JPH06174550A - Method and apparatus for optical measurement - Google Patents
Method and apparatus for optical measurementInfo
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- JPH06174550A JPH06174550A JP35145692A JP35145692A JPH06174550A JP H06174550 A JPH06174550 A JP H06174550A JP 35145692 A JP35145692 A JP 35145692A JP 35145692 A JP35145692 A JP 35145692A JP H06174550 A JPH06174550 A JP H06174550A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、フォトリソグラフィ
ー技術において用いられるフォトマスクなどの光学部品
の光学特性を測定する光学測定方法および装置に関し、
測定対象の各部を光が通過することによる位相変化と、
振幅透過率またはエネルギー透過率とを測定する技術に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical measuring method and apparatus for measuring optical characteristics of an optical component such as a photomask used in photolithography technology,
Phase change due to light passing through each part of the measurement target,
The present invention relates to a technique for measuring amplitude transmittance or energy transmittance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路などのパターンを微細化
するため、このパターンを形成するためのフォトリソグ
ラフィ技術に用いられている縮小投影露光装置の高解像
化が図られている。縮小投影露光装置に通常用いられて
いるフォトマスクは、ガラス基板に露光光をほとんど全
て吸収してしまう程度の厚さのクロム膜を形成した後、
これをパターン化したものである。ここで、上述した微
細化のため、フォトマスクの透過部を通過する光に位相
差を与えるようにしたフォトマスクや、パターン部にあ
る程度の透過性と位相変化とを与えるようにしたフォト
マスクを用いる技術が脚光を浴びている。2. Description of the Related Art In order to miniaturize a pattern of a semiconductor integrated circuit or the like, a reduction projection exposure apparatus used in a photolithography technique for forming this pattern has been improved in resolution. The photomask that is usually used in the reduction projection exposure apparatus is that after forming a chromium film on the glass substrate to a thickness that absorbs almost all the exposure light,
This is a pattern. Here, for the above-mentioned miniaturization, a photomask which gives a phase difference to the light passing through the transmitting portion of the photomask, or a photomask which gives a certain degree of transparency and phase change to the pattern portion is used. The technology used is in the limelight.
【０００３】この前者の改良されたフォトマスクを用い
る技術は位相シフト技術と称され、文献（月刊日計マイ
クロディバイス１９９０年７月号第１０３〜１１４頁）
や、特開昭５８−１７３７４４号公報に開示されてい
る。後者の改良されたフォトマスクを用いる技術は、文
献（Ｔｈｅ ３６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ，Ｉｏｎ
ａｎｄ Ｐｈｏｔｏｎ ＢｅａｍｓのＪ４論文）や特
開平４−１３６８５４号公報，特開平４−１６２０３９
号公報に開示されている。The former technique using the improved photomask is referred to as a phase shift technique and is disclosed in a literature (Monthly Nikkei Microdevices, July 1990, pp. 103-114).
Alternatively, it is disclosed in JP-A-58-173744. The latter technique using the improved photomask is disclosed in the literature (The 36th International).
Symposium on Electron, Ion
and Photon Beams J4 paper), JP-A-4-136854, JP-A-4-162039.
It is disclosed in the publication.
【０００４】これらの改良されたフォトマスクを用いる
技術は、フォトマスクの各部からの光の干渉の結果とし
て、フォトマスク上のパターンが結像する像面における
光強度分布を改善する技術である。以下に、この位相シ
フト技術を例に、通常のフォトマスクを用いた場合と対
比させて説明する。図７（ａ）は、ストライプ状の遮光
パターンが並んでいる通常のフォトマスクを用いたとき
の、像面における光の振幅分布と、光強度分布とを示す
相関図である。また、図７（ｂ）は、位相シフトマスク
を用いた場合の像面における光の振幅分布と、光強度分
布とを示す相関図である。図７において、振幅に関する
相関図では、点線がフォトマスク上のストライプ状の光
透過部からの透過光の振幅分布を示し、実線がそれらが
干渉をした結果としての振幅分布を示している。そし
て、光強度に関する相関図では、上記の実線で示した振
幅分布を２乗したものである。The technique using these improved photomasks is a technique for improving the light intensity distribution in the image plane on which the pattern on the photomask forms an image as a result of the interference of light from each part of the photomask. The phase shift technique will be described below as an example in comparison with the case where a normal photomask is used. FIG. 7A is a correlation diagram showing the amplitude distribution of light and the light intensity distribution on the image plane when using a normal photomask in which stripe light-shielding patterns are arranged. In addition, FIG. 7B is a correlation diagram showing the light intensity distribution and the light intensity distribution on the image plane when the phase shift mask is used. 7, in the correlation diagram regarding the amplitude, the dotted line shows the amplitude distribution of the transmitted light from the stripe-shaped light transmitting portion on the photomask, and the solid line shows the amplitude distribution as a result of the interference. Then, in the correlation diagram regarding the light intensity, the amplitude distribution shown by the solid line is squared.
【０００５】図７（ａ）からも明らかなように、通常の
フォトマスクでは、フォトマスク上の隣あう透過部から
の回折光が同位相で重ね合わされるため、遮光部の光強
度は０にならない。一方、位相シフトフォトマスクで
は、フォトマスク上の隣会う透過部からの回折光は逆位
相で重ね合わされるため、遮光部の光強度は０になる。
したがって、位相シフトマスクでは像のコントラストが
改善される。ここで注意しなければならないのは、隣会
う透過部からの光の位相がπよりずれた場合、ずれれば
ずれるほどコントラストの改善効果が減少することであ
る。また、位相シフト部材の光吸収に起因する位相シフ
ト部材を透過した光の振幅低下が大きいほど、やはりコ
ントラスト改善効果は減少する。As is apparent from FIG. 7A, in a normal photomask, the diffracted light from the adjacent transmitting portions on the photomask are superposed in the same phase, so that the light intensity of the light shielding portion becomes zero. I won't. On the other hand, in the phase shift photomask, the diffracted light from adjacent transmissive portions on the photomask are superposed in opposite phases, so that the light intensity of the light shielding portion becomes zero.
Therefore, the phase shift mask improves the image contrast. It should be noted here that, when the phase of the light from the adjacent transmissive portions deviates from π, the more it deviates, the more the contrast improving effect decreases. Further, the greater the decrease in the amplitude of the light transmitted through the phase shift member due to the light absorption of the phase shift member, the less the contrast improving effect.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
位相シフトフォトマスクなど改良されたフォトマスクで
は、各部の透過光の位相変化量と振幅透過率の制御とが
極めて重要である。フォトマスク製作に用いる各材料の
屈折率と消衰係数が正確に測定できれば、各材料の厚さ
を制御することで、位相と振幅透過率は制御できる。し
かしながら、各材料の屈折率と消衰係数を正確に測定す
るのは困難な場合が多く、また、製作する上で各材料に
不純物が混入して屈折率と消衰係数に差が生じたり、更
に、各材料の厚さには製作誤差が必ず付随する。As described above,
In an improved photomask such as a phase shift photomask, it is extremely important to control the amount of phase change of transmitted light at each part and the amplitude transmittance. If the refractive index and extinction coefficient of each material used for photomask fabrication can be accurately measured, the phase and amplitude transmittance can be controlled by controlling the thickness of each material. However, it is often difficult to accurately measure the refractive index and extinction coefficient of each material, and in manufacturing, impurities are mixed into each material to cause a difference in refractive index and extinction coefficient, Furthermore, the thickness of each material is always accompanied by manufacturing errors.
【０００７】したがって、所定のコントラスト改善効果
を有する改良さえたフォトマスクを作製するためには、
一旦製作したフォトマスクについて、各部の位相と振幅
透過率を実施し、その結果を同一製作プロセスにフィー
ドバックする作業を繰り返し、所望のフォトマスクを実
現することになる。しかし従来では、それらフォトマス
クなど光学部品の位相と振幅透過率の有効な実測手段が
ないという問題があった。Therefore, in order to manufacture an improved photomask having a predetermined contrast improving effect,
For the photomask once manufactured, the phase and amplitude transmittance of each part are performed, and the work of feeding back the results to the same manufacturing process is repeated to realize a desired photomask. However, conventionally, there is a problem that there is no effective means for measuring the phase and amplitude transmittance of optical parts such as those photomasks.
【０００８】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされてものであり、その目的は、光学部品を光
が透過するときの位相変化量と振幅透過率もしくはエネ
ルギー透過率とを、簡便にかつ正確に実測できるように
することである。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to determine the phase change amount and the amplitude transmittance or energy transmittance when light passes through an optical component. It is to be able to measure easily and accurately.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明の光学測定方法
は、光を分割して異なる第１および第２の光路を通過さ
せ、第１の光路には第１の方向に偏光した第１の直線偏
光を出射させ、第２の光路には第１の方向とは異なる第
２の方向に偏光した第２の直線偏光を出射させ、第１と
第２の直線偏光の位相差が円周率の整数倍となるように
して重ね合わせ、第１の光路と第２の光路の少なくとも
一方に測定対象物を配置し、重ね合わせた光の偏光状態
を測定することを特徴とする。According to the optical measuring method of the present invention, light is split and passed through different first and second optical paths, and the first optical path is polarized in the first direction. A linearly polarized light is emitted, and a second linearly polarized light that is polarized in a second direction different from the first direction is emitted to the second optical path, and the phase difference between the first and second linearly polarized light is the pi. The measurement object is placed in at least one of the first optical path and the second optical path, and the polarization state of the overlapped light is measured.
【００１０】また、この発明の光学測定装置は、光を分
割して異なる第１および第２の光路を通過させる分割手
段と、第１の光路に配置され通過する光を偏光して第１
の直線偏光とする第１の偏光手段と、第２の光路に配置
され通過する光を第１の直線偏光とは異なる方向に偏光
して第２の直線偏光とする第２の偏光手段と、第１の直
線偏光と第２の直線偏光との少なくとも一方の位相を変
化させる位相調整手段と、第１の直線偏光と第２の直線
偏光とを重ね合わせる光合成手段と、第１の偏光手段も
しくは第２の偏光手段の少なくとも一方と光合成手段と
の間の光路中に測定対象物を配置する配置手段と、光合
成手段により重ね合わされた光の偏光状態を測定する測
定手段とを備えたことを特徴とする。Further, the optical measuring device of the present invention divides the light into first and second different optical paths and splitting means, and polarizes the light passing through the first optical path to pass the first light.
And a second polarizing means for polarizing light passing through the second optical path in a direction different from that of the first linearly polarized light to form second linearly polarized light, Phase adjusting means for changing the phase of at least one of the first linearly polarized light and the second linearly polarized light, a light combining means for superimposing the first linearly polarized light and the second linearly polarized light, and a first polarizing means or It is provided with an arrangement means for arranging an object to be measured in an optical path between at least one of the second polarization means and the photosynthesis means, and a measurement means for measuring a polarization state of the light superposed by the photosynthesis means. And
【００１１】[0011]
【作用】第１の光路と第２の偏光の位相が揃わないと、
位相が揃っているときと異なり、重ね合わされた光の偏
光状態が変化する。If the phases of the first optical path and the second polarized light are not aligned,
Unlike when the phases are aligned, the polarization state of the superimposed light changes.
【００１２】[0012]
【実施例】以下この発明の１実施例を図を参照して説明
する。 （実施例１）図１はこの発明の実施例を示す説明図であ
る。同図において、１０１は内圧が５０〜２００ａｔｍ
であり主に連続スペクトルの光を発する超高圧水銀灯、
１０２は超高圧水銀灯１０１からの光を集光し平行光線
束とする光学系、１０３は、例えば波長４３５ｎｍのｇ
線または波長３６５ｎｍのｉ線などの単色光を取り出す
ためのフィルタである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention. In the figure, 101 has an internal pressure of 50 to 200 atm.
Is a super high pressure mercury lamp that emits mainly continuous spectrum light,
Reference numeral 102 denotes an optical system that condenses light from the extra-high pressure mercury lamp 101 into a parallel light flux, and 103 denotes, for example, g at a wavelength of 435 nm.
Line or a filter for extracting monochromatic light such as i-line having a wavelength of 365 nm.
【００１３】平行光線束となり単色化された光は、ハー
フミラー１０４によって波面分割され、一方は直進し、
他方は９０度曲がった方向に進む。９０度曲がった光
は、更に全反射ミラー１０５により９０度曲げられる。
このそれぞれの光は、直線偏光子１０６，１０７により
偏光方向が互いに直交する直線偏光にされる。直線偏光
子１０６を透過し直線偏光にされた直進する光は、検査
対象のフォトマスク１０８の基板部１０９を通過する。
フォトマスク１０８は透明度の高い基板部１０９と、そ
の上に形成されたパターン部１１０とから構成されてい
る、The monochromatic light which has become a bundle of parallel rays is divided into wavefronts by the half mirror 104, and one of them goes straight,
The other turns 90 degrees. The light bent by 90 degrees is further bent by 90 degrees by the total reflection mirror 105.
The respective lights are converted into linearly polarized lights whose polarization directions are orthogonal to each other by the linear polarizers 106 and 107. The linearly polarized light that has passed through the linear polarizer 106 and has been linearly polarized passes through the substrate unit 109 of the photomask 108 to be inspected.
The photomask 108 is composed of a highly transparent substrate portion 109 and a pattern portion 110 formed thereon.
【００１４】一方、直線偏光子１０７を通過し直線偏光
された光は、全反射ミラー１１１で９０度方向に曲げら
れ、ハーフミラー１１２でフォトマスク１０８の基板部
１０９を通過してきた直進する光と重ね合わされる。と
ころで、図示されていない光路調整手段により、直線偏
光子１０６と直線偏光子１０７とを通過する光の光路差
は、この重ね合わされた光が直線偏光となるように調整
されている。また、ハーフミラー１１２で重ね合わされ
た光は、直線偏光子１１３を介して光強度を測定するた
めの光検出器１１４に入射する。On the other hand, the linearly polarized light that has passed through the linear polarizer 107 is bent in the direction of 90 degrees by the total reflection mirror 111, and goes straight through the half mirror 112 through the substrate portion 109 of the photomask 108. Overlaid. By the way, the optical path difference of the light passing through the linear polarizer 106 and the linear polarizer 107 is adjusted by an optical path adjusting means (not shown) so that the superposed light becomes linearly polarized light. Further, the light superposed by the half mirror 112 enters the photodetector 114 for measuring the light intensity via the linear polarizer 113.
【００１５】検査対象のフォトマスク１０８を移動さ
せ、直線偏光子１０６を通過した光がパターン部１１０
を通過するようにすると、ハーフミラー１１２で重ね合
わされる光は一般に楕円偏光となる。この楕円偏光の長
軸の傾き角，長軸方向および短軸方向の光強度と基板部
１０９を通過させたときに重ね合わされて生じている直
線偏光の偏光角，その光強度とをそれぞれ測定すること
により、パターン部１１０の振幅透過率またはエネルギ
ー透過率、およびこのパターン部１１０を光が通過する
ことによる位相変化量が求められる。ここで、偏光角と
は重ね会わされる前の直線偏光の偏光方向と、重ね合わ
されて生じた直線偏光の偏光方向とのなす角である。The photomask 108 to be inspected is moved, and the light passing through the linear polarizer 106 is reflected by the pattern portion 110.
When the light is transmitted through, the light superimposed on the half mirror 112 is generally elliptically polarized light. The tilt angle of the major axis of the elliptically polarized light, the light intensity in the major axis direction and the minor axis direction thereof, and the polarization angle of the linearly polarized light which is superposed when passing through the substrate unit 109, and the light intensity thereof are measured. As a result, the amplitude transmittance or energy transmittance of the pattern portion 110 and the amount of phase change due to the light passing through the pattern portion 110 are obtained. Here, the polarization angle is an angle formed by the polarization direction of the linearly polarized light before being overlapped with each other and the polarization direction of the linearly polarized light generated by the overlapping.
【００１６】ここで、この発明の原理を図２を参照して
説明する。図２（ａ）において、１はこの図２が描かれ
ている紙面内を進行方向とする光、２０１は光１を二分
するためのビームスプリッタ、２０２はビームスプリッ
タ２０１で反射され光路を９０度曲げられた光の光路を
さらに９０度曲げる全反射ミラーである。また、２０３
は入射した光を紙面上で左右方向であるｘ方向に偏光す
る直線偏光子、２０４は入射した光を紙面の裏から表に
向かう方向であるｙ方向に偏光する直線偏光子である。
ビームスプリッタ２０１を通過して直進した光は、直線
偏光子２０３によりｘ方向に偏光された直線偏光２０５
となり、全反射ミラー２０２で反射された光は直線偏光
子２０４によりｙ方向に偏光された直線偏光２０６とな
る。そして、直線偏光２０６は全反射ミラー２０７で進
行方向を９０度曲げられ、ハーフミラー２０８で直線偏
光２０５と合成され、直線偏光２０９となる。Now, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2 (a), 1 is a light whose traveling direction is in the plane of the drawing in which FIG. 2 is drawn, 201 is a beam splitter for dividing the light 1, and 202 is a beam splitter reflected by the beam splitter 201 and having an optical path of 90 degrees. It is a total reflection mirror that bends the optical path of the bent light by 90 degrees. Also, 203
Is a linear polarizer that polarizes the incident light in the x direction, which is the left-right direction on the paper surface, and 204 is a linear polarizer that polarizes the incident light in the y direction, which is the direction from the back of the paper surface to the front.
The light that has passed straight through the beam splitter 201 is linearly polarized light 205 that is polarized in the x direction by the linear polarizer 203.
Then, the light reflected by the total reflection mirror 202 becomes the linearly polarized light 206 which is polarized in the y direction by the linear polarizer 204. Then, the linearly polarized light 206 is bent in the traveling direction by 90 degrees by the total reflection mirror 207 and is combined with the linearly polarized light 205 by the half mirror 208 to become a linearly polarized light 209.
【００１７】位相差が２ｎπ（ｎは整数）の偏光方向の
異なる２つの直線偏光を重ね合わせると、この重ね合わ
せた光はやはり直線偏光となる。直線偏光２０５と直線
偏光２０６とが、ハーフミラー２０８の所でその位相差
が２ｎπ（ｎは整数）となるように、ビームスプリッタ
２０１と全反射ミラー２０２との距離、および全反射ミ
ラー２０７とハーフミラー２０８との距離は調整されて
いる。図２（ｃ）は、この重ね合わされた直線偏光２０
９の偏光状態を示した説明図であり、直線偏光２０５と
直線偏光２０９のなす角である偏光角αは、直線偏光２
０５の光強度と直線偏光２０６の光強度とが等しいとき
４５度となる。When two linearly polarized lights having different polarization directions with a phase difference of 2nπ (n is an integer) are superposed, the superposed light is also linearly polarized light. The linearly polarized light 205 and the linearly polarized light 206 have the distance between the beam splitter 201 and the total reflection mirror 202 and the total reflection mirror 207 and the half so that the phase difference between the linearly polarized light 205 and the linearly polarized light 206 is 2nπ (n is an integer) at the half mirror 208. The distance to the mirror 208 is adjusted. FIG. 2C shows the superimposed linearly polarized light 20.
9 is an explanatory diagram showing the polarization state of the linearly polarized light of FIG. 9, and the polarization angle α that is the angle formed by the linearly polarized light 205 and the linearly polarized light 209 is 2
When the light intensity of 05 and the light intensity of the linearly polarized light 206 are equal, it becomes 45 degrees.
【００１８】一方、図２（ｂ）は直線偏光子２０３とハ
ーフミラー２０８との間の光路の途中に、測定対象のフ
ォトマスクの検査対象部２１０を配置した状態を示す説
明図であり、すなわち、直線偏光２０５の光路の途中に
フォトマスクの検査対象部２１０が存在する場合を示し
ている。直線偏光２０５の光路の途中にフォトマスクの
検査対象部２１０が存在すると、直線偏光２０５は位相
が変化して直線偏光２０５ａとなり、直線偏光２０６と
の位相差が２ｎπ（ｎは整数）ではなくなる。位相差が
２ｎπでない直線偏光２０５ａと直線偏光２０６とを、
ハーフミラー２０８で合成すると、図２（ｄ）に示すよ
うな、楕円偏光２０９ａとなる。On the other hand, FIG. 2B is an explanatory view showing a state in which the inspection object portion 210 of the photomask to be measured is arranged in the optical path between the linear polarizer 203 and the half mirror 208, that is, , The case where the inspection target portion 210 of the photomask exists in the optical path of the linearly polarized light 205. When the inspection target portion 210 of the photomask exists in the optical path of the linearly polarized light 205, the phase of the linearly polarized light 205 changes to become the linearly polarized light 205a, and the phase difference from the linearly polarized light 206 is not 2nπ (n is an integer). The linearly polarized light 205a and the linearly polarized light 206 whose phase difference is not 2nπ are
When combined by the half mirror 208, elliptically polarized light 209a as shown in FIG.
【００１９】ここで、直線偏光２０５の振動電場をＥ
x ，直線偏光２０６の振動電場をＥyとすると、それぞ
れ以下の式（１）と式（２）で示される。Here, the oscillating electric field of the linearly polarized light 205 is E
When x and the oscillating electric field of the linearly polarized light 206 are E y , they are represented by the following equations (1) and (2), respectively.
【００２０】 Ｅx ＝ａx ｃｏｓ（ωｔ−δ1） ・・・（１）E x = a x cos (ωt−δ 1 ) ... (1)
【００２１】 Ｅy ＝ａy ｃｏｓ（ωｔ−δ2） ・・・（２）E y = a y cos (ωt−δ 2 ) ... (2)
【００２２】ここで、ａx ，ａy は振動電場の振幅であ
る。また、２つの直線偏光の位相差はδ1 ，δ2 より以
下に式（３）により示される。Here, a x and a y are amplitudes of the oscillating electric field. Further, the phase difference between the two linearly polarized lights is expressed by the following equation (3) from δ 1 and δ 2 .
【００２３】 位相差＝δ1 −δ2 ・・・（３）Phase difference = δ 1 −δ 2 (3)
【００２４】直線偏光２０５と直線偏光２０６の場合は
この位相差が２ｎπとなる。そして、直線偏光２０９は
以下の式（４）で示される角αだけｘ 軸より傾き、そ
の振幅は（ａx 2＋ａy 2）1/2 である。In the case of the linearly polarized light 205 and the linearly polarized light 206, this phase difference is 2nπ. Then, the linearly polarized light 209 is inclined from the x axis by an angle α shown in the following formula (4), and its amplitude is (a x 2 + a y 2 ) 1/2 .
【００２５】 ｔａｎα＝ａy ／ａx ・・・（４）Tan α = a y / a x (4)
【００２６】直線偏光２０９の光強度を回転可能な直線
偏光子を介して光強度測定手段により測定することで、
この角αは求められる。すなわち、直線偏光子を回転さ
せながら光強度を測定し、測定している光強度が最大と
なるときのこの直線偏光子の偏光方向とｘ軸との角度が
αである。ここで、このとき測定できる光強度ＩL は以
下に示す等式を成立させる。By measuring the light intensity of the linearly polarized light 209 by the light intensity measuring means via the rotatable linear polarizer,
This angle α is determined. That is, the light intensity is measured while rotating the linear polarizer, and the angle between the polarization direction of the linear polarizer and the x-axis when the measured light intensity is maximum is α. Here, the light intensity I L that can be measured at this time to establish equations shown below.
【００２７】 ＩL＝ａx 2＋ａy 2 ・・・（５） ａx＝（ＩL）1/2ｃｏｓα ・・・（６） ａy＝（ＩL）1/2ｓｉｎα ・・・（７）I L = a x 2 + a y 2 (5) a x = (I L ) 1/2 cos α (6) a y = (I L ) 1/2 sin α (( 7)
【００２８】一方、図２（ｂ）に示すように、フォトマ
スクの検査対象部２１０により位相が変化した直線偏光
２０５ａの振幅電場はＥx ’は以下の式（８）で示され
る。On the other hand, as shown in FIG. 2B, the amplitude electric field E x 'of the linearly polarized light 205a whose phase is changed by the inspection target portion 210 of the photomask is expressed by the following equation (8).
【００２９】 Ｅx ’＝ｂx ｃｏｓ（ωｔ−δ1−θ） ・・・（８） ここでｂx は直線偏光２０５ａの振幅、θは直線偏光２
０５と直線偏光２０５ａの位相変化分である。[0029] E x '= b x cos amplitude (ωt-δ 1 -θ) ··· (8) where b x is linearly polarized light 205a, theta linearly polarized light 2
05 and the linearly polarized light 205a.
【００３０】また、直線偏光２０５ａと直線偏光２０６
とを重ね合わせた、図２（ｄ）に示す、楕円偏光の長軸
の半分をＡ，短軸の半分をＢとすると、以下に示す等式
が成立する。Further, linearly polarized light 205a and linearly polarized light 206
Assuming that the half of the major axis of elliptically polarized light is A and the half of the minor axis is B, shown in FIG.
【００３１】 Ａ2＋Ｂ2＝ｂx 2＋ａx 2 ・・・（９） Ａ2−Ｂ2＝（ｂx 2−ａx 2）cos２φ＋２ｂxsin２φconθ ・・・（１０） ここで、φはこの楕円偏光の長軸とｘ 軸とのなす角で
ある。A 2 + B 2 = b x 2 + a x 2 (9) A 2 -B 2 = (b x 2 -a x 2 ) cos2φ + 2b x sin2φconθ (10) where φ is this It is the angle between the long axis of elliptically polarized light and the x axis.
【００３２】そしてＡ，Ｂ，φはそれぞれ測定により求
めることが可能であり、Ａは楕円偏光の長軸方向の振幅
であるので、これの２乗と等しい光強度を求めることに
よりＡ2 が測定可能で、同様にＢ2 が測定可能である。
すなわち、前述したように回転可能な直線偏光子を介し
て、楕円偏光の光強度を測定すれば、この直線偏光子の
偏光方向が楕円偏光の長軸方向と一致したとき、その光
強度は最大値を示し、このときの直線偏光子の偏光方向
とｘ 軸とのなす角がφであり、その光強度がＡ2 であ
る。また、求められた角φより９０度足したところに直
線偏光子の偏光方向を位置したときの楕円偏光の光強度
が、Ｂ2 である。A, B, and φ can be obtained by measurement. Since A is the amplitude in the major axis direction of elliptically polarized light, A 2 is measured by obtaining the light intensity equal to the square of this. Yes, B 2 can be measured as well.
That is, when the light intensity of elliptically polarized light is measured through a rotatable linear polarizer as described above, when the polarization direction of this linear polarizer matches the major axis direction of elliptically polarized light, the light intensity is maximum. A value is shown, and the angle between the polarization direction of the linear polarizer and the x-axis at this time is φ, and its light intensity is A 2 . Further, the light intensity of the elliptically polarized light when the polarization direction of the linear polarizer is positioned 90 degrees from the calculated angle φ is B 2 .
【００３３】ここで、以上に示した式（６），（７）、
（８）より、ｂx ／ａx が以下に示す式（１１）により
求められ、このｂx ／ａx がフォトマスクの検査対象部
２１０の振幅透過率Ｔである。Here, equations (6), (7) shown above,
From (8), b x / a x is determined by the equation (11) below, the b x / a x is the amplitude transmittance T of the test object 210 of the photomask.
【００３４】 ｂx／ａx＝Ｔ ＝（Ａ2＋Ｂ2−ＩLsin2α）1/2／（ＩL）1/2cosα ・・・（１１）[0034] b x / a x = T = (A 2 + B 2 -I L sin 2 α) 1/2 / (I L) 1/2 cosα ··· (11)
【００３５】また、位相変化θは、式（７），（１
０），（１１）により以下に示す式（１２）により求め
られる。Further, the phase change θ is calculated by the equations (7), (1
0) and (11), it is obtained by the following equation (12).
【００３６】 cosθ= ｛A2-B2-(A2+B2-2ILsin2α)cos2φ｝/｛2(A2+B2-ILsinα)1/2ILsinαsin2φ｝ ・・・（１２）[0036] cosθ = {A 2 -B 2 - (A 2 + B 2 - 2 I L sin 2 α) cos 2 φ} / {2 (A 2 + B 2 -I L sinα) 1/2 I L sinαsin 2 φ} (12)
【００３７】すなわち、実施例１においては、直線偏光
子１０７で偏光される光の光路長を調整し、透明度の高
い基板部１０９を透過する直線偏光と直線偏光子１０７
を透過して全反射ミラー１１１を反射する直線偏光との
位相差が２ｎπ（ｎは整数）となるようにしてあるの
で、以上に説明したようにして求められる位相変化と振
幅変化は、基板部１０９を基準にした値となる。That is, in the first embodiment, the optical path length of the light polarized by the linear polarizer 107 is adjusted, and the linearly polarized light and the linear polarizer 107 are transmitted through the highly transparent substrate portion 109.
Since the phase difference from the linearly polarized light that passes through and is reflected by the total reflection mirror 111 is 2nπ (n is an integer), the phase change and amplitude change obtained as described above are The value is based on 109.
【００３８】なお、上記実施例では、超高圧水銀灯１０
１からの光が直進する光路中に検査対象物を配置するよ
うにしたが、これに限るものではなく、直線偏光子１０
７と全反射ミラー１１１との間に検査対象物を配置する
ようにしても良い。また、偏光方向が９０度異なる２つ
の直線偏光の位相差はｎπ（ｎは整数）であれば良く、
ｎが奇数の時は、この２つの直線偏光を重ね合わせる
と、１つの直線偏光の偏光方向をそれぞれｘ座標，ｙ座
標とする座標系で左上がりの直線偏光となるIn the above embodiment, the ultra high pressure mercury lamp 10 is used.
Although the inspection object is arranged in the optical path in which the light from 1 goes straight, the present invention is not limited to this, and the linear polarizer 10
The inspection object may be arranged between the No. 7 and the total reflection mirror 111. Further, the phase difference between two linearly polarized lights having polarization directions different by 90 degrees may be nπ (n is an integer),
When n is an odd number, when these two linearly polarized lights are superposed, a linearly polarized light that rises to the left in a coordinate system in which the polarization directions of one linearly polarized light are the x coordinate and the y coordinate, respectively.
【００３９】（実施例２）ところで、検査対象のマスク
が非常に大きい場合、図１におけるハーフミラー１０４
と全反射ミラー１０５との距離，全反射ミラー１１１と
ハーフミラー１１２との距離が大きくなり、この光路を
通る光と直進する光との光路差が大きくなる。光路差が
大きくなることにより光路長が大きくなり、これがフィ
ルタ１０３で単色化した単色光で実現できる可干渉距離
を越えたばあい、ハーフミラー１１２で重ね合わせる２
つの直線偏光の位相差を２ｎπ（ｎは整数）とすること
ができなくなる。Example 2 By the way, when the mask to be inspected is very large, the half mirror 104 in FIG.
And the distance between the total reflection mirror 105 and the total reflection mirror 111 and the half mirror 112 are increased, and the optical path difference between the light passing through this optical path and the light traveling straight is increased. When the optical path difference becomes large, the optical path length becomes large, and if this exceeds the coherence length that can be realized by monochromatic light made monochromatic by the filter 103, the half mirror 112 superimposes them.
The phase difference between the two linearly polarized lights cannot be 2nπ (n is an integer).
【００４０】実在する光源から放出される光波は波連の
連続時間が有限であり、また振動数にも有限の幅がある
ので、その干渉できる性質である可干渉性は部分的であ
る。この可干渉性（コヒーレンス）の継続時間と光源の
スペクトルの幅の逆数との間にはおおよそ比例の関係が
あり、光源のスペクトルの幅が狭いほど可干渉距離（可
干渉時間）は長くなる。したがって、光路長を長くする
ためには光源の波長のスペクトル幅（帯域）を狭くする
必要がある。The light wave emitted from the existing light source has a finite continuous time of the wave train and has a finite width in the frequency, so that the coherence, which is a property of interference, is partial. There is an approximately proportional relationship between the duration of this coherence (coherence) and the reciprocal of the spectrum width of the light source, and the narrower the spectrum width of the light source, the longer the coherence length (coherence time). Therefore, in order to lengthen the optical path, it is necessary to narrow the spectral width (band) of the wavelength of the light source.
【００４１】図３（ａ）は、大きなフォトマスクに対し
てもこの発明を対応させるとき、光路長を長くするため
に、光源より帯域を狭くした光を取り出すための構成を
示す構成図である。同図において、３０１は発する光が
輝線スペクトルである低圧水銀灯、３０２は低圧水銀灯
３０１からの光を集光し平行とする光学系、３０３は図
３（ｂ）に示すように複数の透過帯域幅を有するバンド
パスフィルタであるエタロンである。エタロン３０３
は、図３（ａ）に示すように、２枚の同一形状の透明体
を平行に対向させた構成であり、その対向する２つの面
は半めっきが施されている。FIG. 3A is a block diagram showing a structure for extracting light having a narrower band than the light source in order to increase the optical path length when the present invention is applied to a large photomask. . In the figure, 301 is a low-pressure mercury lamp whose emitted light is a bright line spectrum, 302 is an optical system that collects and collimates the light from the low-pressure mercury lamp 301, and 303 is a plurality of transmission bandwidths as shown in FIG. 3B. It is an etalon which is a bandpass filter having Etalon 303
As shown in FIG. 3 (a), is a configuration in which two transparent bodies of the same shape are opposed to each other in parallel, and the two opposing surfaces are half-plated.
【００４２】図３（ｂ）に示す間隔と半値全幅は、エタ
ロン３０３の対向する平行平面の間隔と、半めっきによ
る反射膜の反射率とで決定される。しかし、透過帯域の
位置そのものは、対向する平行平面と入射する光線との
なす角により決定される。低圧水銀灯３０１からの光は
連続スペクトルでなく輝線スペクトルであり、これをエ
タロン３０３で分光するので、より帯域幅の狭い光が取
り出せる。なお、光源にレーザ光を用いる場合はこれに
限るものではなく、レーザ光はコヒーレントでありスペ
クトル幅の非常にせまい単色光なので、光路が長くなっ
てもそのまま使用できる。The spacing and the full width at half maximum shown in FIG. 3B are determined by the spacing between the parallel planes of the etalon 303 facing each other and the reflectance of the reflective film formed by half plating. However, the position of the transmission band itself is determined by the angle between the parallel planes and the incident ray. The light from the low-pressure mercury lamp 301 is not a continuous spectrum but a bright line spectrum, and since this is split by the etalon 303, light with a narrower bandwidth can be extracted. The use of laser light as the light source is not limited to this, and since laser light is coherent and has a very narrow spectral width, it can be used as it is even if the optical path becomes long.
【００４３】（実施例３）ところで、上記実施例では光
源からの光を二分して、一方の光を基準とするようにし
ていたが、これに限るものではなく、光源からの光を多
数に分配して複数のフォトマスクを検査することもでき
る。図４は、同時に２枚のフォトマスクの検査ができ
る、この発明の実施例３の光学測定装置の構成を示す構
成図である。同図において、４０１は集光され平行光束
とされかつ単色化された光源光、４０２は光源光４０１
の４分の１の強度だけ直進透過し、残りは反射するビー
ムスプリッタ、４０３は入射した光の３分の１だけ反射
して残りは透過するハーフミラー、４０４は全反射ミラ
ー、４０５，４０６は入射した光を図４が描かれている
紙面と垂直方向に偏光する直線偏光子、４０７は入射し
た光を直線偏光子４０５，４０６と直交する方向に偏光
する直線偏光子である。以上の構成により、光源光４０
１は同一の方向に進む３つの直線偏光４０８，４０９，
４１０に変換される。直線偏光４０８と直線偏光４０９
の偏光方向は同一であり、直線偏光４１０の偏光方向は
はそれらと直交する。(Third Embodiment) By the way, in the above embodiment, the light from the light source is divided into two and one light is used as a reference, but the present invention is not limited to this, and a large number of light from the light source is used. It is also possible to distribute and inspect a plurality of photomasks. FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of an optical measuring device according to a third embodiment of the present invention, which can inspect two photomasks at the same time. In the figure, reference numeral 401 denotes a light source light that is condensed into a parallel light flux and is monochromatic, and 402 denotes a light source light 401.
Is a beam splitter that transmits linearly by 1/4 of the intensity and reflects the rest, 403 is a half mirror that reflects only one-third of the incident light and transmits the rest, 404 is a total reflection mirror, and 405 and 406 are A linear polarizer that polarizes the incident light in a direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 4, and a linear polarizer 407 that polarizes the incident light in a direction orthogonal to the linear polarizers 405 and 406. With the above configuration, the light source light 40
1 is three linearly polarized lights 408, 409, which travel in the same direction,
Converted to 410. Linearly polarized light 408 and linearly polarized light 409
Have the same polarization direction, and the polarization direction of the linearly polarized light 410 is orthogonal to them.
【００４４】また、４１１，４１２は検査対象のフォト
マスクであり、フォトマスク４１１には直線偏光４０８
が入射し、フォトマスク４１２には直線偏光４０９が入
射する。そして、直線偏光４１０はフォトマスクなどを
介すること無く、その強度の半分の直線偏光４１０ａが
ハーフミラー４１３でその進行方向を９０度曲げられ、
ハーフミラー４１５に入射する。ここで透過した直線偏
光４１０ｂは全反射ミラー４１４でその方向を９０度曲
げられ、ハーフミラー４１６に入射する。ハーフミラー
４１５ではフォトマスク４１２を通過した直線偏光４０
９ａも入射し、ここで直線偏光４１０ａと合成されて偏
光４０９ｂとなる。同様に、ハーフミラー４１６では、
フォトマスク４１１を透過した直線偏光４０８ａが入射
し、直線偏光４１０ｂと合成されて偏光４０８ｂとな
る。Reference numerals 411 and 412 denote photomasks to be inspected, and the photomask 411 has linearly polarized light 408.
And linearly polarized light 409 enters the photomask 412. Then, the linearly polarized light 410a, whose intensity is half that of the linearly polarized light 410a, is bent by the half mirror 413 by 90 degrees without passing through a photomask or the like.
It is incident on the half mirror 415. The linearly polarized light 410b transmitted here is bent in its direction by 90 degrees by the total reflection mirror 414, and enters the half mirror 416. In the half mirror 415, the linearly polarized light 40 passing through the photomask 412
9a also enters and is combined here with the linearly polarized light 410a to become polarized light 409b. Similarly, in the half mirror 416,
The linearly polarized light 408a transmitted through the photomask 411 enters and is combined with the linearly polarized light 410b to become the polarized light 408b.
【００４５】偏光４０８ｂと偏光４０９ｂは、それぞれ
直線偏光子４１７，４１８を介して光強度検出器４１
９，４２０に入射する。前述実施例と同様に、この直線
偏光子４１７，４１８をそれぞれ回転させながら偏光４
０８ｂと偏光４０９ｂの強度を測定することにより、フ
ォトマスク４１１，４１２の検査対象領域の振幅透過率
と位相変化量とが測定できる。The polarized light 408b and the polarized light 409b are transmitted through linear polarizers 417 and 418, respectively, to the light intensity detector 41.
It is incident on 9,420. In the same manner as in the above-mentioned embodiment, the linear polarizers 417 and 418 are rotated to rotate the polarized light 4
By measuring the intensities of 08b and polarized light 409b, the amplitude transmittance and the amount of phase change of the inspection target regions of the photomasks 411 and 412 can be measured.
【００４６】ここで、フォトマスク４１１，４１２がそ
れぞれの光路に配置されていないとき、ハーフミラー４
１５に入射する直線偏光４０９と直線偏光４１０ａと
は、位相差が２ｎπ（ｎは整数）なっていなくてはなら
ない。ハーフミラー４１６に入射する直線偏光４０８と
直線偏光４１０ｂについても同様である。ハーフミラー
４０３，４１５を矢印４２１の方向に移動させ、全反射
ミラー４０４，４１４，ハーフミラー４１３を矢印４２
２の方向に移動させて光路長を調整し、その位相差を２
ｎπになるようにする。Here, when the photomasks 411 and 412 are not arranged in the respective optical paths, the half mirror 4
The phase difference between the linearly polarized light 409 and the linearly polarized light 410a incident on 15 should be 2nπ (n is an integer). The same applies to the linearly polarized light 408 and the linearly polarized light 410b that enter the half mirror 416. The half mirrors 403 and 415 are moved in the direction of the arrow 421, and the total reflection mirrors 404 and 414 and the half mirror 413 are moved to the arrow 42.
2) to adjust the optical path length and adjust the phase difference to 2
to be nπ.
【００４７】（実施例４）上記実施例では、収束し平行
光束とし、そして単色化した光源光を複数に分岐し、こ
の分岐した内の１つの光路には検査対象フォトマスクを
配置せず、残りの光路に検査対象フォトマスクを配置す
るようにしていた。しかし、これに限るものではなく、
光源光を２つに分けた光路のどちらにもフォトマスクを
配置するようにしても良い。このようにすることで、こ
の２つののフォトマスクを比較検査することができる。(Embodiment 4) In the above-described embodiment, the light source light that has converged into a parallel light flux and is made into a monochromatic light is branched into a plurality of light beams, and a photomask to be inspected is not arranged in one optical path of the branched light beams. The photomask to be inspected is arranged on the remaining optical path. However, it is not limited to this,
A photomask may be arranged on either of the two optical paths of the light source. By doing so, the two photomasks can be compared and inspected.
【００４８】図５は、同一のパターンを形成した同一の
２つのフォトマスクを比較して、異なる部分を欠陥とし
て検出できる光学測定装置の構成を示す構成図である。
同図において、５０１は上記実施例と同様にコリメート
され単色化された光源光、５０２は光源光５０１を２分
化するハーフミラー、５０３，５０４は全反射ミラー、
５０５は入射した光を図４が描かれている紙面と垂直方
向に偏光する直線偏光子、５０６は入射した光を直線偏
光子５０５と直交する方向に偏光する直線偏光子であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram showing the configuration of an optical measuring device which can detect different portions as defects by comparing two identical photomasks having the same pattern.
In the figure, 501 is a collimated and monochromatic light source light as in the above embodiment, 502 is a half mirror that divides the light source light 501 into two, and 503 and 504 are total reflection mirrors.
Reference numeral 505 is a linear polarizer that polarizes the incident light in a direction perpendicular to the plane of the paper in which FIG. 4 is drawn, and 506 is a linear polarizer that polarizes the incident light in a direction orthogonal to the linear polarizer 505.
【００４９】また、５０７，５０８は検査対象のフォト
マスク、５０９，５１０は直線偏光に対して透明で同一
の材料，同一の厚さであるフォトマスク５０７，５０８
を載置する支持テーブル、５１１，５１２はそれぞれフ
ォトマスク５０７，５０８および支持テーブル５０９，
５１０を通過してきた直線偏光の光路を変更する全反射
ミラー、５１３は全反射ミラー５１１を反射してきた直
線偏光、５１４は全反射ミラー５１２を反射してきた直
線偏光、５１５は直線偏光５１３と直線偏光５１４とを
重ね合わせるハーフミラーである。507 and 508 are photomasks to be inspected, and 509 and 510 are photomasks 507 and 508, which are transparent to linearly polarized light and have the same material and the same thickness.
Support tables 511, 512 for mounting the photomasks 507, 508 and the support tables 509, respectively.
A total reflection mirror for changing the optical path of the linearly polarized light passing through 510, 513 is linearly polarized light reflected by the total reflection mirror 511, 514 is linearly polarized light reflected by the total reflection mirror 512, and 515 is linearly polarized light 513 and linearly polarized light. It is a half mirror that overlaps with 514.
【００５０】ハーフミラー５０２で２分割され、直線偏
光子５０５，５０６で互いに直交する方向に偏光された
直線偏光は、ハーフミラー５１５の所ではその位相差が
２ｎπ（ｎは整数）となるように、その光路長は調整さ
れている。そしてこのとき、直線偏光５１３と直線偏光
５１４は、ハーフミラー５１５で重ね合わされて特定の
偏光方向を持つ直線偏光となる。また、支持台５０９と
支持台５１０は、図示していない駆動手段によりそれぞ
れ同期して移動する。The linearly polarized light split into two by the half mirror 502 and polarized by the linear polarizers 505 and 506 in directions orthogonal to each other has a phase difference of 2nπ (n is an integer) at the half mirror 515. , Its optical path length is adjusted. Then, at this time, the linearly polarized light 513 and the linearly polarized light 514 are superposed by the half mirror 515 to become linearly polarized light having a specific polarization direction. Further, the support base 509 and the support base 510 move in synchronization with each other by a driving unit (not shown).
【００５１】上記のように構成してあると、フォトマス
ク５０８がフォトマスク５０７の複製である場合、ハー
フミラー５１５で重ね合わされた光は、前述した特定の
偏光方向を持つ直線偏光になるはずである。しかし、複
製した方のフォトマスク５０８に、複製で生じた欠陥が
存在する場合、同期して移動する支持台５０９，５１０
が移動して、その欠陥が光路中に来たとき、直線偏光５
１４は直線偏光５１３との位相差が２ｎπ（ｎは整数）
ではなくなる。すなわち、ハーフミラー５１５で重ね合
わされる光は、直線偏光ではなくなり、楕円偏光とな
る。With the above structure, when the photomask 508 is a duplicate of the photomask 507, the light superposed by the half mirror 515 should be linearly polarized light having the specific polarization direction described above. is there. However, when the duplicated photomask 508 has a defect caused by duplication, the support bases 509 and 510 that move in synchronization with each other.
Is moved and the defect is in the optical path, linearly polarized light 5
14 has a phase difference of 2nπ with the linearly polarized light 513 (n is an integer)
Not be. That is, the light superimposed on the half mirror 515 is not linearly polarized light but elliptically polarized light.
【００５２】一方、前述の特定の偏光方向を持つ直線偏
光の偏光方向と同一の角度に直線偏光子５１６の角度を
設定しておけば、入射する光が楕円偏光となれば光強度
検出器５１７で検出する光強度が変化する。したがっ
て、光強度検出器５１７の検出する光強度が変化するこ
とにより、フォトマスク５０７とフォトマスク５０８と
の違い、すなわちフォトマスク５０８の欠陥が検出でき
る。On the other hand, if the angle of the linear polarizer 516 is set to the same angle as the polarization direction of the linearly polarized light having the above-mentioned specific polarization direction, if the incident light becomes the elliptically polarized light, the light intensity detector 517. The light intensity detected by changes. Therefore, by changing the light intensity detected by the light intensity detector 517, the difference between the photomask 507 and the photomask 508, that is, the defect of the photomask 508 can be detected.
【００５３】ところで、前述実施例では、光強度検出器
の手前に配置した直線偏光子を回転させながら、光強度
を測定していたが、これに限るものではな。図６は、重
ね合わされて生じる偏光の偏光状態を、複数の光強度検
出器で観察するようにした光学測定装置の構成を示す構
成図である。同図において、６０１は重ね合わされて生
じた偏光であり、例えば、実施例３で示す図４の偏光４
０８ｂと同様の光である。By the way, in the above embodiment, the light intensity was measured while rotating the linear polarizer arranged in front of the light intensity detector, but the invention is not limited to this. FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of an optical measuring device in which the polarization states of polarized light generated by superposition are observed by a plurality of light intensity detectors. In the figure, reference numeral 601 denotes polarized light generated by overlapping, and for example, the polarized light 4 of FIG.
It is the same light as 08b.
【００５４】また、６１１は偏光６０１が最初に入射す
る１番目のビームスプリッタ、６１２は２番目のビーム
スプリッタ、６１３は３番目のビームスプリッタ、６１
４はｎ−１番目のビームスプリッタ、６１５は全反射ミ
ラーである。１番目のビームスプリッタ６１１では、入
射する光のうちｎ分の１の強度を透過して直進させ、残
りは反射してその方向を９０度曲げる。２番目のビーム
スプリッタ６１２は、入射する光のうち１／（ｎ−１）
の強度を反射してその方向を９０度曲げ、残りは透過し
て直進させる。３番目のビームスプリッタ６１３は、入
射する光のうち１／（ｎ−２）の強度を反射してその方
向を９０度曲げ、残りは透過して直進させる。ｎ−１番
目のビームスプリッタ６１４は、入射する光のうち１／
（１＋１）の強度、すなわち半分を反射してその方向を
９０度曲げ、残りは透過して直進させる。Further, 611 is the first beam splitter on which the polarized light 601 is first incident, 612 is the second beam splitter, 613 is the third beam splitter, and 61.
Reference numeral 4 is an n-1th beam splitter, and 615 is a total reflection mirror. In the first beam splitter 611, the intensity of 1 / n of the incident light is transmitted to travel straight, and the rest is reflected to bend its direction by 90 degrees. The second beam splitter 612 receives 1 / (n-1) of the incident light.
The intensity of is reflected, the direction is bent 90 degrees, and the rest is transmitted and goes straight. The third beam splitter 613 reflects the intensity of 1 / (n−2) of the incident light, bends the direction thereof by 90 degrees, and transmits the rest through a straight line. The (n−1) th beam splitter 614 receives 1 / n of the incident light.
The intensity of (1 + 1), that is, half is reflected, the direction is bent 90 degrees, and the rest is transmitted and goes straight.
【００５５】そして、６２１〜６２５はそれぞれ、ビー
ムスプリッタ６１１〜６１４，全反射ミラー６１５を反
射した光を受ける直線偏光子，６３１〜６３５はそれぞ
れ直線偏光子６２１〜６２５を通過した光を受けその強
度を測定する光強度検出器である。直線偏光子６２２は
直線偏光子６２１とその偏光方向が３６０／ｎ度ずれて
いる。同様に、直線偏光子６２３は直線偏光子６２１と
その偏光方向が（３６０／ｎ）×２度ずれ、直線偏光子
６２４は直線偏光子直線偏光子６２１とその偏光方向が
（３６０／ｎ）×（ｎ−２）度ずれている。そして、直
線偏光子６１５は直線偏光子直線偏光子６２１とその偏
光方向が（３６０／ｎ）×（ｎ−１）度、すなわち逆方
向より見ると３６０／ｎ度ずれている。Reference numerals 621 to 625 denote linear polarizers that receive the light reflected by the beam splitters 611 to 614 and total reflection mirror 615, and reference numerals 631 to 635 each receive the light that has passed through the linear polarizers 621 to 625. Is a light intensity detector for measuring. The linear polarizer 622 and the linear polarizer 621 have a polarization direction shifted by 360 / n degrees. Similarly, the linear polarizer 623 and the polarization direction of the linear polarizer 621 are shifted from each other by (360 / n) × 2 degrees, and the linear polarizer 624 is the linear polarizer 621 and the polarization direction thereof is (360 / n) ×. There is a (n-2) degree shift. The linear polarizer 615 and the linear polarizer 621 are deviated from the linear polarizer 621 by (360 / n) × (n−1) degrees, that is, 360 / n degrees when viewed from the opposite direction.
【００５６】以上に示したように、直線偏光子と光強度
検出器とをｎ組設け、それぞれに入射する光の強度を偏
光６０１のｎ分の１となるように等しくし、そしてｎ個
の直線偏光子をその偏光方向が３６０／ｎ度づつずれる
ように配置しておけば、偏光６０１の偏光状態が、３６
０／ｎ度の精度で瞬時に測定できる。As described above, n sets of linear polarizers and light intensity detectors are provided, the intensity of light incident on each is made equal to 1 / n of the polarized light 601, and n light intensity detectors are provided. If the linear polarizers are arranged such that their polarization directions are shifted by 360 / n degrees, the polarization state of the polarized light 601 will be 36
Instantaneous measurement with an accuracy of 0 / n degrees.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、測定対象の光学部品の各部の透過率と位相変化とが
簡便にかつ正確に測定することができる。また、測定対
象の光学部品の厚さがわかっていれば、測定した振幅透
過率と位相変化量とから、その光学部品の屈折率や吸収
係数、あるいは透過光の消衰係数が求められる。As described above, according to the present invention, the transmittance and phase change of each part of the optical component to be measured can be measured easily and accurately. If the thickness of the optical component to be measured is known, the refractive index and absorption coefficient of the optical component or the extinction coefficient of transmitted light can be obtained from the measured amplitude transmittance and the amount of phase change.
【図１】この発明の１実施例である光学測定装置の構成
を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an optical measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図２】位相が揃った直線偏光を重ね合わせた状態と、
揃っていない直線偏光を重ね合わせた状態とを示す説明
図である。[FIG. 2] A state in which linearly polarized lights whose phases are aligned are overlapped,
It is explanatory drawing which shows the state which overlap | superposed the linearly polarized light which is not aligned.
【図３】この発明の他の実施例である光学測定装置を説
明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an optical measuring device that is another embodiment of the present invention.
【図４】この発明の他の実施例である光学測定装置の構
成を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of an optical measuring device according to another embodiment of the present invention.
【図５】この発明の他の実施例である光学測定装置の構
成を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of an optical measuring device according to another embodiment of the present invention.
【図６】この発明の他の実施例である光学測定装置の構
成を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of an optical measuring device according to another embodiment of the present invention.
【図７】位相シフトマスクの効果を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an effect of a phase shift mask.
１０１ 高圧水銀灯 １０２ 光学系 １０３ フィルタ １０４ １１２ ハーフミラー １０５ １１１ 全反射ミラー １０６ １０７ １１３ 直線偏光子 １０８ フォトマスク １０９ 基板部 １１０ パターン部 １１４ 光強度検出器 101 High Pressure Mercury Lamp 102 Optical System 103 Filter 104 112 Half Mirror 105 111 Total Reflection Mirror 106 107 107 113 Linear Polarizer 108 Photomask 109 Substrate Part 110 Pattern Part 114 Light Intensity Detector
Claims (2)
路を通過させ、 第１の光路には第１の方向に偏光した第１の直線偏光を
出射させ、 第２の光路には前記第１の方向とは異なる第２の方向に
偏光した第２の直線偏光を出射させ、 前記第１と第２の直線偏光の位相差が円周率の整数倍と
なるようにして重ね合わせ、 前記第１の光路と第２の光路の少なくとも一方に測定対
象物を配置し、 重ね合わせた光の偏光状態を測定することを特徴とする
光学測定方法。1. A light is split and passed through different first and second optical paths, and a first linearly polarized light polarized in a first direction is emitted to the first optical path, and a second optical path is emitted. The second linearly polarized light polarized in the second direction different from the first direction is emitted, and the phase difference between the first and second linearly polarized light is superposed such that the phase difference is an integral multiple of the pi. An optical measuring method comprising: arranging an object to be measured in at least one of the first optical path and the second optical path and measuring a polarization state of the superposed light.
路を通過させる分割手段と、 第１の光路に配置され通過する光を偏光して第１の直線
偏光とする第１の偏光手段と、 第２の光路に配置され通過する光を前記第１の直線偏光
とは異なる方向に偏光して第２の直線偏光とする第２の
偏光手段と、 前記第１の直線偏光と第２の直線偏光との少なくとも一
方の位相を変化させる位相調整手段と、 前記第１の直線偏光と第２の直線偏光とを重ね合わせる
光合成手段と、 前記第１の偏光手段もしくは第２の偏光手段の少なくと
も一方と前記光合成手段との間の光路中に測定対象物を
配置する配置手段と、 前記光合成手段により重ね合わされた光の偏光状態を測
定する測定手段とを備えたことを特徴とする光学測定装
置。2. Splitting means for splitting light to pass through different first and second optical paths, and first polarized light arranged in the first optical path to polarize the passing light to become first linearly polarized light. Means for polarizing light passing through the second optical path in a direction different from that of the first linearly polarized light to form second linearly polarized light, the first linearly polarized light and the second linearly polarized light Phase adjusting means for changing the phase of at least one of the two linearly polarized lights, a light combining means for superimposing the first linearly polarized light and the second linearly polarized light, and the first polarizing means or the second polarizing means. At least one of the arrangement means and an arrangement means for arranging an object to be measured in an optical path between the light combining means, and a measuring means for measuring the polarization state of the light superposed by the light combining means. measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35145692A JPH06174550A (en) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Method and apparatus for optical measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35145692A JPH06174550A (en) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Method and apparatus for optical measurement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174550A true JPH06174550A (en) | 1994-06-24 |
Family
ID=18417411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35145692A Pending JPH06174550A (en) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Method and apparatus for optical measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174550A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015227871A (en) * | 2014-05-15 | 2015-12-17 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションＮｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | Atomic sensor system |
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| CN114062384A (en) * | 2021-10-27 | 2022-02-18 | 复旦大学 | Method and device for detecting mask plate defects |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP35145692A patent/JPH06174550A/en active Pending
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| CN114062384B (en) * | 2021-10-27 | 2024-05-24 | 复旦大学 | Method and device for detecting mask defects |
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