位相変調プリ
ズム１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６でディジタル
化されたフォトマル２２からの各干渉信号を取り込み、
これら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの位相量を求
める機能を有している。
【００３３】すなわち、コンピュータ３５は、格子スリ
ット５により横ずらしされた２つのレーザ光の両方が共
に位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分を透過し
たときにフォトマル２２から出力される干渉信号を取り
込み、この干渉信号から基準となる位相φbaseを求め、
又、格子スリット５により横ずらしされた２つのレーザ
光のうち一方のレーザ光がガラス基板７ａの部分を透過
し、他方のレーザ光が位相シフタ７ｂの部分を透過した
ときにフォトマル２２から出力される位相シフタ７ｂの
位相情報を含む干渉信号を取り込み、この干渉信号から
位相φedgeを求める機能を有する。
ット５により横ずらしされた２つのレーザ光の両方が共
に位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分を透過し
たときにフォトマル２２から出力される干渉信号を取り
込み、この干渉信号から基準となる位相φbaseを求め、
又、格子スリット５により横ずらしされた２つのレーザ
光のうち一方のレーザ光がガラス基板７ａの部分を透過
し、他方のレーザ光が位相シフタ７ｂの部分を透過した
ときにフォトマル２２から出力される位相シフタ７ｂの
位相情報を含む干渉信号を取り込み、この干渉信号から
位相φedgeを求める機能を有する。
【００３４】具体的にコンピュータ３５は、位相変調プ
リズム１５を光軸に対して垂直方向に一定移動量ごとに
移動させ、この位相変調プリズム１５の移動毎にフォト
マル２２からの各干渉信号を取り込み、正弦波状に変化
する干渉信号をＮ分割し、位相φbase、φedgeを次式に
従って求める。
リズム１５を光軸に対して垂直方向に一定移動量ごとに
移動させ、この位相変調プリズム１５の移動毎にフォト
マル２２からの各干渉信号を取り込み、正弦波状に変化
する干渉信号をＮ分割し、位相φbase、φedgeを次式に
従って求める。
【００３５】
【数１】
【００３６】ここで、Ｎは整数、Ｉi は干渉信号、φは
φbase、φedgeを示す。但し、干渉信号Ｉi の１周期を
ｍ等分し、Ｎ＝ｍ×ｎとする。ｎは干渉信号Ｉi の周期
である。
φbase、φedgeを示す。但し、干渉信号Ｉi の１周期を
ｍ等分し、Ｎ＝ｍ×ｎとする。ｎは干渉信号Ｉi の周期
である。
【００３７】そして、コンピュータ３５は、上記式(1)
を演算して求めた位相φbase、φedgeから位相シフタ７
ｂの位相量θ、 θ＝φbase−φedge …（２）
を求める機能を有している。
を演算して求めた位相φbase、φedgeから位相シフタ７
ｂの位相量θ、 θ＝φbase−φedge …（２）
を求める機能を有している。
【００３８】又、コンピュータ３５は、拡散板３２を回
転させる毎に上記の如く位相シフタ７ｂの位相θを求
め、拡散板３２を回転させた回数により平均化して位相
シフタ７ｂの位相量θｏ を求める機能を有している。
転させる毎に上記の如く位相シフタ７ｂの位相θを求
め、拡散板３２を回転させた回数により平均化して位相
シフタ７ｂの位相量θｏ を求める機能を有している。
【００３９】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。Ｈｇ−Ｘｅランプ１を用いて位相量を測
定する場合は、上記同様に、Ｈｇ−Ｘｅランプ１からの
ランプ光が石英光ファイバ２により導かれ、切り替えミ
ラー３４、集光レンズ３、干渉フィルタ４を透過して格
子スリット５に入射する。
いて説明する。Ｈｇ−Ｘｅランプ１を用いて位相量を測
定する場合は、上記同様に、Ｈｇ−Ｘｅランプ１からの
ランプ光が石英光ファイバ２により導かれ、切り替えミ
ラー３４、集光レンズ３、干渉フィルタ４を透過して格
子スリット５に入射する。
【００４０】このランプ光は、格子スリット５で２つの
ランプ光に分離され、このうち一方のランプ光がコンデ
ンサレンズ６から位相シフトマスク７のガラス基板７ａ
の部分のみを透過し、他方のランプ光がコンデンサレン
ズ６から位相シフトマスク７の位相シフタ７ｂの部分を
透過する。
ランプ光に分離され、このうち一方のランプ光がコンデ
ンサレンズ６から位相シフトマスク７のガラス基板７ａ
の部分のみを透過し、他方のランプ光がコンデンサレン
ズ６から位相シフトマスク７の位相シフタ７ｂの部分を
透過する。
【００４１】これらランプ光は、それぞれ対物レンズ
８、リレーレンズ９を通してマッハツェンダー干渉計１
０の光路長調整プリズム１４、位相変調プリズム１５を
透過し、ハーフミラー１９に入射することにより合成さ
れ干渉が生じる。
８、リレーレンズ９を通してマッハツェンダー干渉計１
０の光路長調整プリズム１４、位相変調プリズム１５を
透過し、ハーフミラー１９に入射することにより合成さ
れ干渉が生じる。
【００４２】この干渉縞は、レンズ２０、ピンホールミ
ラー２１を通してフォトマル２２に入射する。このフォ
トマル２２から出力される干渉信号は、制御回路２５を
通してＡ／Ｄ変換器２６でディジタル化されてコンピュ
ータ２７に取り込まれる。
ラー２１を通してフォトマル２２に入射する。このフォ
トマル２２から出力される干渉信号は、制御回路２５を
通してＡ／Ｄ変換器２６でディジタル化されてコンピュ
ータ２７に取り込まれる。
【００４３】このコンピュータ２７は、制御回路２５に
対して位相変調プリズム１５の移動指令を発し、アクチ
ュエータ１６を駆動して位相変調プリズム１５を光軸に
対して垂直方向の矢印（イ）方向に移動させる。
対して位相変調プリズム１５の移動指令を発し、アクチ
ュエータ１６を駆動して位相変調プリズム１５を光軸に
対して垂直方向の矢印（イ）方向に移動させる。
【００４４】そして、コンピュータ２７は、位相変調プ
リズム１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６でディジタ
ル化されたフォトマル２２からの各干渉信号を取り込
み、これら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの位相量
を求める。
リズム１５が移動する毎のＡ／Ｄ変換器２６でディジタ
ル化されたフォトマル２２からの各干渉信号を取り込
み、これら干渉信号に基づいて位相シフタ７ｂの位相量
を求める。
【００４５】一方、ＫｒＦレーザ発振器３０を用いて位
相量を測定する場合について説明する。ＫｒＦレーザ発
振器３０から出力された平行光のレーザ光は、拡散板３
１により拡散され、各レンズ３２、３２を通して切り替
えミラー３４に入射し、この切り替えミラー３４で反射
して集光レンズ３、干渉フィルタ４を透過して格子スリ
ット５に入射する。
相量を測定する場合について説明する。ＫｒＦレーザ発
振器３０から出力された平行光のレーザ光は、拡散板３
１により拡散され、各レンズ３２、３２を通して切り替
えミラー３４に入射し、この切り替えミラー３４で反射
して集光レンズ３、干渉フィルタ４を透過して格子スリ
ット５に入射する。
【００４６】このレーザ光は、格子スリット５で横ずら
しされた２つのレーザ光に分離され、コンデンサレンズ
６を通して位相シフトマスク７に照射される。このと
き、格子スリット５をレーザ光の光軸に対して垂直方向
に移動させ、かつマッハツェンダー干渉計１０の光路長
調整プリズム１４により光路長を変調すると、フォトマ
ル２２からは正弦波状の干渉信号が出力される。
しされた２つのレーザ光に分離され、コンデンサレンズ
６を通して位相シフトマスク７に照射される。このと
き、格子スリット５をレーザ光の光軸に対して垂直方向
に移動させ、かつマッハツェンダー干渉計１０の光路長
調整プリズム１４により光路長を変調すると、フォトマ
ル２２からは正弦波状の干渉信号が出力される。
【００４７】しかるに、格子スリット５で横ずらしされ
た２つのレーザ光のうち一方のレーザ光はコンデンサレ
ンズ６から位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分
のみを透過し、他方のレーザ光はコンデンサレンズ６か
ら位相シフトマスク７の位相シフタ７ｂの部分を透過す
る。
た２つのレーザ光のうち一方のレーザ光はコンデンサレ
ンズ６から位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分
のみを透過し、他方のレーザ光はコンデンサレンズ６か
ら位相シフトマスク７の位相シフタ７ｂの部分を透過す
る。
【００４８】そして、位相シフトマスク７のガラス基板
７ａの部分を透過した一方のレーザ光と位相シフトマス
ク７の位相シフタ７ｂの部分を透過した他方のレーザ光
とは、それぞれ対物レンズ８、リレーレンズ９を通して
マッハツェンダー干渉計１０に入射する。
７ａの部分を透過した一方のレーザ光と位相シフトマス
ク７の位相シフタ７ｂの部分を透過した他方のレーザ光
とは、それぞれ対物レンズ８、リレーレンズ９を通して
マッハツェンダー干渉計１０に入射する。
【００４９】このマッハツェンダー干渉計１０におい
て、位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分を透過
した一方のレーザ光は、ハーフミラー１１及びミラー１
２でそれぞれ反射して位相変調プリズム１５に入射し、
この位相変調プリズム１５を透過してからハーフミラー
１９に入射する。
て、位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分を透過
した一方のレーザ光は、ハーフミラー１１及びミラー１
２でそれぞれ反射して位相変調プリズム１５に入射し、
この位相変調プリズム１５を透過してからハーフミラー
１９に入射する。
【００５０】これと共に、位相シフトマスク７の位相シ
フタ７ｂの部分を透過した他方のレーザ光は、ハーフミ
ラー１１を透過して光路長調整プリズム１４に入射し、
この光路長調整プリズム１４を透過してミラー１８で反
射し、ハーフミラー１９に入射する。
フタ７ｂの部分を透過した他方のレーザ光は、ハーフミ
ラー１１を透過して光路長調整プリズム１４に入射し、
この光路長調整プリズム１４を透過してミラー１８で反
射し、ハーフミラー１９に入射する。
【００５１】このようにガラス基板７ａの部分を透過し
たレーザ光と位相シフタ７ｂの部分を透過したレーザ光
とがハーフミラー１９に入射することで、これらレーザ
光が合成され干渉が生じ、この干渉縞がレンズ２０、ピ
ンホールミラー２１を通してフォトマル２２に入射す
る。
たレーザ光と位相シフタ７ｂの部分を透過したレーザ光
とがハーフミラー１９に入射することで、これらレーザ
光が合成され干渉が生じ、この干渉縞がレンズ２０、ピ
ンホールミラー２１を通してフォトマル２２に入射す
る。
【００５２】このフォトマル２２から出力される干渉信
号は、制御回路２５を通してＡ／Ｄ変換器２６でディジ
タル化されてコンピュータ３５に取り込まれる。そこ
で、コンピュータ３５は、位相変調プリズム１５を光軸
に対して垂直方向に一定移動量ごとに移動させ、かつこ
の移動に一致させてＫｒＦレーザ発振器３０からレーザ
光を出力させる。
号は、制御回路２５を通してＡ／Ｄ変換器２６でディジ
タル化されてコンピュータ３５に取り込まれる。そこ
で、コンピュータ３５は、位相変調プリズム１５を光軸
に対して垂直方向に一定移動量ごとに移動させ、かつこ
の移動に一致させてＫｒＦレーザ発振器３０からレーザ
光を出力させる。
【００５３】このレーザ光の出力毎に、フォトマル２２
からは干渉信号が出力され、コンピュータ３５は、この
フォトマル２２から出力されてＡ／Ｄ変換器２６でディ
ジタル化された干渉信号を取り込む。
からは干渉信号が出力され、コンピュータ３５は、この
フォトマル２２から出力されてＡ／Ｄ変換器２６でディ
ジタル化された干渉信号を取り込む。
【００５４】そして、コンピュータ３５は、取り込んだ
正弦波状に変化する干渉信号をＮ分割し、格子スリット
５で横ずらしされた２つのレーザ光の両方が位相シフト
マスク７のガラス基板７ａの部分を透過してときの干渉
信号から上記式(1) を演算して位相φbaseを求める。
正弦波状に変化する干渉信号をＮ分割し、格子スリット
５で横ずらしされた２つのレーザ光の両方が位相シフト
マスク７のガラス基板７ａの部分を透過してときの干渉
信号から上記式(1) を演算して位相φbaseを求める。
【００５５】又、コンピュータ３５は、取り込んだ正弦
波状に変化する干渉信号をＮ分割し、格子スリット５で
横ずらしされた２つのレーザ光のうち一方のレーザ光が
位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分を透過し、
他方のレーザ光が位相シフタ７ｂの部分を透過したとき
の干渉信号から上記式(1) を演算して位相φedgeを求め
る。
波状に変化する干渉信号をＮ分割し、格子スリット５で
横ずらしされた２つのレーザ光のうち一方のレーザ光が
位相シフトマスク７のガラス基板７ａの部分を透過し、
他方のレーザ光が位相シフタ７ｂの部分を透過したとき
の干渉信号から上記式(1) を演算して位相φedgeを求め
る。
【００５６】そして、コンピュータ３５は、このように
求めた位相φbase、φedgeから上記式(2) を演算して位
相シフタ７ｂの位相量θを求める。ところで、ＤＵＶの
レーザ光による位相量の測定では、スペックルノイズが
発生するために、このスペックルノイズの影響を低減す
る方法が取られる。
求めた位相φbase、φedgeから上記式(2) を演算して位
相シフタ７ｂの位相量θを求める。ところで、ＤＵＶの
レーザ光による位相量の測定では、スペックルノイズが
発生するために、このスペックルノイズの影響を低減す
る方法が取られる。
【００５７】すなわち、コンピュータ３５は、拡散板３
２を所定の角度だけ回転させ、この回転毎にＫｒＦレー
ザ発振器３０からレーザ光を出力させるとともに位相変
調プリズム１５を光軸に対して垂直方向に移動させ、こ
のときにフォトマル２２から出力された干渉信号を取り
込んで、上記同様に位相シフタ７ｂの位相量θを求め
る。
２を所定の角度だけ回転させ、この回転毎にＫｒＦレー
ザ発振器３０からレーザ光を出力させるとともに位相変
調プリズム１５を光軸に対して垂直方向に移動させ、こ
のときにフォトマル２２から出力された干渉信号を取り
込んで、上記同様に位相シフタ７ｂの位相量θを求め
る。
【００５８】続いて、コンピュータ３５は、再び拡散板
３２を所定の角度だけ回転させ、上記同様に位相シフタ
７ｂの位相量θを求めることを数回繰り返す。そして、
コンピュータ３５は、拡散板３２を回転する毎に求めた
位相シフタ７ｂの各位相量θを拡散板３２を回転させた
回数により平均化して、位相シフタ７ｂの位相量θo を
求める。
３２を所定の角度だけ回転させ、上記同様に位相シフタ
７ｂの位相量θを求めることを数回繰り返す。そして、
コンピュータ３５は、拡散板３２を回転する毎に求めた
位相シフタ７ｂの各位相量θを拡散板３２を回転させた
回数により平均化して、位相シフタ７ｂの位相量θo を
求める。
【００５９】このように上記一実施の形態においては、
Ｈｇ−Ｘｅランプ１から放射されたランプ光を格子スリ
ット５で横ずらしした２つの光に分離して位相シフトマ
スク７に照射し、これを透過した２つの光を干渉させた
ときの干渉強度に基づいて位相シフタ７ｂの位相量を測
定する構成に、ＫｒＦレーザ発振器３０と、このＫｒＦ
レーザ発振器３０から出力されたレーザ光を拡散する拡
散板３１と、この拡散板３１を透過したレーザ光又はラ
ンプ光のいずれか一方の光に切り替える切り替えミラー
３４とを備えたので、Ｈｇ−Ｘｅランプ１を用いて位相
シフタ７ｂの位相量が測定できると共に、ＫｒＦレーザ
発振器３０を用いて位相シフタ７ｂの位相量が測定でき
る。
Ｈｇ−Ｘｅランプ１から放射されたランプ光を格子スリ
ット５で横ずらしした２つの光に分離して位相シフトマ
スク７に照射し、これを透過した２つの光を干渉させた
ときの干渉強度に基づいて位相シフタ７ｂの位相量を測
定する構成に、ＫｒＦレーザ発振器３０と、このＫｒＦ
レーザ発振器３０から出力されたレーザ光を拡散する拡
散板３１と、この拡散板３１を透過したレーザ光又はラ
ンプ光のいずれか一方の光に切り替える切り替えミラー
３４とを備えたので、Ｈｇ−Ｘｅランプ１を用いて位相
シフタ７ｂの位相量が測定できると共に、ＫｒＦレーザ
発振器３０を用いて位相シフタ７ｂの位相量が測定でき
る。
【００６０】これにより、近年の半導体製造技術の進歩
に伴ってＤＵＶのレーザ光を用いて位相量を測定するこ
とが主流になりつつあり、これに応じてＤＵＶのレーザ
光を用いて位相量測定ができる。
に伴ってＤＵＶのレーザ光を用いて位相量を測定するこ
とが主流になりつつあり、これに応じてＤＵＶのレーザ
光を用いて位相量測定ができる。
【００６１】又、拡散板３１を回転させる毎に位相シフ
タ７ｂの位相量を求め、拡散板３１を回転させた回数に
より平均化して位相シフタ７ｂの位相量を求めるので、
ＤＵＶのレーザ光による位相量の測定において発生する
スペックルノイズの影響を低減できる。
タ７ｂの位相量を求め、拡散板３１を回転させた回数に
より平均化して位相シフタ７ｂの位相量を求めるので、
ＤＵＶのレーザ光による位相量の測定において発生する
スペックルノイズの影響を低減できる。
【００６２】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでなく次の通り変形してもよい。例えば、レ
ーザ発振器としては、ＫｒＦレーザ発振器３０に限ら
ず、波長１９３ｎｍのＡｒＦレーザ発振器を用いて位相
量測定を行うようにしてもよい。
されるものでなく次の通り変形してもよい。例えば、レ
ーザ発振器としては、ＫｒＦレーザ発振器３０に限ら
ず、波長１９３ｎｍのＡｒＦレーザ発振器を用いて位相
量測定を行うようにしてもよい。
【００６３】又、上記実施の形態では、光源としてラン
プとレーザ発振器とを共に備えた構成を説明したが、場
合に応じ、レーザ発振器だけを光源として用いた位相量
測定装置としてもよい。この場合は、光源を切り替える
光学系は不要となる。
プとレーザ発振器とを共に備えた構成を説明したが、場
合に応じ、レーザ発振器だけを光源として用いた位相量
測定装置としてもよい。この場合は、光源を切り替える
光学系は不要となる。
【００６４】
【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１、
２によれば、ランプ光とレーザ光との両方を用いて位相
量測定ができる位相量測定装置を提供できる。又、本発
明の請求項２によれば、ＤＵＶのレーザ光による位相量
の測定において発生するスペックルノイズの影響を低減
できる位相量測定装置を提供できる。
２によれば、ランプ光とレーザ光との両方を用いて位相
量測定ができる位相量測定装置を提供できる。又、本発
明の請求項２によれば、ＤＵＶのレーザ光による位相量
の測定において発生するスペックルノイズの影響を低減
できる位相量測定装置を提供できる。
【００６５】又、本発明の請求項３によれば、ランプ光
とＤＵＶのレーザ光との両方で位相シフトマスクにおけ
る位相シフタの位相量を測定できる位相量測定装置を提
供できる。
とＤＵＶのレーザ光との両方で位相シフトマスクにおけ
る位相シフタの位相量を測定できる位相量測定装置を提
供できる。
【図１】本発明に係わる位相量測定装置の一実施の形態
を示す構成図。
を示す構成図。
【図２】従来の位相量測定装置の構成図。
１…Ｈｇ−Ｘｅランプ、 ５…格子スリット、 ７…位相シフトマスク、 １０…マッハツェンダー干渉計、 １４…光路長調整プリズム、 １５…位相変調プリズム、 １６…アクチュエータ、 １７…位相変調用回路、 ２１…ピンホールミラー、 ２２…フォトマル、 ３０…ＫｒＦレーザ発振器、 ３１…拡散板、 ３４…切り替えミラー、 ３５…コンピュータ。
Claims (6)
- 【請求項１】 ランプ光源から放射されたランプ光を格
子スリットで横ずらしした２つの光に分離して試料に照
射し、この試料を透過した２つの光を干渉させたときの
干渉強度に基づいて前記試料における位相量を測定する
位相量測定装置において、 レーザ光を出力するレーザ発振器と、 このレーザ発振器から出力されたレーザ光を拡散する拡
散板と、 この拡散板を透過したレーザ光又は前記ランプ光源から
放射されたランプ光のいずれか一方の光に切り替えて前
記格子スリットに伝送する光源切り替え光学系と、を具
備したことを特徴とする位相量測定装置。 - 【請求項２】 前記拡散板を回転させる毎に前記試料に
おける位相を求め、前記拡散板を回転させた回数により
平均化して前記試料における位相量を求めることを特徴
とする請求項１記載の位相量測定装置。 - 【請求項３】 前記レーザ発振器として遠紫外領域のレ
ーザ光を発振し、前記試料として位相シフトマスクの位
相シフタの位相量を測定することを特徴とする請求項１
記載の位相量測定装置。 - 【請求項４】 光源から放射された光を格子スリットで
横ずらしした２つの光に分離して試料に照射し、この試
料を透過した２つの光を干渉させたときの干渉強度に基
づいて前記試料における位相量を測定する位相量測定装
置において、 レーザ光を出力するレーザ発振器と、 このレーザ発振器から出力されたレーザ光を拡散する拡
散板と、 この拡散板を透過したレーザ光を前記格子スリットに伝
送する光学系と、を具備したことを特徴とする位相量測
定装置。 - 【請求項５】 前記拡散板を回転させる毎に前記試料に
おける位相を求め、前記拡散板を回転させた回数により
平均化して前記試料における位相量を求めることを特徴
とする請求項４記載の位相量測定装置。 - 【請求項６】 前記レーザ発振器として遠紫外領域のレ
ーザ光を発振し、前記試料として位相シフトマスクの位
相シフタの位相量を測定することを特徴とする請求項４
記載の位相量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16728897A JPH1114462A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 位相量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16728897A JPH1114462A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 位相量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114462A true JPH1114462A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15846986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16728897A Pending JPH1114462A (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | 位相量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114462A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014013234A (ja) * | 2012-06-07 | 2014-01-23 | Canon Inc | 拡散照明を伴う断層撮像システム |
| JP2016038374A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 由田新技股▲ふん▼有限公司 | 光源デバイス |
| JP2023000446A (ja) * | 2021-06-18 | 2023-01-04 | 日本電信電話株式会社 | 音可視化システム、音可視化装置、音可視化方法、及びプログラム |
-
1997
- 1997-06-24 JP JP16728897A patent/JPH1114462A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014013234A (ja) * | 2012-06-07 | 2014-01-23 | Canon Inc | 拡散照明を伴う断層撮像システム |
| US9176054B2 (en) | 2012-06-07 | 2015-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | System for tomographic imaging using coherent light that has a random phase distribution |
| JP2016038374A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 由田新技股▲ふん▼有限公司 | 光源デバイス |
| JP2023000446A (ja) * | 2021-06-18 | 2023-01-04 | 日本電信電話株式会社 | 音可視化システム、音可視化装置、音可視化方法、及びプログラム |
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