JP2003227914A - Ｅｕｖ光用の波面分割素子及びそれを有する位相測定装置 - Google Patents
Ｅｕｖ光用の波面分割素子及びそれを有する位相測定装置Info
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- G—PHYSICS
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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-
- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＥＵＶ光に好適な波面分割素子及び膜の入射
角０度を含む入射角度に依存する位相情報を測定するこ
とができる位相測定装置を得ること。 【解決手段】 前記回折格子は、透過部と反射部からな
る繰り返しパターンによる回折効果を利用したものであ
ること。
角０度を含む入射角度に依存する位相情報を測定するこ
とができる位相測定装置を得ること。 【解決手段】 前記回折格子は、透過部と反射部からな
る繰り返しパターンによる回折効果を利用したものであ
ること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＥＵＶ光用の波面分
割素子及びそれを有する位相測定装置に関し、例えばＩ
Ｃ、ＬＳＩ等の半導体デバイス、ＣＣＤ等の撮影デバイ
ス、液晶パネル等の表示デバイス等のデバイス製造用の
ステップ・アンド・リピート方式やステップ・アンド・
スキャン方式等の露光装置に用いる光学系の反射面や透
過面につけられている光学薄膜の位相を計測する際に好
適なものである。
割素子及びそれを有する位相測定装置に関し、例えばＩ
Ｃ、ＬＳＩ等の半導体デバイス、ＣＣＤ等の撮影デバイ
ス、液晶パネル等の表示デバイス等のデバイス製造用の
ステップ・アンド・リピート方式やステップ・アンド・
スキャン方式等の露光装置に用いる光学系の反射面や透
過面につけられている光学薄膜の位相を計測する際に好
適なものである。
【０００２】
【従来の技術】デバイスパターンの微細化に伴い、デバ
イスパターンを感光材料に投影露光するときの露光波長
はますます短波長化されている。例えば露光波長とし
て、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）からＡｒＦ（波長１９３
ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）さらにはＥＵＶ
の波長１３．４ｎｍの光まで用いるようになってきてい
る。
イスパターンを感光材料に投影露光するときの露光波長
はますます短波長化されている。例えば露光波長とし
て、ＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）からＡｒＦ（波長１９３
ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）さらにはＥＵＶ
の波長１３．４ｎｍの光まで用いるようになってきてい
る。
【０００３】デバイスパターンの微細化は半導体産業の
ダイナミックスを支えるもっとも大きなファクタで、２
５６Ｍ ＤＲＡＭで線幅０．２５ｎｍの解像を要求した
時代から、さらに線幅１８０ｎｍ、１３０ｎｍ、１００
ｎｍへと世代が急速に変わりつつある。露光光としてｉ
線（波長３６５ｎｍ）を利用したリソグラフィでは波長
以下の線幅の解像は使われてこなかった。
ダイナミックスを支えるもっとも大きなファクタで、２
５６Ｍ ＤＲＡＭで線幅０．２５ｎｍの解像を要求した
時代から、さらに線幅１８０ｎｍ、１３０ｎｍ、１００
ｎｍへと世代が急速に変わりつつある。露光光としてｉ
線（波長３６５ｎｍ）を利用したリソグラフィでは波長
以下の線幅の解像は使われてこなかった。
【０００４】これに対してＫｒＦは２４８ｎｍの波長で
ありながら１８０ｎｍさらには１５０ｎｍの線幅を対象
としたリソグラフィに適用されている。レジストの改
良、超解像技術等の成果を駆使して、波長以下の線幅の
解像が実用化されつつある。種々の超解像技術を駆使す
れば、lines and spacesで１／２波長の線幅のパターン
解像が実用の視野に入ってきている。
ありながら１８０ｎｍさらには１５０ｎｍの線幅を対象
としたリソグラフィに適用されている。レジストの改
良、超解像技術等の成果を駆使して、波長以下の線幅の
解像が実用化されつつある。種々の超解像技術を駆使す
れば、lines and spacesで１／２波長の線幅のパターン
解像が実用の視野に入ってきている。
【０００５】しかしながら超解像技術にはパターンの製
造上の制約が伴うことも多く、解像力向上の王道は何と
いっても露光光の波長を短くし、投影光学系のＮＡを向
上させることである。上記事実が露光光の短波長化への
大きなモーティブフォースとなっており、波長１０〜１
５ｎｍの光を露光光として用いるＥＵＶリソグラフィを
開発する所以となっている。
造上の制約が伴うことも多く、解像力向上の王道は何と
いっても露光光の波長を短くし、投影光学系のＮＡを向
上させることである。上記事実が露光光の短波長化への
大きなモーティブフォースとなっており、波長１０〜１
５ｎｍの光を露光光として用いるＥＵＶリソグラフィを
開発する所以となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＥＵＶ光を露光光とし
て用いる場合は、総て反射系の構成となり所定の反射率
を得る為に反射鏡（ミラー）につける反射増強用の膜の
特性が大きな課題となっている。膜についても材料の制
約が大きく、実質的にはＭｏとＳｉの交互層で作られる
膜（多層膜）が基本構成をなすことになる。この他に
も、例えばＢｅ−Ｓｉ、Ｒｈ−Ｓｉの多層膜等がある。
膜はＭｏとＳｉの交互層を１ペアと考えると４０ペアほ
どの多層が要求されることになり、光学特性の変化が非
常に激しくなる。
て用いる場合は、総て反射系の構成となり所定の反射率
を得る為に反射鏡（ミラー）につける反射増強用の膜の
特性が大きな課題となっている。膜についても材料の制
約が大きく、実質的にはＭｏとＳｉの交互層で作られる
膜（多層膜）が基本構成をなすことになる。この他に
も、例えばＢｅ−Ｓｉ、Ｒｈ−Ｓｉの多層膜等がある。
膜はＭｏとＳｉの交互層を１ペアと考えると４０ペアほ
どの多層が要求されることになり、光学特性の変化が非
常に激しくなる。
【０００７】ＥＵＶ領域を対象とした膜で特徴的なのは
反射率とともに膜の位相（位相分布）の管理が要求され
ることである。ＥＵＶ光が膜で反射する際に、その位相
が変化する。膜の位相分布はミラー面に入射した波面を
ひずませることになり、ミラー面内で膜の周期長にずれ
があると収差（波面収差）を発生させる原因となる。こ
のため、ミラー面に膜をつけた時点で膜の位相（位相分
布）を測定することが望ましい。特に、膜に種々な角度
で入射したときの角度特性を測定することが望ましい。
反射率とともに膜の位相（位相分布）の管理が要求され
ることである。ＥＵＶ光が膜で反射する際に、その位相
が変化する。膜の位相分布はミラー面に入射した波面を
ひずませることになり、ミラー面内で膜の周期長にずれ
があると収差（波面収差）を発生させる原因となる。こ
のため、ミラー面に膜をつけた時点で膜の位相（位相分
布）を測定することが望ましい。特に、膜に種々な角度
で入射したときの角度特性を測定することが望ましい。
【０００８】実際のミラーではミラー面に対する光の入
射角が小さく、少ないところでは数度、大きいところで
も２０度前後であり、この範囲の角度分布の中に入射光
線は殆ど入ってしまう。ミラー面に施した膜の位相分布
を、入射角を種々と変えて測定するとき、測定系が反射
系となる為、垂直入射に近い角度の測定は光が重なって
しまうために困難である。
射角が小さく、少ないところでは数度、大きいところで
も２０度前後であり、この範囲の角度分布の中に入射光
線は殆ど入ってしまう。ミラー面に施した膜の位相分布
を、入射角を種々と変えて測定するとき、測定系が反射
系となる為、垂直入射に近い角度の測定は光が重なって
しまうために困難である。
【０００９】特に、ミラー面に設けた膜の入射角度によ
る位相情報を干渉計を利用して検出するとき、入射角０
度における膜の位相情報の測定は、ＥＵＶ光領域におい
て、同一光路を逆行する入射光と反射光とを光路分岐す
る適切な部材がない為大変困難であった。
る位相情報を干渉計を利用して検出するとき、入射角０
度における膜の位相情報の測定は、ＥＵＶ光領域におい
て、同一光路を逆行する入射光と反射光とを光路分岐す
る適切な部材がない為大変困難であった。
【００１０】この為従来はＥＵＶ領域においては、ＰＤ
Ｉやシアリング干渉計等ビームスプリッタを必要としな
い測定系に限られていた。
Ｉやシアリング干渉計等ビームスプリッタを必要としな
い測定系に限られていた。
【００１１】本発明は、入射光を透過光と反射光に容易
に分割することができ、ＥＵＶ光を用いた各種測定系に
良好に適用することができるＥＵＶ光用の波面分割素子
の提供を目的とする。
に分割することができ、ＥＵＶ光を用いた各種測定系に
良好に適用することができるＥＵＶ光用の波面分割素子
の提供を目的とする。
【００１２】又、本発明は、曲率のある反射鏡や平面反
射鏡に施した膜の角度特性、特に垂直入射を含む角度の
膜の位相特性を容易に、しかも高精度に測定することが
できる位相測定装置の提供を目的とする。
射鏡に施した膜の角度特性、特に垂直入射を含む角度の
膜の位相特性を容易に、しかも高精度に測定することが
できる位相測定装置の提供を目的とする。
【００１３】また、本発明はこれを用いて被検物体に対
する入反射光の分岐を可能に構成した測定装置の提供を
目的とする。
する入反射光の分岐を可能に構成した測定装置の提供を
目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のＥＵＶ
光用の波面分割素子は、回折格子を利用し、ＥＵＶ光を
透過光と反射光を含む複数の光に分離する機能を有した
ことを特徴としている。
光用の波面分割素子は、回折格子を利用し、ＥＵＶ光を
透過光と反射光を含む複数の光に分離する機能を有した
ことを特徴としている。
【００１５】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記回折格子は、透過部と反射部からなる繰り返し
パターンによる回折効果を利用したものであることを特
徴としている。
て、前記回折格子は、透過部と反射部からなる繰り返し
パターンによる回折効果を利用したものであることを特
徴としている。
【００１６】請求項３の発明の位相測定装置は、請求項
１又は２に記載の波面分割素子を用い、被検物体への入
射光束と被検物体からの反射光束との光路分割を行うこ
とを特徴としている。
１又は２に記載の波面分割素子を用い、被検物体への入
射光束と被検物体からの反射光束との光路分割を行うこ
とを特徴としている。
【００１７】請求項４の発明の位相測定装置は、光源手
段からの光束を透過光と反射光を含む複数の光に分割す
る回折格子を利用したビームスプリッタと、該ビームス
プリッタで分割した一方の光を集光し、表面上に膜を施
した被検物体上に入射させると共に、該被検物体で反射
した検出光を該ビームスプリッタに入射させる反射手段
と、該ビームスプリッタで分割した他方の光を反射さ
せ、参照光として該ビームスプリッタに入射させる参照
板と、該ビームスプリッタで該検出光と該参照光を合波
したときに得られる干渉光を所定面上に形成する結像手
段と、該所定面上の干渉情報を検出する検出手段と、を
有し、該検出手段で得られる干渉情報より、該被検物体
上に施した膜への入射角度に依存する位相情報を測定す
ることを特徴としている。
段からの光束を透過光と反射光を含む複数の光に分割す
る回折格子を利用したビームスプリッタと、該ビームス
プリッタで分割した一方の光を集光し、表面上に膜を施
した被検物体上に入射させると共に、該被検物体で反射
した検出光を該ビームスプリッタに入射させる反射手段
と、該ビームスプリッタで分割した他方の光を反射さ
せ、参照光として該ビームスプリッタに入射させる参照
板と、該ビームスプリッタで該検出光と該参照光を合波
したときに得られる干渉光を所定面上に形成する結像手
段と、該所定面上の干渉情報を検出する検出手段と、を
有し、該検出手段で得られる干渉情報より、該被検物体
上に施した膜への入射角度に依存する位相情報を測定す
ることを特徴としている。
【００１８】請求項５の発明の位相測定装置は、光源手
段からの光束を透過光と反射光を含む複数の光に分割す
る回折格子を利用したビームスプリッタと、該ビームス
プリッタで分割した一方の光を集光し、表面上に膜を施
した被検物体上に入射させると共に、該被検物体で反射
した検出光を該ビームスプリッタに入射させる反射手段
と、該ビームスプリッタを介した該検出光から、観察用
回折格子を介して干渉情報を検出する検出手段と、を有
し、該検出手段で得られる干渉情報より、該被検物体上
に施した膜の入射角度に依存する位相情報を測定するこ
とを特徴としている。
段からの光束を透過光と反射光を含む複数の光に分割す
る回折格子を利用したビームスプリッタと、該ビームス
プリッタで分割した一方の光を集光し、表面上に膜を施
した被検物体上に入射させると共に、該被検物体で反射
した検出光を該ビームスプリッタに入射させる反射手段
と、該ビームスプリッタを介した該検出光から、観察用
回折格子を介して干渉情報を検出する検出手段と、を有
し、該検出手段で得られる干渉情報より、該被検物体上
に施した膜の入射角度に依存する位相情報を測定するこ
とを特徴としている。
【００１９】請求項６の発明の露光装置は、請求項３乃
至５いずれか１項記載の位相測定装置で測定した光学部
材を有していることを特徴としている。
至５いずれか１項記載の位相測定装置で測定した光学部
材を有していることを特徴としている。
【００２０】請求項７の発明のデバイスの製造方法は、
請求項６に記載の露光装置により被露光体に露光する工
程と、露光された前記被露光体を現像する工程とを有す
ることを特徴としている。
請求項６に記載の露光装置により被露光体に露光する工
程と、露光された前記被露光体を現像する工程とを有す
ることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は本発明のＥＵＶ光用の波面
分割素子を有する位相測定装置の実施形態１の要部概略
図である。
分割素子を有する位相測定装置の実施形態１の要部概略
図である。
【００２２】本実施形態は基板Ｓ上に施した多層膜（単
層膜でも良い。以下「膜」ともいう。）ＭＬの垂直入射
を含む光入射角度による位相特性を測定する場合を示し
ている。
層膜でも良い。以下「膜」ともいう。）ＭＬの垂直入射
を含む光入射角度による位相特性を測定する場合を示し
ている。
【００２３】図１において、１１はＥＵＶ光源であり、
測定用の光を放射している。測定用の光としてはＳＯ
Ｒ、アンジュレータとＳＯＲ、ＬＰＰ、Ｄｉｓｃｈａｒ
ｇｅＬａｍｐ等のＥＵＶ光源を利用し、波長１０〜１５
ｎｍの光（ＥＵＶ光）を用いている。ＥＵＶ光源１１か
らの光を集光光学系を含む光学手段としての引き回し光
学系１２によって、平行光として出射させている。引き
回し光学系１２を構成する光学素子として例えば放物面
ミラー、楕円ミラー、非球面ミラー等を用いて、平行光
を出射している。
測定用の光を放射している。測定用の光としてはＳＯ
Ｒ、アンジュレータとＳＯＲ、ＬＰＰ、Ｄｉｓｃｈａｒ
ｇｅＬａｍｐ等のＥＵＶ光源を利用し、波長１０〜１５
ｎｍの光（ＥＵＶ光）を用いている。ＥＵＶ光源１１か
らの光を集光光学系を含む光学手段としての引き回し光
学系１２によって、平行光として出射させている。引き
回し光学系１２を構成する光学素子として例えば放物面
ミラー、楕円ミラー、非球面ミラー等を用いて、平行光
を出射している。
【００２４】１３はＥＵＶ光用の波面分割素子としての
ビームスプリッタであり、引き回し光学系１２からの光
を透過光ＬＴと反射光ＬＲに分割している。ビームスプ
リッタ１３は透過部と反射部からなる繰り返しパターン
より成るグレーティング（回折格子）を利用して、入射
光を透過光と反射光を含む複数の光に分割している。
ビームスプリッタであり、引き回し光学系１２からの光
を透過光ＬＴと反射光ＬＲに分割している。ビームスプ
リッタ１３は透過部と反射部からなる繰り返しパターン
より成るグレーティング（回折格子）を利用して、入射
光を透過光と反射光を含む複数の光に分割している。
【００２５】ＥＵＶ領域ではＥＵＶ光学系に選択できる
材料の制約から使える光学素子に制約がある。特にレン
ズのような屈折素子は使用できない。そこで本実施形態
では、ビームスプリッタとしてグレーティングによって
光の分割を行っている。
材料の制約から使える光学素子に制約がある。特にレン
ズのような屈折素子は使用できない。そこで本実施形態
では、ビームスプリッタとしてグレーティングによって
光の分割を行っている。
【００２６】１４は反射手段であり、回転放物面鏡より
成っており、ビームスプリッタ１３を通過した光ＬＴを
被検物体１５面上に垂直入射を含む入射角０°〜θ°の
範囲の光となるように集光入射させている。
成っており、ビームスプリッタ１３を通過した光ＬＴを
被検物体１５面上に垂直入射を含む入射角０°〜θ°の
範囲の光となるように集光入射させている。
【００２７】１６は絞りであり、ビームスプリッタ１３
で生じた高次回折光を遮光し、０次回折光による反射光
束のみを用いるようにしている。
で生じた高次回折光を遮光し、０次回折光による反射光
束のみを用いるようにしている。
【００２８】被検物体１５は平面又は曲面又は非球面等
の基板Ｓ上にＥＵＶ光が反射する為の膜、例えばＭｏ−
Ｓｉ、Ｂｅ−Ｓｉ、Ｒｈ−Ｓｉ等の膜（多層膜）ＭＬが
施されている。
の基板Ｓ上にＥＵＶ光が反射する為の膜、例えばＭｏ−
Ｓｉ、Ｂｅ−Ｓｉ、Ｒｈ−Ｓｉ等の膜（多層膜）ＭＬが
施されている。
【００２９】被検物体１５上の膜ＭＬに入射した光は入
射角度によって異なる位相とびを伴って反射が行われ
る。反射光は膜ＭＬの位相のとび量（位相分布）が一定
であれば入射した光の波面は歪まないことになるが、位
相分布を持っておれば入射角にしたがって位相が進んだ
り遅れたりして入射波面とは異なる位相分布を持った光
（検出光）となって、回転放物面鏡１４に戻り、そこで
反射してグレーティング１３に入射する。
射角度によって異なる位相とびを伴って反射が行われ
る。反射光は膜ＭＬの位相のとび量（位相分布）が一定
であれば入射した光の波面は歪まないことになるが、位
相分布を持っておれば入射角にしたがって位相が進んだ
り遅れたりして入射波面とは異なる位相分布を持った光
（検出光）となって、回転放物面鏡１４に戻り、そこで
反射してグレーティング１３に入射する。
【００３０】一方、引き回し光学系１２からの光のうち
グレーティング１３で反射した光ＬＲは、ＥＵＶ光が反
射する膜を施した参照板１７の参照平面１７ａで反射
し、参照光として元の光路を戻り、グレーティング１３
に入射する。
グレーティング１３で反射した光ＬＲは、ＥＵＶ光が反
射する膜を施した参照板１７の参照平面１７ａで反射
し、参照光として元の光路を戻り、グレーティング１３
に入射する。
【００３１】回転放物面鏡１４からの検出光はグレーテ
ィング１３で反射し、参照平面１７ａからの参照光はグ
レーティング１３を通過し、双方の光はグレーティング
１３を介して重なり合い、干渉光ＬＩとなり、干渉信号
を形成する。このときの干渉信号は被検物体１５への入
射角度に依存した膜の位相特性を含んだものとなってい
る。即ち、干渉情報のうち中心軸ＬＣの光は、入射角０
の膜の位相特性となり、中心軸ＬＣから離れた端部位置
Ｌａの干渉情報は、入射角θにおける膜の位相特性とな
る。
ィング１３で反射し、参照平面１７ａからの参照光はグ
レーティング１３を通過し、双方の光はグレーティング
１３を介して重なり合い、干渉光ＬＩとなり、干渉信号
を形成する。このときの干渉信号は被検物体１５への入
射角度に依存した膜の位相特性を含んだものとなってい
る。即ち、干渉情報のうち中心軸ＬＣの光は、入射角０
の膜の位相特性となり、中心軸ＬＣから離れた端部位置
Ｌａの干渉情報は、入射角θにおける膜の位相特性とな
る。
【００３２】尚、ビームスプリッタ１３の回折パターン
の繰り返しピッチは、回転放物面鏡１４と参照平面近傍
がフラウンホーファー回折領域となるように設定してい
る。
の繰り返しピッチは、回転放物面鏡１４と参照平面近傍
がフラウンホーファー回折領域となるように設定してい
る。
【００３３】ここでフラウンホーファー領域とは、例え
ば測定用の光の波長をλ、グレーティング１３のピッチ
をｄ、グレーティングから回転放物面鏡１４又は参照板
１７までの距離をＤとしたとき、 Ｄ＞＞π（ｄ／２）2／λ を満足することをいう。
ば測定用の光の波長をλ、グレーティング１３のピッチ
をｄ、グレーティングから回転放物面鏡１４又は参照板
１７までの距離をＤとしたとき、 Ｄ＞＞π（ｄ／２）2／λ を満足することをいう。
【００３４】具体的な数値で示すと、λ＝１３．５×１
０-6ｍｍ、ｄ＝０．０２ｍｍとして、 Ｄ＞＞２３ｍｍ であり、例えば、Ｄ＝１００ｍｍ以上のときをいう。
０-6ｍｍ、ｄ＝０．０２ｍｍとして、 Ｄ＞＞２３ｍｍ であり、例えば、Ｄ＝１００ｍｍ以上のときをいう。
【００３５】グレーティング１３からの干渉光ＬＩは、
結像手段としての回転放物面鏡１８で集光され、集光位
置に設けた絞り１９で高次回折光が遮光され、干渉情報
を含む信号光が検出手段２０で検出される。
結像手段としての回転放物面鏡１８で集光され、集光位
置に設けた絞り１９で高次回折光が遮光され、干渉情報
を含む信号光が検出手段２０で検出される。
【００３６】本実施形態では、ビームスプリッタ１３で
検出光と参照光を合成し、双方を干渉させることによっ
て、干渉縞を回転放物面鏡１８を介し、絞り１９の位置
に形成し、絞り１９の後方に設けた検出手段２０によっ
て、該干渉縞を得、該干渉情報を演算手段２１で解析す
ることによって、被検物体１５の膜ＭＬで反射した波面
の位相分布を計測している。これによって膜ＭＬへの光
の入射角度に依存する膜の位相特性を求めている。
検出光と参照光を合成し、双方を干渉させることによっ
て、干渉縞を回転放物面鏡１８を介し、絞り１９の位置
に形成し、絞り１９の後方に設けた検出手段２０によっ
て、該干渉縞を得、該干渉情報を演算手段２１で解析す
ることによって、被検物体１５の膜ＭＬで反射した波面
の位相分布を計測している。これによって膜ＭＬへの光
の入射角度に依存する膜の位相特性を求めている。
【００３７】尚、本実施形態において、ビームスプリッ
タ１３で分割した光のうち反射光を被検物体に入射さ
せ、透過光を参照板に入射させるようにしても良い。
タ１３で分割した光のうち反射光を被検物体に入射さ
せ、透過光を参照板に入射させるようにしても良い。
【００３８】図２は本発明の位相測定装置の実施形態２
の要部概略図である。実施形態２が実施形態１と異なる
点は、膜ＭＬで反射してきた反射光の波面の位相分布を
計測するのにシアリング干渉（タルボ干渉）を用いてい
ることである。図２において、図１で示した部材と同一
部材には同符号を付している。
の要部概略図である。実施形態２が実施形態１と異なる
点は、膜ＭＬで反射してきた反射光の波面の位相分布を
計測するのにシアリング干渉（タルボ干渉）を用いてい
ることである。図２において、図１で示した部材と同一
部材には同符号を付している。
【００３９】実施形態２では、被検物体１５の膜ＭＬ上
の測定点１５ａで反射し、回転放物面鏡１４で反射した
光をグレーティング（回折格子）１３によって反射させ
てフーリエ像を形成している。グレーティング１３は光
束との傾き角α＝４５度となるように配置している。
の測定点１５ａで反射し、回転放物面鏡１４で反射した
光をグレーティング（回折格子）１３によって反射させ
てフーリエ像を形成している。グレーティング１３は光
束との傾き角α＝４５度となるように配置している。
【００４０】本実施形態において、回折格子１３のピッ
チをｄ、光束との傾き角をαとしたときフーリエ像は、 （ｄ・ｓｉｎα）2／λ の間隔で複数形成される。λ＝１３．５×１０-6ｍｍ、
ｄ＝０．０２ｍｍ、ｄ＝４５°とするとフーリエ像の間
隔は14.8ｍｍとなる。
チをｄ、光束との傾き角をαとしたときフーリエ像は、 （ｄ・ｓｉｎα）2／λ の間隔で複数形成される。λ＝１３．５×１０-6ｍｍ、
ｄ＝０．０２ｍｍ、ｄ＝４５°とするとフーリエ像の間
隔は14.8ｍｍとなる。
【００４１】ビームスプリッタ１３の回折格子の繰り返
しピッチｄは、実施形態１と同様に回転放物面鏡１４の
近傍がフラウンホーファー回折領域となるようにしてい
る。そしてフーリエ像のできる位置の近傍に観察用の回
折格子２２を配置している。観察用の回折格子２２の格
子ピッチは（ｄ・ｓｉｎα）である。
しピッチｄは、実施形態１と同様に回転放物面鏡１４の
近傍がフラウンホーファー回折領域となるようにしてい
る。そしてフーリエ像のできる位置の近傍に観察用の回
折格子２２を配置している。観察用の回折格子２２の格
子ピッチは（ｄ・ｓｉｎα）である。
【００４２】この観察用の回折格子２２を介して得られ
る干渉縞情報は、横ずらしのシアリング干渉縞である。
そして、この干渉信号をＣＣＤ等の検出手段２０の検出
面２０ａ上に干渉情報（干渉縞）として形成している。
これは、タルボ干渉計として知られているものである。
る干渉縞情報は、横ずらしのシアリング干渉縞である。
そして、この干渉信号をＣＣＤ等の検出手段２０の検出
面２０ａ上に干渉情報（干渉縞）として形成している。
これは、タルボ干渉計として知られているものである。
【００４３】ここで検出面２０ａの各場所に形成される
干渉情報は、膜への入射角度に対応した干渉情報となっ
ている。例えば中央が入射角０°、端部が入射角θ°と
なっている。そして検出手段２０は検出面２０ａ上に形
成される干渉情報を検出して、被検体１５の膜ＭＬへの
光の入射角度に依存する膜の位相情報を検出している。
干渉情報は、膜への入射角度に対応した干渉情報となっ
ている。例えば中央が入射角０°、端部が入射角θ°と
なっている。そして検出手段２０は検出面２０ａ上に形
成される干渉情報を検出して、被検体１５の膜ＭＬへの
光の入射角度に依存する膜の位相情報を検出している。
【００４４】尚、本実施形態においてビームスプリッタ
１３を反射した光を被検物体に入射させ、透過光を使用
しないようにしても良い。
１３を反射した光を被検物体に入射させ、透過光を使用
しないようにしても良い。
【００４５】尚、以上の各実施形態では、測定光として
ＥＵＶ光以外の光、例えば紫外域や可視域の光であって
も同様に適用できる。
ＥＵＶ光以外の光、例えば紫外域や可視域の光であって
も同様に適用できる。
【００４６】また、上記に記載の位相測定装置を用いて
測定を行った光学素子を露光装置に組み込んでも良い
し、そのたの光学機器に組み込んでも良い。
測定を行った光学素子を露光装置に組み込んでも良い
し、そのたの光学機器に組み込んでも良い。
【００４７】また、上記に記載の位相測定方法、或いは
位相測定装置を用いた露光装置により被露光体（ウエハ
等）を露光する工程、露光された被露光体を現像する工
程を経て、デバイスを製造するようにしても良い。この
デバイスの製造方法には、上記の工程の他に、公知の様
々な工程を含む。
位相測定装置を用いた露光装置により被露光体（ウエハ
等）を露光する工程、露光された被露光体を現像する工
程を経て、デバイスを製造するようにしても良い。この
デバイスの製造方法には、上記の工程の他に、公知の様
々な工程を含む。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、入射光を透過光と反射
光に容易に分割することができ、ＥＵＶ光を用いた各種
測定系に良好に適用することができるＥＵＶ光用の波面
分割素子とこれを用いた位相測定装置を達成することが
できる。
光に容易に分割することができ、ＥＵＶ光を用いた各種
測定系に良好に適用することができるＥＵＶ光用の波面
分割素子とこれを用いた位相測定装置を達成することが
できる。
【００４９】又、本発明によれば、曲率のある反射鏡や
平面反射鏡に施した膜の角度特性、特に垂直入射を含む
角度の膜の位相特性を容易に、しかも高精度に測定する
ことができる位相測定装置を達成することができる。
平面反射鏡に施した膜の角度特性、特に垂直入射を含む
角度の膜の位相特性を容易に、しかも高精度に測定する
ことができる位相測定装置を達成することができる。
【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図
【図２】 本発明の実施形態２の要部概略図
１１ ＥＵＶ光源
１２ 光学手段
１３ 波面分割素子
１４ 反射手段
１５ 被検物体
１６ 絞り
１７ 参照板
１８ 結像手段
１９ 絞り
２０ 検出手段
２１ 演算手段
２２ 回折格子
Claims (7)
- 【請求項１】 回折格子を利用し、ＥＵＶ光を透過光と
反射光を含む複数の光に分離する機能を有したことを特
徴とするＥＵＶ光用の波面分割素子。 - 【請求項２】 前記回折格子は、透過部と反射部からな
る繰り返しパターンによる回折効果を利用したものであ
ることを特徴とする請求項１のＥＵＶ光用の波面分割素
子。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の波面分割素子を
用い、被検物体への入射光束と被検物体からの反射光束
との光路分割を行うことを特徴とする位相測定装置。 - 【請求項４】 光源手段からの光束を透過光と反射光を
含む複数の光に分割する回折格子を利用したビームスプ
リッタと、 該ビームスプリッタで分割した一方の光を集光し、表面
上に膜を施した被検物体上に入射させると共に、該被検
物体で反射した検出光を該ビームスプリッタに入射させ
る反射手段と、 該ビームスプリッタで分割した他方の光を反射させ、参
照光として該ビームスプリッタに入射させる参照板と、 該ビームスプリッタで該検出光と該参照光を合波したと
きに得られる干渉光を所定面上に形成する結像手段と、 該所定面上の干渉情報を検出する検出手段と、を有し、
該検出手段で得られる干渉情報より、該被検物体上に施
した膜への入射角度に依存する位相情報を測定すること
を特徴とする位相測定装置。 - 【請求項５】 光源手段からの光束を透過光と反射光を
含む複数の光に分割する回折格子を利用したビームスプ
リッタと、 該ビームスプリッタで分割した一方の光を集光し、表面
上に膜を施した被検物体上に入射させると共に、該被検
物体で反射した検出光を該ビームスプリッタに入射させ
る反射手段と、 該ビームスプリッタを介した該検出光から、観察用回折
格子を介して干渉情報を検出する検出手段と、を有し、 該検出手段で得られる干渉情報より、該被検物体上に施
した膜の入射角度に依存する位相情報を測定することを
特徴とする位相測定装置。 - 【請求項６】 請求項３乃至５いずれか１項記載の位相
測定装置で測定した光学部材を有していることを特徴と
する露光装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の露光装置により被露光
体に露光する工程と、露光された前記被露光体を現像す
る工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002024470A JP2003227914A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Ｅｕｖ光用の波面分割素子及びそれを有する位相測定装置 |
| US10/354,657 US6982796B2 (en) | 2002-01-31 | 2003-01-30 | Wavefront splitting element for EUV light and phase measuring apparatus using the same |
| US11/202,615 US20060039067A1 (en) | 2002-01-31 | 2005-08-12 | Wavefront splitting element for EUV light and phase measuring apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002024470A JP2003227914A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Ｅｕｖ光用の波面分割素子及びそれを有する位相測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003227914A true JP2003227914A (ja) | 2003-08-15 |
| JP2003227914A5 JP2003227914A5 (ja) | 2005-04-14 |
Family
ID=27606447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002024470A Pending JP2003227914A (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Ｅｕｖ光用の波面分割素子及びそれを有する位相測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6982796B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003227914A (ja) |
Cited By (4)
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| JP2010256059A (ja) * | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Canon Inc | トールボット干渉計、トールボット干渉計の調整方法、及び露光装置 |
| US8138483B2 (en) | 2008-07-02 | 2012-03-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of measuring phase of phase shift mask |
| JP2012060178A (ja) * | 2005-04-20 | 2012-03-22 | Carl Zeiss Smt Gmbh | 投影露光系、このような投影露光系の補助により微細構造の構成部材を製造する方法、このような系において使用するために適応させた偏光光学素子 |
| US11635371B2 (en) | 2020-03-19 | 2023-04-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for measuring phase of extreme ultraviolet (EUV) mask and method of fabricating EUV mask including the method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1333260A3 (en) * | 2002-01-31 | 2004-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Phase measuring method and apparatus |
| JP4095566B2 (ja) | 2003-09-05 | 2008-06-04 | キヤノン株式会社 | 光学素子を評価する方法 |
| JP4241281B2 (ja) * | 2003-09-17 | 2009-03-18 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| GB0328904D0 (en) * | 2003-12-12 | 2004-01-14 | Swan Thomas & Co Ltd | Scarab |
| JP4522137B2 (ja) * | 2004-05-07 | 2010-08-11 | キヤノン株式会社 | 光学系の調整方法 |
| US7414730B2 (en) * | 2005-05-06 | 2008-08-19 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | High precision interferometer apparatus employing a grating beamsplitter |
| US7986404B2 (en) * | 2006-03-30 | 2011-07-26 | Orbotech Ltd. | Inspection system employing illumination that is selectable over a continuous range angles |
| DE102013218991A1 (de) | 2013-09-20 | 2015-03-26 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung zum Bestimmen einer optischen Eigenschaft eines optischen Abbildungssystems |
| US9645088B2 (en) * | 2015-09-30 | 2017-05-09 | Rigaku Americas Holding, Inc. | Device for analyzing the material composition of an object via plasma spectrum analysis |
| CN111220271B (zh) * | 2020-01-17 | 2021-04-13 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种基于光栅-空间光分束阵列的分光模块 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0827965B2 (ja) * | 1986-08-29 | 1996-03-21 | 株式会社日立製作所 | 光学式再生装置 |
| US5007708A (en) * | 1988-07-26 | 1991-04-16 | Georgia Tech Research Corporation | Technique for producing antireflection grating surfaces on dielectrics, semiconductors and metals |
| EP0670467B1 (de) * | 1994-02-26 | 1997-07-09 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Interferometer |
| US6498685B1 (en) * | 1999-01-11 | 2002-12-24 | Kenneth C. Johnson | Maskless, microlens EUV lithography system |
| TWI240151B (en) * | 2000-10-10 | 2005-09-21 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US7027226B2 (en) * | 2001-09-17 | 2006-04-11 | Euv Llc | Diffractive optical element for extreme ultraviolet wavefront control |
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| US6861846B2 (en) * | 2002-12-16 | 2005-03-01 | Agilent Technologies, Inc. | Distortion measurements with a vector network analyzer |
-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002024470A patent/JP2003227914A/ja active Pending
-
2003
- 2003-01-30 US US10/354,657 patent/US6982796B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-08-12 US US11/202,615 patent/US20060039067A1/en not_active Abandoned
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| US11635371B2 (en) | 2020-03-19 | 2023-04-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for measuring phase of extreme ultraviolet (EUV) mask and method of fabricating EUV mask including the method |
| US11852583B2 (en) | 2020-03-19 | 2023-12-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for measuring phase of extreme ultraviolet (EUV) mask and method of fabricating EUV mask including the method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US20060039067A1 (en) | 2006-02-23 |
| US20030142322A1 (en) | 2003-07-31 |
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