KR20190033421A - Phase difference measuring apparatus and phase difference measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은, 위상차 측정 장치 및 위상차 측정 방법에 관한 것으로서, 특히 간섭 무늬를 이용한 위상차 측정에 관한 것이다.The present invention relates to a phase difference measurement apparatus and a phase difference measurement method, and more particularly to a phase difference measurement using an interference fringe.
최근에는, 반도체 기판 또는 표시 디스플레이용의 기판 등의 기판에 대하여 높은 해상도로 패턴을 전사하기 위해, 위상 시프트 마스크가 이용되고 있다. 이 위상 시프트 마스크에는, 반파장만 광의 위상을 지연시키는 위상 시프트막이 형성되어 있다.In recent years, a phase shift mask is used to transfer a pattern with a high resolution to a substrate such as a semiconductor substrate or a display display substrate. In this phase shift mask, a phase shift film for retarding the phase of light in only a half wave period is formed.
이 위상 시프트막에 의한 위상의 지연을 측정하는 측정 장치로서 특허문헌 1 이 개시되어 있다. 특허문헌 1 에 기재된 측정 장치는, 위상 시프트 마스크 (특허문헌 1 에서는 위상차 마스크) 에 광을 조사하는 조사부, 1 쌍의 슬릿을 갖는 슬릿 마스크, 및 1 쌍의 슬릿을 통과한 광에 의한 간섭 무늬를 검출하는 검출부를 구비하고 있다.
이 측정 장치에 있어서, 위상 시프트막을 투과하는 제 1 광은 일방의 슬릿을 통과하고, 위상 시프트막과 이웃하는 위치에서 위상 시프트 마스크를 투과하는 제 2 광은 타방의 슬릿을 통과한다. 1 쌍의 슬릿을 통과한 제 1 광 및 제 2 광은 회절되어 서로 간섭하고, 그 간섭에 의해 발생하는 간섭 무늬가 검출부에 의해 검출된다.In this measuring apparatus, the first light passing through the phase shift film passes through one slit, and the second light passing through the phase shift mask at a position adjacent to the phase shift film passes through the other slit. The first light and the second light having passed through the pair of slits are diffracted and interfered with each other, and the interference fringes generated by the interference are detected by the detection unit.
이 간섭 무늬의 위치는 제 1 광과 제 2 광의 위상차 (요컨대 위상 시프트막에 의한 위상의 지연) 에 의존하므로, 측정 장치는 이 간섭 무늬의 위치에 기초하여 위상차를 산출하고 있다.Since the position of the interference fringe depends on the phase difference between the first light and the second light (in other words, the phase delay due to the phase shift film), the measurement apparatus calculates the phase difference based on the position of the interference fringe.
위상 시프트 마스크의 전체면을 측정하는 경우를 고려한다. 예를 들어 광학계 (조사부, 슬릿 마스크 및 검출부의 1 세트) 를 위상 시프트 마스크에 대하여 이동시킴으로써, 광학계가 위상 시프트 마스크의 전체면을 주사하여 각 측정 위치에서 측정을 실시할 수 있다.Consider the case of measuring the entire surface of the phase shift mask. For example, by moving the optical system (a set of the irradiation unit, the slit mask, and the detection unit) with respect to the phase shift mask, the optical system can scan the entire surface of the phase shift mask and perform measurement at each measurement position.
그러나, 광학계의 이동에 수반되는 관성력이 당해 광학계에 작용하므로, 각 측정 위치에 있어서, 광학계의 광축에 어긋남 (광축의 기울기, 또는 광축의 위치 어긋남) 이 발생할 수 있다. 간섭 무늬의 위치는 이와 같은 광축의 어긋남량에도 의존하므로, 간섭 무늬의 위치에 기초하여 높은 정밀도로 위상차를 산출하는 것은 어렵다. 바꿔 말하면, 이 간섭 무늬의 위치는 높은 정밀도로는 위상차를 반영하고 있지 않다.However, since the inertial force accompanying the movement of the optical system acts on the optical system, deviation (optical axis inclination or optical axis position deviation) may occur in the optical axis of the optical system at each measurement position. Since the position of the interference fringe depends on the amount of shift of the optical axis, it is difficult to calculate the phase difference with high accuracy based on the position of the interference fringe. In other words, the position of the interference fringe does not reflect the phase difference with high precision.
그래서, 본 발명은, 상이한 굴절률 영역을 투과하는 광의 위상차를 높은 정밀도로 반영한 파라미터의 취득에 기여하는 위상차 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a phase difference measuring apparatus which contributes to acquisition of a parameter reflecting the phase difference of light transmitted through different refractive index areas with high accuracy.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 1 양태는, 제 1 굴절률 영역 및 제 2 굴절률 영역을 갖는 측정 대상물의 상기 제 1 굴절률 영역을 투과한 광과, 상기 제 2 굴절률 영역을 투과한 광 사이의 위상차를 측정하는 위상차 측정 장치로서, 상기 측정 대상물에 광을 조사하는 조사 수단과, 상기 제 1 굴절률 영역을 투과하는 광의 경로 상에 배치된 제 1 슬릿과, 제 2 굴절률 영역을 투과하는 광의 경로 상에 배치되고, 상기 제 1 슬릿과 간격을 두고 이웃하는 제 2 슬릿과, 상기 제 2 굴절률 영역을 투과한 광의 경로 상에 각각 배치되고 서로 간격을 두고 이웃하는 제 3 슬릿 및 제 4 슬릿을 갖는 슬릿 마스크와, 상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿을 각각 통과한 광의 간섭에 의한 제 1 간섭 무늬와, 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿을 각각 통과한 광의 간섭에 의한 제 2 간섭 무늬를 검출하는 검출 수단을 구비한다.In order to solve the above problems, a first aspect of the apparatus for measuring a phase difference according to the present invention is a phase difference measuring apparatus for measuring a phase difference between a light transmitted through a first refractive index region of a measurement object having a first refractive index region and a second refractive index region, A first slit disposed on a path of light transmitted through the first refractive index area; and a second slit arranged on a second refractive index area, And a third slit disposed on a path of light transmitted through the second refractive index region and spaced apart from each other and spaced apart from each other at a distance from the first slit, A first slit having a fourth slit, a first interference pattern caused by interference of light passing through the first slit and the second slit, And a detecting means for detecting a second interference pattern by interference of light passing through.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 2 양태는, 제 1 양태에 관련된 위상차 측정 장치로서, 상기 제 2 간섭 무늬의 소정 차수의 명선 (明線) 의 위치에 대한 상기 제 1 간섭 무늬의 상기 소정 차수의 명선의 위치의 변위량을 구하는 연산 처리 수단을 추가로 구비한다.The second aspect of the phase difference measuring apparatus according to the present invention is the phase difference measuring apparatus according to the first aspect, wherein the predetermined order of the first interference fringe with respect to the position of the predetermined line of the second interference fringe And a calculation processing means for obtaining a displacement amount of the position of the bright line of the line.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 3 양태는, 제 2 양태에 관련된 위상차 측정 장치로서, 상기 소정 차수는 0 차이다.A third aspect of the phase difference measuring apparatus according to the present invention is the phase difference measuring apparatus according to the second aspect, wherein the predetermined degree is zero.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 4 양태는, 제 1 양태에 관련된 위상차 측정 장치로서, 연산 처리 수단과, 상기 조사 수단, 상기 슬릿 마스크 및 상기 검출 수단을 이동시키는 이동 수단을 추가로 구비하고, 상기 이동 수단은 상기 조사 수단, 상기 슬릿 마스크 및 상기 검출 수단의 1 세트를 기준 위치 및 측정 위치의 각각으로 이동시키고, 상기 기준 위치는, 상기 조사 수단으로부터 상기 제 2 굴절률 영역을 경유하는 광이 상기 제 1 슬릿 내지 상기 제 4 슬릿을 통과하는 위치이고, 상기 측정 위치는, 상기 조사 수단으로부터 상기 제 1 굴절률 영역을 경유하는 광이 상기 제 1 슬릿을 통과하고, 상기 조사 수단으로부터 상기 제 2 굴절률 영역을 경유하는 광이 상기 제 2 슬릿 내지 상기 제 4 슬릿을 통과하는 위치이고, 상기 검출 수단은, 상기 기준 위치에 있어서, 상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿을 통과한 광의 간섭에 의한 제 1 기준 간섭 무늬, 및 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿을 통과한 광의 간섭에 의한 제 2 기준 간섭 무늬를 검출하고, 상기 연산 처리 수단은, 상기 제 1 기준 간섭 무늬의 명선의 위치에 대한 상기 제 1 간섭 무늬의 명선의 위치의 제 1 변위량으로부터, 상기 제 2 기준 간섭 무늬의 명선의 위치에 대한 상기 제 2 간섭 무늬의 명선의 위치의 제 2 변위량을 감산한다.A fourth aspect of the phase difference measuring apparatus according to the present invention is the phase difference measuring apparatus according to the first aspect further comprising arithmetic processing means and moving means for moving the irradiating means and the slit mask and the detecting means, Wherein the moving means moves one set of the irradiating means, the slit mask and the detecting means to each of a reference position and a measuring position, wherein the reference position is a position at which the light passing through the second refractive index region Wherein the measurement position is a position at which the light passing through the first refractive index region passes through the first slit from the irradiation means and the second slit passes through the second refractive index region from the irradiation means, Is passing through the second slit to the fourth slit, and the detecting means is a position where the light passing through the reference position A first reference interference fringe due to interference of light passing through the first slit and the second slit and a second reference interference fringe due to interference between the third slit and the light passing through the fourth slit are detected , The arithmetic processing means calculates the second interference with respect to the position of the bright line of the second reference interference fringe from the first displacement amount of the position of the bright line of the first interference fringe with respect to the position of the bright line of the first reference interference fringe The second displacement amount of the position of the line of the pattern is subtracted.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 5 양태는, 제 1 내지 제 4 중 어느 하나의 양태에 관련된 위상차 측정 장치로서, 상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿의 길이 방향을 따른 길이는, 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿의 길이 방향을 따른 길이의 양방보다 길다.The fifth aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention is the phase difference measuring apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the length along the longitudinal direction of the first slit and the second slit is The length along the longitudinal direction of the slit and the fourth slit is longer than both.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 6 양태는, 제 1 내지 제 5 중 어느 하나의 양태에 관련된 위상차 측정 장치로서, 상기 제 3 슬릿과 상기 제 4 슬릿 사이의 피치는, 상기 제 1 슬릿과 상기 제 2 슬릿 사이의 피치보다 좁다.A sixth aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention is the phase difference measuring apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein a pitch between the third slit and the fourth slit Is narrower than the pitch between the second slits.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 7 양태는, 제 1 내지 제 6 중 어느 하나의 양태에 관련된 위상차 측정 장치로서, 상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿은 제 1 방향에 있어서 이웃하고 있고, 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿은 상기 제 1 방향에 있어서 이웃하고 있고, 상기 제 3 슬릿은 상기 제 2 슬릿과 상기 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향에 있어서 이웃하고 있다.A seventh aspect of the phase difference measuring apparatus according to the present invention is the phase difference measuring apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the first slit and the second slit are adjacent to each other in the first direction, The third slit and the fourth slit are adjacent to each other in the first direction and the third slit is adjacent to the second slit in the second direction orthogonal to the first direction.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 8 양태는, 제 1 내지 제 7 중 어느 하나의 양태에 관련된 위상차 측정 장치로서, 상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿을 각각 통과한 광과, 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿을 각각 통과한 광을 분리하는 분리 소자를 추가로 구비한다.An eighth aspect of the phase difference measuring apparatus according to the present invention is the phase difference measuring apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the light passing through the first slit and the second slit, And a separation element for separating light passing through each of the fourth slits.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 9 양태는, 제 1 내지 제 7 중 어느 하나의 양태에 관련된 위상차 측정 장치로서, 화상 센서와, 상기 슬릿 마스크로부터의 광을 상기 화상 센서에 결상시키는 푸리에 변환 렌즈와, 상기 화상 센서에 의해 검출된 광의 강도의 각 피크값이, 상기 제 1 간섭 무늬 및 상기 제 2 간섭 무늬의 명선 중 어느 것을 나타내는 것인지를 당해 피크값에 기초하여 특정하는 연산 처리 수단을 구비한다.A ninth aspect of the phase difference measuring apparatus according to the present invention is the phase difference measuring apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the phase difference measuring apparatus comprising an image sensor, a Fourier transform lens for forming light from the slit mask on the image sensor And arithmetic processing means for specifying, based on the peak value, whether each peak value of the intensity of light detected by the image sensor represents a bright line of the first interference fringe or the second interference fringe .
본 발명에 관련된 위상차 측정 방법의 제 10 양태는, 제 1 굴절률 영역 및 제 2 굴절률 영역을 갖는 측정 대상물의 상기 제 1 굴절률 영역을 투과한 광과, 상기 제 2 굴절률 영역을 투과한 광 사이의 위상차를 측정하는 위상차 측정 방법으로서, 상기 측정 대상물에 광을 조사하는 공정과, 상기 제 1 굴절률 영역 및 제 1 슬릿을 통과한 제 1 광과, 상기 제 2 굴절률 영역 및 제 2 슬릿을 통과한 제 2 광의 간섭에 의한 제 1 간섭 무늬와, 상기 제 2 굴절률 영역 및 제 3 슬릿을 통과한 제 3 광과, 상기 제 2 굴절률 영역 및 제 4 슬릿을 통과한 제 4 광의 간섭에 의한 제 2 간섭 무늬를 검출하는 공정을 구비한다.A tenth aspect of the phase difference measuring method according to the present invention is a phase difference measuring method for measuring a phase difference between a light transmitted through a first refractive index area of a measurement object having a first refractive index area and a second refractive index area and a light transmitted through the second refractive index area A first slit having a first slit and a second slit; a second slit having a first slit and a second slit; and a second slit, A first interference pattern due to interference of light, a third light having passed through the second refractive index region and the third slit, and a second interference pattern due to interference between the fourth light having passed through the second refractive index region and the fourth slit And a step of detecting the signal.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 1 양태 및 위상차 측정 방법의 제 10 양태에 의하면, 제 1 간섭 무늬의 명암의 위치는 제 1 슬릿 및 제 2 슬릿을 각각 통과한 광의 위상차와, 조사 수단, 슬릿 마스크 및 검출 수단의 어긋남 (광축의 어긋남) 에 의존한다. 제 2 간섭 무늬의 명암의 위치는 광축의 어긋남량에 의존한다. 따라서, 제 2 간섭 무늬의 명선의 위치에 대한 제 1 간섭 무늬의 위치의 변위량은 광축의 어긋남에 거의 의존하지 않고, 위상차를 높은 정밀도로 반영한다.According to a tenth aspect of the phase difference measuring apparatus and the phase difference measuring method according to the present invention, the position of light and shade of the first interference fringe is determined by the phase difference between the light passing through the first slit and the second slit, (Deviation of the optical axis) of the mask and the detection means. The position of light and shade of the second interference pattern depends on the amount of shift of the optical axis. Therefore, the amount of displacement of the position of the first interference fringe with respect to the position of the bright line of the second interference fringe reflects the phase difference with high accuracy without depending on the shift of the optical axis.
이상과 같이, 위상차 측정 장치는, 위상차를 높은 정밀도로 반영하는 파라미터 (상기 변위량) 의 취득에 기여할 수 있다. 따라서, 높은 정밀도로 위상차를 산출할 수 있다.As described above, the phase difference measuring apparatus can contribute to obtaining the parameter (the amount of displacement) that reflects the phase difference with high precision. Therefore, the phase difference can be calculated with high accuracy.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 2 양태에 의하면, 연산 처리 수단에 의해 구해지는 변위량은 높은 정밀도로 위상차를 반영한다. 요컨대 위상차 측정 장치는 높은 정밀도로의 위상차의 산출에 기여한다.According to the second aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention, the amount of displacement obtained by the arithmetic processing means reflects the phase difference with high accuracy. In other words, the phase difference measuring apparatus contributes to the calculation of the phase difference with high precision.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 3 양태에 의하면, 제 1 간섭 무늬의 명선의 피치와 제 2 간섭 무늬의 명선의 피치가 서로 상이한 경우에도, 변위량을 구하기 쉽다.According to the third aspect of the phase difference measuring apparatus according to the present invention, even when the pitch of the bright line of the first interference pattern and the pitch of the bright line of the second interference pattern are different from each other, the amount of displacement can be easily obtained.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 4 양태에 의하면, 보다 높은 정밀도로 위상차를 반영하는 파라미터 (제 1 변위량으로부터 제 2 변위량을 감산한 값) 를 얻을 수 있다.According to the fourth aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention, it is possible to obtain a parameter (a value obtained by subtracting the second displacement amount from the first displacement amount) that reflects the phase difference with higher precision.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 5 양태에 의하면, 제 1 간섭 무늬의 명선의 강도와 제 2 간섭 무늬의 명선의 강도의 차를 저감시킬 수 있다.According to the fifth aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention, the difference between the intensity of the bright line of the first interference pattern and the intensity of the bright line of the second interference pattern can be reduced.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 6 양태에 의하면, 제 2 굴절률 영역의 폭이 좁은 측정 대상물에도 적용할 수 있다.According to the sixth aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention, it is also applicable to a measurement object having a narrow second refractive index area.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 7 양태에 의하면, 제 2 굴절률 영역의 폭이 보다 좁은 측정 대상물에도 적용할 수 있다.According to the seventh aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention, it is also applicable to a measurement object having a narrower second refractive index area.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 8 양태에 의하면, 제 1 간섭 무늬와 제 2 간섭 무늬를 분리하여 검출할 수 있다.According to the eighth aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention, it is possible to separately detect the first interference fringe and the second interference fringe.
본 발명에 관련된 위상차 측정 장치의 제 9 양태에 의하면, 분리 소자를 필요로 하지 않으므로, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.According to the ninth aspect of the apparatus for measuring phase difference related to the present invention, since the separation element is not required, the manufacturing cost can be reduced.
도 1 은 위상차 측정 장치의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는 슬릿 마스크의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3 은 위상차 측정 장치의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 4 는 간섭 무늬의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5 는 간섭 무늬의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6 은 위상차 측정 장치의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 7 은 기준 위치에 있어서의 위상차 측정 장치의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8 은 간섭 무늬 및 기준 간섭 무늬의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9 는 간섭 무늬 및 기준 간섭 무늬의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10 은 슬릿 마스크의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 11 은 슬릿 마스크의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 12 는 위상차 측정 장치의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing an example of the configuration of a phase difference measuring apparatus.
2 is a plan view schematically showing an example of the configuration of a slit mask.
3 is a flowchart showing an example of the operation of the phase difference measuring apparatus.
4 is a view schematically showing an example of an interference fringe.
5 is a diagram schematically showing an example of an interference fringe.
6 is a flowchart showing an example of the operation of the phase difference measuring apparatus.
7 is a view schematically showing an example of the configuration of a phase difference measuring apparatus at a reference position.
8 is a view schematically showing an example of an interference fringe and a reference interference fringe.
9 is a diagram schematically showing an example of an interference fringe and a reference interference fringe.
10 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the slit mask.
11 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the slit mask.
12 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a phase difference measuring apparatus.
이하, 도면을 참조하면서 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또 이해를 용이하게 할 목적으로, 필요에 따라 각 부의 치수나 수를 과장하거나 또는 간략화하여 도시하고 있다. 또한, 도면에 있어서는 동일한 구성 및 기능을 갖는 부분에 대해서는 동일한 부호가 부여되어 있고, 하기 설명에서는 중복 설명이 생략된다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. For the sake of easy understanding, the dimensions and numbers of the parts are exaggerated or simplified as necessary. In the drawings, parts having the same configuration and function are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted in the following description.
도 1 은 위상차 측정 장치 (1) 의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 이 위상차 측정 장치 (1) 는 측정 대상물 (8) 을 투과한 광의 위상차를 측정하는 장치이다. 이 측정 대상물 (8) 은 굴절률이 서로 상이한 제 1 굴절률 영역 (8a) 및 제 2 굴절률 영역 (8b) 을 갖고 있고, 위상차 측정 장치 (1) 는, 각각 제 1 굴절률 영역 (8a) 및 제 2 굴절률 영역 (8b) 에 있어서 측정 대상물 (8) 을 투과한 광의 위상차를 측정한다. 이하에서는, 제 1 굴절률 영역 (8a) 및 제 2 굴절률 영역 (8b) 을 각각 간단히 영역 (8a, 8b) 으로 부른다.Fig. 1 is a view schematically showing an example of the configuration of the phase
<측정 대상물><Measurement object>
먼저 측정 대상물 (8) 의 일례에 대해 상세히 서술한다. 측정 대상물 (8) 은 예를 들어 위상 시프트 마스크 (80) 이다. 위상 시프트 마스크 (80) 는 포토마스크의 일종으로서, 소정의 기판 (반도체 기판 또는 디스플레이용 기판 등) 에 패턴을 형성하기 위해 사용된다.First, an example of the
위상 시프트 마스크 (80) 는 판상의 형상을 갖고 있고, 평면에서 봤을 때 (요컨대 두께 방향을 따라 봤을 때), 서로 굴절률이 상이한 영역 (8a, 8b) 을 갖고 있다. 예를 들어 위상 시프트 마스크 (80) 는 기재 (81) 와 위상 시프트막 (82) 을 갖고 있다. 기재 (81) 는 위상 시프트막 (82) 을 지지하기 위한 기판으로서, 판상의 형상을 가진 투광성의 기판이다. 기재 (81) 는 투과율이 높은 재료 (예를 들어 석영) 에 의해 형성된다. 기재 (81) 의 일방의 주면에는, 소정의 패턴으로 위상 시프트막 (82) 이 형성되어 있다. 위상 시프트막 (82) 은 위상 시프터로도 불릴 수 있다. 위상 시프트막 (82) 은 기재 (81) 와는 굴절률이 상이한 재료로 형성되어 있고, 또, 이 위상 시프트막 (82) 의 투과율은 기재 (81) 의 투과율에 비해 낮다. 위상 시프트막 (82) 은 예를 들어 탄탈옥사이드에 의해 형성된다.The
이와 같은 위상 시프트 마스크 (80) 에 있어서, 위상 시프트막 (82) 이 형성된 영역과 위상 시프트막 (82) 이 형성되지 않은 영역이, 각각 영역 (8a, 8b) 에 상당한다.In the
위상 시프트 마스크 (80) 의 영역 (8a, 8b) 에 대하여 예를 들어 그 두께 방향으로 광을 조사하면, 광은 각 영역 (8a, 8b) 에 있어서 위상 시프트 마스크 (80) 를 투과한다. 영역 (8a) 에서는 위상 시프트막 (82) 이 형성되어 있고, 영역 (8b) 에서는 위상 시프트막 (82) 이 형성되어 있지 않으므로, 영역 (8a) 에 있어서 위상 시프트 마스크 (80) 를 투과한 광의 위상은, 영역 (8b) 에 있어서 위상 시프트 마스크 (80) 를 투과한 광의 위상에 대하여 지연된다. 따라서, 이들 광에는 위상차가 발생한다.When light is irradiated to the
위상 시프트막 (82) 의 투과율은 낮으므로, 영역 (8b) 에 있어서 위상 시프트 마스크 (80) 를 투과하는 광의 진폭은 영역 (8a) 에 있어서 위상 시프트 마스크 (80) 를 투과하는 광에 비해 작다. 또 위상차가 180 도인 경우에는, 영역 (8a, 8b) 에 있어서 위상 시프트 마스크 (80) 를 투과한 광은 서로 약화시킨다. 그래서, 영역 (8a) 을 투과한 광의 강도는 그 영역 (8a) 의 중심으로부터 확산됨에 따라 저하되는 분포를 갖고 있고, 그 단부측에 있어서, 영역 (8b) 을 투과한 광과 서로 약화시킨다. 이로써, 위상 시프트 마스크 (80) 를 투과한 광의 공간적인 분포에 있어서, 그 강약의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 따라서, 위상 시프트 마스크 (80) 를 사용한 노광 처리에 있어서, 높은 해상도로 패턴을 기판 (반도체 기판 또는 디스플레이용의 기판 등) 에 전사할 수 있다.Since the transmittance of the
<위상차 측정 장치><Phase difference measuring device>
<개요><Overview>
위상차 측정 장치 (1) 는 상기 위상차를 측정하는 장치이다. 바꿔 말하면, 위상차 측정 장치는, 영역 (8a) 을 투과함으로써 발생하는 광의 위상 지연을 측정하는 장치이다. 또한 바꿔 말하면, 위상차 측정 장치 (1) 는 위상 시프트막 (82) 에 의한 위상의 시프트량 (지연) 을 측정하는 장치이다.The phase
위상차 측정 장치 (1) 는 도시가 생략된 유지부을 갖고 있고, 측정 대상이 되는 위상 시프트 마스크 (80) 는 이 유지부에 의해 유지된다. 도 1 의 예에서는, 서로 직교하는 X 축, Y 축 및 Z 축을 갖는 XYZ 좌표가 부기되어 있고, 위상 시프트 마스크 (80) 는 그 두께 방향이 Z 축 방향을 따른 자세로 유지되어 있다. 도 1 의 예에서는, Z 축 방향은 연직 방향이다. 도 1 의 예에서는, 위상 시프트 마스크 (80) 은 2 개의 위상 시프트막 (82) 이 형성되어 있고, 이 2 개의 위상 시프트막 (82) 은 X 축 방향에 있어서 간격을 두고 이웃하고 있다.The phase
위상차 측정 장치 (1) 는 조사부 (10) 와 간섭 무늬 발생부 (20) 와 검출부 (30) 와 이동 기구 (40) 와 제어부 (50) 를 구비하고 있다. 이하에서는, 먼저 이것들의 개요에 대해 서술한다.The phase
조사부 (10) 는 광을 Z 축 방향을 따라 조사하여, 위상 시프트 마스크 (80) 의 일부에 입사시킨다. 위상 시프트 마스크 (80) 의 당해 일부에는, 영역 (8a) 의 일부 및 영역 (8b) 의 일부의 양방이 포함되어 있다. 간섭 무늬 발생부 (20) 는, 위상 시프트 마스크 (80) 의 당해 일부를 투과한 광을 서로 간섭시켜, 간섭 무늬를 발생시킨다. 검출부 (30) 는 이 간섭 무늬를 검출하고, 그 검출 결과를 제어부 (50) 에 출력한다.The
제어부 (50) 는 검출부 (30) 에 의해 검출된 간섭 무늬에 기초하여, 영역 (8a, 8b) 을 각각 투과한 광의 위상차를 산출한다. 제어부 (50) 는 위상차가 소정의 범위 내인지의 여부를 판단하고, 긍정적인 판단이 이루어졌을 때, 위상 시프트 마스크 (80) 의 당해 일부는 적절히 제조된 것으로 판단해도 된다. 한편으로, 제어부 (50) 는 위상차가 소정의 범위 내에는 없는 것으로 판단하였을 때, 위상 시프트 마스크 (80) 는 불량품인 것으로 판단해도 된다.The
이동 기구 (40) 는 조사부 (10), 간섭 무늬 발생부 (20) 및 검출부 (30) 를 XY 평면에 있어서 이동시킨다. 이동 기구 (40) 는 예를 들어 X 축 방향에 대한 볼 나사 기구와, Y 축 방향에 대한 볼 나사 기구 등을 갖고 있다. 이 이동 기구 (40) 는 제어부 (50) 에 의해 제어된다.The moving
이동 기구 (40) 가 조사부 (10), 간섭 무늬 발생부 (20) 및 검출부 (30) 를 이동시킴으로써, 위상 시프트 마스크 (80) 의 전체면을 주사할 수 있다. 구체적으로는, 제어부 (50) 는 조사부 (10), 간섭 무늬 발생부 (20) 및 검출부 (30) 의 Z 축 방향에 있어서의 나열 (상대 위치) 을 유지한 상태로, 이것들을 각 측정 위치에서 정지시킨다. 이로써, 위상차 측정 장치 (1) 는 위상 시프트 마스크 (80) 의 복수의 지점에 대하여 측정을 실시할 수 있다.The moving
이것에 의하면, 위상 시프트 마스크 (80) 의 면적이 크더라도, 위상 시프트 마스크 (80) 를 전면적으로 주사하여 측정을 실시할 수 있다. 위상 시프트 마스크 (80) 는 평면에서 봤을 때에 예를 들어 사각형상의 형상을 갖고 있으며, 장변의 길이는 예를 들어 천 수백 [㎜] 정도이고, 단변의 길이는 예를 들어 수백 [㎜] 정도이다.According to this, even if the area of the
그 한편으로, 이동 기구 (40) 가 광학계 (조사부 (10), 간섭 무늬 발생부 (20) 및 검출부 (30) 의 1 세트) 를 이동시키므로, 그 이동에 수반되는 관성력 등에서 기인하여, 광학계에 속하는 각 광학 소자 (후술) 의 광축의 상태가 변동될 수 있다. 구체적으로는, 각 광학 소자의 광축의 기울기가 서로 어긋나거나, 혹은 광축의 축심이 서로 어긋나거나 할 수 있다. 그 어긋남량은 측정 위치마다 상이할 수 있다.On the other hand, since the moving
간섭 무늬의 명암의 위치는 광의 위상차에도 의존하지만, 광축의 어긋남량에도 의존한다. 따라서, 이동 기구 (40) 에 의한 광학계의 이동에서 기인하여, 간섭 무늬의 명암의 위치가 변동될 수 있다. 따라서, 간섭 무늬의 위치에 기초하여 위상차를 산출하면, 그 산출값에는, 광축의 어긋남에서 기인되는 오차가 발생한다. 본 실시형태에서는, 이러한 산출 정밀도의 저하를 억제하는 것을 기도 (企圖) 한다.The position of the light and shade of the interference fringe depends on the phase difference of the light but also on the amount of shift of the optical axis. Therefore, the position of light and shade of the interference fringe can be varied due to the movement of the optical system by the moving
이하, 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each configuration will be described in more detail.
<조사부><Investigation Department>
조사부 (10) 는 위상 시프트 마스크 (80) 의 일부에 광을 조사한다. 도 1 의 예에서는, 조사부 (10) 는 위상 시프트 마스크 (80) 와 Z 축 방향에 있어서 간격을 두고 대향하고 있고, 광원 (11) 과 집광 렌즈 (12) 와 밴드 패스 필터 (13) 와 릴레이 렌즈 (14) 와 핀홀판 (15) 과 콘덴서 렌즈 (16) 를 구비하고 있다.The
광원 (11) 은 광을 조사한다. 광원 (11) 은 예를 들어 자외선 조사기이다. 이 자외선 조사기로는 예를 들어 수은 램프를 채용할 수 있다. 광원 (11) 의 광의 조사/정지는 제어부 (50) 에 의해 제어된다.The
집광 렌즈 (12), 밴드 패스 필터 (13), 릴레이 렌즈 (14), 핀홀판 (15) 및 콘덴서 렌즈 (16) 는 Z 축 방향을 따라 나열되어 있고, 광원 (11) 과 위상 시프트 마스크 (80) 사이에 있어서, 이 순서로 배치되어 있다.The
집광 렌즈 (12) 는 볼록 렌즈로서, 그 초점이 광원 (11) 에 위치하도록 배치되어 있다. 광원 (11) 으로부터 조사된 광은 집광 렌즈 (12) 에 의해, XY 평면에 있어서 위상이 맞춰진 평행광이 되고, 이 평행광은 밴드 패스 필터 (13) 에 입사된다. 밴드 패스 필터 (13) 는 당해 평행광 중 소정의 파장 대역 (투과 대역) 을 갖는 광만을 투과시킨다. 밴드 패스 필터 (13) 의 파장 대역은 좁게 설정되어 있어, 실질적으로 단파장의 광 (이른바 단색광) 이 밴드 패스 필터 (13) 를 투과한다. 밴드 패스 필터 (13) 를 투과한 광은 릴레이 렌즈 (14) 에 입사된다.The condensing
릴레이 렌즈 (14) 는 볼록 렌즈로서, 입사된 평행광을 핀홀판 (15) 의 핀홀 (151) 에 집광시킨다. 핀홀 (151) 은 핀홀판 (15) 을 그 두께 방향으로 관통하고 있다. 핀홀판 (15) 은 핀홀 (151) 이 릴레이 렌즈 (14) 의 초점이 되는 위치에 배치되어 있다. 핀홀 (151) 을 통과한 광은, 실질적으로 점 광원으로부터 조사된 광이 되고, 콘덴서 렌즈 (16) 에 입사된다. 콘덴서 렌즈 (16) 는 볼록 렌즈로서, 그 초점이 핀홀 (151) 이 되는 위치에 배치된다. 콘덴서 렌즈 (16) 는 입사된 광을 평행광으로 변환시킨다. 조사부 (10) 는 이 광을 Z 축 방향을 따라 위상 시프트 마스크 (80) 의 일부에 조사한다.The
간섭 무늬 발생부 (20) 는 위상 시프트 마스크 (80) 에 대하여 조사부 (10) 와는 반대측에 배치되어 있다. 요컨대, 위상 시프트 마스크 (80) 는 조사부 (10) 및 간섭 무늬 발생부 (20) 의 사이에서 유지된다. 도 1 의 예에서는, 간섭 무늬 발생부 (20) 는 대물 렌즈 (21) 와 결상 렌즈 (22) 와 슬릿 마스크 (23) 를 구비하고 있다. 대물 렌즈 (21), 결상 렌즈 (22) 및 슬릿 마스크 (23) 는 위상 시프트 마스크 (80) 로부터 Z 축 방향을 따라 떨어짐에 따라, 이 순서로 배치되어 있다. 위상 시프트 마스크 (80) 의 당해 일부를 투과한 광은 대물 렌즈 (21) 및 결상 렌즈 (22) 를 통하여 확대되어 평행광이 되고, 슬릿 마스크 (23) 에 입사된다.The interference
도 2 는 슬릿 마스크 (23) 의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다. 또한 도 2 에서는, 슬릿 마스크 (23) 에 대한 위상 시프트막 (82) 의 광학적인 위치 관계를 나타내기 위해, 가상적으로 이점쇄선으로 위상 시프트막 (82) 도 도시되어 있다.Fig. 2 is a plan view showing an example of the configuration of the
슬릿 마스크 (23) 는 슬릿 (23a ∼ 23d) 을 갖고 있다. 슬릿 (23a, 23b) 은, 평면에서 봤을 때에 제 1 방향 (여기서는 Y 축 방향) 으로 연장되는 장척상의 형상 (예를 들어 장방형) 을 갖고 있다. 요컨대 슬릿 (23a, 23b) 은 서로 평행이다. 또 슬릿 (23a, 23b) 은 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 (여기서는 X 축 방향) 에 있어서 서로 이웃하여 배치되어 있다. 슬릿 (23c, 23d) 은 평면에서 봤을 때에 Y 축 방향으로 연장되는 장척상의 형상을 갖고 있다. 요컨대 슬릿 (23a ∼ 23d) 은 서로 평행이다. 또 슬릿 (23c, 23d) 은 X 축 방향에 있어서 서로 이웃하여 배치되어 있다. 도 1 의 예에서는, 4 개의 슬릿 (23a ∼ 23d) 이 X 축 방향에 있어서 이 순서로 나열되어 배치되어 있다.The
도 1 의 예에서는, 슬릿 마스크 (23) 는 기재 (231) 와 차광막 (232) 을 갖고 있다. 기재 (231) 는 차광막 (232) 을 지지하기 위한 기판으로서, 판상의 형상을 가진 투광성의 기판이다. 기재 (231) 는 투과율이 높은 재료 (예를 들어 석영) 에 의해 형성된다. 기재 (231) 는 그 두께 방향이 Z 축 방향을 따른 자세로 배치되어 있다. 기재 (231) 의 일방의 주면에는, 차광막 (232) 이 형성되어 있다. 차광막 (232) 은 광을 차단하는 재료에 의해 형성되며, 예를 들어 크롬에 의해 형성된다. 차광막 (232) 에는 슬릿 (23a ∼ 23d) 이 형성되어 있다.In the example of Fig. 1, the
도 2 의 예에서는, 슬릿 (23a, 23b) 의 길이 (Y 축 방향을 따른 길이) 는 서로 동일한 정도이고, 슬릿 (23a) 의 폭 (X 축 방향을 따른 폭) 은 슬릿 (23b) 의 폭보다 넓다. 또 도 2 의 예에서는, 슬릿 (23c, 23d) 의 길이는 서로 동일한 정도이고, 그 폭도 서로 동일한 정도이다. 요컨대 슬릿 (23c, 23d) 은 대략 동일 형상을 갖고 있다. 슬릿 (23c, 23d) 의 길이는 슬릿 (23a, 23b) 의 양방의 길이보다 짧다. 슬릿 (23a, 23b) 의 피치 (d1) 는 슬릿 (23c, 23d) 의 피치 (d2) 와 동일한 정도이다. 또한 여기서 말하는 피치란, 각 슬릿의 중선을 연결하는 사이의 거리이다. 이것들의 기술적 의의에 대해서는 이후에 상세히 서술한다.2, the
도 1 을 참조하여, 결상 렌즈 (22) 로부터의 광은 슬릿 (23a ∼ 23d) 을 통과한다. 1 쌍의 슬릿 (23a, 23b) 을 각각 통과한 광은 회절되어 서로 간섭하고, 1 쌍의 슬릿 (23c, 23d) 을 각각 통과한 광은 회절되어 서로 간섭한다.Referring to Fig. 1, light from the
도 1 의 예에서는, 슬릿 (23a, 23b) 을 각각 통과한 광, 및 슬릿 (23c, 23d) 을 각각 통과한 광을 서로 분리하는 분리 소자 (60) 이 형성되어 있다. 분리 소자 (60) 는 예를 들어 웨지 프리즘으로서, 1 쌍의 슬릿 (23c, 23d) 과 Z 축 방향에 있어서 대향하는 위치에 배치되어 있다. 도 1 의 예에서는, 기재 (231) 의 일방의 주면 (위상 시프트 마스크 (80) 측의 일 주면) 에는 차광막 (232) 이 형성되어 있고, 기재 (231) 의 타방의 주면에는 분리 소자 (60) 가 배치되어 있다. 슬릿 (23c, 23d) 을 각각 통과한 광의 진행 방향은 분리 소자 (60) 에 의해 구부러진다. 구체적으로는, 슬릿 (23c, 23d) 을 통과한 광은 슬릿 (23a, 23b) 을 통과한 광으로부터 멀어지는 방향으로, 웨지 프리즘에 의해 구부러진다. 분리 소자 (60) 는 예를 들어 수 도 이하 정도 (예를 들어 콤마 수 도) 로 진행 방향을 변화시킨다.In the example of Fig. 1, a
검출부 (30) 는, 1 쌍의 슬릿 (23a, 23b) 을 각각 통과한 광의 간섭에 의해 발생하는 제 1 간섭 무늬와, 1 쌍의 슬릿 (23c, 23d) 을 각각 통과한 광의 간섭에 의해 발생하는 제 2 간섭 무늬를 검출한다. 도 1 의 예에서는, 검출부 (30) 는 간섭 무늬 발생부 (20) 에 대하여 위상 시프트 마스크 (80) 와는 반대측에 배치되어 있고, 푸리에 변환 렌즈 (31) 와 화상 센서 (32) 를 구비하고 있다. 푸리에 변환 렌즈 (31) 및 화상 센서 (32) 는 슬릿 마스크 (23) 로부터 Z 축 방향을 따라 떨어짐에 따라, 이 순서로 배치되어 있다. 슬릿 마스크 (23) 및 분리 소자 (60) 로부터의 광은 푸리에 변환 렌즈 (31) 를 경유하여, 화상 센서 (32) 의 수광면에서 결상된다. 이로써, 화상 센서 (32) 는 제 1 간섭 무늬 및 제 2 간섭 무늬를 검출할 수 있다. 화상 센서 (32) 는 예를 들어 CCD 센서이다. 화상 센서 (32) 는 검출 결과 (예를 들어 화상) 를 제어부 (50) 에 출력한다.The
제어부 (50) 는 전자 회로 기기로서, 예를 들어 데이터 처리 장치 및 기억 매체을 갖고 있어도 된다. 데이터 처리 장치는 예를 들어 CPU (Central Processor Unit) 등의 연산 처리 장치여도 된다. 기억부는 비일시적인 기억 매체 (예를 들어 ROM (Read Only Memory) 또는 하드 디스크) 및 일시적인 기억 매체 (예를 들어 RAM (Random Access Memory)) 를 갖고 있어도 된다. 비일시적인 기억 매체에는, 예를 들어 제어부 (50) 가 실행하는 처리를 규정하는 프로그램이 기억되어 있어도 된다. 처리 장치가 이 프로그램을 실행함으로써, 제어부 (50) 가 프로그램에 규정된 처리를 실행할 수 있다. 물론, 제어부 (50) 가 실행하는 처리의 일부 또는 전부가 하드웨어에 의해 실행되어도 된다.The
제어부 (50) 는 이동 기구 (40) 를 제어한다. 또 제어부 (50) 는, 검출부 (30) 에 의해 검출된 제 1 간섭 무늬 및 제 2 간섭 무늬의 위치에 기초하여, 위상차를 반영한 파라미터 (후술) 로서 광축의 어긋남에는 잘 의존하지 않는 파라미터를 구한다. 이로써, 제어부 (50) 는 당해 파라미터에 기초하여 높은 정밀도로 위상차를 산출할 수 있다. 이하에 구체예를 상세히 서술한다.The
<측정시의 동작><Operation at the time of measurement>
도 3 은 위상차 측정 장치 (1) 의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 먼저 스텝 S1 에서, 제어부 (50) 는 값 k 를 초기값 (= 1) 으로 설정한다. 이 값 k 는 복수의 측정 위치 P[k] 의 번호를 나타낸다.Fig. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the phase
다음으로 스텝 S2 에서, 제어부 (50) 는 이동 기구 (40) 를 제어하여, 조사부 (10), 간섭 무늬 발생부 (20) 및 검출부 (30) 를 측정 위치 P[k] 로 이동시킨다. 이 측정 위치 P[k] 는, 도 1 을 참조하여, 조사부 (10) 로부터의 광이 위상 시프트 마스크 (80) 의 영역 (8a) 의 일부 및 영역 (8b) 의 일부의 양방을 투과하는 위치이며, 보다 구체적으로는, 영역 (8a) (요컨대 위상 시프트막 (82)) 을 투과한 광 (L1) 이 슬릿 (23a) 을 통과하고, 영역 (8b) (요컨대 위상 시프트막 (82) 이 형성되지 않은 영역) 을 투과한 광 (L2 ∼ L4) 이 각각 슬릿 (23b ∼ 23d) 을 통과하는 위치이다. 바꿔 말하면, 측정 위치 P[k] 에 있어서, 슬릿 (23a) 은 영역 (8a) 을 투과하는 광 (L1) 의 경로 상에 배치되고, 슬릿 (23b ∼ 23d) 은 영역 (8b) 을 투과하는 광 (L2 ∼ L4) 의 경로 상에 각각 배치된다.Next, in step S2, the
다음으로 스텝 S3 에서, 제어부 (50) 는 조사부 (10) 에 광을 조사시킨다. 이로써, 조사부 (10) 로부터의 광이 위상 시프트 마스크 (80) 의 일부를 투과하면서, 슬릿 마스크 (23) 의 슬릿 (23a ∼ 23d) 을 통과함으로써, 제 1 간섭 무늬 및 제 2 간섭 무늬가 화상 센서 (32) 의 수광면에 있어서 결상된다. 스텝 S4 에서, 화상 센서 (32) 는 검출 결과 (예를 들어 화상) 를 제어부 (50) 에 출력한다.Next, in step S3, the
그런데, 제 1 간섭 무늬는, 위상 시프트막 (82) (영역 (8a)) 및 슬릿 (23a) 을 통과한 광 (L1) 과, 위상 시프트막 (82) 이외의 영역 (8b) 및 슬릿 (23b) 을 통과한 광 (L2) 의 간섭에 의해 발생하는 간섭 무늬이다. 따라서, 이 제 1 간섭 무늬의 명암의 위치는 위상 시프트막 (82) 을 투과한 광 (L1) 과, 위상 시프트막 (82) 이외의 영역 (8b) 을 투과한 광 (L2) 사이의 위상차에 의존한다. 또 제 1 간섭 무늬의 명암의 위치는 광학계의 광축의 어긋남량에도 의존한다.The first interference fringe is formed by the light L1 passing through the phase shift film 82 (
한편으로, 제 2 간섭 무늬는, 영역 (8b) 및 슬릿 (23c) 을 통과한 광 (L3) 과, 영역 (8b) 및 슬릿 (23d) 을 통과한 광 (L4) 의 간섭에 의해 발생하는 간섭 무늬이다. 광 (L3, L4) 의 위상차는 그 측정 위치 P[k] 에 상관없이, 이상적으로는 제로이다. 따라서 제 2 간섭 무늬의 명암의 위치는 광 (L3, L4) 의 위상차에는 의존하지 않고, 광학계의 광축의 어긋남량에 의존한다.On the other hand, the second interference fringe is an interference fringe caused by interference between the light L3 passing through the
도 4 및 도 5 는 간섭 무늬의 일례를 모식적으로 나타내고 있다. 도 4 의 예에서는, 광 (L1, L2) 의 간섭에 의한 제 1 간섭 무늬 (IF1) 와, 광 (L3, L4) 의 간섭에 의한 제 2 간섭 무늬 (IF2) 가 도시되어 있다. 도 4 의 예에서는, 간섭 무늬의 명선을 장척상의 사각형으로 모식적으로 나타내고 있다. 도 4 의 예에서는, 간섭 무늬는 홀수 개의 명선을 갖고 있고, 그 중앙에 위치하는 명선이 0 차의 명선에 상당한다. 또한 도 4 의 예에서는, 각 광학계의 광축이 일치한 상태에 있어서의 광 (L3, L4) 의 간섭에 의한 간섭 무늬 (IF0) 를 이점쇄선으로 나타내고 있다. 이 간섭 무늬 (IF0) 는 검출부 (30) 에 의해 검출된 간섭 무늬가 아니라, 각 광학계의 광축이 일치한 이상적인 간섭 무늬이다. 도 5 는 간섭 무늬 (IF0 ∼ IF2) 에 있어서의 광의 강도의 일례를 개략적으로 나타내고 있다. 도 5 의 예시에서는, 간섭 무늬 (IF0 ∼ IF2) 에 있어서의 광의 강도가 중첩되어 도시되어 있다.Figs. 4 and 5 schematically show an example of the interference fringe. In the example of Fig. 4, the first interference fringe IF1 due to the interference of the lights L1 and L2 and the second interference fringe IF2 due to the interference of the lights L3 and L4 are shown. In the example of Fig. 4, the bright line of the interference fringe is schematically represented by a rectangle of a long-length image. In the example of Fig. 4, the interference fringe has odd-numbered ghost lines, and the ghost line located at the center corresponds to the 0th ghost line. In the example of Fig. 4, the interference fringe IF0 due to the interference of the light L3 and L4 in the state in which the optical axes of the respective optical systems coincide is indicated by a two-dot chain line. This interference fringe IF0 is not an interference fringe detected by the
도 1 의 예에서는, 분리 소자 (60) 는, 슬릿 (23c, 23d) 을 통과한 광 (L3, L4) 의 진행 방향을, Z 축 방향에서 X 축 방향의 일방측으로 경사진 방향으로 구부리고 있다. 따라서, 도 1 의 예에서는, 광 (L1, L2) 은 화상 센서 (32) 의 수광면에 있어서, 광 (L3, L4) 과는 X 축 방향으로 떨어진 위치에서 결상되어 있다. 따라서, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 는 화상 센서 (32) 의 수광면에 있어서 X 축 방향에 있어서 떨어진 위치에 결상된다.In the example of Fig. 1, the
그러나, 도 4 의 예에서는, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명암의 위치 관계를 보기 쉽게 하기 위해, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 를 Y 축 방향으로 떨어진 위치에 나타내고 있다. 물론, 실제로 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 를 화상 센서 (32) 의 수광면에 있어서 Y 축 방향으로 떨어진 위치에서 결상시켜도 된다. 요컨대, 분리 소자 (60) 는 광 (L3, L4) 의 진행 방향을, Z 축 방향에서 Y 축 방향의 일방측으로 경사진 방향으로 구부려도 된다.However, in the example of Fig. 4, the first interference fringe IF1 and the second interference fringe IF2 are set so that the positional relationship of lightness and darkness of the first interference fringe IF1 and the second interference fringe IF2 is easy to see. Y-axis direction. Of course, it is also possible to actually image the first interference fringe IF1 and the second interference fringe IF2 at a position apart from the Y-axis direction on the light receiving surface of the
그런데, 간섭 무늬 (IF0) 의 명선의 위치와, 대응하는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 명선의 위치 사이의 변위량 (x1) 에는, 주로 광 (L1, L2) 사이의 위상차에서 기인된 변위량 (x0) 과, 광축의 어긋남량에서 기인된 변위량 (x2) 이 포함되어 있다. 요컨대, 변위량 (x1) 은 변위량 (x0) 과 변위량 (x2) 의 합이다. 또한 대응하는 명선의 위치란, 동일한 차수의 명선의 위치로서, 예를 들어 0 차의 명선의 위치이다. 따라서 변위량 (x1) 은, 간섭 무늬 (IF0) 의 소정 차수 (예를 들어 0 차) 의 명선의 위치에 대한 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 소정 차수의 명선의 위치의 변위량이라고도 설명할 수 있다. 다른 변위량에 대해서도 동일하다. 혹은, 간섭 무늬 (IF0) 의 어느 명선에 대응하는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 명선이란, 제 1 간섭 무늬의 명선 중 간섭 무늬 (IF0) 의 당해 명선과 이웃하는 명선이라고도 설명할 수 있다.The amount of displacement x1 between the position of the bright line of the interference fringe IF0 and the position of the bright line of the corresponding first interference fringe IF1 is mainly represented by the amount of displacement x0 caused by the phase difference between the lights L1 and L2 And a displacement amount x2 caused by the displacement amount of the optical axis. In short, the amount of displacement x1 is the sum of the amount of displacement x0 and the amount of displacement x2. The position of the corresponding gull line is the position of the gull line of the same order, for example, the position of the gull line of the 0th order. Therefore, the amount of displacement x1 can be also described as the amount of displacement of the position of the bright line of the predetermined order of the first interference fringe IF1 with respect to the position of the bright line of the predetermined order (for example, 0th order) of the interference fringe IF0. The same is true for other displacements. Alternatively, the gland line of the first interference fringe IF1 corresponding to a certain glow line of the interference fringe IF0 can be described as a glow line adjacent to the glow line of the interference fringe IF0 of the first fringe line.
한편으로 간섭 무늬 (IF0) 의 명선의 위치와, 대응하는 간섭 무늬 (IF2) 의 명선의 위치 사이의 변위량은 광축의 어긋남에서 기인된 변위량 (x2) 과 일치한다. 왜냐하면, 영역 (8b) 을 통과하는 광 (L3, L4) 에는 거의 위상차가 없고, 게다가 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 는 공통의 광학계로 검출되므로, 그 광축의 어긋남이 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 에 대하여 공통으로 작용하기 때문이다. 요컨대, 광축의 어긋남에서 기인되는 변위량이 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 에 있어서 동일한 양으로 관측되기 때문이다.On the other hand, the amount of displacement between the position of the bright line of the interference fringe IF0 and the position of the bright line of the corresponding interference fringe IF2 coincides with the displacement amount x2 caused by the shift of the optical axis. This is because there is almost no phase difference in the light L3 and L4 passing through the
그래서, 스텝 S5 에서, 제어부 (50) 는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 서로 대응하는 명선의 위치에 기초하여 광 (L1, L2) 의 위상차를 산출한다. 구체적으로는, 제어부 (50) 는 검출부 (30) 로부터의 화상의 각 화소값 (광의 강도에 상당) 에 기초하여, 간섭 무늬 (IF1, IF2) 의 명선의 위치를 특정하고, 이 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 소정 차수 (예를 들어 0 차) 의 명선의 위치 간의 변위량 (x0) 을 구한다. 이 변위량 (x0) 은 변위량 (x1) 과는 상이하게 광축의 어긋남량에 거의 의존하지 않으므로, 높은 정밀도로 광 (L1, L2) 의 위상차를 반영한다. 그리고 제어부 (50) 는 이 변위량 (x0) 에 기초하여 위상차를 산출한다. 변위량 (x0) 과 위상차의 관계는 미리 설정되어 있으며, 예를 들어 소정의 관계식, 시뮬레이션 또는 실험에 의해 결정되어도 된다. 혹은, 예를 들어 특허문헌 1 과 동일하게 하여, 제어부 (50) 는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 명선 간의 피치 (Δx) 및 변위량 (x0) 을 각각 분모 및 분자로 한 몫 (x0/Δx) 에 기초하여 위상차를 산출해도 된다.Thus, in step S5, the
다음으로 스텝 S6 에서, 제어부 (50) 는 값 k 가 소정값 kref 보다 큰지의 여부를 판단한다. 요컨대, 제어부 (50) 는 모든 측정 위치 P[k] 에서의 측정이 종료되었는지의 여부를 판단한다. 부정적인 판단이 이루어지면, 스텝 S7 에서, 제어부 (50) 는 값 k 에 1 을 가산하고, 스텝 S2 ∼ S6 을 다시 실행한다. 스텝 S7 에 있어서 긍정적인 판단이 이루어지면, 제어부 (50) 는 처리를 종료한다.Next, in step S6, the
이상과 같이, 제어부 (50) 는, 광 (L1, L2) 의 위상차 및 광축의 어긋남량에 의존한 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 명선의 위치와, 광 (L1, L2) 의 위상차에는 의존하지 않고, 광축의 어긋남량에 의존한 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선의 위치에 기초하여, 광 (L1, L2) 의 위상차를 산출한다. 구체적으로는 제어부 (50) 는, 광축의 어긋남량에는 거의 의존하지 않고 광 (L1, L2) 의 위상차에 의존한 변위량 (x0) 을 구하고, 이 변위량 (x0) 에 기초하여 위상차를 산출한다. 따라서, 보다 높은 정밀도로 광 (L1, L2) 의 위상차를 산출할 수 있다.As described above, the
<광학계의 광학 특성><Optical characteristics of optical system>
상기 서술한 예에서는, 광 (L1 ∼ L4) 이 통과하는 각 경로에 있어서의 광학 특성의 상이에 대해서는 고려하지 않았다. 그러나, 실제로는 각 경로에 있어서의 광학 특성은 서로 상이한 경우가 있다. 예를 들어 대물 렌즈 (21) 및 결상 렌즈 (22) 에는 수차가 있어, 그 광학 특성은 각 경로에 따라 근소하게 상이할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 위상 시프트 마스크 (80) 에 입사될 때의 광 (L1 ∼ L4) 의 상태 (예를 들어 위상) 는 서로 상이할 수 있다.In the example described above, the difference in optical characteristics in each path through which the lights L1 to L4 pass is not taken into consideration. However, actually, the optical characteristics in each path may be different from each other. For example, there are aberrations in the
상기 서술한 광축의 어긋남은 각 경로에 대해 공통으로 작용하므로, 광 (L1 ∼ L4) 에 대하여 공통으로 작용하지만, 이 광학 특성은 각 경로에 있어서 상이할 수 있으므로, 이 광학 특성의 상이는 광 (L1 ∼ L4) 에 대하여 개별적으로 작용한다. 따라서, 광학 특성의 상이는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 에 공통되어 작용하는 것이 아니라, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 에 대하여 개별적으로 작용한다. 요컨대, 광학 특성의 상이에서 기인되는 변위량은 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 에 있어서 상이한 값으로 관측된다.Since the above-described shift of the optical axis works in common for each path, it works in common to the lights (L1 to L4), but this optical characteristic may be different in each path, L1 to L4, respectively. Therefore, the difference in the optical characteristics does not act in common to the first interference fringe IF1 and the second interference fringe IF2, but acts separately on the first interference fringe IF1 and the second interference fringe IF2 do. In other words, the amount of displacement caused by the difference in optical characteristics is observed as a different value in the first interference fringe IF1 and the second interference fringe IF2.
따라서, 변위량 (x1) 으로부터 변위량 (x2) 을 감산한 변위량 (x0) 은, 광 (L1, L2) 의 위상차에서 기인되는 변위량뿐만 아니라, 광학 특성의 상이에서 기인된 변위량에도 의존한다. 요컨대, 위상차의 산출 정밀도에는, 또한 개선의 여지가 있다. 여기서는, 광 (L1 ∼ L4) 의 각 경로에 있어서의 광학 특성의 상이에서 기인된 위상차의 산출 정밀도의 저하를 억제하는 것을 기도한다.Therefore, the amount of displacement x0 obtained by subtracting the amount of displacement x2 from the amount of displacement x1 depends not only on the amount of displacement caused by the phase difference of the light L1, L2, but also on the amount of displacement caused by the difference in optical characteristics. That is, there is room for improvement in the calculation accuracy of the phase difference. Here, it is also desired to suppress the reduction in the calculation accuracy of the phase difference caused by the difference in optical characteristics in the respective paths of the lights L1 to L4.
도 6 은 위상차 측정 장치 (1) 의 동작의 일례를 나타내는 플로우 차트이다. 먼저 스텝 S11 에서, 제어부 (50) 는 이동 기구 (40) 를 제어하여, 광학계 (조사부 (10), 간섭 무늬 발생부 (20) 및 검출부 (30) 의 1 세트) 를 기준 위치 P[0] 으로 이동시킨다. 도 7 은 광학계가 기준 위치 P[0] 에 위치하였을 때의 위상차 측정 장치 (1) 의 구성의 일례를 개략적으로 나타내는 도면이다. 이 기준 위치 P[0] 은, 조사부 (10) 로부터의 광이 위상 시프트 마스크 (80) 의 영역 (8b) 을 통과하는 위치이며, 보다 구체적으로는, 영역 (8b) 을 투과한 광 (L1 ∼ L4) 이 각각 슬릿 (23a ∼ 23d) 을 통과하는 위치이다.Fig. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the phase
다음으로 스텝 S12 에서, 제어부 (50) 는 조사부 (10) 에 광을 조사시킨다. 이 광의 조사에 의해, 1 쌍의 슬릿 (23a, 23b) 을 통과한 광 (L1, L2) 의 간섭에 의한 간섭 무늬 (이하, 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 로 부른다) 와, 1 쌍의 슬릿 (23c, 23d) 을 통과한 광 (L3, L4) 의 간섭에 의한 간섭 무늬 (이하, 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 로 부른다) 가, 화상 센서 (32) 의 수광면에 있어서 결상된다. 스텝 S13 에서, 화상 센서 (32) 는 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 를 검출하고, 그 검출 결과 (예를 들어 화상) 를 제어부 (50) 에 출력한다. 제어부 (50) 는 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 명선의 위치를 제어부 (50) 의 기억 장치에 기억한다.Next, in step S12, the
다음으로 제어부 (50) 는 스텝 S14 ∼ S16 을 실행한다. 스텝 S14 ∼ S16 은 각각 스텝 S1, S2, S4 와 동일하다.Next, the
다음으로 스텝 S17 에서, 제어부 (50) 는, 스텝 S16 에 있어서 검출된 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 위치와, 스텝 S13 에 있어서 검출된 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 위치에 기초하여, 측정 위치 P[k] 에 있어서의 광 (L1, L2) 의 위상차를 산출한다. 이하, 구체적으로 설명한다.Next, in step S17, the
도 8 및 도 9 는 제 1 간섭 무늬 (IF1), 제 2 간섭 무늬 (IF2), 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 9 에서는, 제 1 간섭 무늬 (IF1), 제 2 간섭 무늬 (IF2), 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 에 있어서의 광의 강도의 일례가 도시되어 있다. 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 는, 각각 측정 위치 P[k] 및 기준 위치 P[0] 에 있어서의 광 (L1, L2) 의 간섭에 의한 간섭 무늬이다. 따라서, 광 (L1, L2) 을 통과시키는 경로의 광학 특성은 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 에 대하여 공통으로 작용한다. 따라서, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 명선의 위치와, 대응하는 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 의 명선의 위치 사이의 변위량 (x10) 에 있어서, 당해 경로의 광학 특성의 영향이 없어진다. 요컨대, 변위량 (x10) 은 당해 경로의 광학 특성 (예를 들어 수차) 에 거의 의존하지 않는다.Figs. 8 and 9 are diagrams schematically showing an example of the first interference fringe IF1, the second interference fringe IF2, the first reference interference fringe IF10 and the second reference interference fringe IF20. 9 shows an example of the intensity of light in the first interference fringe IF1, the second interference fringe IF2, the first reference interference fringe IF10 and the second reference interference fringe IF20. The first interference fringe IF1 and the first reference interference fringe IF10 are interference fringes due to the interference of the light L1 and L2 at the measurement position P [k] and the reference position P [0], respectively. Therefore, the optical characteristics of the path through which the lights L1 and L2 pass are common to the first interference fringe IF1 and the first reference interference fringe IF10. Therefore, in the amount of displacement x10 between the position of the bright line of the first interference fringe IF1 and the position of the bright line of the corresponding first reference interference fringe IF10, the influence of the optical characteristics of the path disappears. In short, the amount of displacement x10 is hardly dependent on the optical characteristics (for example, aberration) of the path.
이에 대하여, 1 쌍의 슬릿 (23a, 23b) 에 각각 입사되는 광 (L1, L2) 의 위상차는 기준 위치 P[0] (도 7) 에 있어서 거의 제로인 반면, 측정 위치 P[k] (도 1) 에 있어서는 위상 시프트막 (82) 에 의한 위상 지연에 따른 값을 취한다. 또 광학계의 광축의 상태는 기준 위치 P[0] 및 측정 위치 P[k] 에 있어서 상이하다. 따라서, 변위량 (x10) 은 측정 위치 P[k] 에 있어서의 광 (L1, L2) 의 위상차와, 광학계의 광축의 어긋남량에 의존한다.On the other hand, the phase difference of the lights L1 and L2 incident on the pair of
제 2 간섭 무늬 (IF2) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 는, 각각 측정 위치 P[k] 및 기준 위치 P[0] 에 있어서의 광 (L3, L4) 의 간섭에 의한 간섭 무늬이다. 따라서, 광 (L3, L4) 의 경로의 광학 특성은 제 2 간섭 무늬 (IF2) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 에 대하여 공통으로 작용한다. 따라서, 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선의 위치와, 대응하는 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 명선의 위치 사이의 변위량 (x20) 에 있어서, 당해 경로의 광학 특성의 영향이 없어진다. 요컨대, 변위량 (x20) 은 당해 경로의 광학 특성 (예를 들어 수차) 에는 거의 의존하지 않는다.The second interference fringe IF2 and the second reference interference fringe IF20 are interference fringes due to the interference of the light L3 and L4 at the measurement position P [k] and the reference position P [0], respectively. Therefore, the optical characteristics of the paths of the lights L3 and L4 commonly act on the second interference fringe IF2 and the second reference interference fringe IF20. Therefore, in the amount of displacement x20 between the position of the bright line of the second interference fringe IF2 and the position of the bright line of the corresponding second reference interference fringe IF20, the influence of the optical characteristics of the path disappears. In short, the amount of displacement x20 hardly depends on the optical characteristics (for example, aberration) of the path.
또 슬릿 (23c, 23d) 에 각각 입사되는 광 (L3, L4) 의 위상차는 기준 위치 P[0] 및 측정 위치 P[k] 에 있어서 서로 거의 동등하다. 따라서, 변위량 (x20) 은 광 (L3, L4) 의 위상차에는 거의 의존하지 않고, 광학계의 광축의 어긋남량에 의존한다.The retardation of the light beams L3 and L4 incident on the
제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 는 기준 위치 P[0] 에 있어서 공통의 광학계로 검출되고, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 는 측정 위치 P[k] 에 있어서 공통의 광학계로 검출되므로, 기준 위치 P[0] 에 대한 측정 위치 P[k] 에 있어서의 광축의 어긋남량은 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 에 있어서 동일한 변위량으로서 관측된다. 요컨대, 변위량 (x10) 은, 광 (L1, L2) 의 위상차에 의존하는 변위량 (x0) 과, 광축의 어긋남량에 의존하는 변위량 (x20) 의 합이 된다. 따라서, 변위량 (x10) 으로부터 변위량 (x20) 을 감산한 변위량 (x0) 은 보다 높은 정밀도로 광 (L1, L2) 의 위상차를 반영한다.The first reference interference fringe IF10 and the second reference interference fringe IF20 are detected as a common optical system at the reference position P [0], and the first interference fringe IF1 and the second interference fringe IF2 are measured The amount of shift of the optical axis at the measurement position P [k] with respect to the reference position P [0] is detected by the first interference fringe IF1 and the second interference fringe IF2 The same amount of displacement is observed. In short, the amount of displacement x10 is the sum of the amount of displacement x0 that depends on the phase difference of light L1, L2 and the amount of displacement x20 that depends on the amount of displacement of the optical axis. Therefore, the amount of displacement x0 obtained by subtracting the amount of displacement x20 from the amount of displacement x10 reflects the phase difference of the light L1, L2 with higher precision.
그래서, 먼저 제어부 (50) 는, 스텝 S16 에서 검출한 제 1 간섭 무늬 (IF1) 와 스텝 S13 에서 검출한 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 의 서로 대응하는 명선의 위치의 변위량 (x10) 을 구하고, 동일하게, 스텝 S16 에서 검출한 제 2 간섭 무늬 (IF2) 와 스텝 S13 에서 검출한 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 서로 대응하는 명선의 위치의 변위량 (x20) 을 구한다. 다음으로, 제어부 (50) 는 변위량 (x10) 으로부터 변위량 (x20) 을 감산하여 변위량 (x0) 을 구하고, 이 변위량 (x0) 에 기초하여 상기 서술한 바와 같이 광 (L1, L2) 의 위상차를 구한다. 예를 들어 제어부 (50) 는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 피치 (Δx) 및 변위량 (x0) 을 각각 분모 및 분자로 한 몫에 기초하여, 위상차를 구해도 된다.The
다음으로 스텝 S18 에서, 제어부 (50) 는 값 k 가 소정값 kref 보다 큰지의 여부를 판단한다. 스텝 S18 에 있어서 부정적인 판단이 이루어졌을 때, 스텝 S19 에서, 제어부 (50) 는 값 k 에 1 을 가산한다. 다음으로, 제어부 (50) 는 스텝 S15 ∼ S18 을 다시 실행한다. 스텝 S18 에 있어서 긍정적인 판단이 이루어졌을 때에는, 제어부 (50) 는 동작을 종료한다.Next, in step S18, the
이상과 같이, 제어부 (50) 는, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 와 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 의 서로 대응하는 명선 간의 변위량 (x10), 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 와 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 서로 대응하는 명선 간의 변위량 (x20) 에 기초하여 위상차를 산출한다. 구체적으로는, 제어부 (50) 는 변위량 (x10) 으로부터 변위량 (x20) 을 감산한 변위량 (x0) 에 기초하여 위상차를 산출한다. 변위량 (x10, x20) 에 있어서는, 광학계의 각 경로에 있어서의 광학 특성의 상이의 영향이 없어졌으므로, 변위량 (x0) 은 당해 광학 특성의 상이에 거의 의존하지 않고, 보다 높은 정밀도로 광 (L1, L2) 의 위상차를 반영한다. 따라서, 보다 높은 정밀도로 위상차를 산출할 수 있다.As described above, the
또한, 위상차 측정 장치 (1) 에 대하여 복수 장의 위상 시프트 마스크 (80) 가 순차적으로 반입되는 경우, 도 6 의 동작에 의하면, 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 검출 (스텝 S11 ∼ S13) 은 그 위상 시프트 마스크 (80) 마다 실시된다. 그런데, 이 검출은 위상 시프트 마스크 (80) 의 1 장마다 실시될 필요는 없다. 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 검출은 1 번만 실시되고, 검출된 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 가 복수 장의 위상 시프트 마스크 (80) 에 대하여 공통으로 사용되어도 된다. 또, N 장의 위상 시프트 마스크 (80) 마다, 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 를 검출하여, 이것들을 갱신해도 된다.When a plurality of phase shift masks 80 are sequentially brought into the phase
<슬릿 마스크><Slit mask>
<슬릿 (23a, 23b) 의 폭>≪ Width of
위상 시프트 마스크 (80) 에 있어서, 위상 시프트막 (82) 의 투과율은 기재 (81) 의 투과율에 비해 작다. 예를 들어 기재 (81) 의 투과율에 대한 위상 시프트막 (82) 의 투과율의 비는, 예를 들어 수 % 정도이다. 따라서, 영역 (8a) 을 투과하는 광 (L1) 의 양은 영역 (8b) 을 투과하는 광 (L2) 보다 작아진다. 따라서, 슬릿 (23a) 에 입사되는 광 (L1) 의 양은 슬릿 (23b) 에 입사되는 광 (L2) 의 양보다 작아진다. 그리고, 이 광 (L1, L2) 의 광량차가 클수록, 광 (L1, L2) 의 간섭에 의해 발생하는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 콘트라스트는 나빠진다.In the
그래서, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 콘트라스트를 향상시키기 위해, 슬릿 (23a) 의 사이즈를 결정하는 것을 기도한다. 도 2 의 예에 있어서는, 슬릿 (23a, 23b) 의 길이 (길이 방향을 따른 길이) 는 서로 동일한 정도이고, 슬릿 (23a) 의 폭은 슬릿 (23d) 의 폭 (폭 방향을 따른 폭) 보다 넓다. 이것에 의하면, 슬릿 (23a, 23b) 을 통과한 광 (L1, L2) 의 광량차도 보다 작게 할 수 있다. 따라서, 슬릿 (23a, 23b) 을 통과한 광 (L1, L2) 의 간섭에 의한 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.Therefore, it is also desirable to determine the size of the
<슬릿 (23a ∼ 23d) 의 길이>≪ Lengths of
상기 서술한 바와 같이, 위상 시프트막 (82) 의 투과율은 기재 (81) 의 투과율에 비해 작으므로, 영역 (8b) 을 통과하는 광 (L2 ∼ L4) 의 양은 영역 (8a) 을 통과하는 광 (L1) 의 양보다 작다. 따라서, 광 (L3, L4) 에 의한 제 2 간섭 무늬 (IF2) 에 있어서의 광의 양 (예를 들어 총량) 은, 광 (L1, L2) 에 의한 제 1 간섭 무늬 (IF1) 에 있어서의 광의 양 (예를 들어 총량) 보다 크다. 제 1 간섭 무늬 (IF1) 와 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 광량차가 큰 경우에는, 화상 센서 (32) 로서 측정 레인지가 넓은 센서를 채용할 필요가 있다. 이와 같은 센서는 고가이다.As described above, since the transmittance of the
그래서, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 와 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 광량차를 저감시키기 위해, 슬릿 (23a ∼ 23d) 의 사이즈를 결정하는 것을 기도한다. 도 2 의 예에서는, 슬릿 (23c, 23d) 의 길이는 서로 동일한 정도이고, 슬릿 (23a, 23b) 의 길이는 슬릿 (23c, 23d) 의 각각의 길이보다 길다. 이것에 의하면, 슬릿 (23c, 23d) 을 통과하는 광 (L3, L4) 의 양을 저감시킬 수 있으므로, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 와 제 2 간섭 무늬 (IF2) 간의 광량차를 저감시킬 수 있다. 이로써, 화상 센서 (32) 로서 보다 측정 레인지가 좁은 센서를 채용할 수 있다. 따라서, 화상 센서 (32) 의 비용을 저감시킬 수 있다.Therefore, it is also desirable to determine the size of the
<슬릿 (23a, 23b) 의 피치와 슬릿 (23c, 23d) 의 피치><The pitch of the
도 10 은 슬릿 마스크 (23) 의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 10 의 예에서는, 슬릿 (23c, 23d) 의 피치 (d2) 는 슬릿 (23a, 23b) 의 피치 (d1) 보다 좁다. 간섭 무늬의 명암의 피치는 슬릿의 피치에 반비례하므로, 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명암의 피치는 제 1 간섭 무늬의 명암의 피치보다 길어진다. 그러나, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 0 차의 명선의 위치는 슬릿의 피치에 의존하지 않는다. 따라서, 제어부 (50) 는 상기 서술한 바와 같이, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 와 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 0 차의 명선 간의 변위량 (x0) 에 기초하여 위상차를 산출함으로써, 높은 정밀도로 위상차를 산출할 수 있다.10 is a plan view showing an example of the configuration of the
게다가, 슬릿 (23c, 23d) 의 피치 (d2) 를 슬릿 (23a, 23b) 의 피치 (d1) 보다 좁게 하고 있으므로, 그 반대에 비해, X 축 방향에 있어서 이웃하는 위상 시프트막 (82) 의 간극 (p1) 을 보다 좁게 할 수 있다. 바꿔 말하면, 간극 (p1) (요컨대 영역 (8b) 의 X 축 방향의 폭) 이 보다 좁은 위상 시프트 마스크 (80) 에 대해서도, 본 위상차 측정 장치 (1) 를 사용할 수 있다. 요컨대, 위상차 측정 장치 (1) 는 보다 정세한 위상 시프트 마스크 (80) 도 측정할 수 있다.In addition, since the pitch d2 of the
<슬릿 (23a, 23b) 의 페어와 슬릿 (23c, 23d) 의 페어의 위치 관계>≪ Positional relation between pair of
도 2 의 예에서는, 슬릿 (23a ∼ 23d) 은 X 축 방향에 있어서 나열되어 배치되어 있다. 그런데, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 1 쌍의 슬릿 (23a, 23b) 은 Y 축 방향을 따라 봤을 때에 1 쌍의 슬릿 (23c, 23d) 과 중첩되지 않도록 배치되어 있어도 된다. 바꿔 말하면, 1 쌍의 슬릿 (23c, 23d) 은 Y 축 방향에 있어서 1 쌍의 슬릿 (23a, 23b) 과 어긋난 위치에 배치되어도 된다. 도 11 은 슬릿 마스크 (23) 의 구성의 일례를 나타내는 평면도이다.In the example of Fig. 2, the
도 11 의 예에서는, 1 쌍의 슬릿 (23a, 23b) 은 X 축 방향에 있어서 이웃하고 있고, 1 쌍의 슬릿 (23c, 23d) 도 X 축 방향에 있어서 이웃하고 있다. 또 슬릿 (23b, 23c) 에 있어서 Y 축 방향에 있어서 서로 이웃하여 배치되어 있다.11, the pair of
이것에 의하면, 슬릿 (23b, 23c) 이 X 축 방향에 있어서 이웃하지 않고, Y 축 방향에 있어서 이웃하고 있다. 따라서, 위상차 측정 장치 (1) 는, X 축 방향에 있어서 이웃하는 위상 시프트막 (82) 의 간극 (p1) 이 보다 좁은 위상 시프트 마스크 (80) 에 대해서도 적용할 수 있다. 요컨대, 위상차 측정 장치 (1) 는 보다 정세한 위상 시프트 마스크 (80) 도 측정할 수 있다.According to this, the
<알고리즘에 의한 간섭 무늬의 분리><Separation of Interference Pattern by Algorithm>
상기 서술한 예에서는, 분리 소자 (60) 는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 를 서로 분리한 위치에서 화상 센서 (32) 에 결상시키고 있다. 그런데, 분리 소자 (60) 는 반드시 필요하지는 않다. 도 12 는 위상차 측정 장치 (1A) 의 개념적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 위상차 측정 장치 (1A) 는 분리 소자 (60) 의 유무라는 점에서 위상차 측정 장치 (1) 와 상이하다. 이 위상차 측정 장치 (1A) 에 있어서는 분리 소자 (60) 가 형성되어 있지 않다. 따라서, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 는 동일한 위치에서 화상 센서 (32) 에 결상된다.In the example described above, the
따라서 화상 센서 (32) 가 촬상하는 화상에는, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 가 동일 영역에 혼재한다. 제어부 (50) 는 화상 센서 (32) 로부터의 화상에 기초하여, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선의 위치를 특정해도 된다. 예를 들어, 슬릿 (23a, 23b) 을 통과한 광 (L1, L2) 의 양은 슬릿 (23c, 23d) 을 통과한 광 (L3, L4) 의 양과 상이하므로, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 서로 대응하는 차수의 명선의 강도는 상이하다. 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선 중 어느 쪽의 강도가 큰지는, 슬릿 마스크 (23) 의 형상에 의존하여 미리 결정되어 있다. 또한 통상적으로 하나의 간섭 무늬에 있어서, 차수가 커질수록 명선의 강도는 저하된다. 바꿔 말하면, 하나의 간섭 무늬에 있어서, 0 차의 명선의 강도는 다른 차수의 명선의 강도보다 높다.Therefore, in the image captured by the
예를 들어 제어부 (50) 는 화상에 있어서의 화소값 (요컨대 광의 강도) 의 각 피크값이 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선 중 어느 쪽을 나타내는 것인지를, 당해 피크값에 기초하여 판단한다. 예를 들어 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선의 강도가 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 명선의 강도보다 높은 경우에는, 제어부 (50) 는, 화상 센서 (32) 로부터의 화상에 있어서 가장 강도가 높은 위치를, 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 0 차의 명선의 위치로 판단해도 된다. 또 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선 간의 피치는 슬릿 (23c, 23d) 간의 피치, 광의 파장 및 푸리에 변환 렌즈 (31) 의 초점 거리에 따라 미리 결정되어 있다. 따라서, 간섭 무늬 (IF2) 의 0 차의 명선의 위치가 결정되면, 다른 차수의 명선의 위치를 추측할 수 있다. 예를 들어 제어부 (50) 는, 미리 결정된 피치를 0 차의 명선의 위치에 가산한 위치를 1 차의 명선의 위치로서 추정한다. 제어부 (50) 는, 1 차의 명선의 위치로 추측된 위치의 근방에서 강도가 피크값을 취하는 위치를 그 1 차의 명선의 위치로 특정한다. 제어부 (50) 는 다른 차수의 명선의 위치도 동일하게 하여 특정할 수 있다.For example, the
제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 0 차의 명선은, 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 0 차의 명선과 1 차 (또는 -1 차) 의 명선 사이에 위치한다. 그래서, 제어부 (50) 는, 특정한 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 0 차의 명선과 1 차 (또는 -1 차) 의 명선 사이에서 강도가 피크값을 취하는 위치를, 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 0 차의 명선의 위치로서 특정한다. 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 명선 간의 피치도 미리 결정되어 있으므로, 제어부 (50) 는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 m 차의 명선의 위치를, 제 2 간섭 무늬 (IF2) 와 동일하게 특정할 수 있다.The zero-th order line of the first interference fringe IF1 is located between the zero-th order line of the second interference fringe IF2 and the first-order (or -1st) line of sight. Thus, the
이상과 같이, 제어부 (50) 는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 의 명선과 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선의 위치를 특정할 수 있다. 제어부 (50) 는 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 서로 대응하는 명선의 변위량 (x0) 을 구한다. 이로써, 높은 정밀도로 위상차를 반영하는 변위량 (x0) 을 얻을 수 있다.As described above, the
또 제어부 (50) 는 광학계를 기준 위치 P[0] 으로 이동시키고, 상기와 동일하게 하여 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 의 명선의 위치를 특정해도 된다. 그리고, 제어부 (50) 는 광학계를 측정 위치 P[k] 로 이동시키고, 상기와 동일하게 하여 제 1 간섭 무늬 (IF1) 및 제 2 간섭 무늬 (IF2) 의 명선의 위치를 특정한다. 제어부 (50) 는 제 1 간섭 무늬 (IF1), 제 2 간섭 무늬 (IF2), 제 1 기준 간섭 무늬 (IF10) 및 제 2 기준 간섭 무늬 (IF20) 에 기초하여, 상기 서술한 바와 같이 변위량 (x0) 을 구한다. 이로써, 더욱 높은 정밀도로 위상차를 반영하는 변위량 (x0) 을 얻을 수 있다.The
또한 상기 서술한 예에서는, 측정 대상물 (8) 로서 위상 시프트 마스크 (80) 를 예시하고 있지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 요컨대, 위상차 측정 장치 (1) 는, 굴절률 분포를 갖는 측정 대상물 (8) 에 대해, 그 상이한 굴절률 영역을 투과한 광의 위상차를 측정할 수 있다. 측정 대상물 (8) 의 다른 예로는, 광물 등이 예시된다.In the above-described example, the
이상과 같이, 기판 유지 장치 및 기판 처리 장치는 상세하게 설명되었지만, 상기한 설명은, 모든 국면에 있어서 예시로서, 이 개시가 그것에 한정되는 것은 아니다. 또, 상기 서술한 각종 변형예는, 서로 모순되지 않는 한 조합하여 적용 가능하다. 그리고, 예시되지 않은 다수의 변형예가, 이 개시의 범위에서 벗어나지 않고 상정될 수 있는 것으로 해석된다.As described above, the substrate holding apparatus and the substrate processing apparatus have been described in detail, but the above description is an example in all aspects, and the disclosure is not limited thereto. The above-described various modifications may be applied in combination as long as they do not contradict each other. It is to be understood that many modifications, which are not illustrated, can be made without departing from the scope of this disclosure.
1 : 위상차 측정 장치
8 : 측정 대상물
8a : 제 1 굴절률 영역
8b : 제 2 굴절률 영역
10 : 조사 수단 (조사부)
23 : 슬릿 마스크
23a : 제 1 슬릿 (슬릿)
23b : 제 2 슬릿 (슬릿)
23c : 제 3 슬릿 (슬릿)
23d : 제 4 슬릿 (슬릿)
30 : 검출 수단 (검출부)
31 : 푸리에 변환 렌즈
32 : 화상 센서
40 : 이동 기구
50 : 연산 처리 수단 (제어부)
60 : 분리 소자
IF1 : 제 1 간섭 무늬 (간섭 무늬)
IF2 : 제 2 간섭 무늬 (간섭 무늬)
IF10 : 제 1 기준 간섭 무늬 (기준 간섭 무늬)
IF20 : 제 2 기준 간섭 무늬 (기준 간섭 무늬)
P[0] : 기준 위치
P[k] : 측정 위치1: phase difference measuring device
8: Measurement object
8a: first refractive index area
8b: the second refractive index area
10: Investigation means (Investigation section)
23: Slit mask
23a: a first slit (slit)
23b: the second slit (slit)
23c: third slit (slit)
23d: fourth slit (slit)
30: Detection means (detection section)
31: Fourier transform lens
32: Image sensor
40:
50: operation processing means (control section)
60:
IF1: first interference pattern (interference pattern)
IF2: second interference pattern (interference pattern)
IF10: First reference interference fringe (reference interference fringe)
IF20: second reference interference fringe (reference interference fringe)
P [0]: Reference position
P [k]: Measurement position
Claims (10)
상기 측정 대상물에 광을 조사하는 조사 수단과,
상기 제 1 굴절률 영역을 투과하는 광의 경로 상에 배치된 제 1 슬릿과, 제 2 굴절률 영역을 투과하는 광의 경로 상에 배치되고, 상기 제 1 슬릿과 간격을 두고 이웃하는 제 2 슬릿과, 상기 제 2 굴절률 영역을 투과한 광의 경로 상에 각각 배치되고 서로 간격을 두고 이웃하는 제 3 슬릿 및 제 4 슬릿을 갖는 슬릿 마스크와,
상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿을 각각 통과한 광의 간섭에 의한 제 1 간섭 무늬와, 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿을 각각 통과한 광의 간섭에 의한 제 2 간섭 무늬를 검출하는 검출 수단을 구비하는, 위상차 측정 장치.A phase difference measuring apparatus for measuring a phase difference between light transmitted through a first refractive index region of a measurement object having a first refractive index region and a second refractive index region and light transmitted through the second refractive index region,
Irradiating means for irradiating the measurement object with light,
A first slit disposed on a path of light passing through the first refractive index region and a second slit disposed on a path of light passing through the second refractive index region and adjacent to the first slit with an interval therebetween; A slit mask disposed on the path of the light transmitted through the second refractive index region and having third and fourth slits adjacent to each other with an interval therebetween,
A first interference fringe caused by interference of light passing through each of the first slit and the second slit and a second interference fringe due to interference of light passing through the third slit and the fourth slit, And the phase difference measuring device.
상기 제 2 간섭 무늬의 소정 차수의 명선 (明線) 의 위치에 대한 상기 제 1 간섭 무늬의 상기 소정 차수의 명선의 위치의 변위량을 구하는 연산 처리 수단을 추가로 구비하는, 위상차 측정 장치.The method according to claim 1,
Further comprising arithmetic processing means for obtaining a displacement amount of a position of a bright line of the predetermined order of the first interference fringe with respect to a position of a predetermined line of the second interference fringe.
상기 소정 차수는 0 차인, 위상차 측정 장치.3. The method of claim 2,
And the predetermined order is zero degree.
연산 처리 수단과,
상기 조사 수단, 상기 슬릿 마스크 및 상기 검출 수단을 이동시키는 이동 수단을 추가로 구비하고,
상기 이동 수단은 상기 조사 수단, 상기 슬릿 마스크 및 상기 검출 수단의 1 세트를 기준 위치 및 측정 위치의 각각으로 이동시키고,
상기 기준 위치는, 상기 조사 수단으로부터 상기 제 2 굴절률 영역을 경유하는 광이 상기 제 1 슬릿 내지 상기 제 4 슬릿을 통과하는 위치이고,
상기 측정 위치는, 상기 조사 수단으로부터 상기 제 1 굴절률 영역을 경유하는 광이 상기 제 1 슬릿을 통과하고, 상기 조사 수단으로부터 상기 제 2 굴절률 영역을 경유하는 광이 상기 제 2 슬릿 내지 상기 제 4 슬릿을 통과하는 위치이고,
상기 검출 수단은, 상기 기준 위치에 있어서, 상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿을 통과한 광의 간섭에 의한 제 1 기준 간섭 무늬, 및 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿을 통과한 광의 간섭에 의한 제 2 기준 간섭 무늬를 검출하고,
상기 연산 처리 수단은, 상기 제 1 기준 간섭 무늬의 명선의 위치에 대한 상기 제 1 간섭 무늬의 명선의 위치의 제 1 변위량으로부터, 상기 제 2 기준 간섭 무늬의 명선의 위치에 대한 상기 제 2 간섭 무늬의 명선의 위치의 제 2 변위량을 감산하는, 위상차 측정 장치.The method according to claim 1,
An arithmetic processing means,
Further comprising moving means for moving said irradiating means, said slit mask and said detecting means,
The moving means moves one set of the irradiating means, the slit mask and the detecting means to each of the reference position and the measuring position,
Wherein the reference position is a position at which light passing through the second refractive index area from the irradiation means passes through the first slit to the fourth slit,
Wherein the measurement position is a position in which light passing through the first refractive index region from the irradiation means passes through the first slit and light passing through the second refractive index region from the irradiation means passes through the second slit Lt; / RTI >
Wherein the detection means detects the first reference interference fringe due to the interference of the light passing through the first slit and the second slit at the reference position and the second reference interference fringe due to the interference of the light passing through the third slit and the fourth slit Detecting a second reference interference fringe,
The arithmetic processing means calculates the second interference fringe pattern from the first displacement amount of the position of the bright line of the first interference fringe to the position of the bright line of the first reference interference fringe, And the second displacement amount of the position of the bright line in the second image.
상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿의 길이 방향을 따른 길이는, 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿의 길이 방향을 따른 길이의 양방보다 긴, 위상차 측정 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The length along the longitudinal direction of the first slit and the length of the second slit is longer than the length along the longitudinal direction of the third slit and the fourth slit.
상기 제 3 슬릿과 상기 제 4 슬릿 사이의 피치는, 상기 제 1 슬릿과 상기 제 2 슬릿 사이의 피치보다 좁은, 위상차 측정 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And the pitch between the third slit and the fourth slit is narrower than the pitch between the first slit and the second slit.
상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿은 제 1 방향에 있어서 이웃하고 있고, 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿은 상기 제 1 방향에 있어서 이웃하고 있고, 상기 제 3 슬릿은 상기 제 2 슬릿과 상기 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향에 있어서 이웃하고 있는, 위상차 측정 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the first slit and the second slit are adjacent to each other in the first direction, the third slit and the fourth slit are adjacent to each other in the first direction, and the third slit is adjacent to the second slit and the second slit, And is adjacent in a second direction orthogonal to the first direction.
상기 제 1 슬릿 및 상기 제 2 슬릿을 각각 통과한 광과, 상기 제 3 슬릿 및 상기 제 4 슬릿을 각각 통과한 광을 분리하는 분리 소자를 추가로 구비하는, 위상차 측정 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising a separation element for separating light passing through each of the first slit and the second slit and light passing through the third slit and the fourth slit, respectively.
화상 센서와,
상기 슬릿 마스크로부터의 광을 상기 화상 센서에 결상시키는 푸리에 변환 렌즈와,
상기 화상 센서에 의해 검출된 광의 강도의 각 피크값이, 상기 제 1 간섭 무늬 및 상기 제 2 간섭 무늬의 명선 중 어느 것을 나타내는 것인지를 당해 피크값에 기초하여 특정하는 연산 처리 수단을 구비하는, 위상차 측정 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
An image sensor,
A Fourier transform lens for forming light from the slit mask on the image sensor,
And arithmetic processing means for specifying, based on the peak value, which peak value of the intensity of the light detected by the image sensor represents the bright line of the first interference fringe or the second interference fringe, Measuring device.
상기 측정 대상물에 광을 조사하는 공정과,
상기 제 1 굴절률 영역 및 제 1 슬릿을 통과한 제 1 광과, 상기 제 2 굴절률 영역 및 제 2 슬릿을 통과한 제 2 광의 간섭에 의한 제 1 간섭 무늬와, 상기 제 2 굴절률 영역 및 제 3 슬릿을 통과한 제 3 광과, 상기 제 2 굴절률 영역 및 제 4 슬릿을 통과한 제 4 광의 간섭에 의한 제 2 간섭 무늬를 검출하는 공정을 구비하는, 위상차 측정 방법.A phase difference measuring method for measuring a phase difference between light transmitted through a first refractive index region of a measurement object having a first refractive index region and a second refractive index region and light transmitted through the second refractive index region,
A step of irradiating the measurement object with light;
A first interference pattern due to interference between the first light having passed through the first refractive index region and the first slit, the second light having passed through the second refractive index region and the second slit, and a second interference pattern caused by interference between the second refractive index region and the third slit And a second interference fringe caused by interference between the third light having passed through the fourth slit and the fourth light having passed through the second slit and the second refractive index region.
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---|---|---|---|
JP2017181290A JP6994881B2 (en) | 2017-09-21 | 2017-09-21 | Phase difference measuring device and phase difference measuring method |
JPJP-P-2017-181290 | 2017-09-21 |
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