JP2001221744A - 透過率測定装置 - Google Patents

透過率測定装置

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JP2001221744A
JP2001221744A JP2000028969A JP2000028969A JP2001221744A JP 2001221744 A JP2001221744 A JP 2001221744A JP 2000028969 A JP2000028969 A JP 2000028969A JP 2000028969 A JP2000028969 A JP 2000028969A JP 2001221744 A JP2001221744 A JP 2001221744A
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light
measuring
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polarized light
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Takayasu Hasegawa
敬恭 長谷川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エキシマレーザを光源として硝子部品の透過
率を高精度に測定することができる透過率測定装置を得
ること。 【解決手段】 エキシマレーザからのレーザ光を信号光
と参照光とに分割する光分割手段と、該信号光の光路中
に被測定物を挿脱可能に設けた挿脱手段と、参照光から
P偏光成分もしくはS偏光成分のみを分離する偏光手段
F1と該偏光手段F1で分離した光束の光量を測定する
測定手段F2と、被測定物を光路中に配置したときの透
過光及び被測定物を光路中より取り出したときの信号光
より該参照光で分離した偏光成分と同じ偏光成分のみを
分離する偏光手段R1と該偏光手段R1で分離した光束
の光量を測定する測定手段R2とを有し、該測定手段F
2と測定手段R2から得られる信号を用いて、該被測定
物の透過率を測定していること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透過率測定装置に関
し、エキシマレーザ等の短波長のパルス光を放射するレ
ーザを光源として用い、石英や螢石等の硝材の透過率を
測定する際に好適なものである。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIなどの集積回路の高集積化
に伴い、集積回路の製造装置として1μm以下の微細パ
ターンを正確にウエハ上に形成することができる高解像
度の露光装置が使用されている。また、露光装置で形成
されるパターン像の解像線幅を更に細かくするために、
遠紫外域で出力強度の大きな光を放射するエキシマレー
ザを露光用光源として搭載した露光装置の開発も盛んに
行なわれている。このような露光装置に使用される硝子
やミラー等の光学部品のうち、屈折部材としては、高透
過率で且つ長時間の露光に対しても透過率の低下の少な
い耐紫外線性のある光学部品が要求されている。
【0003】こうした光学部品(硝材)の透過率の測定
方法は大きく分けて以下の2通りの方式がある。 (ア−1)レーザ照射中の透過率を測定する方式。 (ア-1-1)エキシマレーザを照射中にエキシマレーザに非
常に近い波長の光をプローブ光としてレーザの入射角度
とは別の角度から照射し、硝材への入射前と入射後のプ
ローブ光強度を測定することでエキシマレーザ照射中の
透過率変動を計測する方式。 (ア-1-2)エキシマレーザを光源として硝材への入射前と
透過後のエキシマレーザ光の光量を計測することで、硝
材の透過率を測定する方式。 (ア−2)長時間レーザ照射する前後の透過率を分光高
度計で測定し比較する方式。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】先に述べた方式に於い
て、(ア−2)の方式ではレーザ照射中の透過率変化を
分析することができない。また、(ア-1-1)の方式の場
合、エキシマレーザ光の波長に非常に近い波長をプロー
ブ光としてはいるもののエキシマレーザの波長に対する
特性とは完全に等しいわけではないこと、また、レーザ
の入射角度・位置における硝子部品の表面特性・内部特
性を分析することはできない。
【0005】(ア-1-2)の方式に関しては、入射前のレー
ザ光量を計測するために、光路中にハーフミラーを設
け、レーザ光を参照光と露光光に分離する。このハーフ
ミラーの反射率(透過率)は、露光光のP偏光成分とS
偏光成分に対して異なった値を示す。従って、ハーフミ
ラーに入射する露光光の偏光状態が時々刻々と変化する
場合には、硝材へ入射前のレーザ光光量を計測する受光
素子に入射する光量とハーフミラーにより分離した露光
光の光量の比が変動することになり、受光素子で正確に
露光量を計測することができない。また、同様に硝材か
らの透過光光量に関しても正確に計測することはできな
い。
【0006】本発明はエキシマレーザを光源として、光
学部材の透過率を高精度に測定することができる透過率
測定装置の提供を目的とする。
【0007】この他本発明は、エキシマレーザ装置を光
源とし、偏光度のばらつきの影響を受けることなく、光
学部材の透過率を高精度に測定することができる透過率
測定装置の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の透過率
測定装置は、エキシマレーザからのレーザ光を信号光と
参照光とに分割する光分割手段と、該信号光の光路中に
被測定物を挿脱可能に設けた挿脱手段と、参照光からP
偏光成分もしくはS偏光成分のみを分離する偏光手段F
1と該偏光手段F1で分離した光束の光量を測定する測
定手段F2と、被測定物を光路中に配置したときの透過
光及び被測定物を光路中より取り出したときの信号光よ
り該参照光で分離した偏光成分と同じ偏光成分のみを分
離する偏光手段R1と該偏光手段R1で分離した光束の
光量を測定する測定手段R2とを有し、該測定手段F2
と測定手段R2から得られる信号を用いて、該被測定物
の透過率を測定していることを特徴としている。
【0009】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記偏光手段F1と前記偏光手段R1の少なくとも
一方は偏光子であることを特徴としている。
【0010】請求項3の発明は請求項1の発明におい
て、前記偏光手段F1と偏光手段R1のうち少なくとも
一方はビームスプリッタを有し、S偏光又はP偏光のど
ちらか一方を反射するようにブリュースタ角に合わせる
ことで、一方の偏光のみを取り出すことを特徴としてい
る。
【0011】請求項4の発明は請求項1の発明におい
て、前記偏光手段F1と偏光手段R1のうち一方に偏光
子を使用し、他方にビームスプリッタをブリュースタ角
に合わせることで一方の偏光のみを取り出すことで、S
偏光,P偏光のどちらか一方のみを取り出すことを特徴
としている。
【0012】
【発明の実施の形態】[実施形態1]図1は本発明の透
過率測定装置の実施形態1の構成を示す概略図である。
図において両矢印はS偏光を示し、O印はP偏光を示し
ている。図1において、エキシマレーザ等のパルス光を
放射する光源1からの光束は光分割手段としてのハーフ
ミラー2で透過光と反射光の2つの光束に分割され、透
過光はステージ(挿脱手段)3上に固定された硝材(被
測定物)4を透過する。ハーフミラー2により分割され
た参照光としての反射光束は偏光子6(偏光手段F1)
を透過することで、P偏光もしくはS偏光のみが透過し
(図ではS偏光の場合を示している)、Fセンサ8(測
定手段F2)で受光される。一方、硝材4を透過した信
号光としてのレーザ光は偏光子7(偏光手段R1)を透
過することで、先に分離した偏光成分と同偏光成分(S
偏光成分)のみを透過し、Rセンサ9(測定手段R2)
で受光される。レーザ制御系101は所望の露光量に応
じてトリガー信号201と放電電圧信号202をレーザ
1に入力することにより、レーザ1からのパルスエネル
ギ、及び、発光間隔を制御する。レーザ制御系101は
トリガー信号201や放電電圧信号202を生成してい
る。これらを生成する際には、露光量演算器103から
の照度モニター信号203やステージ駆動制御系102
からのステージの現在位置信号,主制御系104からの
履歴情報などがパラメータとして用いられている。
【0013】また、所望の露光量は入力装置105によ
り入力され、Fセンサ8、Rセンサ9から得られ、算出
された結果、及び、各種パラメータの経過は表示部10
6により表示している。
【0014】硝材4の透過率Tは硝材4を光路中に入れ
たときと入れないときのRセンサ9からの出力を各々I
R1,IR0、硝材4を光路中に入れたときと入れないとき
のFセンサ8からの出力を各々IF1,IF0としたとき、 T=(IR1/IR0)/(IF0/IF1) より求めている。
【0015】また、評価する硝材4と同様の評価装置に
使用されるハーフミラー、偏光子などの硝子部品の透過
率変動やエキシマレーザの波長によっては測定器内部の
雰囲気(気体)によってレーザ光が吸収され、正確な透
過率測定を損なう場合がある。ステージ3はこのような
場合に定期的にサンプル(被測定物)を光路中から出し
入れするための挿脱手段として使用し、定期的にサンプ
ルを入れない状態でのFセンサ8、Rセンサ9からの出
力比率の変動をモニタすることで、サンプルに対しレー
ザを照射しない場合のオフセットをキャンセルする。
【0016】このような装置の構成でレーザ照射中の硝
材の透過率を測定することで、偏光に影響されない高精
度な透過率測定を行っている。
【0017】以上のように本実施形態は、エキシマレー
ザを光源とした透過率測定装置であり、光路中における
サンプル(被測定物)4の出し入れを可能にする挿脱手
段、サンプルに照射する光量とサンプルから透過した光
量を計測する測定手段8,9を備えている。そしてレー
ザ光を参照光と信号光に分離する光分割手段と参照光の
光強度を検出する測定手段8と信号光がサンプル5を透
過した後の光強度を検出する測定手段9を備えている。
【0018】そして2つの測定手段8,9はP偏光かS
偏光のどちらか一方のみを取り出すように構成した。即
ち測定手段8,9は同一の偏光成分光量のみを計測する
ようにしている。これによって被測定物5の透過率を高
精度に測定している。
【0019】[実施形態2]図2は本発明の透過率測定
装置の実施形態2の要部概略図である。実施形態1では
偏光子を使用することで、S偏光もしくはP偏光のどち
らか一方の偏光のみの光束で透過率を測定することで、
偏光に影響されない透過率測定を可能としていた。これ
に対して、本実施形態では偏光子を使用しないで所定の
偏光成分を抽出し、被測定物の透過率を測定している点
が実施形態1と異なっており、この他の構成は同じであ
る。
【0020】図2において、レーザ1からの光束のうち
S偏光のみを反射するようにハーフミラー2を傾けて配
置している。ハーフミラー2で反射したS偏光をFセン
サ8に入射させている。又、硝材4の後ろにハーフミラ
ー5を配置している。このとき、ハーフミラー2とハー
フミラー5が同じ偏光成分のみ(図2ではS偏光成分で
あるがP偏光成分でも良い)が反射するようにブリュー
スタ角になるように配置している。このような配置によ
って各センサ8,9からの出力比率を実施形態1と同様
に算出することで、偏光に影響されないで硝材4の透過
率測定を高精度に行っている。
【0021】[実施形態3]図3は本発明の透過率測定
装置の実施形態3の要部概略図である。本実施形態は所
定の偏光(S偏光)を得る為に、被測定物4以降におい
て図1で示す偏光子7を用い、被測定物4より前におい
て図2で示すハーフミラー2を用いている。この他の構
成は図1の実施形態1と同様である。
【0022】図3では硝材4への入射光量を測定する場
合に、ハーフミラー2をブリュースタ角で配置すること
で、一方の偏光のみ(図ではS偏光)を反射させ、硝材
4からの透過光を偏光子7を使用して、先に分離したの
と同じ偏光(図ではS偏光)のみを透過させ、それぞれ
の偏光をFセンサ8とRセンサ9で受光する。各センサ
8,9から得られた出力結果を元に実施形態1同様の方
法により透過率を算出することで、偏光に影響されない
高精度な透過率測定を可能にしている。また、本実施形
態では入射光量の測定をハーフミラー2でブリュースタ
角に反射し、透過光光量を偏光子7を使用して行った
が、これとは逆の配置で実施形態1に示すようにハーフ
ミラー2で反射した光を偏光子6を透過させてFセンサ
8に入射させて測定し、実施形態2に示す様に被測定物
4からの透過光光量をハーフミラー5でブリュースタ角
に反射しRセンサ9で測定しても良い。
【0023】[実施形態4]図4は本発明の透過率測定
装置の実施形態4の要部概略図である。
【0024】実施形態1、2、3において、偏光子の調
整誤差やブリュースタ角の調整誤差があると、もう一方
の偏光成分をセンサが受光し、測定誤差となる。このた
め本実施形態では、実施形態1と実施形態2を組み合わ
せた構成としている。即ち、図4に示すように光学系の
ハーフミラー2(5)とセンサ8(9)の間に偏光子6
(7)を挿入することで、調整誤差・組み付け誤差によ
りノイズとなる漏れ込んだ偏光成分を最小限に抑えるこ
とで、高精度な透過率の測定を可能としている。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、エキシマレーザを光源
として、光学部材の透過率を高精度に測定することがで
きる透過率測定装置を達成することができる。
【0026】この他本発明によれば、エキシマレーザ装
置を光源とし、偏光度のばらつきの影響を受けることな
く、光学部材の透過率を高精度に測定することができる
透過率測定装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の透過率測定装置の実施形態1の要部
概略図
【図2】 本発明の透過率測定装置の実施形態2の要部
概略図
【図3】 本発明の透過率測定装置の実施形態3の要部
概略図
【図4】 本発明の透過率測定装置の実施形態4の要部
概略図
【符号の説明】
1 エキシマレーザ 2 光分割手段(ハーフミラー) 3 ステージ 4 被測定物 5 ハーフミラー 6,7 偏光子 8,9 測定手段 101 レーザ制御系 102 ステージ駆動制御系 103 露光量演算器 104 主制御系 105 入力装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エキシマレーザからのレーザ光を信号光
    と参照光とに分割する光分割手段と、該信号光の光路中
    に被測定物を挿脱可能に設けた挿脱手段と、参照光から
    P偏光成分もしくはS偏光成分のみを分離する偏光手段
    F1と該偏光手段F1で分離した光束の光量を測定する
    測定手段F2と、被測定物を光路中に配置したときの透
    過光及び被測定物を光路中より取り出したときの信号光
    より該参照光で分離した偏光成分と同じ偏光成分のみを
    分離する偏光手段R1と該偏光手段R1で分離した光束
    の光量を測定する測定手段R2とを有し、該測定手段F
    2と測定手段R2から得られる信号を用いて、該被測定
    物の透過率を測定していることを特徴とする透過率測定
    装置。
  2. 【請求項2】 前記偏光手段F1と前記偏光手段R1の
    少なくとも一方は偏光子であることを特徴とする請求項
    1の透過率測定装置。
  3. 【請求項3】 前記偏光手段F1と偏光手段R1のうち
    少なくとも一方はビームスプリッタを有し、S偏光又は
    P偏光のどちらか一方を反射するようにブリュースタ角
    に合わせることで、一方の偏光のみを取り出すことを特
    徴とする請求項1の透過率測定装置。
  4. 【請求項4】 前記偏光手段F1と偏光手段R1のうち
    一方に偏光子を使用し、他方にビームスプリッタをブリ
    ュースタ角に合わせることで一方の偏光のみを取り出す
    ことで、S偏光,P偏光のどちらか一方のみを取り出す
    ことを特徴とする請求項1の透過率測定装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103528956A (zh) * 2013-09-13 2014-01-22 杭州电子科技大学 组织工程角膜透明度检测方法及装置
US9362532B2 (en) 2012-11-29 2016-06-07 Samsung Display Co., Ltd. Apparatus and method for ablating substrate and method of fabricating display apparatus
JP2020193884A (ja) * 2019-05-29 2020-12-03 株式会社日立ハイテクソリューションズ 濁度計、及び濁度色度計

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7333199B2 (ja) 2019-05-29 2023-08-24 株式会社日立ハイテクソリューションズ 濁度計、及び濁度色度計

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