JP3067191B2 - 位相差測定装置及び方法 - Google Patents
位相差測定装置及び方法Info
- Publication number
- JP3067191B2 JP3067191B2 JP27536190A JP27536190A JP3067191B2 JP 3067191 B2 JP3067191 B2 JP 3067191B2 JP 27536190 A JP27536190 A JP 27536190A JP 27536190 A JP27536190 A JP 27536190A JP 3067191 B2 JP3067191 B2 JP 3067191B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- phase difference
- phase
- polarized light
- lens system
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体素子を製造する際のリソグラフィー
工程において被投影原版として用いられるフォトマスク
（以下レチクルという）を検査する技術に関し、詳しく
は、透明領域の特定箇所に透過光の位相を変化させる部
材が付加された位相シフトレチクルにおける位相差を測
定するための装置及び方法に関するものである。
工程において被投影原版として用いられるフォトマスク
（以下レチクルという）を検査する技術に関し、詳しく
は、透明領域の特定箇所に透過光の位相を変化させる部
材が付加された位相シフトレチクルにおける位相差を測
定するための装置及び方法に関するものである。
［従来の技術］ 半導体基板上に回路パターンを転写する際に被投影原
版として用いられるレチクルは、従来、透明部と遮光部
により所定のパターンが形成されていた。しかし、回路
パターンが微細化するに従って、光の干渉・回折現象の
ために投影像の十分な解像が得られないという問題が生
じ、近年、透明部の特定の箇所に位相シフト膜を付加し
て部分的に透過光の位相を変化させることによって像の
解像を高める位相シフトレチクルが種々提案されてい
る。この位相シフトレチクルについては、例えば特公昭
62−50811号公報に詳しい。
版として用いられるレチクルは、従来、透明部と遮光部
により所定のパターンが形成されていた。しかし、回路
パターンが微細化するに従って、光の干渉・回折現象の
ために投影像の十分な解像が得られないという問題が生
じ、近年、透明部の特定の箇所に位相シフト膜を付加し
て部分的に透過光の位相を変化させることによって像の
解像を高める位相シフトレチクルが種々提案されてい
る。この位相シフトレチクルについては、例えば特公昭
62−50811号公報に詳しい。
かかる位相シフトレチクルにおいては、パターンの欠
損や位置ずれ等の検査の他に位相シフト領域の位相差を
測定することが求められるが、これまでのところ測定技
術は確立されておらず、第４図に示されるように透過型
干渉顕微鏡を利用して位相差を計測することが考えられ
ている。
損や位置ずれ等の検査の他に位相シフト領域の位相差を
測定することが求められるが、これまでのところ測定技
術は確立されておらず、第４図に示されるように透過型
干渉顕微鏡を利用して位相差を計測することが考えられ
ている。
第４図において、光源101から射出された光105は、ハ
ーフミラー116により２光束105a,105bに分割され、それ
ぞれミラー118a,118bで反射されて透明基板107a,107bに
導かれる。光束105aの光路上にある透明基板107aには位
相シフト膜パターン108が形成されており、光束105aは
この位相シフト膜パターン108を透過した後、対物レン
ズ109aで集光され、ハーフミラー117で反射されて検出
器114上に至る。一方、光束105bは透明基板107aと屈折
率及び厚さの同等な透明基板107bを透過した後、対物レ
ンズ109bで集光されてハーフミラー117を透過して検出
器114上に至る。このとき、検出器114の受光面に生ずる
干渉像の状態は、光束105a及び105bの光路差に対応して
変化するので、干渉像を解析することにより位相シフト
膜パターンによる位相変化量を求めることができる。
ーフミラー116により２光束105a,105bに分割され、それ
ぞれミラー118a,118bで反射されて透明基板107a,107bに
導かれる。光束105aの光路上にある透明基板107aには位
相シフト膜パターン108が形成されており、光束105aは
この位相シフト膜パターン108を透過した後、対物レン
ズ109aで集光され、ハーフミラー117で反射されて検出
器114上に至る。一方、光束105bは透明基板107aと屈折
率及び厚さの同等な透明基板107bを透過した後、対物レ
ンズ109bで集光されてハーフミラー117を透過して検出
器114上に至る。このとき、検出器114の受光面に生ずる
干渉像の状態は、光束105a及び105bの光路差に対応して
変化するので、干渉像を解析することにより位相シフト
膜パターンによる位相変化量を求めることができる。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記のように従来の透過型干渉顕微鏡を利用
して位相差を測定する場合、同一収差の対物レンズが二
つ必要である上、装置の構成上機械的な振動に弱わく、
振動によって測定誤差が生じてしまうという問題があっ
た。また、更に重要な事は、位相シフト膜による位相差
を計測する為には、２光束の光路差を波長レベルで変化
させなければならないということであり、この操作は現
実的には多大な困難を伴うことになる。
して位相差を測定する場合、同一収差の対物レンズが二
つ必要である上、装置の構成上機械的な振動に弱わく、
振動によって測定誤差が生じてしまうという問題があっ
た。また、更に重要な事は、位相シフト膜による位相差
を計測する為には、２光束の光路差を波長レベルで変化
させなければならないということであり、この操作は現
実的には多大な困難を伴うことになる。
また、干渉顕微鏡としては、複屈折部材を用いて照明
光を２光束に分割する共通光路型の二光束干渉顕微鏡も
知られてはいるが、この顕微鏡における２光束の分離量
は非常に小さく生体試料の観察等に用いられていた。
光を２光束に分割する共通光路型の二光束干渉顕微鏡も
知られてはいるが、この顕微鏡における２光束の分離量
は非常に小さく生体試料の観察等に用いられていた。
本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであ
り、位相シフトレチクルに設けられた位相シフト膜によ
る位相差を簡便にかつ高精度に測定することのできる装
置及び方法を提供することを目的とするものである。
り、位相シフトレチクルに設けられた位相シフト膜によ
る位相差を簡便にかつ高精度に測定することのできる装
置及び方法を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明の位相差測定装置は、透明領域と、透過光に位
相差を与える位相部材が付加された位相領域とを有する
パターンが形成され、透過照明によって投影される被投
影原版の前記位相差を測定する装置において、上記の課
題を達成するために、前記透過照明と同一波長の直線偏
光を供給する直線偏光供給手段と、前記直線偏光を偏光
方向と異なる２光束に分離する複屈折分離手段と、前記
２光束をそれぞれ前記被投影原版に照射する単一のコン
デンサーレンズ系と、前記２光束による前記パターンの
像を結像する単一の対物レンズ系と、該対物レンズを通
過した前記２光束を再結合させる複屈折結合手段と、前
記２光束の位相差を変化させる位相差調整手段とを備
え、かつ、前記複屈折分離手段の分離角と、前記コンデ
ンサーレンズ系の焦点距離とが、前記透明部とその近傍
の前記位相領域の前記被投影原版上における位置の差に
応じて定められたものである。
相差を与える位相部材が付加された位相領域とを有する
パターンが形成され、透過照明によって投影される被投
影原版の前記位相差を測定する装置において、上記の課
題を達成するために、前記透過照明と同一波長の直線偏
光を供給する直線偏光供給手段と、前記直線偏光を偏光
方向と異なる２光束に分離する複屈折分離手段と、前記
２光束をそれぞれ前記被投影原版に照射する単一のコン
デンサーレンズ系と、前記２光束による前記パターンの
像を結像する単一の対物レンズ系と、該対物レンズを通
過した前記２光束を再結合させる複屈折結合手段と、前
記２光束の位相差を変化させる位相差調整手段とを備
え、かつ、前記複屈折分離手段の分離角と、前記コンデ
ンサーレンズ系の焦点距離とが、前記透明部とその近傍
の前記位相領域の前記被投影原版上における位置の差に
応じて定められたものである。
また、本発明による位相差測定方法は、透明領域と、
透過光に位相差を与える位相部材が付加された位相領域
とを有するパターンが形成され、透過照明によって投影
される被投影原版の前記位相差を測定するに際して、前
記透過照明と同一波長の直線偏光を供給し、複屈折部材
と単一のコンデンサーレンズ系によって、前記直線偏光
を、前記透明部とその近傍の前記位相領域との前記被投
影原版上における位置の差に応じた間隔だけ分離され、
かつ、互いに直交する直線偏光からなる２光束として前
記被投影原版に照射し、投影原版を透過した前記２光束
を単一の対物レンズ系を通過させた後に複屈折部材を介
して再結合させて前記パターンの像を結像させ、該パタ
ーンの像の前記位相領域に対応する部分の干渉光強度が
最小又は最大となるときの前記２光束の位相差の調整量
から前記位相領域による位相差を求めるものである。
透過光に位相差を与える位相部材が付加された位相領域
とを有するパターンが形成され、透過照明によって投影
される被投影原版の前記位相差を測定するに際して、前
記透過照明と同一波長の直線偏光を供給し、複屈折部材
と単一のコンデンサーレンズ系によって、前記直線偏光
を、前記透明部とその近傍の前記位相領域との前記被投
影原版上における位置の差に応じた間隔だけ分離され、
かつ、互いに直交する直線偏光からなる２光束として前
記被投影原版に照射し、投影原版を透過した前記２光束
を単一の対物レンズ系を通過させた後に複屈折部材を介
して再結合させて前記パターンの像を結像させ、該パタ
ーンの像の前記位相領域に対応する部分の干渉光強度が
最小又は最大となるときの前記２光束の位相差の調整量
から前記位相領域による位相差を求めるものである。
また、本発明による干渉像検出装置は、所定の偏光を
供給する偏光供給手段と、所定の偏光を互いに偏光方向
の異なる２光束に分離する分離手段と、前記２光束をそ
れぞれ被観察物に照射する単一のコンデンサーレンズ系
と、前記２光束による前記被観察物の像を結像する単一
の対物レンズ系と、該対物レンズ系を通過した前記２光
束を再結合させる結合手段と、前記被観察物の干渉像を
光電検出する光電検出器と、前記直線偏光供給手段と前
記光電検出器との間の光路中に配置されて、前記２光束
の位相差を変化させる位相差調整手段とを備えるもので
ある。
供給する偏光供給手段と、所定の偏光を互いに偏光方向
の異なる２光束に分離する分離手段と、前記２光束をそ
れぞれ被観察物に照射する単一のコンデンサーレンズ系
と、前記２光束による前記被観察物の像を結像する単一
の対物レンズ系と、該対物レンズ系を通過した前記２光
束を再結合させる結合手段と、前記被観察物の干渉像を
光電検出する光電検出器と、前記直線偏光供給手段と前
記光電検出器との間の光路中に配置されて、前記２光束
の位相差を変化させる位相差調整手段とを備えるもので
ある。
［作 用］ 本発明では、複屈折部材とコンデンサーレンズによっ
て、照明光が、レチクルに形成された透明領域とその近
傍の位相シフト領域とのレチクル面上での位置の差に応
じた間隔をもつ２光束に分離され、一方の光束は透明領
域を通過し、他方の光束は位相シフト領域を通過する。
従って、レチクル透過後の２光束は位相シフト膜による
位相差をもつことになり、同一の対物レンズで集光され
て、複屈折部材によって際結合されることにより、対物
レンズの結像面に干渉像を生ずる。この干渉像の位相シ
フト領域に相当する部分の明暗は、２光束の位相差に対
応して変化し、位相差が2nπのとき最も明るくなり、
（2n＋１）πのとき最も暗くなる。即ち、干渉像の変化
を検出しながら、光強度が最大又は最小となるように２
光束の位相差を調節すれば、その調整量から位相シフト
膜による位相差を知ることができる。
て、照明光が、レチクルに形成された透明領域とその近
傍の位相シフト領域とのレチクル面上での位置の差に応
じた間隔をもつ２光束に分離され、一方の光束は透明領
域を通過し、他方の光束は位相シフト領域を通過する。
従って、レチクル透過後の２光束は位相シフト膜による
位相差をもつことになり、同一の対物レンズで集光され
て、複屈折部材によって際結合されることにより、対物
レンズの結像面に干渉像を生ずる。この干渉像の位相シ
フト領域に相当する部分の明暗は、２光束の位相差に対
応して変化し、位相差が2nπのとき最も明るくなり、
（2n＋１）πのとき最も暗くなる。即ち、干渉像の変化
を検出しながら、光強度が最大又は最小となるように２
光束の位相差を調節すれば、その調整量から位相シフト
膜による位相差を知ることができる。
ここで、レチクルを照明する２光束の間隔は、複屈折
部材の分離角をα，対物レンズの焦点距離をｆとする
と、ｆ・αによって決まり、本発明では、検査すべきレ
チクルのパターンに応じてこれらの値が設定される。２
光束の間隔は必ずしも正確に透明領域と位相シフト領域
の間隔に対応している必要はないが、干渉像の明暗の変
化を明確にする上では、２光束が再結合された際に、透
明領域通過部分と位相シフト領域通過部分の重なりあう
面積がなるべく大きくなるように、間隔を設定すること
が望ましい。
部材の分離角をα，対物レンズの焦点距離をｆとする
と、ｆ・αによって決まり、本発明では、検査すべきレ
チクルのパターンに応じてこれらの値が設定される。２
光束の間隔は必ずしも正確に透明領域と位相シフト領域
の間隔に対応している必要はないが、干渉像の明暗の変
化を明確にする上では、２光束が再結合された際に、透
明領域通過部分と位相シフト領域通過部分の重なりあう
面積がなるべく大きくなるように、間隔を設定すること
が望ましい。
本発明では、上述したように、干渉させるべき２光束
が同一の光学系を通過するので、従来のように収差の同
じレンズ系を２つ用意する必要がなく、共通光路型の構
成をとっているので、機械的振動や温度変化の測定への
影響も少ない。
が同一の光学系を通過するので、従来のように収差の同
じレンズ系を２つ用意する必要がなく、共通光路型の構
成をとっているので、機械的振動や温度変化の測定への
影響も少ない。
また、２光束は互いに直交する方向振動する直線偏光
であるから、光路差を高精度に変化させ得る素子である
コンペンセイター（補償板）があり、この補償板の調整
量を読取ることで、正確に位相差測定ができる。
であるから、光路差を高精度に変化させ得る素子である
コンペンセイター（補償板）があり、この補償板の調整
量を読取ることで、正確に位相差測定ができる。
［実施例］ 第１図は本発明の実施例による位相差測定装置の構成
を示す光路図である。
を示す光路図である。
図において、照明光源１から射出された照明光５は、
干渉フィルタ２を経ることにより検査すべきレチクルが
実際に使用されるリソグラフィー工程の露光光の波長と
同一波長の単色光となり、次いで45゜偏光子３によって
光軸に対して45゜の角度をなす直線偏光となる。干渉フ
ィルタ２及び45゜偏光子３を通過した照明光５は、ノマ
ルスキープリズム，ウェラストンプリズム等の結晶素子
（複屈折分離部材）４で、偏光方向の異なった２本の光
束5a,5bに分割れ、コンデンサーレンズ６に至る。二光
束5a,5bの結晶素子４による分岐点はコンデンサーレン
ズ６の入射瞳及びそれに相当する位置に設定されてお
り、コンデンサーレンズ６を出た２本の光束5a,5bの主
光線は、被検査レチクル７に垂直に入射する。レチクル
７の一方の面には第２図に示されるような被検査パター
ンのが形成されている。第２図の被検査パターン、遮光
部7aと透明部7bが一定のピッチで交互に配列されてお
り、遮光部7aを介して隣り合う透明部の一方には位相シ
フト膜８が付加されている。近年の半導体素子の微細回
路のピッチは0.3μｍ程度が要求され、露光装置の投影
倍率は一般に1/5程度であるから、レチクル７における
位相シフト膜８の中心から最も近い透明部7bの中心迄の
距離Ｄは、1.5μｍ程度となる。
干渉フィルタ２を経ることにより検査すべきレチクルが
実際に使用されるリソグラフィー工程の露光光の波長と
同一波長の単色光となり、次いで45゜偏光子３によって
光軸に対して45゜の角度をなす直線偏光となる。干渉フ
ィルタ２及び45゜偏光子３を通過した照明光５は、ノマ
ルスキープリズム，ウェラストンプリズム等の結晶素子
（複屈折分離部材）４で、偏光方向の異なった２本の光
束5a,5bに分割れ、コンデンサーレンズ６に至る。二光
束5a,5bの結晶素子４による分岐点はコンデンサーレン
ズ６の入射瞳及びそれに相当する位置に設定されてお
り、コンデンサーレンズ６を出た２本の光束5a,5bの主
光線は、被検査レチクル７に垂直に入射する。レチクル
７の一方の面には第２図に示されるような被検査パター
ンのが形成されている。第２図の被検査パターン、遮光
部7aと透明部7bが一定のピッチで交互に配列されてお
り、遮光部7aを介して隣り合う透明部の一方には位相シ
フト膜８が付加されている。近年の半導体素子の微細回
路のピッチは0.3μｍ程度が要求され、露光装置の投影
倍率は一般に1/5程度であるから、レチクル７における
位相シフト膜８の中心から最も近い透明部7bの中心迄の
距離Ｄは、1.5μｍ程度となる。
結晶素子４の分離角α１とコンデンサーレンズ６の焦
点距離f1は、被検査パターンの透明部と最も近い位相シ
フト部との間隔（第２図の距離Ｄ）に応じて、Ｄ＝f1・
α１となるように設定されており、コンデンサーレンズ
６からの射出された２光束5a,5bのうち、一方の光束5b
は透明部を通過し、他方の光束5aは位相シフト部（位相
シフト膜８）を通過する。
点距離f1は、被検査パターンの透明部と最も近い位相シ
フト部との間隔（第２図の距離Ｄ）に応じて、Ｄ＝f1・
α１となるように設定されており、コンデンサーレンズ
６からの射出された２光束5a,5bのうち、一方の光束5b
は透明部を通過し、他方の光束5aは位相シフト部（位相
シフト膜８）を通過する。
レクチル７を透過した２光束5a,5bは対物レンズ９を
経てノマルスキーブリズム，ウォラストンプリズム等の
結晶素子（複屈折結合部材）10によって再結合される。
結晶素子10は、対物レンズ９の後側焦点位置に配置さ
れ、結晶素子10に入射する２光束のなす角度をα2,対物
レンズ９の焦点距離をf2とすると、結晶素子４の分離角
α１とコンデンサーレンズ６の焦点距離f1の間には、Ｄ
＝f1・α１＝f2・α２の関係が成り立っている。
経てノマルスキーブリズム，ウォラストンプリズム等の
結晶素子（複屈折結合部材）10によって再結合される。
結晶素子10は、対物レンズ９の後側焦点位置に配置さ
れ、結晶素子10に入射する２光束のなす角度をα2,対物
レンズ９の焦点距離をf2とすると、結晶素子４の分離角
α１とコンデンサーレンズ６の焦点距離f1の間には、Ｄ
＝f1・α１＝f2・α２の関係が成り立っている。
再結合された照明光束５は、補償板11（後述）及び偏
光方向に対して透過軸が45゜の角度をなす検光子12を経
て対物レンズ９の結像面13に配置された光電検出器14に
至る。再結合された２光束は、上述したように一方の光
束5aだけが位相シフト膜８を通過しているので位相差が
生じており、検光子12によって同一平面内で振動する成
分が取り出されることにより干渉する。即ち、光電検出
器14上に生じる干渉像の状態は２光束5a,5bの位相差に
応じて変化する。
光方向に対して透過軸が45゜の角度をなす検光子12を経
て対物レンズ９の結像面13に配置された光電検出器14に
至る。再結合された２光束は、上述したように一方の光
束5aだけが位相シフト膜８を通過しているので位相差が
生じており、検光子12によって同一平面内で振動する成
分が取り出されることにより干渉する。即ち、光電検出
器14上に生じる干渉像の状態は２光束5a,5bの位相差に
応じて変化する。
次に、干渉像の変化を利用して位相差を求める手順を
説明する。
説明する。
二光束の干渉では位相差φがある場合の強度Ｉは Ｉ＝A1 2＋A2 2＋2A1A2 cosφ … となる。
１）先ず、２光束とも透過部を通過させた状態で、補償
板11の光軸に対して直交する方向の位置を調整し、像面
の明るさを最大にする。これは、式におけるφ＝０に
相当する。
板11の光軸に対して直交する方向の位置を調整し、像面
の明るさを最大にする。これは、式におけるφ＝０に
相当する。
２）次に、片方の光束（第１図の場合光束5a）のみ位相
シフト膜８を通過させ、干渉像を光電検出器14上に結像
させる。第３図（ａ）は、このときの干渉像の状態を示
す概念図であり、第２図における遮光部7aは暗黒部22、
透明部7bは明部23となり、位相シフト部に対応する部分
21は背景となる明部23より暗くなっている。
シフト膜８を通過させ、干渉像を光電検出器14上に結像
させる。第３図（ａ）は、このときの干渉像の状態を示
す概念図であり、第２図における遮光部7aは暗黒部22、
透明部7bは明部23となり、位相シフト部に対応する部分
21は背景となる明部23より暗くなっている。
３）次に、補償板11を調整して、干渉像の位相シフト部
に対応する領域21の明るさが、第３図（ｂ）に示される
ように、最も暗くなる位置（又は、最も明るくなる位置
でも良い）を捜し、上記の１）における補償板11の位置
を基準とした補償板11の調整量を読み取る。
に対応する領域21の明るさが、第３図（ｂ）に示される
ように、最も暗くなる位置（又は、最も明るくなる位置
でも良い）を捜し、上記の１）における補償板11の位置
を基準とした補償板11の調整量を読み取る。
ここで、位相シフト膜による位相差を△、補償板11に
よる位相差調整量をφとすると、干渉像の位相シフト部
に対応する領域21が、 暗い場合 △＋φ＝（2m＋１）π … 明るい場合 △＋φ＝2nπ … となる。
よる位相差調整量をφとすると、干渉像の位相シフト部
に対応する領域21が、 暗い場合 △＋φ＝（2m＋１）π … 明るい場合 △＋φ＝2nπ … となる。
位相シフト膜では、位相差△＝π＋δと考えられ、実
際に必要な量はδということになる。従って，に△
＝π＋δを代入すれば δ＝2mπ−φ …′（暗） δ＝（2n−１）π−φ …′（明） 実質的には、 δ＝−φ …″（暗） δ＝−π−φ …″（明） となる。
際に必要な量はδということになる。従って，に△
＝π＋δを代入すれば δ＝2mπ−φ …′（暗） δ＝（2n−１）π−φ …′（明） 実質的には、 δ＝−φ …″（暗） δ＝−π−φ …″（明） となる。
即ち、位相シフト部に対応する領域の光強度が最小又
は最大となるときの補償板11による位相差の調整量φを
求めれば、上記″，″から位相シフト膜のδを測定
することができる。
は最大となるときの補償板11による位相差の調整量φを
求めれば、上記″，″から位相シフト膜のδを測定
することができる。
また、位相シフト膜の屈折率ｎが既知であるとすれ
ば、 （但し、λは波長,dは膜厚） ′′式で求めたδを利用して、位相膜の膜厚を求
めることも可能である。
ば、 （但し、λは波長,dは膜厚） ′′式で求めたδを利用して、位相膜の膜厚を求
めることも可能である。
本実施例では、上記の１）における補償板11の読みに
対応する信号が制御部15に送られて記憶されるととも
に、補償板11調整時の干渉像の光強度に対応する信号が
光電検出器14から制御部15に送られる。制御部15では、
光強度Ｉが最小Imin又は最大Imaxとなったときに、補償
板11の位置を固する信号を出し、そのときの補償板11の
位置と先に記憶した初期値の値から位相差Δを自動的に
算出する。
対応する信号が制御部15に送られて記憶されるととも
に、補償板11調整時の干渉像の光強度に対応する信号が
光電検出器14から制御部15に送られる。制御部15では、
光強度Ｉが最小Imin又は最大Imaxとなったときに、補償
板11の位置を固する信号を出し、そのときの補償板11の
位置と先に記憶した初期値の値から位相差Δを自動的に
算出する。
なお、干渉像の光強度については、絶対値を検出する
必要はなく、最小Imin又は最大Imaxを検出できれば良い
わけであるから、光電検出器を用いずに、測定者が干渉
像を観察しながら補償板11を調節し、位相シフト部に対
応する部分が最も暗く（又は最も明るく）なったときの
補償板11の位置を読取るようにしても良い。
必要はなく、最小Imin又は最大Imaxを検出できれば良い
わけであるから、光電検出器を用いずに、測定者が干渉
像を観察しながら補償板11を調節し、位相シフト部に対
応する部分が最も暗く（又は最も明るく）なったときの
補償板11の位置を読取るようにしても良い。
また、被検査パターンは、レチクル７内に形成された
回路パターンの中から選択しても良いし、回路パターン
の他に専用のテストパターンを設けてこれを用いるよう
にしても良い。この際、レチクル７は、光束と所定のパ
ターンとの位置合わせを容易に行なえるように、光軸と
直交する平面内で移動可能に保持されていることが好ま
しい。実用されるレチクルでは、クロム等からなる遮光
パターンの周囲に位相シフト膜が設けられているので、
補償板11を調整するときに、干渉像の明るさが変化する
ことを確かめる必要がある。位相シフト部を通過させる
べき光束が位置ずれによって遮光パターンでさえぎられ
ている場合は、補償板11を動かしても干渉像の明るさが
変化しない。
回路パターンの中から選択しても良いし、回路パターン
の他に専用のテストパターンを設けてこれを用いるよう
にしても良い。この際、レチクル７は、光束と所定のパ
ターンとの位置合わせを容易に行なえるように、光軸と
直交する平面内で移動可能に保持されていることが好ま
しい。実用されるレチクルでは、クロム等からなる遮光
パターンの周囲に位相シフト膜が設けられているので、
補償板11を調整するときに、干渉像の明るさが変化する
ことを確かめる必要がある。位相シフト部を通過させる
べき光束が位置ずれによって遮光パターンでさえぎられ
ている場合は、補償板11を動かしても干渉像の明るさが
変化しない。
［発明の効果］ 以上のように本発明においては、透明部を通過した光
束と位相シフト領域を通過した光束とを干渉させるにあ
たって、複屈折部材とコンデンサーレンズによって、照
明光を透明部とその近傍の位相領域とのレチクル上にお
ける位置の差に応じた間隔だけ分離しており、２光束が
同じ光学系を通過する共通光路型の構成をとっている
で、収差の同じ対物レンズを２つ用意する必要がなく、
機械的振動や温度変化の測定精度への影響も少ない。
束と位相シフト領域を通過した光束とを干渉させるにあ
たって、複屈折部材とコンデンサーレンズによって、照
明光を透明部とその近傍の位相領域とのレチクル上にお
ける位置の差に応じた間隔だけ分離しており、２光束が
同じ光学系を通過する共通光路型の構成をとっている
で、収差の同じ対物レンズを２つ用意する必要がなく、
機械的振動や温度変化の測定精度への影響も少ない。
また、干渉させるべき２光束は互いに直交する直線偏
光であるので、補償板によって位相差を連続的に正確に
制御することが可能であり、初期状態における補償板の
調節によって位相シフト膜以外に起因する位相差を実質
的に零とすることができるので、干渉光強度が最小又は
最大となるときの補償板の調整量から高精度にかつ簡便
に位相シフト膜による位相差を求めることかできる。
光であるので、補償板によって位相差を連続的に正確に
制御することが可能であり、初期状態における補償板の
調節によって位相シフト膜以外に起因する位相差を実質
的に零とすることができるので、干渉光強度が最小又は
最大となるときの補償板の調整量から高精度にかつ簡便
に位相シフト膜による位相差を求めることかできる。
第１図は本発明実施例による位相差測定装置の構成を示
す光路図、第２図は被検査パターンの例を示す断面図、
第３図（ａ），（ｂ）は干渉像の変化を説明するための
概念図、第４図は従来装置の光路図である。 ［主要部分の符号の説明］ １……照明光源 ２……干渉フィルター ３……偏光子 4,10……結晶素子 ６……コンデンサーレンズ ７……レチクル ８……位相シフト膜 ９……対物レンズ 11……補償板 12……検光子 13……像面 14……光電検出器
す光路図、第２図は被検査パターンの例を示す断面図、
第３図（ａ），（ｂ）は干渉像の変化を説明するための
概念図、第４図は従来装置の光路図である。 ［主要部分の符号の説明］ １……照明光源 ２……干渉フィルター ３……偏光子 4,10……結晶素子 ６……コンデンサーレンズ ７……レチクル ８……位相シフト膜 ９……対物レンズ 11……補償板 12……検光子 13……像面 14……光電検出器
Claims (4)
- 【請求項１】透明領域と、透過光に位相差を与える位相
部材が付加された位相領域とを有するパターンが形成さ
れ、透過照明によって投影される被投影原版の前記位相
差を測定する装置において、 前記透過照明と同一波長の直線偏光を供給する直線偏光
供給手段と、 前記直線偏光を偏光方向の異なる２光束に分離する複屈
折分離手段と、 前記２光束をそれぞれ前記被投影原版に照射する単一の
コンデンサーレンズ系と、 前記２光束による前記パターンの像を結像する単一の対
物レンズ系と、 該対物レンズを通過した前記２光束を再結合させる複屈
折結合手段と、 前記２光束の位相差を変化させる位相差調整手段とを備
え、 かつ、前記複屈折分離手段の分離角と、前記コンデンサ
ーレンズ系の焦点距離とが、前記透明部とその近傍の前
記位相領域との前記被投影原版上における位置の差に応
じて定められたことを特徴とする位相差測定装置。 - 【請求項２】透明領域と、透過光に位相差を与える位相
部材が付加された位相領域とを有するパターンが形成さ
れ、透過照明によって投影される被投影原版の前記位相
差を測定する方法において、 前記透過照明と同一波長の直線偏光を供給し、複屈折部
材と単一のコンデンサーレンズ系によって、前記直線偏
光を、前記透明部とその近傍の前記位相領域との前記被
投影原版上における位置の差に応じた間隔だけ分離さ
れ、かつ、互いに直交する直線偏光からなる２光束とし
て前記被投影原版に照射し、投影原版を透過した前記２
光束を単一の対物レンズ系を通過させた後に複屈折部材
を介して再結合させて前記パターンの像を結像させ、該
パターン像の前記位相領域に対応する部分の干渉光強度
が最小又は最大となるときの前記２光束の位相差の調整
量から前記位相領域による位相差を求めることを特徴と
する位相差測定方法。 - 【請求項３】所定の偏光を供給する偏光供給手段と、 前記所定の偏光を互いに偏光方向の異なる２光束に分離
する分離手段と、 前記２光束をそれぞれ被観察物に照射する単一のコンデ
ンサーレンズ系と、 前記２光束による前記被観察物の像を結像する単一の対
物レンズ系と、 該対物レンズ系を通過した前記２光束を再結合させる結
合手段と、 前記被観察物の干渉像を光電検出する光電検出器と、 前記直線偏光供給手段と前記光電検出器との間の光路中
に配置されて、前記２光束の位相差を変化させる位相差
調整手段とを備えることを特徴とする干渉像検出装置。 - 【請求項４】前記位相差調整手段は、前記結合手段と前
記光電検出器との間に配置されることを特徴とする請求
項３に記載の干渉像観察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27536190A JP3067191B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 位相差測定装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27536190A JP3067191B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 位相差測定装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04151662A JPH04151662A (ja) | 1992-05-25 |
| JP3067191B2 true JP3067191B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=17554405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27536190A Expired - Lifetime JP3067191B2 (ja) | 1990-10-16 | 1990-10-16 | 位相差測定装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3067191B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5604591A (en) * | 1994-04-11 | 1997-02-18 | Olympus Optical Co., Ltd. | Method of measuring phase difference and apparatus for carrying out the same |
| JPH1078648A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-24 | Toshiba Corp | 位相シフトマスク検査装置 |
-
1990
- 1990-10-16 JP JP27536190A patent/JP3067191B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04151662A (ja) | 1992-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5604591A (en) | Method of measuring phase difference and apparatus for carrying out the same | |
| US5333050A (en) | Measuring method and apparatus for meausring the positional relationship of first and second gratings | |
| KR100505088B1 (ko) | 간극설정기구를구비한프록시미티노광장치 | |
| JP5816231B2 (ja) | 歪測定結像システム | |
| JP3352249B2 (ja) | 位置ずれ検出装置 | |
| JP3327781B2 (ja) | 位置検出装置及びその検定方法と調整方法 | |
| JPH07159978A (ja) | 位相シフトマスクの検査方法およびその方法に用いる検査装置 | |
| KR19980063768A (ko) | 관찰 장치, 위치 검출 장치 및 그 위치 검출 장치를 구비한 노광 장치 | |
| JP6682263B2 (ja) | 検出装置、露光装置および物品の製造方法 | |
| JP3067191B2 (ja) | 位相差測定装置及び方法 | |
| JPH0749926B2 (ja) | 位置合わせ方法および位置合わせ装置 | |
| US20060147820A1 (en) | Phase contrast alignment method and apparatus for nano imprint lithography | |
| JPH0949781A (ja) | 光学系の検査装置および該検査装置を備えた投影露光装置 | |
| JP3067697B2 (ja) | 位相差測定装置 | |
| JP3189367B2 (ja) | アライメント装置および方法 | |
| JP3273409B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| CN112859528B (zh) | 一种套刻误差测量装置及测量方法 | |
| JP3184913B2 (ja) | 表面形状測定方法及び表面形状測定器 | |
| JPH07280657A (ja) | 位相差測定装置 | |
| JP3184914B2 (ja) | 表面形状測定方法および表面形状測定器 | |
| JP5198393B2 (ja) | 高さ検出装置 | |
| JPH0894444A (ja) | 位相差測定装置及び方法 | |
| JPH07321030A (ja) | アライメント装置 | |
| JPH04318550A (ja) | 欠陥検査装置 | |
| JPS60249325A (ja) | 投影露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |