JPH1078648A - 位相シフトマスク検査装置 - Google Patents
位相シフトマスク検査装置Info
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- JPH1078648A JPH1078648A JP23427096A JP23427096A JPH1078648A JP H1078648 A JPH1078648 A JP H1078648A JP 23427096 A JP23427096 A JP 23427096A JP 23427096 A JP23427096 A JP 23427096A JP H1078648 A JPH1078648 A JP H1078648A
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/02—Interferometers
- G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、スペックルの影響を受けずに位相シ
フタの位相量を高精度に測定して信頼性を向上する。 【解決手段】ＵＶレーザ光源１０から出力されたＵＶレ
ーザ光を、このＵＶレーザ光の光軸に対して回転移動す
る拡散板３０を透過させて照明光学系１２に送り、この
照明光学系１２により互いに直交する偏光面を持つ２つ
の直線偏光に分離して位相シフトマスク３に照射し、こ
の位相シフトマスク３を透過した２つの直線偏光を検出
光学系２０により重ね合わせ、その干渉光に基づいて位
相シフトマスク３の位相シフタ２の位相量を求める。
フタの位相量を高精度に測定して信頼性を向上する。 【解決手段】ＵＶレーザ光源１０から出力されたＵＶレ
ーザ光を、このＵＶレーザ光の光軸に対して回転移動す
る拡散板３０を透過させて照明光学系１２に送り、この
照明光学系１２により互いに直交する偏光面を持つ２つ
の直線偏光に分離して位相シフトマスク３に照射し、こ
の位相シフトマスク３を透過した２つの直線偏光を検出
光学系２０により重ね合わせ、その干渉光に基づいて位
相シフトマスク３の位相シフタ２の位相量を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を製造
するときのリソグラフィー工程において被投影原版とし
て用いられる遠紫外光用フォトマスク（レチクル）の検
査に係わり、特に位相シフトマスクの位相シフタの位相
量を測定する位相シフトマスク検査装置に関する。
するときのリソグラフィー工程において被投影原版とし
て用いられる遠紫外光用フォトマスク（レチクル）の検
査に係わり、特に位相シフトマスクの位相シフタの位相
量を測定する位相シフトマスク検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子を製造するときのリソグラフ
ィー工程では、例えば半導体露光装置において位相シフ
トマスクを用いた露光が行われている。この位相シフト
マスクを用いた露光は、例えば図４に示すようにガラス
基板１上に光の位相を１８０°反転させる位相シフト膜
（位相シフター）２を形成した位相シフトマスク３を用
いて露光するもので、パターンの境界部で光強度が零と
なり、レジストの解像度を大幅に向上でき、焦点深度も
大きく向上する。
ィー工程では、例えば半導体露光装置において位相シフ
トマスクを用いた露光が行われている。この位相シフト
マスクを用いた露光は、例えば図４に示すようにガラス
基板１上に光の位相を１８０°反転させる位相シフト膜
（位相シフター）２を形成した位相シフトマスク３を用
いて露光するもので、パターンの境界部で光強度が零と
なり、レジストの解像度を大幅に向上でき、焦点深度も
大きく向上する。
【０００３】このような位相シフトマスク３は、位相シ
フタ２として半透明の膜（ハーフトーン型）を用いてお
り、この位相シフタ２での位相量が露光波長の２分の１
であることが必要であり、このために位相シフタ２の位
相量測定が行われている。
フタ２として半透明の膜（ハーフトーン型）を用いてお
り、この位相シフタ２での位相量が露光波長の２分の１
であることが必要であり、このために位相シフタ２の位
相量測定が行われている。
【０００４】図５はかかる位相シフトマスク検査装置の
構成図である。例えば中心波長２４８ｎｍのエキシマレ
ーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置等のＵＶレ
ーザ光源１０が設けられている。
構成図である。例えば中心波長２４８ｎｍのエキシマレ
ーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置等のＵＶレ
ーザ光源１０が設けられている。
【０００５】このＵＶレーザ光源１０から出力されるＵ
Ｖレーザ光の光路上には、拡散板１１が配置され、さら
に照明光学系１２として干渉フィルタ１３、集光レンズ
１４、偏光子１５、偏光分離プリズムとしての照明側偏
光分離プリズム１６及びコンデンサレンズ１７が配置さ
れている。
Ｖレーザ光の光路上には、拡散板１１が配置され、さら
に照明光学系１２として干渉フィルタ１３、集光レンズ
１４、偏光子１５、偏光分離プリズムとしての照明側偏
光分離プリズム１６及びコンデンサレンズ１７が配置さ
れている。
【０００６】このうち拡散板１１は、ＵＶレーザ光源１
０から出力されたＵＶレーザ光を等価的に拡散放射の光
源に変換する機能を有している。又、照明側偏光分離プ
リズム１６は、ＵＶレーザ光を互いに直交する偏光面を
持つ２つの直線偏光に分離するもので、これら２つの直
線偏光を同一光路上でわずかに横ずれした２つの照明と
して出射する機能を有している。
０から出力されたＵＶレーザ光を等価的に拡散放射の光
源に変換する機能を有している。又、照明側偏光分離プ
リズム１６は、ＵＶレーザ光を互いに直交する偏光面を
持つ２つの直線偏光に分離するもので、これら２つの直
線偏光を同一光路上でわずかに横ずれした２つの照明と
して出射する機能を有している。
【０００７】この照明側偏光分離プリズム１６は、偏光
分離プリズム移動機構１８に設けられ、ＵＶレーザ光の
光軸に対して垂直方向（イ）に移動するものとなってい
る。一方、位相シフトマスク３の透過光の光路上には、
検出光学系２０として対物レンズ２１、偏光分離プリズ
ムとしての検出側偏光分離プリズム２２、検光子２３及
び結像レンズ２４が配置されている。
分離プリズム移動機構１８に設けられ、ＵＶレーザ光の
光軸に対して垂直方向（イ）に移動するものとなってい
る。一方、位相シフトマスク３の透過光の光路上には、
検出光学系２０として対物レンズ２１、偏光分離プリズ
ムとしての検出側偏光分離プリズム２２、検光子２３及
び結像レンズ２４が配置されている。
【０００８】そして、結像レンズ２４の結像位置には、
ピンホール２５を介して位相量算出手段を構成するフォ
トマル等の検出器２６が配置されている。なお、これら
ピンホール２５及び検出器２６は、検出器移動機構２７
により一体となってＵＶレーザ光の光軸に対して垂直方
向（ロ）に移動自在となっている。
ピンホール２５を介して位相量算出手段を構成するフォ
トマル等の検出器２６が配置されている。なお、これら
ピンホール２５及び検出器２６は、検出器移動機構２７
により一体となってＵＶレーザ光の光軸に対して垂直方
向（ロ）に移動自在となっている。
【０００９】このような構成であれば、ＵＶレーザ光源
１０から出力されたＵＶレーザ光は、拡散板１１により
拡散放射の光源に変換されて照明光学系１２に入射し、
さらに干渉フィルタ１３、集光レンズ１４、偏光子１
５、照明側偏光分離プリズム１６及びコンデンサレンズ
１７を通して位相シフトマスク３に照射される。
１０から出力されたＵＶレーザ光は、拡散板１１により
拡散放射の光源に変換されて照明光学系１２に入射し、
さらに干渉フィルタ１３、集光レンズ１４、偏光子１
５、照明側偏光分離プリズム１６及びコンデンサレンズ
１７を通して位相シフトマスク３に照射される。
【００１０】この位相シフトマスク３を透過した２つの
光は、対物レンズ２１を通して検出側偏光分離プリズム
２２に入射し、ここで重ね合わされる。この重ね合わさ
れた２つの光は、検光子２３を通すことにより干渉を起
こし、この干渉光が結像レンズ２４、ピンホール２５を
通して検出器２６に入射する。
光は、対物レンズ２１を通して検出側偏光分離プリズム
２２に入射し、ここで重ね合わされる。この重ね合わさ
れた２つの光は、検光子２３を通すことにより干渉を起
こし、この干渉光が結像レンズ２４、ピンホール２５を
通して検出器２６に入射する。
【００１１】この検出器２６に入射する干渉光は、２つ
の直交する直線偏光のうち一方が位相シフトマスク３の
ガラス基板１を透過し、他方が位相シフタ２を透過して
いるので、位相シフタ２の位相量に応じた干渉強度とな
っている。
の直交する直線偏光のうち一方が位相シフトマスク３の
ガラス基板１を透過し、他方が位相シフタ２を透過して
いるので、位相シフタ２の位相量に応じた干渉強度とな
っている。
【００１２】ここで、位相シフトマスク３の位相シフタ
２の位相量を測定する場合、照明側偏光分離プリズム１
６をＵＶレーザ光の光軸に対して垂直方向（イ）に移動
させ、互いに直行する直線偏光間の位相を変調すると、
正弦波状の干渉信号が得られる。２偏光の両者が位相シ
フトマスク３のガラス基板１を通過したときの干渉信号
から基準となる位相φbaseを求める。
２の位相量を測定する場合、照明側偏光分離プリズム１
６をＵＶレーザ光の光軸に対して垂直方向（イ）に移動
させ、互いに直行する直線偏光間の位相を変調すると、
正弦波状の干渉信号が得られる。２偏光の両者が位相シ
フトマスク３のガラス基板１を通過したときの干渉信号
から基準となる位相φbaseを求める。
【００１３】次に、偏光の一方がガラス基板１、他方が
位相シフタ２を通過したときの位相シフタの位相情報を
含む干渉信号から位相φedgeを求める。そして、両者の
位相の差（φbase−φedge）より位相シフタによる位相
θを求める。
位相シフタ２を通過したときの位相シフタの位相情報を
含む干渉信号から位相φedgeを求める。そして、両者の
位相の差（φbase−φedge）より位相シフタによる位相
θを求める。
【００１４】φbase及びφedgeは、位相変調干渉を用い
て求める。正弦波状に変化する干渉信号をＮ分割して検
出器２６で取り込み、φbase及びφedgeを求める。
て求める。正弦波状に変化する干渉信号をＮ分割して検
出器２６で取り込み、φbase及びφedgeを求める。
【００１５】
【数１】 Ｎ：正数、Ｉi ：干渉信号、φ：φbase，φedge 但し、正弦波１周期をｍ等分し、 Ｎ＝ｍ×ｎ ｎ：整数 でなくてはならない。それぞれ求めたφbase，φedgeよ
り上述した位相θが次式で求められる。 θ＝φbase−φedge …(2)
り上述した位相θが次式で求められる。 θ＝φbase−φedge …(2)
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装
置では、ＵＶレーザ光で位相シフトマスク３を均一に照
明するために、拡散板１１を用いることによりＵＶレー
ザ光源１０からの平行光のＵＶレーザ光をランプ光のよ
うに拡散する光にしてケーラ照明を構成しているが、こ
の拡散板１１によりスペックルが発生してしまう。
置では、ＵＶレーザ光で位相シフトマスク３を均一に照
明するために、拡散板１１を用いることによりＵＶレー
ザ光源１０からの平行光のＵＶレーザ光をランプ光のよ
うに拡散する光にしてケーラ照明を構成しているが、こ
の拡散板１１によりスペックルが発生してしまう。
【００１７】このため、位相シフトマスク３を透過した
２つの光が検出側偏光分離プリズム２２により重ね合わ
され、検光子２３を通すことにより干渉を起こすが、こ
この干渉光の強度が乱れてしまい、精度高く位相シフタ
２の位相量θが測定できない。
２つの光が検出側偏光分離プリズム２２により重ね合わ
され、検光子２３を通すことにより干渉を起こすが、こ
この干渉光の強度が乱れてしまい、精度高く位相シフタ
２の位相量θが測定できない。
【００１８】そこで本発明は、スペックルの影響を受け
ずに位相シフタの位相量を高精度に測定できる信頼性を
向上させた位相シフトマスク検査装置を提供することを
目的とする。
ずに位相シフタの位相量を高精度に測定できる信頼性を
向上させた位相シフトマスク検査装置を提供することを
目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、遠紫
外のレーザ光を出力するレーザ光源と、このレーザ光源
からのレーザ光を拡散放射の光源に変換する拡散光学系
と、この拡散光学系をレーザ光の光軸に対して移動させ
る移動手段と、拡散光学系により変換された拡散放射の
レーザ光を互いに直交する偏光面を持つ２つの直線偏光
に分離して位相シフトマスクに照射する照明光学系と、
位相シフトマスクを透過した２つの直線偏光を重ね合わ
せて干渉光を発生させる検出光学系と、この検出光学系
により検出された干渉光の強度に基づいて位相シフトマ
スクにおける位相シフタの位相量を求める位相量算出手
段と、を備えた位相シフトマスク検査装置である。
外のレーザ光を出力するレーザ光源と、このレーザ光源
からのレーザ光を拡散放射の光源に変換する拡散光学系
と、この拡散光学系をレーザ光の光軸に対して移動させ
る移動手段と、拡散光学系により変換された拡散放射の
レーザ光を互いに直交する偏光面を持つ２つの直線偏光
に分離して位相シフトマスクに照射する照明光学系と、
位相シフトマスクを透過した２つの直線偏光を重ね合わ
せて干渉光を発生させる検出光学系と、この検出光学系
により検出された干渉光の強度に基づいて位相シフトマ
スクにおける位相シフタの位相量を求める位相量算出手
段と、を備えた位相シフトマスク検査装置である。
【００２０】このような位相シフトマスク検査装置であ
れば、レーザ光源から出力された遠紫外のレーザ光は、
このレーザ光の光軸に対して移動する拡散光学系を透過
することにより拡散放射に変換されるとともに拡散光学
系により生じるスペックルにより干渉光の位相乱れがラ
ンダムにされて照明光学系に送られる。
れば、レーザ光源から出力された遠紫外のレーザ光は、
このレーザ光の光軸に対して移動する拡散光学系を透過
することにより拡散放射に変換されるとともに拡散光学
系により生じるスペックルにより干渉光の位相乱れがラ
ンダムにされて照明光学系に送られる。
【００２１】そして、この照明光学系により互いに直交
する偏光面を持つ２つの直線偏光に分離されて位相シフ
トマスクに照射される。この位相シフトマスクを透過し
た２つの直線偏光は、検出光学系により重ね合わされ、
その干渉光に基づいて位相シフトマスクの位相シフタの
位相量が求められる。
する偏光面を持つ２つの直線偏光に分離されて位相シフ
トマスクに照射される。この位相シフトマスクを透過し
た２つの直線偏光は、検出光学系により重ね合わされ、
その干渉光に基づいて位相シフトマスクの位相シフタの
位相量が求められる。
【００２２】請求項２によれば、請求項１記載の位相シ
フトマスク検査装置において、拡散光学系は、少なくと
も一方の面に拡散面が形成されたガラス基板である。請
求項３によれば、請求項１記載の位相シフトマスク検査
装置において、移動手段は、拡散光学系をレーザ光の光
路に対して回転、スライド移動又はレーザ光の光軸方向
に往復移動させる。
フトマスク検査装置において、拡散光学系は、少なくと
も一方の面に拡散面が形成されたガラス基板である。請
求項３によれば、請求項１記載の位相シフトマスク検査
装置において、移動手段は、拡散光学系をレーザ光の光
路に対して回転、スライド移動又はレーザ光の光軸方向
に往復移動させる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図５と同一部分に
は同一符号を付してある。図１は位相シフトマスク検査
装置の構成図である。
いて図面を参照して説明する。なお、図５と同一部分に
は同一符号を付してある。図１は位相シフトマスク検査
装置の構成図である。
【００２４】ＵＶレーザ光源１０は、ＵＶレーザ光とし
て、例えば中心波長２４８ｎｍ、１９３ｎｍのエキシマ
レーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置などであ
る。このＵＶレーザ光源１０から出力されるＵＶレーザ
光の光路上には、拡散板３０が配置されている。
て、例えば中心波長２４８ｎｍ、１９３ｎｍのエキシマ
レーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置などであ
る。このＵＶレーザ光源１０から出力されるＵＶレーザ
光の光路上には、拡散板３０が配置されている。
【００２５】この拡散板３０は、ＵＶレーザ光源１０か
ら出力されるＵＶレーザ光を拡散放射の光源に変換する
もので、例えば、図２に示すように円板状に形成され、
一方の面に拡散面が形成されたガラス基板、いわゆる擦
りガラスが用いられている。
ら出力されるＵＶレーザ光を拡散放射の光源に変換する
もので、例えば、図２に示すように円板状に形成され、
一方の面に拡散面が形成されたガラス基板、いわゆる擦
りガラスが用いられている。
【００２６】又、この拡散板３０は、コンデンサレンズ
１７の瞳と共役な位置に配置しているが本発明では、こ
の拡散板３０の位置は、コンデンサレンズ１７の瞳と共
役な位置に限られるものでない。
１７の瞳と共役な位置に配置しているが本発明では、こ
の拡散板３０の位置は、コンデンサレンズ１７の瞳と共
役な位置に限られるものでない。
【００２７】この拡散板３０は、拡散板回転機構３１に
より矢印（ハ）方向に回転するものとなっている。すな
わち、拡散板回転機構３１は、パルスモータ３２と、こ
のパルスモータ３２の回転軸と拡散板３０の回転中心と
を連結する連結部材３３とを有している。
より矢印（ハ）方向に回転するものとなっている。すな
わち、拡散板回転機構３１は、パルスモータ３２と、こ
のパルスモータ３２の回転軸と拡散板３０の回転中心と
を連結する連結部材３３とを有している。
【００２８】なお、ＵＶレーザ光源１０から出力された
ＵＶレーザ光は、拡散板３０の回転中心から半径方向に
ずれた位置を透過するように拡散板３０が配置されてい
る。さらに、ＵＶレーザ光の光路上には、上記同様に、
照明光学系１２として干渉フィルタ１３、集光レンズ１
４、偏光子１５、偏光分離プリズムとしての照明側偏光
分離プリズム１６及びコンデンサレンズ１７が配置され
ている。
ＵＶレーザ光は、拡散板３０の回転中心から半径方向に
ずれた位置を透過するように拡散板３０が配置されてい
る。さらに、ＵＶレーザ光の光路上には、上記同様に、
照明光学系１２として干渉フィルタ１３、集光レンズ１
４、偏光子１５、偏光分離プリズムとしての照明側偏光
分離プリズム１６及びコンデンサレンズ１７が配置され
ている。
【００２９】なお、照明側偏光分離プリズム１６は、偏
光分離プリズム移動機構１８に設けられ、ＵＶレーザ光
の光軸に対して垂直方向（イ）に移動するものとなって
いる。
光分離プリズム移動機構１８に設けられ、ＵＶレーザ光
の光軸に対して垂直方向（イ）に移動するものとなって
いる。
【００３０】一方、位相シフトマスク３の透過光の光路
上には、上記同様に、検出光学系２０として対物レンズ
２１、偏光分離プリズムとしての検出側偏光分離プリズ
ム２２、検光子２３及び結像レンズ２４が配置されてい
る。
上には、上記同様に、検出光学系２０として対物レンズ
２１、偏光分離プリズムとしての検出側偏光分離プリズ
ム２２、検光子２３及び結像レンズ２４が配置されてい
る。
【００３１】そして、結像レンズ２４の結像位置には、
ピンホール２５を介してフォトマル等の検出器２６が配
置されている。なお、これらピンホール２５及び検出器
２６は、検出器移動機構２７により一体となってＵＶレ
ーザ光の光軸に対して垂直方向（ロ）に移動自在となっ
ている。
ピンホール２５を介してフォトマル等の検出器２６が配
置されている。なお、これらピンホール２５及び検出器
２６は、検出器移動機構２７により一体となってＵＶレ
ーザ光の光軸に対して垂直方向（ロ）に移動自在となっ
ている。
【００３２】位相量演算部３４は、拡散板回転機構３１
による拡散板３０の回転周期を取り込み、この拡散板３
０を回転させる毎に位相シフトマスク３のガラス基板１
と位相シフター２との干渉光の強度に応じた検出器２６
からの電圧信号を取り込んで位相量を求め、この位相量
を拡散板３０の回転数で平均化して位相シフター２の位
相量を求める機能を有している。
による拡散板３０の回転周期を取り込み、この拡散板３
０を回転させる毎に位相シフトマスク３のガラス基板１
と位相シフター２との干渉光の強度に応じた検出器２６
からの電圧信号を取り込んで位相量を求め、この位相量
を拡散板３０の回転数で平均化して位相シフター２の位
相量を求める機能を有している。
【００３３】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。ＵＶレーザ光源１０から出力された中心
波長３００ｎｍ以下（例えば２４８ｎｍ、１９３ｎｍ
等）の平行光のＵＶレーザ光は、回転する拡散板３０を
透過し、拡散放射の光源に変換されて照明光学系１２に
入る。
いて説明する。ＵＶレーザ光源１０から出力された中心
波長３００ｎｍ以下（例えば２４８ｎｍ、１９３ｎｍ
等）の平行光のＵＶレーザ光は、回転する拡散板３０を
透過し、拡散放射の光源に変換されて照明光学系１２に
入る。
【００３４】これと共に、ＵＶレーザ光は、回転する拡
散板３０、すなわち角度の変わる拡散板３０を透過する
ことにより、この拡散板３０により生じるスペックルに
より干渉光の位相乱れがランダムにされる。
散板３０、すなわち角度の変わる拡散板３０を透過する
ことにより、この拡散板３０により生じるスペックルに
より干渉光の位相乱れがランダムにされる。
【００３５】この回転する拡散板３０により拡散放射と
なったＵＶレーザ光は、干渉フィルタ１３、集光レンズ
１４を通して偏光子１５に入射し、ここで照明側偏光分
離プリズム１６の偏光角とＵＶレーザ光軸と垂直な面内
で４５°回転した方向の直線偏光が取り出される。
なったＵＶレーザ光は、干渉フィルタ１３、集光レンズ
１４を通して偏光子１５に入射し、ここで照明側偏光分
離プリズム１６の偏光角とＵＶレーザ光軸と垂直な面内
で４５°回転した方向の直線偏光が取り出される。
【００３６】このＵＶレーザ光が照明側偏光分離プリズ
ム１６に入射すると、この照明側偏光分離プリズム１６
からは、互いに直交した偏向面を持つ２つの直線偏光に
分離される。
ム１６に入射すると、この照明側偏光分離プリズム１６
からは、互いに直交した偏向面を持つ２つの直線偏光に
分離される。
【００３７】この場合、これら２つの分離角は、照明側
偏光分離プリズム１６の張り合わせ面の角度に応じて決
まる。従って、これら２つの直線偏光は、同一光路上で
わずかに横ずれした２つの照明としてコンデンサレンズ
１７を通して平行光として位相シフトマスク３に照射さ
れる。
偏光分離プリズム１６の張り合わせ面の角度に応じて決
まる。従って、これら２つの直線偏光は、同一光路上で
わずかに横ずれした２つの照明としてコンデンサレンズ
１７を通して平行光として位相シフトマスク３に照射さ
れる。
【００３８】すなわち、これら直交する２つの直線偏光
は、その一方の光が位相シフトマスク３のガラス基板
１、他方の光が位相シフタ２を透過する。この位相シフ
トマスク３を透過した２つの光は、対物レンズ２１を通
して検出側偏光分離プリズム２２に入射し、ここで重ね
合わされる。
は、その一方の光が位相シフトマスク３のガラス基板
１、他方の光が位相シフタ２を透過する。この位相シフ
トマスク３を透過した２つの光は、対物レンズ２１を通
して検出側偏光分離プリズム２２に入射し、ここで重ね
合わされる。
【００３９】なお、この検出側偏光分離プリズム２２の
張り合わせ面は、対物レンズ２１の瞳面と一致するよう
に配置されている。この検出側偏光分離プリズム２２に
より重ね合わされた２つの光は、検光子２３を通すこと
により偏光面が合わせられて干渉を起こし、この干渉光
が結像レンズ２４によりピンホール２５を通して検出器
２６に入射する。すなわち、検出器２６のセンサ面に
は、位相シフトマスク３の横ずらし干渉画像が投影され
る。
張り合わせ面は、対物レンズ２１の瞳面と一致するよう
に配置されている。この検出側偏光分離プリズム２２に
より重ね合わされた２つの光は、検光子２３を通すこと
により偏光面が合わせられて干渉を起こし、この干渉光
が結像レンズ２４によりピンホール２５を通して検出器
２６に入射する。すなわち、検出器２６のセンサ面に
は、位相シフトマスク３の横ずらし干渉画像が投影され
る。
【００４０】この検出器２６に入射する干渉光は、２つ
の直交する直線偏光のうち一方が位相シフトマスク３の
ガラス基板１を透過し、他方が位相シフタ２を透過して
いるので、位相シフタ２の位相量に応じた干渉強度とな
っている。
の直交する直線偏光のうち一方が位相シフトマスク３の
ガラス基板１を透過し、他方が位相シフタ２を透過して
いるので、位相シフタ２の位相量に応じた干渉強度とな
っている。
【００４１】そして、この検出器２６は、入射する干渉
光強度に対応した電圧信号を出力する。ここで、位相シ
フトマスク３の位相シフタ２の位相量を測定する場合に
は、位相シフト干渉法、すなわち照明側偏光分離プリズ
ム１６をＵＶレーザ光軸に対して垂直方向（イ）に移動
させ、互いに直行する直線偏光間の位相を変調すると、
正弦波状の干渉信号が得られる。２偏光の両者が位相シ
フトマスク３のガラス基板１を通過したときの干渉信号
から基準となる位相φbaseを求める。
光強度に対応した電圧信号を出力する。ここで、位相シ
フトマスク３の位相シフタ２の位相量を測定する場合に
は、位相シフト干渉法、すなわち照明側偏光分離プリズ
ム１６をＵＶレーザ光軸に対して垂直方向（イ）に移動
させ、互いに直行する直線偏光間の位相を変調すると、
正弦波状の干渉信号が得られる。２偏光の両者が位相シ
フトマスク３のガラス基板１を通過したときの干渉信号
から基準となる位相φbaseを求める。
【００４２】次に、偏光の一方がガラス基板１、他方が
位相シフタ２を通過したときの位相シフタの位相情報を
含む干渉信号から位相φedgeを求める。そして、両者の
位相の差（φbase−φedge）より位相シフタによる位相
θを求める。
位相シフタ２を通過したときの位相シフタの位相情報を
含む干渉信号から位相φedgeを求める。そして、両者の
位相の差（φbase−φedge）より位相シフタによる位相
θを求める。
【００４３】φbase及びφedgeは、位相変調干渉を用い
て求める。正弦波状に変化する干渉信号をＮ分割して検
出器２６で取り込み、上記式(1)に従ってφbase及びφ
edgeを求める。
て求める。正弦波状に変化する干渉信号をＮ分割して検
出器２６で取り込み、上記式(1)に従ってφbase及びφ
edgeを求める。
【００４４】それぞれ求めたφbase，φedgeより上述し
た位相θが上記式(2) により求められる。位相演算部３
４は、以下の演算を行い、位相シフタの位相θを求め
る。
た位相θが上記式(2) により求められる。位相演算部３
４は、以下の演算を行い、位相シフタの位相θを求め
る。
【００４５】先ず、拡散板３０を静止した状態で、φ
base及びφedgeの両者を求め、位相θを算出する。この
シーケンスを拡散板３０の位置を変えＭ回繰り返す。位
相θの総和を繰り返し数で平均化して位相シフタ２の位
相量を求める。
base及びφedgeの両者を求め、位相θを算出する。この
シーケンスを拡散板３０の位置を変えＭ回繰り返す。位
相θの総和を繰り返し数で平均化して位相シフタ２の位
相量を求める。
【００４６】次に、拡散板３０を回転させたままでの状
態で、φbase及びφedgeの両者を求め、位相θを算出す
る。このシーケンスを繰り返す。位相θの総和を繰り返
し数Ｍで平均化して位相シフタ２の位相量を求める。
態で、φbase及びφedgeの両者を求め、位相θを算出す
る。このシーケンスを繰り返す。位相θの総和を繰り返
し数Ｍで平均化して位相シフタ２の位相量を求める。
【００４７】このように上記一実施の形態においては、
ＵＶレーザ光源１０から出力されたＵＶレーザ光を、こ
のＵＶレーザ光の光軸に対して回転移動する拡散板３０
を透過させて照明光学系１２に送るようにしたので、静
止する拡散板３０により生じるスペックルによる干渉光
の位相乱れをランダムにでき、スペックルの影響を受け
ずに位相シフタ２の位相量θを高精度に測定できる信頼
性を向上させることができる。
ＵＶレーザ光源１０から出力されたＵＶレーザ光を、こ
のＵＶレーザ光の光軸に対して回転移動する拡散板３０
を透過させて照明光学系１２に送るようにしたので、静
止する拡散板３０により生じるスペックルによる干渉光
の位相乱れをランダムにでき、スペックルの影響を受け
ずに位相シフタ２の位相量θを高精度に測定できる信頼
性を向上させることができる。
【００４８】又、照明側偏光分離プリズム１６により分
離される２つの光は、同一光路上でわずかに横ずれした
２つの照明として位相シフトマスク３に照射されので、
これら２つの光がそれぞれ別々に空気の乱れの影響を受
けることはなく、同一の空気の流れの条件で位相シフト
マスク３に照射でき、位相シフタ２の位相量θを高精度
に測定でき、その測定結果の信頼性を向上できる。
離される２つの光は、同一光路上でわずかに横ずれした
２つの照明として位相シフトマスク３に照射されので、
これら２つの光がそれぞれ別々に空気の乱れの影響を受
けることはなく、同一の空気の流れの条件で位相シフト
マスク３に照射でき、位相シフタ２の位相量θを高精度
に測定でき、その測定結果の信頼性を向上できる。
【００４９】このように位相シフタ２の位相量を高精度
に測定できるので、位相シフトマスク３の設定値と比較
することにより位相シフトマスク３の良否を判定でき、
さらに位相シフト露光にあっては半導体ウエハに対して
高精度にパターン転写ができ、半導体製造における歩留
まりを向上できる。
に測定できるので、位相シフトマスク３の設定値と比較
することにより位相シフトマスク３の良否を判定でき、
さらに位相シフト露光にあっては半導体ウエハに対して
高精度にパターン転写ができ、半導体製造における歩留
まりを向上できる。
【００５０】なお、本発明は、上記一実施の形態に限定
されるものでなく次の通り変形してもよい。例えば、円
盤状の拡散板３０は、ベルトドライブ方式により回転さ
せるようにしてもよい。
されるものでなく次の通り変形してもよい。例えば、円
盤状の拡散板３０は、ベルトドライブ方式により回転さ
せるようにしてもよい。
【００５１】又、図３に示すように拡散板４０を長方形
状に形成し、この拡散板４０をＵＶレーザ光の光軸に対
して矢印（ニ）方向にスライド移動させてもよい。さら
に、拡散板３０、４０は、ＵＶレーザ光の光軸方向に往
復移動させるようにしてもよい。
状に形成し、この拡散板４０をＵＶレーザ光の光軸に対
して矢印（ニ）方向にスライド移動させてもよい。さら
に、拡散板３０、４０は、ＵＶレーザ光の光軸方向に往
復移動させるようにしてもよい。
【００５２】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、ス
ペックルの影響を受けずに位相シフタの位相量を高精度
に測定できる信頼性を向上させた位相シフトマスク検査
装置を提供できる。
ペックルの影響を受けずに位相シフタの位相量を高精度
に測定できる信頼性を向上させた位相シフトマスク検査
装置を提供できる。
【図１】本発明に係わる位相シフトマスク検査装置の一
実施の形態を示す構成図。
実施の形態を示す構成図。
【図２】拡散板を回転させる拡散板回転機構の構成図。
【図３】拡散板をスライド移動させる場合の構成図。
【図４】位相シフトマスクの構成図。
【図５】従来の位相シフトマスク検査装置の構成図。
３…位相シフトマスク、 １０…ＵＶレーザ光源、 １２…照明光学系、 １７…コンデンサレンズ、 ２０…検出光学系、 ２６…検出器、 ３０…拡散板、 ３１…拡散板回転機構、 ３４…位相量演算部。
Claims (3)
- 【請求項１】 遠紫外のレーザ光を出力するレーザ光源
と、 このレーザ光源からのレーザ光を拡散放射の光源に変換
する拡散光学系と、 この拡散光学系を前記レーザ光の光軸に対して移動させ
る移動手段と、 前記拡散光学系により変換された拡散放射のレーザ光を
互いに直交する偏光面を持つ２つの直線偏光に分離して
位相シフトマスクに照射する照明光学系と、 前記位相シフトマスクを透過した２つの直線偏光を重ね
合わせて干渉光を発生させる検出光学系と、 この検出光学系により検出された干渉光の強度に基づい
て前記位相シフトマスクにおける位相シフタの位相量を
求める位相量算出手段と、を具備したことを特徴とする
位相シフトマスク検査装置。 - 【請求項２】 前記拡散光学系は、少なくとも一方の面
に拡散面が形成されたガラス基板であることを特徴とす
る請求項１記載の位相シフトマスク検査装置。 - 【請求項３】 前記移動手段は、拡散光学系を前記レー
ザ光の光路に対して回転、スライド移動又は前記レーザ
光の光軸方向に往復移動させることを特徴とする請求項
１記載の位相シフトマスク検査装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23427096A JPH1078648A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 位相シフトマスク検査装置 |
| KR1019970045576A KR100248362B1 (ko) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | 위상 시프트 마스크 검사장치 및 검사방법 |
| US08/923,088 US6078393A (en) | 1996-09-04 | 1997-09-04 | Phase shift mask inspection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23427096A JPH1078648A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 位相シフトマスク検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078648A true JPH1078648A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16968344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23427096A Pending JPH1078648A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 位相シフトマスク検査装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6078393A (ja) |
| JP (1) | JPH1078648A (ja) |
| KR (1) | KR100248362B1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1172905A (ja) * | 1997-06-27 | 1999-03-16 | Toshiba Corp | フォトマスク修復方法、検査方法、検査装置及びフォトマスク製造方法 |
| JP2003510646A (ja) * | 1999-09-29 | 2003-03-18 | カール ツァイス イエナ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 主に半導体の製造に用いられる検査用顕微鏡 |
| WO2006095855A1 (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像投影装置 |
| KR100945937B1 (ko) | 2008-04-29 | 2010-03-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 포토마스크의 결함 검사 방법 |
| WO2017126215A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 位相シフト量測定装置 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6197623B1 (en) | 1998-10-16 | 2001-03-06 | Seungki Joo | Method for crystallizing amorphous silicon thin-film for use in thin-film transistors and thermal annealing apparatus therefor |
| US6268093B1 (en) | 1999-10-13 | 2001-07-31 | Applied Materials, Inc. | Method for reticle inspection using aerial imaging |
| US7072502B2 (en) * | 2001-06-07 | 2006-07-04 | Applied Materials, Inc. | Alternating phase-shift mask inspection method and apparatus |
| DE10337037B4 (de) * | 2003-08-12 | 2006-02-23 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Vermessung einer Belichtungsintensität auf einem Wafer |
| US7375799B2 (en) * | 2005-02-25 | 2008-05-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| JP2006279017A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-10-12 | Canon Inc | 露光装置及び方法、計測装置、並びに、デバイス製造方法 |
| DE102005041203A1 (de) * | 2005-08-31 | 2007-03-01 | Carl Zeiss Sms Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur interferometrischen Messung von Phasenmasken |
| US7643157B2 (en) * | 2007-01-04 | 2010-01-05 | Lasertec Corporation | Phase shift amount measurement apparatus and transmittance measurement apparatus |
| US7880863B2 (en) * | 2008-01-22 | 2011-02-01 | Infineon Technologies Ag | Lithography system with illumination monitor |
| US9778019B2 (en) * | 2015-02-09 | 2017-10-03 | King Abdulaziz City for Science and Technology-KACST | Differential polarization interferometer |
| JP6815469B2 (ja) * | 2019-11-13 | 2021-01-20 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | パターン検査装置及びパターン検査方法 |
| CN114690433B (zh) * | 2022-04-11 | 2023-09-19 | 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） | 照明系统及物镜离线检测装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62289704A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-16 | Michio Namiki | シアリング干渉コントラスト法段差測定装置 |
| US4869593A (en) * | 1988-04-22 | 1989-09-26 | Zygo Corporation | Interferometric surface profiler |
| JP3067191B2 (ja) * | 1990-10-16 | 2000-07-17 | 株式会社ニコン | 位相差測定装置及び方法 |
-
1996
- 1996-09-04 JP JP23427096A patent/JPH1078648A/ja active Pending
-
1997
- 1997-09-03 KR KR1019970045576A patent/KR100248362B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-09-04 US US08/923,088 patent/US6078393A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1172905A (ja) * | 1997-06-27 | 1999-03-16 | Toshiba Corp | フォトマスク修復方法、検査方法、検査装置及びフォトマスク製造方法 |
| JP2003510646A (ja) * | 1999-09-29 | 2003-03-18 | カール ツァイス イエナ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 主に半導体の製造に用いられる検査用顕微鏡 |
| WO2006095855A1 (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像投影装置 |
| KR100945937B1 (ko) | 2008-04-29 | 2010-03-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 포토마스크의 결함 검사 방법 |
| WO2017126215A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 位相シフト量測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6078393A (en) | 2000-06-20 |
| KR100248362B1 (ko) | 2000-06-01 |
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