JP2001221739A - 透過率測定装置 - Google Patents

透過率測定装置

Info

Publication number
JP2001221739A
JP2001221739A JP2000028970A JP2000028970A JP2001221739A JP 2001221739 A JP2001221739 A JP 2001221739A JP 2000028970 A JP2000028970 A JP 2000028970A JP 2000028970 A JP2000028970 A JP 2000028970A JP 2001221739 A JP2001221739 A JP 2001221739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
measuring
transmittance
measured
polarization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000028970A
Other languages
English (en)
Inventor
Takayasu Hasegawa
敬恭 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2000028970A priority Critical patent/JP2001221739A/ja
Publication of JP2001221739A publication Critical patent/JP2001221739A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エキシマレーザを光源として硝子部品の透過
率を高精度に測定することができる透過率測定装置を得
ること。 【解決手段】 エキシマレーザからのレーザ光を信号光
と参照光とに分割する光分割手段と、該信号光の光路中
に被測定物を挿脱可能に設けた挿脱手段と、参照光を測
定する測定手段Fと、被測定物を光路中に配置したとき
の透過光及び被測定物を光路中より取り出したときの信
号光より該参照光の偏光度と同じ偏光度とする偏光手段
と該偏光手段を有した光束の光量を測定する測定手段P
とを有し、該測定手段Fと測定手段Pから得られる信号
を用いて、該被測定物の透過率を測定していること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透過率測定装置に関
し、エキシマレーザ等の短波長のパルス光を放射するレ
ーザを光源として用い、石英や螢石等の硝材の透過率を
測定する際に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIなどの集積回路の高集積化
に伴い、集積回路の製造装置として1μm以下の微細パ
ターンを正確にウエハ上に形成することができる高解像
度の露光装置が使用されている。また、露光装置で形成
されるパターン像の解像線幅を更に細かくするために、
遠紫外域で出力強度の大きな光を放射するエキシマレー
ザを露光用光源として搭載した露光装置の開発も盛んに
行なわれている。このような露光装置に使用される硝子
やミラー等の光学部品のうち、屈折部材としては、高透
過率で且つ長時間の露光に対しても透過率の低下の少な
い耐紫外線性のある光学部品が要求されている。
【0003】こうした光学部品(硝材)の透過率の測定
方法は大きく分けて以下の2通りの方式がある。 (ア−1)レーザ照射中の透過率を測定する方式。 (ア-1-1)エキシマレーザを照射中にエキシマレーザに非
常に近い波長の光をプローブ光としてレーザの入射角度
とは別の角度から照射し、硝材への入射前と入射後のプ
ローブ光強度を測定することでエキシマレーザ照射中の
透過率変動を計測する方式。 (ア-1-2)エキシマレーザを光源として硝材への入射前と
透過後のエキシマレーザ光の光量を計測することで、硝
材の透過率を測定する方式。 (ア−2)長時間レーザ照射する前後の透過率を分光高
度計で測定し比較する方式。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】先に述べた方式に於い
て、(ア−2)の方式ではレーザ照射中の透過率変化を
分析することができない。また、(ア-1-1)の方式の場
合、エキシマレーザ光の波長に非常に近い波長をプロー
ブ光としてはいるもののエキシマレーザの波長に対する
特性とは完全に等しいわけではないこと、また、レーザ
の入射角度・位置における硝子部品の表面特性・内部特
性を分析することはできない。
【0005】(ア-1-2)の方式に関しては、入射前のレー
ザ光量を計測するために、光路中にハーフミラーを設
け、レーザ光を参照光と露光光に分離する。このハーフ
ミラーの反射率(透過率)は、露光光のP偏光成分とS
偏光成分に対して異なった値を示す。従って、ハーフミ
ラーに入射する露光光の偏光状態が時々刻々と変化する
場合には、硝材へ入射前のレーザ光光量を計測する受光
素子に入射する光量とハーフミラーにより分離した露光
光の光量の比が変動することになり、受光素子で正確に
露光量を計測することができない。また、同様に硝材か
らの透過光光量に関しても正確に計測することはできな
い。
【0006】本発明はエキシマレーザを光源として、光
学部材の透過率を高精度に測定することができる透過率
測定装置の提供を目的とする。
【0007】この他本発明は、エキシマレーザ装置を光
源とし、偏光度のばらつきの影響を受けることなく、光
学部材の透過率を高精度に測定することができる透過率
測定装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の透過率
測定装置は、エキシマレーザからのレーザ光を信号光と
参照光とに分割する光分割手段と、該信号光の光路中に
被測定物を挿脱可能に設けた挿脱手段と、参照光を測定
する測定手段Fと、被測定物を光路中に配置したときの
透過光及び被測定物を光路中より取り出したときの信号
光より該参照光の偏光度と同じ偏光度とする偏光手段と
該偏光手段を有した光束の光量を測定する測定手段Pと
を有し、該測定手段Fと測定手段Pから得られる信号を
用いて、該被測定物の透過率を測定していることを特徴
としている。
【0009】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記測定手段Pは、偏光子を使用することで、測定
手段Fと同じ偏光度のレーザ光の光量を受光することを
特徴としている。
【0010】請求項3の発明は請求項1の発明におい
て、前記測定手段Pは、ローションプリズムを使用する
ことで被測定物からの光束をP偏光とS偏光に分離し、
各偏光を2個の受光手段で測定し、前記測定手段Fと同
じ偏光度で測定し、該2個の受光手段の出力から被測定
物の透過光量を算出することを特徴としている。
【0011】請求項4の発明は請求項1の発明におい
て、前記測定手段Pは、被測定物からの光束に対し入射
角がブリュースタ角となる1個のビームスプリッタを配
置することで、一方の偏光のみの光束を反射させ、この
ビームスプリッタの反射光と透過光をもとに、ビームス
プリッタへのP偏光光量、S偏光光量を測定すること
で、前記測定手段Fへの入射するレーザの偏光度と同じ
偏光度のレーザ光の光量を算出することを特徴としてい
る。
【0012】請求項5の発明は請求項1の発明におい
て、前記測定手段Pは、被測定物からの光束に対して入
射角がブリュースタ角となる2個のビームスプリッタを
配置することで、それぞれがS偏光、P偏光のみを反射
させ、2個のビームスプリッタからの反射光強度を測定
する測定手段を持ち、その測定手段からの結果を元に前
記測定手段Fへの入射するレーザの偏光度と同じ偏光度
のレーザ光の光量を算出することを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】[実施形態1]図1は本発明の透
過率測定装置の実施形態1の構成を示す概略図である。
図において両矢印はS偏光を示し、O印はP偏光を示し
ている。図1において、エキシマレーザ等のパルス光を
放射する光源1からの光束は光分割手段としてのハーフ
ミラー2で透過光と反射光の2つの光束に分割され、透
過光はステージ(挿脱手段)3上に固定された硝材(被
測定物)4を透過する。ハーフミラー2により分割され
た参照光としての反射光束は、Fセンサ8(測定手段
F)で受光される。一方、硝材4を透過した信号光とし
てのレーザ光は偏光子であるグラムトムソンプリズム5
を透過する。このとき、グラムトムソンプリズム5は透
過光がハーフミラー2での反射光と同じ偏光度となるよ
うに調整している。これにより、先に分離した偏光成分
と同偏光成分のみがグラムトムソンプリズム5を透過
し、Pセンサ7(測定手段P)で受光される。レーザ制
御系101は所望の露光量に応じてトリガー信号201
と放電電圧信号202をレーザ1に入力することによ
り、レーザ1からのパルスエネルギ、及び、発光間隔を
制御する。レーザ制御系101はトリガー信号201や
放電電圧信号202を生成している。これらを生成する
際には、露光量演算器103からの照度モニター信号2
03やステージ駆動制御系102からのステージの現在
位置信号,主制御系104からの履歴情報などがパラメ
ータとして用いられている。
【0014】また、所望の露光量は入力装置105によ
り入力され、Fセンサ8、Pセンサ7から得られ、算出
された結果、及び、各種パラメータの経過は表示部10
6により表示している。
【0015】硝材4の透過率Tは硝材4を光路中に入れ
たときと入れないときのPセンサ7からの出力を各々I
R1,IR0、硝材4を光路中に入れたときと入れないとき
のFセンサ8からの出力を各々IF1,IF0としたとき、 T=(IR1/IR0)/(IF0/IF1) より求めている。
【0016】また、評価する硝材4と同様の評価装置に
使用されるハーフミラー、偏光子などの硝子部品の透過
率変動やエキシマレーザの波長によっては測定器内部の
雰囲気(気体)によってレーザ光が吸収され、正確な透
過率測定を損なう場合がある。ステージ3はこのような
場合に定期的にサンプル(被測定物)を光路中から出し
入れするための挿脱手段として使用し、定期的にサンプ
ルを入れない状態でのFセンサ8、Pセンサ7からの出
力比率の変動をモニタすることで、サンプルに対しレー
ザを照射しない場合のオフセットをキャンセルする。
【0017】このような装置の構成でレーザ照射中の硝
材の透過率を測定することで、偏光に影響されない高精
度な透過率測定を行っている。
【0018】以上のように本実施形態は、エキシマレー
ザを光源とした透過率測定装置であり、光路中における
サンプル(被測定物)4の出し入れを可能にする挿脱手
段、サンプルに照射する光量とサンプルから透過した光
量を計測する測定手段7,8を備えている。そしてレー
ザ光を参照光と信号光に分離する光分割手段と参照光の
光強度を検出する測定手段8と信号光がサンプル5を透
過した後の光強度を検出する測定手段7を備えている。
【0019】そして2つの測定手段7,8は同一の偏光
成分(偏光度)の光量のみを計測するようにしている。
これによって被測定物5の透過率を高精度に測定してい
る。
【0020】[実施形態2]図2は本発明の透過率測定
装置の実施形態2の要部概略図である。実施形態1では
グラムトムソンプリズム(偏光子)5でPセンサ7の受
光光の偏光度を調整していた。これに対して本実施形態
では、硝子材(被測定物)4を透過したレーザ光をロー
ションプリズム11を使用することで、S偏光とP偏光
に分離し、それぞれの強度をSセンサ6とPセンサ7で
受光することにより、各偏光成分の変化量を測定し、F
センサ8の受光光と同じ偏光度のレーザ光を硝子材4に
照射している。これによって硝子材4を透過する透過光
量を算出している。この他の構成は図1の実施形態1と
同様である。本実施形態における透過光量の算出方法の
概略を以下に示す。
【0021】◎算出方法 エキシマレーザ1からの光束をハーフミラー2で透過光
(信号光)と反射光(参照光)の2つの光束に分離す
る。信号光が硝子材4を透過した後、ローションプリズ
ム11を透過させることで、P偏光とS偏光の2つの光
束に分離する。この分離した光をそれぞれSセンサ6と
Pセンサ7により受光し、P偏光を受光するPセンサ7
からの出力をSpout、S偏光を受光するSセンサ6から
の出力をSsoutとする。この時、各センサは事前に感度
補正されている。また、ローションプリズム11のS偏
光の透過率をTrs、P偏光の透過率をTrpとする。ローシ
ョンプリズム11に入射する前のレーザ強度Poutは、以
下の様に表すことができる。
【0022】Pout=Spout/Trp+Ssout/Trs (式1) 硝子材4へのレーザがほぼ垂直入射するとして、その硝
子材4の透過率はS偏光、P偏光に対し等しくなり、そ
の透過率をT4とする。また、ハーフミラー2のP偏光
とS偏光の反射率をR2p,R2s、P偏光とS偏光の
透過率をT2p,T2sとするとSセンサ6からの出力
Sfoutは、 Sfout=[R2s*Ssout/(Trs*T2s)+R2p*Spout/(Trp*T2p)]/T4 (式2) と表すことができる。これから、硝子材4の透過率は、 T4=[R2s*Ssout/(Trs*T2s)+R2p*Spout/(Trp*T2p)]/Sfout (式3) と求めることができる。
【0023】この様に、硝子材4の透過率を求めること
により偏光に影響されない高精度な透過率測定を実現し
ている。
【0024】[実施形態3]図3は本発明の実施形態3
の要部概略図である。
【0025】本実施形態では、図1の実施形態1に比べ
てハーフミラー2で分離し、被測定物4を通過した信号
光を更にハーフミラー9により2つの光束に分離する点
が異なっており、その他の構成は同じである。このハー
フミラー9の反射角は、P偏光の反射率がほぼ0になる
ブリュースタ角に設定し、S偏光のみを反射させSセン
サ6でS偏光の強度を測定する。同時に、ハーフミラー
9の透過光をPセンサ7で透過光強度を測定する。この
場合のPのセンサ7はP偏光とS偏光の両方を測定して
いることになる。この時のSセンサ6、Pセンサ7から
の出力をそれぞれSsout、Spoutとする。ハーフミラー9
へ入射するレーザ光強度Poutは、 Pout=Ssout/R9s+(Spout-Ssout*T9s/R9s)/T9p (式4) となる。
【0026】ここで、ハーフミラー9のS偏光に対する
反射率をR9s、S偏光に対する透過率をT9s、P偏
光に対する透過率をT9pとした。実施形態2同様に被
測定物(硝子材)4の透過率を算出すると、硝子材の透
過率T4は以下の様に導出される。
【0027】 T4=[R2s*Ssout/(T2s*R9s)+R2p*(Spout-Ssout*(T9s*R9s))/(T9p*T2p)]/S fout (式5) 本実施形態ではハーフミラー9でS偏光のみを取り出
し、P偏光強度、S偏光強度を求めたが、ハーフミラー
9でP偏光のみを取り出し、ハーフミラー9の透過光強
度からP偏光成分の強度を差し引くことで、S偏光強度
を求めても良い。
【0028】[実施形態4]図4は本発明の透過率測定
装置の実施形態4の要部概略図である。本実施形態は図
1の実施形態1に比べてハーフミラー2で分離し被測定
物4を透過した信号光を更にハーフミラー9で分離し、
更に一方の光束をハーフミラー10により分離する。こ
のハーフミラー9の反射角は、P偏光の反射率がほぼ0
になるブリュースタ角に設定しS偏光のみを反射させ、
Sセンサ6で、S偏光強度を測定する。次にハーフミラ
ー9で透過した光をハーフミラー10でS偏光の反射率
がほぼ0になるようにブリュースタ角を設定しP偏光の
みを反射させ、Pセンサ7でP偏光強度を測定する。こ
の時のSセンサ6、Pセンサ7からの出力をSsout、Spo
utとする。硝子材4を透過するレーザ光強度Poutは以下
のように表すことができる。
【0029】 Pout=Ssout/R9s+Spout/(R10p*T9p) (式6) ここで、ハーフミラー9のS偏光に対する反射率をR9
s、P偏光に対する透過率をT9p、ハーフミラー10
のP偏光に対する反射率をR10pとした。実施形態
2,3同様に、硝子材4の透過率T4は以下の様に導出
される。
【0030】 T4=[R2s*Ssout/(T2s*R9s)+R2p*Spout/(R10p*T9p*T2p)]/Sfout (式7) 本実施形態では、S偏光を分離測定後にP偏光を分離測
定して、露光光強度を求めたが、P偏光を分離測定後に
S偏光を分離測定し、露光光強度を求めても良い。
【0031】以上のように本発明に係る各実施形態では
エキシマレーザからの光束を光分割手段としてのハーフ
ミラーにより信号光と参照光とを分離し、サンプル(被
測定物)を透過した後の信号光から参照光の偏光度と同
じ偏光度の光量を測定、算出することにより、大出力の
エキシマレーザを光源を用いて硝子部品(光学部材)の
透過率を高精度に測定することができる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、エキシマレーザを光源
として、光学部材の透過率を高精度に測定することがで
きる透過率測定装置を達成することができる。
【0033】この他本発明によれば、エキシマレーザ装
置を光源とし、偏光度のばらつきの影響を受けることな
く、光学部材の透過率を高精度に測定することができる
透過率測定装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の透過率測定装置の実施形態1の要部
概略図
【図2】 本発明の透過率測定装置の実施形態2の要部
概略図
【図3】 本発明の透過率測定装置の実施形態3の要部
概略図
【図4】 本発明の透過率測定装置の実施形態4の要部
概略図
【符号の説明】
1 エキシマレーザ 2 光分割手段(ハーフミラー) 3 ステージ 4 被測定物 5 グラムトムソンプリズム 6,7 測定手段 9,10 ハーフミラー 11 ローションプリズム 101 レーザ制御系 102 ステージ駆動制御系 103 露光量演算器 104 主制御系 105 入力装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エキシマレーザからのレーザ光を信号光
    と参照光とに分割する光分割手段と、該信号光の光路中
    に被測定物を挿脱可能に設けた挿脱手段と、参照光を測
    定する測定手段Fと、被測定物を光路中に配置したとき
    の透過光及び被測定物を光路中より取り出したときの信
    号光より該参照光の偏光度と同じ偏光度とする偏光手段
    と該偏光手段を有した光束の光量を測定する測定手段P
    とを有し、該測定手段Fと測定手段Pから得られる信号
    を用いて、該被測定物の透過率を測定していることを特
    徴とする透過率測定装置。
  2. 【請求項2】 前記測定手段Pは、偏光子を使用するこ
    とで、測定手段Fと同じ偏光度のレーザ光の光量を受光
    することを特徴とする請求項1の透過率測定装置。
  3. 【請求項3】 前記測定手段Pは、ローションプリズム
    を使用することで被測定物からの光束をP偏光とS偏光
    に分離し、各偏光を2個の受光手段で測定し、前記測定
    手段Fと同じ偏光度で測定し、該2個の受光手段の出力
    から被測定物の透過光量を算出することを特徴とする請
    求項1の透過率測定装置。
  4. 【請求項4】 前記測定手段Pは、被測定物からの光束
    に対し入射角がブリュースタ角となる1個のビームスプ
    リッタを配置することで、一方の偏光のみの光束を反射
    させ、このビームスプリッタの反射光と透過光をもと
    に、ビームスプリッタへのP偏光光量、S偏光光量を測
    定することで、前記測定手段Fへの入射するレーザの偏
    光度と同じ偏光度のレーザ光の光量を算出することを特
    徴とする請求項1の透過率測定装置。
  5. 【請求項5】 前記測定手段Pは、被測定物からの光束
    に対して入射角がブリュースタ角となる2個のビームス
    プリッタを配置することで、それぞれがS偏光、P偏光
    のみを反射させ、2個のビームスプリッタからの反射光
    強度を測定する測定手段を持ち、その測定手段からの結
    果を元に前記測定手段Fへの入射するレーザの偏光度と
    同じ偏光度のレーザ光の光量を算出することを特徴とす
    る請求項1の透過率測定装置。
JP2000028970A 2000-02-07 2000-02-07 透過率測定装置 Pending JP2001221739A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000028970A JP2001221739A (ja) 2000-02-07 2000-02-07 透過率測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000028970A JP2001221739A (ja) 2000-02-07 2000-02-07 透過率測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001221739A true JP2001221739A (ja) 2001-08-17

Family

ID=18554301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000028970A Pending JP2001221739A (ja) 2000-02-07 2000-02-07 透過率測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001221739A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103234909A (zh) * 2013-04-26 2013-08-07 北京理工大学 一种快速脉冲激光偏振度测量装置
CN114371151A (zh) * 2020-10-15 2022-04-19 深圳莱宝高科技股份有限公司 一种透过率测试方法及透过率测试系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103234909A (zh) * 2013-04-26 2013-08-07 北京理工大学 一种快速脉冲激光偏振度测量装置
CN114371151A (zh) * 2020-10-15 2022-04-19 深圳莱宝高科技股份有限公司 一种透过率测试方法及透过率测试系统
CN114371151B (zh) * 2020-10-15 2024-04-19 深圳莱宝高科技股份有限公司 一种透过率测试方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9176048B2 (en) Normal incidence broadband spectroscopic polarimeter and optical measurement system
US6992779B2 (en) Interferometer apparatus for both low and high coherence measurement and method thereof
US7679750B2 (en) Cavity ring-down apparatus and method for measuring reflectivity of highly reflective mirrors
JP4455024B2 (ja) 複屈折測定装置
CN112236666A (zh) 瞬时椭偏仪或散射仪及相关测量方法
JPH08122211A (ja) 眼鏡レンズ測定装置
TWI304157B (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
TWI460413B (zh) 測量樣品特性之方法與裝置以及非過渡性電腦可讀媒體
US11162897B2 (en) Optical metrology device using numerical aperture reduction
JP2006170822A (ja) テラヘルツ光検出器、テラヘルツ光検出方法およびテラヘルツイメージング装置
WO2003010519A1 (fr) Dispositif de mesure d'absorption temporaire par resolution temporelle
JP2001221739A (ja) 透過率測定装置
US20040207850A1 (en) Time-resolved measurement technique using radiation pulses
JP2002303574A (ja) テラヘルツ光装置及びこれの調整方法
JP2001221744A (ja) 透過率測定装置
RU2302623C2 (ru) Эллипсометр
JP2003240526A (ja) 表面測定装置及びその測定方法
JP2004198250A (ja) 時間分解反射測定方法およびテラヘルツ時間分解反射測定装置
JPH08271337A (ja) 分光器
JP2004340833A (ja) 光学測定装置
JP3067697B2 (ja) 位相差測定装置
KR102380250B1 (ko) 반사도 및 입사 광량의 측정 장치
JPH11101739A (ja) エリプソメトリ装置
JPH05264440A (ja) 偏光解析装置
JP4713769B2 (ja) 半導体レーザの高周波重畳動作検査装置