JP2001281092A - 光学特性測定装置及び測定方法 - Google Patents
光学特性測定装置及び測定方法Info
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- JP2001281092A JP2001281092A JP2000092995A JP2000092995A JP2001281092A JP 2001281092 A JP2001281092 A JP 2001281092A JP 2000092995 A JP2000092995 A JP 2000092995A JP 2000092995 A JP2000092995 A JP 2000092995A JP 2001281092 A JP2001281092 A JP 2001281092A
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- scattering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学素子の光学特性を短時間で容易かつ正確
に測定可能とした光学特性測定装置及び測定方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 光学素子の光学特性を測定する装置にお
いて、光学特性を構成する透過率、反射率、吸収、散乱
のうち少なくとも２つの特性を同時に測定できるように
した。
に測定可能とした光学特性測定装置及び測定方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 光学素子の光学特性を測定する装置にお
いて、光学特性を構成する透過率、反射率、吸収、散乱
のうち少なくとも２つの特性を同時に測定できるように
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学材料及び光学薄膜
における光学特性を測定する装置及び方法に関するもの
である。
における光学特性を測定する装置及び方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】光学機器の性能向上のためには、高機能
で高品質な光学素子の開発が不可欠であり、高品質な光
学素子とは理想の光学特性にできる限り近い性能を持っ
た光学素子である。一般に光学素子の光学特性とは、透
過率Ｔ、反射率Ｒ、吸収Ａ及び散乱Ｓからなり、このう
ち吸収Ａと散乱Ｓを加えたものは損失Ｌと呼ばれ、以下
のように表される。
で高品質な光学素子の開発が不可欠であり、高品質な光
学素子とは理想の光学特性にできる限り近い性能を持っ
た光学素子である。一般に光学素子の光学特性とは、透
過率Ｔ、反射率Ｒ、吸収Ａ及び散乱Ｓからなり、このう
ち吸収Ａと散乱Ｓを加えたものは損失Ｌと呼ばれ、以下
のように表される。
【０００３】１＝Ｔ＋Ｒ＋Ａ＋Ｓ ＝Ｔ＋Ｒ＋Ｌ 透過率と反射率は、分光光度計を用いてそれぞれ測定す
ることができ、損失はこれら測定結果から計算により得
ることができる。しかし、これらの方法では吸収と散乱
を独立に測定することが不可能であるため、別の測定器
により計測しなければならない。一般に、吸収を測定す
る場合には、光学素子に光を照射したときに発生する熱
量を測定するカロリメトリー法や照射したときに発生す
る光音響信号を測定する光音響法が用いられる。散乱を
測定する場合には、積分球を用いた全散乱測定（ＴＩ
Ｓ）方法や散乱の角度分布情報が得られる角度分解散乱
測定（ＡＲＳ）方法が用いられる。
ることができ、損失はこれら測定結果から計算により得
ることができる。しかし、これらの方法では吸収と散乱
を独立に測定することが不可能であるため、別の測定器
により計測しなければならない。一般に、吸収を測定す
る場合には、光学素子に光を照射したときに発生する熱
量を測定するカロリメトリー法や照射したときに発生す
る光音響信号を測定する光音響法が用いられる。散乱を
測定する場合には、積分球を用いた全散乱測定（ＴＩ
Ｓ）方法や散乱の角度分布情報が得られる角度分解散乱
測定（ＡＲＳ）方法が用いられる。
【０００４】近年、半導体素子の集積度増加の為、半導
体製造用縮小投影露光装置（ステッパー）についてその
高解像力化の要求が高まっている。一般にステッパーに
よるフォトリソグラフィー解析度Rは， R = k（λ / NA） で表現される。ここで，kは比例定数，λは露光波長，N
Aは光学系の開口数である。従ってステッパーによるフ
ォトリソグラフィー解像度向上の一つの手段としては、
λを小さくすること即ち、ステッパー光源波長の短波長
化が挙げられる。光源としてエキシマレーザであるKrF
エキシマレーザ（波長λ=248nm）及びArFエキシマレー
ザ（波長λ=193nm），更にはF2レーザ（波長λ=157nm）
などの実用化が進められている。そこで短波長光源の実
用化には、以上のような短波長領域における光学素子の
計測評価に関する高精度化も不可欠となる。
体製造用縮小投影露光装置（ステッパー）についてその
高解像力化の要求が高まっている。一般にステッパーに
よるフォトリソグラフィー解析度Rは， R = k（λ / NA） で表現される。ここで，kは比例定数，λは露光波長，N
Aは光学系の開口数である。従ってステッパーによるフ
ォトリソグラフィー解像度向上の一つの手段としては、
λを小さくすること即ち、ステッパー光源波長の短波長
化が挙げられる。光源としてエキシマレーザであるKrF
エキシマレーザ（波長λ=248nm）及びArFエキシマレー
ザ（波長λ=193nm），更にはF2レーザ（波長λ=157nm）
などの実用化が進められている。そこで短波長光源の実
用化には、以上のような短波長領域における光学素子の
計測評価に関する高精度化も不可欠となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
測定方法には、２つの問題点がある。第１の問題点は、
４つからなる光学特性はたとえ同じ測定装置を使おうと
も別々にしか測定することができず、同時に２つ以上の
光学特性を測定することは出来なかった。従って全ての
特性を求めるには測定装置などを変えながら一つ一つ測
定するため時間と手間を要するという問題点があった。
測定方法には、２つの問題点がある。第１の問題点は、
４つからなる光学特性はたとえ同じ測定装置を使おうと
も別々にしか測定することができず、同時に２つ以上の
光学特性を測定することは出来なかった。従って全ての
特性を求めるには測定装置などを変えながら一つ一つ測
定するため時間と手間を要するという問題点があった。
【０００６】第２の問題点としては、計測評価する波長
が短波長になればなるほど光学素子への環境からの汚染
が顕在化し、時間の経過とともに光学特性が大きく変化
していくという問題がある。従って、４つの光学特性を
それぞれ順番に計測する場合、時間の経過により光学特
性が変化するために正確な計測評価が不可能になるとい
った問題点があった。
が短波長になればなるほど光学素子への環境からの汚染
が顕在化し、時間の経過とともに光学特性が大きく変化
していくという問題がある。従って、４つの光学特性を
それぞれ順番に計測する場合、時間の経過により光学特
性が変化するために正確な計測評価が不可能になるとい
った問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明では、光学特性を構成する透過率、反射
率、吸収、散乱のうち少なくとも２つの特性を同時に測
定できる光学特性測定装置を提供する。
めに、本発明では、光学特性を構成する透過率、反射
率、吸収、散乱のうち少なくとも２つの特性を同時に測
定できる光学特性測定装置を提供する。
【０００８】
【発明の実施形態】本発明の実施形態を図１に基づいて
説明する。図1は本発明にかかる実施形態の光学特性測
定装置の概略断面図である。 （構成）チャンバ10には、光源１１が接続され、チャン
バ10内には，ビーム成形光学系12，光量調節光学系13，
ビームスプリッタ14，参照光量モニタセンサ15，散乱測
定部16a，16b，吸収測定部17，透過光測定部18、反射光
測定部19が設置されている。
説明する。図1は本発明にかかる実施形態の光学特性測
定装置の概略断面図である。 （構成）チャンバ10には、光源１１が接続され、チャン
バ10内には，ビーム成形光学系12，光量調節光学系13，
ビームスプリッタ14，参照光量モニタセンサ15，散乱測
定部16a，16b，吸収測定部17，透過光測定部18、反射光
測定部19が設置されている。
【０００９】測定する波長によっては大気中成分（酸素
など）により吸収が生じるために、チャンバ10内を、真
空もしくは窒素などといった測定波長に対して影響を及
ぼさないガスでパージを行うことが望ましい。光源11に
はハロゲンランプ、水銀ランプ、Ｄ2ランプなどを用い
ることも出来るが、測定精度を上げるためには単色性に
優れ、高輝度性及び指向性の優れたレーザ光源を用いる
のが好ましい。さらに、レーザ光源は、光学素子が実際
に使用されるレーザ光源と同じものを用いるのが評価の
上でより好ましい。
など）により吸収が生じるために、チャンバ10内を、真
空もしくは窒素などといった測定波長に対して影響を及
ぼさないガスでパージを行うことが望ましい。光源11に
はハロゲンランプ、水銀ランプ、Ｄ2ランプなどを用い
ることも出来るが、測定精度を上げるためには単色性に
優れ、高輝度性及び指向性の優れたレーザ光源を用いる
のが好ましい。さらに、レーザ光源は、光学素子が実際
に使用されるレーザ光源と同じものを用いるのが評価の
上でより好ましい。
【００１０】光源11より照射される光はビーム成形光学
系12により概平行光にされ，ビームスプリッタ14により
参照光と測定光とに分離される。参照光は光量モニタセ
ンサ15にてモニタリングされるので，測定光の光量変動
及び測定光と参照光の比率を確認することができる。測
定光は，光量調節光学系13により光量が調整される。サ
ンプル20は散乱測定部16a，16bの間に挟まれるように設
置され，散乱測定部16aで後方散乱が、散乱測定部16bで
前方散乱が同時に測定できるようになっている。散乱測
定部としては従来から用いられている積分球などの使用
があげられるが特に限定しない。サンプル２０には吸収
測定部17が設置され、吸収を計測できる。吸収測定部と
しては従来から用いられている光音響信号測定などの使
用が挙げられるが特に限定しない。サンプル20及び散乱
測定部16a，16bを透過した測定光は透過光測定部18に入
射して透過光量を測定する。また、サンプル20にて反射
した反射光は反射光測定部19にて捕捉、計測される。 （測定方法）次に各測定部の測定方式について説明す
る。
系12により概平行光にされ，ビームスプリッタ14により
参照光と測定光とに分離される。参照光は光量モニタセ
ンサ15にてモニタリングされるので，測定光の光量変動
及び測定光と参照光の比率を確認することができる。測
定光は，光量調節光学系13により光量が調整される。サ
ンプル20は散乱測定部16a，16bの間に挟まれるように設
置され，散乱測定部16aで後方散乱が、散乱測定部16bで
前方散乱が同時に測定できるようになっている。散乱測
定部としては従来から用いられている積分球などの使用
があげられるが特に限定しない。サンプル２０には吸収
測定部17が設置され、吸収を計測できる。吸収測定部と
しては従来から用いられている光音響信号測定などの使
用が挙げられるが特に限定しない。サンプル20及び散乱
測定部16a，16bを透過した測定光は透過光測定部18に入
射して透過光量を測定する。また、サンプル20にて反射
した反射光は反射光測定部19にて捕捉、計測される。 （測定方法）次に各測定部の測定方式について説明す
る。
【００１１】透過率測定では、参照光量モニタセンサ15
と透過光測定部18の出力からその比率を計測し、サンプ
ル20の設置有り無しの比較からサンプル20の透過率を演
算することが可能となる。反射率測定では、参照光量モ
ニタセンサ15と反射光測定部19の出力からその比率を計
測し、サンプル20の設置有り無しの比較もしくは、サン
プル20の代わりとして反射率が既知である標準物質の計
測結果との比較からサンプル20の反射率を演算すること
が可能となる。
と透過光測定部18の出力からその比率を計測し、サンプ
ル20の設置有り無しの比較からサンプル20の透過率を演
算することが可能となる。反射率測定では、参照光量モ
ニタセンサ15と反射光測定部19の出力からその比率を計
測し、サンプル20の設置有り無しの比較もしくは、サン
プル20の代わりとして反射率が既知である標準物質の計
測結果との比較からサンプル20の反射率を演算すること
が可能となる。
【００１２】散乱測定では、参照光量モニタセンサ15と
散乱測定部16a，16bの出力からその比率を計測し、サン
プル20の設置有り無しの比較もしくは、サンプル20の代
わりとして拡散反射率が既知である標準物質の計測結果
との比較からサンプル20の散乱を演算することが可能と
なる。吸収測定では参照光量モニタセンサ15と吸収測定
部17の出力からその比率を計測し、サンプル20の設置有
り無しの比較もしくは、サンプル20の代わりとし吸収率
が既知である標準物質の計測結果との比較からサンプル
20の吸収を演算することが可能となる。
散乱測定部16a，16bの出力からその比率を計測し、サン
プル20の設置有り無しの比較もしくは、サンプル20の代
わりとして拡散反射率が既知である標準物質の計測結果
との比較からサンプル20の散乱を演算することが可能と
なる。吸収測定では参照光量モニタセンサ15と吸収測定
部17の出力からその比率を計測し、サンプル20の設置有
り無しの比較もしくは、サンプル20の代わりとし吸収率
が既知である標準物質の計測結果との比較からサンプル
20の吸収を演算することが可能となる。
【００１３】なお、４つの光学特性を全て同時に計測す
るのが望ましいが、３つの光学特性を同時に計測し、残
りの光学特性は計測した３つの光学特性値から演算して
もよい。本発明による手段を用いることにより，ひとつ
のサンプルで同時に４つの光学特性を計測もしくは算出
することが可能となり、従来の測定と較べて時間や手間
を大幅に改善することが可能となる。また、紫外領域と
いった短波長での評価に置いても、４つの光学特性を同
時に計測もしくは算出することが可能であることから、
従来のような時間の経過による環境から光学素子への汚
染の影響を除外した正確な計測評価が可能となる。
るのが望ましいが、３つの光学特性を同時に計測し、残
りの光学特性は計測した３つの光学特性値から演算して
もよい。本発明による手段を用いることにより，ひとつ
のサンプルで同時に４つの光学特性を計測もしくは算出
することが可能となり、従来の測定と較べて時間や手間
を大幅に改善することが可能となる。また、紫外領域と
いった短波長での評価に置いても、４つの光学特性を同
時に計測もしくは算出することが可能であることから、
従来のような時間の経過による環境から光学素子への汚
染の影響を除外した正確な計測評価が可能となる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明した通り、光学特性を構成する
透過率、反射率、吸収、散乱のうち少なくとも２つの特
性を同時に測定することによって、従来では時間と手間
を要した測定評価が短時間で、そして容易に計測するこ
とが可能となる。更にこのことは、測定波長が紫外領域
といった短波長になればなるほど、環境から光学素子へ
の汚染の影響を除外した正確な計測評価を可能とさせ
る。
透過率、反射率、吸収、散乱のうち少なくとも２つの特
性を同時に測定することによって、従来では時間と手間
を要した測定評価が短時間で、そして容易に計測するこ
とが可能となる。更にこのことは、測定波長が紫外領域
といった短波長になればなるほど、環境から光学素子へ
の汚染の影響を除外した正確な計測評価を可能とさせ
る。
【図1】図１は、本発明にかかる実施形態の光学特性測
定装置の概略断面図である。
定装置の概略断面図である。
１０…チャンバ １１…光源 １５…参照光量モニタセンサ １６ａ、１６ｂ…散乱測定部 １７…吸収測定部 １８…透過光測定部 １９…反射光測定部 ２０…サンプル
Claims (3)
- 【請求項１】光学素子の光学特性を測定する装置におい
て、光学特性を構成する透過率、反射率、吸収、散乱の
うち少なくとも２つの特性を同時に測定することを特徴
とする光学特性測定装置。 - 【請求項２】前記光学特性を測定する波長が２００ｎｍ
以下の紫外領域であることを特徴とする請求項１記載の
光学特性測定装置。 - 【請求項３】光学素子の光学特性を測定する方法におい
て、光学特性を構成する透過率、反射率、吸収、散乱の
うち少なくとも２つの特性を同時に測定することを特徴
とする光学特性測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000092995A JP2001281092A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 光学特性測定装置及び測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000092995A JP2001281092A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 光学特性測定装置及び測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281092A true JP2001281092A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18608239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000092995A Pending JP2001281092A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 光学特性測定装置及び測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001281092A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007041312A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Hoya Corp | マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、及び欠陥検査装置 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000092995A patent/JP2001281092A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007041312A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Hoya Corp | マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、及び欠陥検査装置 |
| JP4688150B2 (ja) * | 2005-08-03 | 2011-05-25 | Ｈｏｙａ株式会社 | マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、及び欠陥検査装置 |
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