JP2009080063A - 照明装置及びパターン検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】照明装置は、基本波を発生する光源と、基本波を所定の形状に波形整形する波形整形部と、波形整形された基本波が照射され、基本波をより波長の短い照明光に変換し、所定の形状の照明光を発生するパターン発生部と、パターン発生部で発生した照明光を被照射物に照射するイメージリレー部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
(2)本発明は、また、照明光の減衰が少ない照明装置を提供することにある。
(3)本発明は、また、266nm以下の検査波長をもち、光学部品の劣化が少なく、照明光の減衰が少ないパターン検査装置を提供することにある。
(2)本発明の一態様の照明装置によれば、照明光の減衰を少なくすることができる。
(3)本発明の一態様のパターン検査装置によれば、光学部品の劣化を少なく、照明光の減衰を少なくすることができる。
図1は、本発明の実施の形態の照明装置を説明するブロック図である。図1(A)において、照明装置10は、例えば波長355nmの基本波を発生する光源20、光源20から発生した基本波12を伝送する光学系30、基本波12を四角などの特定の形状に波形整形する波形整形部40、特定の形状の基本波12が照射され、基本波12より波長の短い例えば深紫外光177nmの照明光13を発生し、特定の形状のパターンを発生するパターン発光部50、パターン発光部50で発生した所定の形状の照明光13を伝送し、被照射物101に照射するイメージリレー部60などを備えている。このように、実施の形態の照明装置10では、パターン発光部50は深紫外光の照明光13を発生し、深紫外光の照明光13はイメージリレー部60を構成する少ない光学装置を介して被照射物101に照射される。照明光13の波長は、高分解能を実現するために、深紫外域の検査波長をもつレーザー光源を用いる必要がり、半導体ロードマップによれば、90nmノード以降では、266nm以下の検査波長が必要となる。
光源20は、基本波12を発生する装置である。また、基本波12は、基本波12を照明に必要な照明光13に効率よく変換できるものがよい。光源20は、例えば、Nd:YAGレーザー3倍高調波(THG)光である355nmを用いることができる。355nmの光源は、例えば、繰り返し周波数10kHz、平均出力50W(SL188AT:レーザーフロントテクノロジー社製)の光源がある。本実施の形態の光源では、パルス繰り返し周波数は8kHz、出力エネルギーは6mJ、パルス幅は100nsで、平均出力は48Wである。
図1(A)において、波形整形部40は、光学系30を介して伝播してきた基本波12の形状を整形する、即ち、ビーム整形を行うものである。波形整形部40は、例えば、被照射物101の照射部分に合わせて、四角形など種々の形状に整形したり、又は、波形内の強度分布を均一にしたりするものである。
図1(A)において、パターン発光部50は、波形整形された基本波12を受けて、基本波12を波長変換して、より波長の短い照明光13を発生するものである。パターン発光部50は、波長変換と共に、入射された基本波12の所定のパターンに応じた所定のパターンの照明光13を発生するものである。ここで、照明光13の所定のパターンは、基本波12の所定のパターンと一致している必要はなく、形状が変形し、一部欠け、又は、大きさなどが変化していてもよい。
イメージリレー部60は、光線をその波形を保ちながら、移送するものである。本実施の形態のイメージリレー部60は、パターン発光部50で出力された所定のパターンの照明光13を転送して、被照射物101に所定のパターンの照明光13を照射するものである。ここで、パターン発光部50で出力された所定のパターンは、被照射物101に照射された所定のパターンと一致している必要はなく、形状が変形し、一部欠け、又は、大きさなどが変化していてもよい。
図6は、パターン検査装置100の内部構成を示す概念図である。パターン検査装置100は、マスクやウェハ等の基板を被照射物101として、かかる被照射物101のパターン欠陥を検査するものである。パターン検査装置100は、光学画像取得部150と制御系回路160を備えている。光学画像取得部150は、図1に示す照明光13を発生する照明装置10と、XYθテーブル102、拡大光学系104、フォトダイオードアレイなどの受光部105、センサ回路106、レーザー測長システム122、オートローダ130、ピエゾ素子142などを備えている。制御系回路160では、コンピュータとなる制御計算機110が、データ伝送路となるバス120を介して、位置回路107、比較回路108、展開回路111、参照回路112、オートフォーカス制御回路140、オートローダ制御回路113、テーブル制御回路114、磁気ディスク装置109、磁気テープ装置115、フレシキブルディスク装置(FD)116、CRT117、パターンモニタ118、プリンタ119などに接続されている。また、XYθテーブル102は、X軸モータ、Y軸モータ、θ軸モータにより駆動される。図6では、本実施の形態を説明する上で必要な構成部分以外については記載を省略している。パターン検査装置100にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。
11 比較例の照明装置
20 光源
21、211、212 レーザー発振器
22 レーザー増幅器
221、222 光ファイバ
23 集光レンズ
24 高調波発生部
25 和周波発生部
30、31、32 光学系
40、41 波形整形部
50 パターン発光部
51 発光部
52 非線形結晶粉体層
53、54、57、58 ガラス
55 ヒートシンク
56 基板
60 イメージリレー部
61 凹面鏡
100 パターン検査装置
101 被照射物
102 XYθテーブル
104 拡大光学系
105 受光部
106 センサ回路
107 位置回路
108 比較回路
110 制御計算機
111 展開回路
112 参照回路
150 光学画像取得部
Claims (6)
- 基本波を発生する光源と、
基本波を所定の形状に波形整形する波形整形部と、
波形整形された基本波が照射され、基本波をより波長の短い照明光に変換し、所定の形状の照明光を発生するパターン発生部と、
パターン発生部で発生した照明光を被照射物に照射するイメージリレー部と、を備えた照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
基本波は、コヒレント光であり、
照明光は、266nm以下の波長のコヒレント光である、照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
パターン発生部は、面発光体であり、面発光体の面から所定の形状の照明光を発生する、照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
パターン発生部は、非線形物質の粉体からなる面を有し、非線形物質の粉体の面から所定の形状の照明光を発生する、照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
パターン発生部は、多孔質の非線形物質面を有し、多孔質の非線形物質面から所定の形状の照明光を発生する、照明装置。 - 基本波を発生する光源と、
基本波を所定の形状に波形整形する波形整形部と、
波形整形された基本波が照射され、基本波を266nm以下の波長の照明光に変換し、所定の形状の照明光を発生するパターン発生部と、
パターン発生部で発生した照明光を被照射物に照射するイメージリレー部と、
被照射物のパターンを受光する受光部と、を備え、
被照射物のパターンを検査する、パターン検査装置。
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