(57)【要約】【課題】大型のフォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質を向上させる。【解決手段】レーザ発振器１１６から出射されたレーザ光は、ハーフミラー１１８により測定光と参照光に分離され、スキャナミラー１２０ａにより測定光のフォトマスク１０２への照射位置が調整され、スキャナミラー１２０ｂにより参照光のフォトマスク１０２への照射位置が調整される。その後、測定光と参照光は、ハーフミラー１２１により重ねられ、対物レンズ１２４によりフォトマスク１０２の表面に集光する。フォトマスク１０２を透過した測定光と参照光は、第２の対物レンズ１２５を透過し、干渉膜観察光学系１２６の撮像面において干渉縞を生成する。制御部１２８は、干渉縞観察光学系１２６により撮影された干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅を測定する。本発明は、例えば、レーザリペア装置に適用できる。【選択図】図１
2014199361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相シフトマスクが形成されたフォトマスクの検査を行う検査装置において、
レーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ光を測定光と参照光に分離する分離器と、
前記分離器で分離された前記測定光の前記フォトマスクのマスク部分への照射位置を調整する第１のスキャナと、
前記分離器で分離された前記参照光の前記フォトマスクのマスクのない光を透過する部分への照射位置を調整する第２のスキャナと、
前記第１のスキャナから出射された前記測定光と、前記第２のスキャナから出射された前記参照光を重ねる統合器と、
前記統合器で重ねられた前記測定光及び前記参照光を前記フォトマスクの表面に集光させる第１の対物レンズと、
前記フォトマスクを透過した前記測定光及び前記参照光をコリメートする第２の対物レンズと、
前記第２の対物レンズを透過した前記測定光及び前記参照光が重なる領域に生じる干渉縞の像を撮影するカメラと、
前記カメラで撮影された前記干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅を測定する測定手段と
を備える検査装置。
【請求項２】
位相シフトマスクが形成されたフォトマスクの加工を行うレーザ加工装置において、
レーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ光を測定光と参照光に分離する分離器と、
前記分離器で分離された前記測定光の前記フォトマスクのマスク部分への照射位置を調整する第１のスキャナと、
前記分離器で分離された前記参照光の前記フォトマスクのマスクのない光を透過する部分への照射位置を調整する第２のスキャナと、
前記第１のスキャナから出射された前記測定光と、前記第２のスキャナから出射された前記参照光を重ねる統合器と、
前記統合器で重ねられた前記測定光及び前記参照光を前記フォトマスクの表面に集光させる第１の対物レンズと、
前記フォトマスクを透過した前記測定光及び前記参照光をコリメートする第２の対物レンズと、
前記第２の対物レンズを透過した前記測定光及び前記参照光が重なる領域に生じる干渉縞の像を撮影するカメラと、
前記カメラで撮影された前記干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記特徴点の位置及び明るさから、レーザ加工の結果が正常であるか否かを判定するための目標値を設定する目標設定手段と、
前記目標設定手段により設定された前記目標値に基づいて、前記フォトマスクの加工対象部分の加工条件を設定する加工条件設定手段と、
前記加工条件設定手段で設定された前記加工条件に基づいて、レーザ加工を制御する加工制御手段と、
前記加工制御手段により制御され、前記加工対象部分を加工する加工用レーザ発振器と
を備えるレーザ加工装置。
【請求項３】
前記目標設定手段は、前記フォトマスクの第１の透過部分を透過した前記測定光と前記第１の透過部分から所定の距離だけ離れた前記フォトマスクの第２の透過部分を透過した前記参照光とによる第１の干渉縞の第１の特徴点と、前記位相シフタパータンの非欠陥部分を透過した前記測定光と前記非欠陥部分から前記所定の距離だけ離れた前記フォトマスクの第３の透過部分を透過した前記参照光とによる第２の干渉縞の第２の特徴点との間の第１の距離に基づいて、前記位相シフタパータンの修正部分を透過した前記測定光と前記修正部分から前記所定の距離だけ離れた前記フォトマスクの第４の透過部分を透過した前記参照光とによる第３の干渉縞の第３の特徴点と前記第１の特徴点との間の第２の距離の目標値であって、前記修正部分の位相シフト量が正常であるか否かを判定するための目標値である第１の目標値を設定する
請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記目標設定手段は、前記第１の干渉縞の明るさの振幅である第１の振幅に対する前記第２の干渉縞の明るさの振幅である第２の振幅の第１の比率に基づいて、前記第１の振幅に対する前記第３の干渉縞の明るさの振幅である第３の振幅の第２の比率の目標値であって、前記修正部分の透過率が正常であるか否かを判定するための目標値である第２の目標値をさらに設定する
請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記加工判定手段は、前記第２の距離の測定結果と前記第１の目標値を比較し、前記第２の比率の測定結果と前記第２の目標値を比較することにより、前記修正部分の加工が完了したか否かを判定する
請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記加工条件設定手段は、前記第１の目標値及び前記第２の目標値に基づいて、前記修正部分の加工条件を設定する
請求項４又は５に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記測定光と前記参照光との間の位相差を発生させる位相差発生手段を
さらに備え、
前記測定手段は、複数の異なる位相差で前記第１の干渉縞の前記第１の特徴点の位置を測定し、
前記目標設定手段は、各位相差における前記第１の距離の測定結果に基づいて、前記第１の目標値を補正する
請求項３乃至６のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置及びレーザ加工装置に関し、特に、位相シフトマスクが形成されたフォトマスクの加工又は検査を行う場合に用いて好適な検査装置及びレーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の位相シフト量を測定し、位相シフト量の修正が完了したか否かを判定することができるレーザリペア装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、特許文献１に記載の発明では、１つのレーザ光源から出射されたレーザ光が位相検出用レーザ光と参照ビームに分離され、位相検出用レーザ光は、位相シフトマスクの修正部分を透過し、参照ビームは、フォトマスクの外を通過する。そして、修正部分を透過した位相検出用レーザ光と参照ビームを合成した合成ビームの明るさに基づいて、修正部分の位相シフト量が正常であるか否かが判定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０６２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、参照ビームがフォトマスクの外を通過する構成であるため、フラットパネルディスプレイ等に用いる大型のフォトマスクへの適用が困難である。また、修正部分を透過した位相検出用レーザ光と参照ビームを合成した合成ビームの明るさに基づいて、修正部分の位相シフト量が正常であるか否かが判定されるため、加工により修正部分の透過率が変化した場合、誤判定が発生するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、大型のフォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質を向上させるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面の検査装置は、位相シフトマスクが形成されたフォトマスクの検査を行う検査装置において、レーザ光を出力するレーザ発振器と、レーザ光を測定光と参照光に分離する分離器と、分離器で分離された測定光のフォトマスクのマスク部分への照射位置を調整する第１のスキャナと、分離器で分離された参照光のフォトマスクのマスクのない光を透過する部分への照射位置を調整する第２のスキャナと、第１のスキャナから出射された測定光と、第２のスキャナから出射された参照光を重ねる統合器と、統合器で重ねられた測定光及び参照光をフォトマスクの表面に集光させる第１の対物レンズと、フォトマスクを透過した測定光及び参照光をコリメートする第２の対物レンズと、第２の対物レンズを透過した測定光及び参照光が重なる領域に生じる干渉縞の像を撮影するカメラと、カメラで撮影された干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅を測定する測定手段とを備える。
【０００８】
本発明の第１の側面の検査装置においては、レーザ光が出力され、レーザ光が測定光と参照光に分離され、分離された測定光のフォトマスクのマスク部分への照射位置が調整され、分離された参照光のフォトマスクのマスクのない光を透過する部分への照射位置が調整され、測定光と参照光が重ねられ、統合された測定光及び参照光がフォトマスクの表面に集光され、フォトマスクを透過した測定光及び参照光がコリメートされ、測定光及び参照光が重なる領域に生じる干渉縞の像が撮影され、撮影された干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅が測定される。
【０００９】
従って、例えば、測定光及び参照光により生じる干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅の測定結果を用いて、位相シフト量、透過率の判定を行うことにより、フォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質を向上させることができる。また、参照光をフォトマスクの外を通過させる必要がないため、大型のフォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質を向上させることができる。
【００１０】
この分離器、統合器は、例えば、ハーフミラー、プリズム等により構成される。この第１のスキャナ、第２のスキャナは、例えば、スキャナミラー、ガルバノミラー、デジタルミラーデバイスにより構成される。このカメラは、例えば、CCDカメラ、CMOSカメラ等、撮像して画像をデジタルデータにできるカメラにより構成される。この測定手段は、例えば、CPU（Central Processing Unit）等の演算装置により構成される。
【００１１】
本発明の第２の側面のレーザ加工装置は、位相シフトマスクが形成されたフォトマスクの加工を行うレーザ加工装置において、レーザ光を出力するレーザ発振器と、レーザ光を測定光と参照光に分離する分離器と、分離器で分離された測定光のフォトマスクのマスク部分への照射位置を調整する第１のスキャナと、分離器で分離された参照光のフォトマスクのマスクのない光を透過する部分への照射位置を調整する第２のスキャナと、第１のスキャナから出射された測定光と、第２のスキャナから出射された参照光を重ねる統合器と、統合器で重ねられた測定光及び参照光をフォトマスクの表面に集光させる第１の対物レンズと、フォトマスクを透過した測定光及び参照光をコリメートする第２の対物レンズと、第２の対物レンズを透過した測定光及び参照光が重なる領域に生じる干渉縞の像を撮影するカメラと、カメラで撮影された干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅を測定する測定手段と、測定手段により測定された特徴点の位置及び明るさから、レーザ加工の結果が正常であるか否かを判定するための目標値を設定する目標設定手段と、目標設定手段により設定された目標値に基づいて、フォトマスクの加工対象部分の加工条件を設定する加工条件設定手段と、加工条件設定手段で設定された加工条件に基づいて、レーザ加工を制御する加工制御手段と、加工制御手段により制御され、加工対象部分を加工する加工用レーザ発振器とを備える。
【００１２】
本発明の第２の側面のレーザ加工装置においては、レーザ光が出力され、レーザ光が測定光と参照光に分離され、分離された測定光のフォトマスクのマスク部分への照射位置が調整され、分離された参照光のフォトマスクのマスクのない光を透過する部分への照射位置が調整され、測定光と参照光が重ねられ、重ねられた測定光及び参照光がフォトマスクの表面に集光され、フォトマスクを透過した測定光及び参照光がコリメートされ、測定光及び参照光が重なる領域に生じる干渉縞の像が撮影され、撮影された干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅が測定され、測定された特徴点の位置及び明るさから、レーザ加工の結果が正常であるか否かを判定するための目標値が設定され、設定された目標値に基づいて、フォトマスクの加工対象部分の加工条件が設定され、設定された加工条件に基づいて、レーザ加工が制御され、加工対象部分が加工される。
【００１３】
従って、例えば、測定光及び参照光により生じる干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅の測定結果を用いて、位相シフト量、透過率の判定を行うことにより、フォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質を向上させることができる。また、参照光をフォトマスクの外を通過させる必要がないため、大型のフォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質を向上させることができる。
【００１４】
この分離器、統合器は、例えば、ハーフミラー、プリズム等により構成される。この第１のスキャナ、第２のスキャナは、例えば、スキャナミラー、ガルバノミラー、デジタルミラーデバイスにより構成される。このカメラは、例えば、CCDカメラ、CMOSカメラ等、撮像して画像をデジタルデータにできるカメラにより構成される。この測定手段、目標設定手段、加工条件設定手段、加工制御手段は、例えば、CPU（Central Processing Unit）等の演算装置により構成される。
【００１５】
この目標設定手段には、フォトマスクの第１の透過部分を透過した測定光と第１の透過部分から所定の距離だけ離れたフォトマスクの第２の透過部分を透過した参照光とによる第１の干渉縞の第１の特徴点と、位相シフタパータンの非欠陥部分を透過した測定光と非欠陥部分から所定の距離だけ離れたフォトマスクの第３の透過部分を透過した参照光とによる第２の干渉縞の第２の特徴点との間の第１の距離に基づいて、位相シフタパータンの修正部分を透過した測定光と修正部分から所定の距離だけ離れたフォトマスクの第４の透過部分を透過した参照光とによる第３の干渉縞の第３の特徴点と第１の特徴点との間の第２の距離の目標値であって、修正部分の位相シフト量が正常であるか否かを判定するための目標値である第１の目標値を設定させることができる。
【００１６】
これにより、位相シフトマスクの修正部分の位相シフト量を正確に調整することができる。
【００１７】
この目標設定手段には、第１の干渉縞の明るさの振幅である第１の振幅に対する第２の干渉縞の明るさの振幅である第２の振幅の第１の比率に基づいて、第１の振幅に対する第３の干渉縞の明るさの振幅である第３の振幅の第２の比率の目標値であって、修正部分の透過率が正常であるか否かを判定するための目標値である第２の目標値をさらに設定させることができる。
【００１８】
これにより、位相シフトマスクの修正部分の透過率を正確に調整することができる。
【００１９】
この加工判定手段には、第２の距離の測定結果と第１の目標値を比較し、第２の比率の測定結果と第２の目標値を比較することにより、修正部分の加工が完了したか否かを判定させることができる。
【００２０】
これにより、位相シフトマスクの修正部分の加工完了の判定をより正確に行うことができる。
【００２１】
この加工条件設定手段には、第１の目標値及び第２の目標値に基づいて、修正部分の加工条件を設定させることができる。
【００２２】
これにより、位相シフトマスクの修正部分の加工品質を向上させることができる。
【００２３】
このレーザ加工装置には、測定光と参照光との間の位相差を発生させる位相差発生手段をさらに設け、この測定手段には、複数の異なる位相差で第１の干渉縞の第１の特徴点の位置を測定させ、この目標設定手段には、各位相差における第１の距離の測定結果に基づいて、第１の目標値を補正させることができる。
【００２４】
従って、フォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質をより向上させることができる。
【００２５】
この位相差発生手段は、例えば、位相変調器、光路差補正板等により構成される。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の第１の側面又は第２の側面によれば、フォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質が向上する。特に、本発明の第１の側面又は第２の側面によれば、大型のフォトマスクの位相シフトマスクの修正部分の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用したレーザリペア装置の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】レーザリペア装置のレンズ系の構成例を示す図である。
【図３】レーザリペア装置の制御部の機能の構成例を示すブロック図である。
【図４】レーザリペア装置により実行されるフォトマスク修正処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】測定光と参照光の照射位置の例を示す図である。
【図６】干渉縞の明るさの特性について説明するための図である。
【図７】干渉縞の明るさの特性について説明するための図である。
【図８】干渉縞の明るさの特性について説明するための図である。
【図９】測定光と参照光の照射位置の例を示す図である。
【図１０】本発明を適用したレーザリペア装置の第２の実施の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．変形例
【００２９】
＜１．第１の実施の形態＞
［レーザリペア装置の構成例］
図１は、本発明を適用したレーザリペア装置の第１の実施の形態を示している。
【００３０】
レーザリペア装置１０１は、レーザ光を用いて対象となるワークのパターン等の欠陥部分の修正を行う装置である。例えば、レーザリペア装置１０１は、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの欠陥部分の修正を行う。
【００３１】
なお、レーザリペア装置１０１の加工方法には、任意の方法を採用することができる。例えば、レーザ誘起プラズマを用いたZAPPING加工や、レーザCVD（Chemical Vapor Deposition）法を用いたCVD加工等の方法を採用することができる。また、複数の加工方法を採用し、目的に応じて適切な方法を選択できるようにしてもよい。
【００３２】
さらに、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの方式は、特に限定されるものではなく、例えば、ハーフトーン型やレベンソン型等の方式を採用することができる。
【００３３】
レーザリペア装置１０１は、加工用レーザ光学系１１１、ミラー１１２、落射照明像観察光学系１１３、レンズ１１４、ハーフミラー１１５、レーザ発振器１１６、エキスパンダ１１７、ハーフミラー１１８、位相差発生部１１９ａ，１１９ｂ、スキャナミラー１２０ａ，１２０ｂ、ハーフミラー１２１、レンズ系１２２、ハーフミラー１２３、対物レンズ（第１の対物レンズ）１２４、第２の対物レンズ１２５、干渉縞観察光学系１２６、透過照明光学系１２７、及び、制御部１２８を含むように構成される。
【００３４】
なお、ハーフミラー１２３は、図示せぬ着脱機構により、レーザ光の光路に挿入したり、光路から外したりすることができる。また、干渉縞観察光学系１２６と透過照明光学系１２７は、図示せぬ切替機構により入れ替えることができる。
【００３５】
フォトマスク１０２の加工を行う場合、ハーフミラー１２３が光路から外される。そして、加工用レーザ光学系１１１から出射された加工用レーザ光は、ミラー１１２及びハーフミラー１１５により、対物レンズ１２４に入射し、対物レンズ１２４を介して、フォトマスク１０２に照射される。そして、この加工用レーザ光を用いて、所定の加工方法によりフォトマスク１０２の加工が行われる。なお、加工方法によって、レーザ光の種類を切り替えるようにしてもよい。
【００３６】
また、ユーザは、落射照明像観察光学系１１３を用いて、フォトマスク１０２の加工部分等を観察することができる。例えば、落射照明像観察光学系１１３は、カメラ又は接眼レンズ、及び、照明等を備えており、落射照明像観察光学系１１３から発せられた落射照明光が、レンズ１１４、ハーフミラー１１５、及び、対物レンズ１２４を介して、フォトマスク１０２に照射される。そして、ユーザは、落射照明像観察光学系１１３に備えられているカメラ又は接眼レンズ等を介して、落射照明光が照射されたフォトマスク１０２を観察することができる。
【００３７】
さらに、ユーザは、透過照明光学系１２７を用いて、フォトマスク１０２の加工部分等を観察することができる。例えば、透過照明光学系１２７は、照明等を備えており、透過照明光学系１２７から発せられた透過照明光が、第２の対物レンズ１２５を介して、フォトマスク１０２に照射される。そして、フォトマスク１０２を透過した透過照明光は、対物レンズ１２４、ハーフミラー１１５、及び、レンズ１１４を介して、落射照明像観察光学系１１３に入射し、透過照明光による像が観察される。
【００３８】
また、レーザリペア装置１０１では、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの位相シフト量及び透過率の検査を行うことができる。この検査を行う場合、ハーフミラー１２３は、光路上に挿入される。そして、レーザ発振器１１６から出射されたレーザ光は、エキスパンダ１１７によりビーム径が拡大され、平行光となった後、ハーフミラー１２１により、位相差発生部１１９ａの方に直進するレーザ光（以下、測定光と称する）と、位相差発生部１１９ｂの方向に反射されるレーザ光（以下、参照光と称する）に分離される。
【００３９】
測定光は、位相差発生部１１９ａにより位相が調整され、スキャナミラー１２０ａによりハーフミラー１２１の方向に反射される。参照光は、位相差発生部１１９ｂにより位相が調整され、スキャナミラー１２０ｂによりハーフミラー１２１の方向に反射される。
【００４０】
そして、スキャナミラー１２０ａの角度を調整することにより、測定光のフォトマスク１０２の表面への照射位置が調整され、スキャナミラー１２０ｂの角度を調整することにより、参照光のフォトマスク１０２の表面への照射位置が調整される。また、位相差発生部１１９ａ及び位相差発生部１１９ｂにより、測定光と参照光の間の位相差が調整される。
【００４１】
その後、スキャナミラー１２０ａ及びスキャナミラー１２０ｂをそれぞれ出射した測定光と参照光は、ハーフミラー１２１により重ねられ（光路が略同じになるように統合され）、レンズ系１２２を透過し、ハーフミラー１２３により対物レンズ１２４の方向に反射される。そして、測定光と参照光は、対物レンズ１２４の入射側焦点を通過し、対物レンズ１２４によりフォトマスク１０２の表面に集光される。このとき、スキャナミラー１２０ａ，１２０ｂにより、測定光と参照光がフォトマスク１０２の表面の異なる位置に照射（結像）されるように調整される。その後、測定光と参照光は、フォトマスク１０２を透過し、第２の対物レンズ１２５に入射する。第２の対物レンズ１２５は、その焦平面がフォトマスク１０２の表面（フォトマスク１０２の対物レンズ１２４側の面）と一致するように設置されている。従って、測定光及び参照光は、第２の対物レンズ１２５によりコリメートされ（平行光となり）、干渉縞観察光学系１２６に入射する。
【００４２】
干渉縞観察光学系１２６は、撮影手段（例えば、カメラ）等により構成され、後述するように、干渉縞観察光学系１２６の撮像面において、平行光となった測定光と参照光が重なる領域に干渉縞が生じる。干渉縞観察光学系１２６は、その干渉縞の像を撮影し、得られた画像（以下、干渉縞画像と称する）を制御部１２８に供給する。
【００４３】
制御部１２８は、例えば、コンピュータ、制御装置、又は、CPU（Central Processing Unit）等のプロセッサにより構成される。制御部１２８は、後述するように、干渉縞画像に基づいて、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの欠陥部分等の修正対象となる部分（以下、修正部分と称する）の加工条件を設定し、設定した加工条件に従って、修正部分の修正を行うように、加工用レーザ光学系１１１等を制御する。また、制御部１２８は、干渉縞画像に基づいて、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの修正部分の位相シフト量及び透過率が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【００４４】
このようにして、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの修正部分の位相シフト量及び透過率の検査が行われる。
【００４５】
なお、ユーザは、落射照明像観察光学系１１３を用いて、測定光及び参照光のフォトマスク１０２への照射位置を観察することができる。
【００４６】
［レンズ系１２２の構成例］
図２は、レンズ系１２２の構成例を示している。レンズ系１２２は、集光レンズ１５１ａ，１５１ｂ、及び、レンズ系１５２により構成される。
【００４７】
集光レンズ１５１ａは、ハーフミラー１１８とスキャナミラー１２０ａの間に配置され、測定光をレンズ系１５２の入射側焦平面上に集光させる。なお、集光レンズ１５１ａは、位相差発生部１１９ａの前又は後ろのいずれに配置してもよい。
【００４８】
集光レンズ１５１ｂは、ハーフミラー１１８とスキャナミラー１２０ｂの間に配置され、参照光をレンズ系１５２の入射側焦平面上に集光させる。なお、集光レンズ１５１ｂは、位相差発生部１１９ｂの前又は後ろのいずれに配置してもよい。
【００４９】
レンズ系１５２は、ハーフミラー１２１とハーフミラー１２３（図２では不図示）の間に配置され、測定光及び参照光を、対物レンズ１２４の入射側焦点若しくは入射瞳の中心、又は、両者の少なくとも一方の近傍を通過させる。
【００５０】
ここで、フォトマスク１０２の表面において参照光を距離ｄだけ移動させるのに必要なスキャナミラー１２０ｂの角度θについて検討する。スキャナミラー１２０ａの出射面又はスキャナミラー１２０ｂの出射面とレンズ系１５２との間の距離をｓ、レンズ系１５２と対物レンズ１２４の入射側焦点若しくは入射瞳の中心、又は、両者の少なくとも一方の近傍に位置する参照光と測定光の通過点との間の距離をｓ’、集光レンズ１５１ｂの焦点をｆ１、レンズ系１５２の焦点をｆ、及び、対物レンズ１２４の焦点をｆ０とすると、次式（１）乃至（３）が成り立つ。
【００５１】
１／ｓ＋１／ｓ’＝１／ｆ  ・・・（１）
θ’＝（ｓ／ｓ’）×θ  ・・・（２）
ｄ＝ｆ０×θ’  ・・・（３）
【００５２】
また、フォトマスク１０２の表面において参照光を距離ｄだけ移動させるのに必要なスキャナミラー１２０ｂの角度θは、次式（４）で表される。
【００５３】
θ＝ｄ／（（ｓ／ｓ’）×ｆ０）  ・・・（４）
【００５４】
そして、上述したように、測定光及び参照光を、スキャナミラー１２０ａ又はスキャナミラー１２０ｂの出射点と、対物レンズ１２４の入射側焦点若しくは入射瞳の中心、又は、両者の少なくとも一方の近傍を通過させることにより、角度θにより生じる測定光と参照光の光路差を低減することができる。また、測定光及び参照光を入射側焦点若しくはその近傍を通過させる場合、測定光と参照光の光軸が、フォトマスク１０２の表面に対して略垂直になる。
【００５５】
さらに、距離ｓ、ｓ’を長くしても、測定光及び参照光が、対物レンズ１２４の入射瞳近傍に入射するため、ケラレによる光損失を低減でき、角度θ、すなわち、移動距離ｄの可動範囲を大きくすることができる。
【００５６】
なお、フォトマスク１０２の表面で測定光及び参照光のスポットを微小にするためには、上述したとおり集光レンズ１５１ａ又は集光レンズ１５１ｂにより、レンズ系１５２の入射側の焦平面又はその近傍で測定光及び参照光を集光させればよい。なお、この場合、対物レンズ１２４の入射瞳径をＡ、集光レンズ１５１ａ及び集光レンズ１５１ｂの入射ビーム径をａとすると、次式（５）のように設定することが望ましい。
【００５７】
Ａ≒ａ×ｆ／ｆ１  ・・・（５）
【００５８】
なお、レンズ系１２２は必ずしも設ける必要はなく、省略することも可能である。
【００５９】
［制御部１２８の構成例］
図３は、制御部１２８の機能の構成例を示すブロック図である。制御部１２８は、測定部１７１、目標設定部１７２、加工条件設定部１７３、加工制御部１７４、及び、加工判定部１７５を含むように構成される。
【００６０】
測定部１７１は、干渉縞観察光学系１２６から供給される干渉縞画像に写っている干渉縞に関するパラメータを測定する。ここで、干渉縞に関するパラメータとは、例えば、干渉縞の特徴点の位置、明るさの振幅等である。測定部１７１は、目標設定部１７２、加工条件設定部１７３、及び、加工判定部１７５に測定結果を供給する。
【００６１】
目標設定部１７２は、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの修正部分の位相シフト量及び透過率が正常な範囲内であるか否かを判定するための干渉縞のパラメータの目標値を設定する。目標設定部１７２は、設定した目標値を加工条件設定部１７３及び加工判定部１７５に供給する。
【００６２】
加工条件設定部１７３は、目標設定部１７２により設定された干渉縞のパラメータの目標値に基づいて、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの修正部分の加工条件を設定する。加工条件設定部１７３は、設定した加工条件を加工制御部１７４に供給する。
【００６３】
加工制御部１７４は、加工条件設定部１７３により設定された加工条件に基づいて、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの修正部分を加工するように、加工用レーザ光学系１１１等を制御する。また、加工制御部１７４は、加工の進捗状況等を測定部１７１及び加工判定部１７５に通知する。
【００６４】
加工判定部１７５は、測定部１７１により測定された干渉縞のパラメータの測定結果を、目標設定部１７２により設定された目標値と比較することにより、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの修正部分の加工が完了したか否かを判定する。加工判定部１７５は、判定結果を目標設定部１７２及び加工制御部１７４に通知する。
【００６５】
［フォトマスク修正処理］
次に、図４のフローチャートを参照して、レーザリペア装置１０１により実行されるフォトマスク欠陥修正処理について説明する。
【００６６】
ステップＳ１において、レーザリペア装置１０１は、測定光及び参照光を透過部分を透過させた場合の干渉縞の測定を行う。具体的には、例えば、ユーザは、測定光及び参照光がフォトマスク１０２の透過部分（例えば、ガラス面）を透過するとともに、フォトマスク１０２の表面における両者の間の距離が所定の値ｄになるように、スキャナミラー１２０ａ及びスキャナミラー１２０ｂの傾き、及び、フォトマスク１０２の位置を調整する。そして、干渉縞観察光学系１２６は、その状態で干渉縞観察光学系１２６の撮像面において測定光と参照光により生成される干渉縞（以下、基準干渉縞と称する）の像を撮影し、得られた干渉縞画像を制御部１２８の測定部１７１に供給する。
【００６７】
なお、このとき、フォトマスク１０２の表面への測定光と参照光の照射位置を移動させながら、複数の干渉縞画像を撮影するようにしてもよい。例えば、図５に示されるように、測定光の照射位置を点Ｐｍ１Ａ、Ｐｍ１Ｂ、Ｐｍ１Ｃ、・・・の順に移動させ、参照光の照射位置を点Ｐｒ１Ａ、Ｐｒ１Ｂ、Ｐｒ１Ｃ、・・・の順に移動させながら、各照射位置において干渉縞画像を撮影するようにしてもよい。このとき、測定光と参照光の相対位置は一定に保たれる。従って、両者の間の距離が距離ｄに保たれる。
【００６８】
測定部１７１は、干渉縞画像に写っている基準干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅の測定を行う。なお、干渉縞の特徴点とは、例えば、干渉縞の明るさが最大になる点、明るさが最小になる点、明るさの変化量が最大になる点等である。そして、測定部１７１は、基準干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅の測定結果を、目標設定部１７２、加工条件設定部１７３及び加工判定部１７５に供給する。なお、複数の基準干渉縞を撮影した場合、例えば、基準干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅の平均等を求めるようにしてもよい。
【００６９】
ここで、図６乃至図８を参照して、測定光と参照光による干渉縞の明るさ（干渉縞の光の強度）の特性について説明する。
【００７０】
例えば、図６に示されるように、フォトマスク１０２の表面において、点線で表される測定光の照射点Ｐｍが対物レンズ１２４の光軸上にある場合、測定光の波面は、干渉縞観察光学系１２６の撮像面とほぼ平行になる。一方、図６に示されるように、フォトマスク１０２の表面において、実線で表される参照光の照射点Ｐｒが対物レンズ１２４の光軸（照射点Ｐｍ）から距離ｄだけ離れている場合、参照光の波面は、干渉縞観察光学系１２６の撮像面に対して傾斜する。そして、その傾きθ１は、次式（６）のように近似することができる。
【００７１】
θ１≒ｄ／ｆ１  ・・・（６）
【００７２】
なお、ｆ１は、第２の対物レンズ１２５の焦点距離であり、フォトマスク１０２の表面と第２の対物レンズ１２５の間の距離と等しい。
【００７３】
そして、干渉縞観察光学系１２６の撮像面において、フォトマスク１０２上の照射位置Ｐｍと照射位置Ｐｒとを結ぶ方向と平行な方向をｘ軸方向とし、ｘ＝０の位置において、測定光と参照光の位相差がδの場合、干渉縞観察光学系１２６の撮像面における測定光と参照光による干渉縞の明るさは、次式（７）により定義されるｙに比例する。
【００７４】
ｙ＝１＋τ２＋２τ・ｃｏｓ（（２π・ｄ／（λ・ｆ1））×ｘ＋δ）  ・・・（７）
【００７５】
なお、τは、参照光に対する測定光の振幅比であり、λは、測定光と参照光の波長である。
【００７６】
図７は、測定光及び参照光が図６に示される光路を通り、測定光と参照光の振幅が一致し（τ＝１）、ｘ＝０の位置において測定光と参照光の位相が一致する場合に、距離ｄを変化させたときの、干渉縞観察光学系１２６の撮像面における干渉縞の明るさ（干渉縞の光の強度）の変化の例を示すグラフである。横軸は、干渉縞観察光学系１２６のｘ軸方向の位置を示しており、縦軸は、干渉縞（の画像）の明るさを示している。また、曲線２０１は、ｄ＝５μｍの場合の干渉縞の明るさを示し、曲線２０２は、ｄ＝１０μｍの場合の干渉縞の明るさを示し、曲線２０３は、ｄ＝１５μｍの場合の干渉縞の明るさを示し、曲線２０４は、ｄ＝２０μｍの場合の干渉縞の明るさを示している。
【００７７】
この例に示されるように、フォトマスク１０２の表面での測定光と参照光との間の距離ｄが大きくなるほど、干渉縞の間隔は狭くなり、距離ｄが小さくなるほど、干渉縞の間隔は広くなる。
【００７８】
図８は、測定光と参照光の振幅比τ、及び、ｘ＝０の位置における測定光と参照光の位相差δを変化させた場合の、干渉縞観察光学系１２６の撮像面における干渉縞の明るさ（干渉縞の光の強度）の変化の例を示すグラフである。なお、このグラフは、上述した図６の例とは異なり、フォトマスク１０２の表面において、測定光の照射点Ｐｍ及び参照光の照射点Ｐｒが、ともに対物レンズ１２４の光路上にない場合の干渉縞の明るさの変化の例を示している。
【００７９】
また、横軸は、干渉縞観察光学系１２６のｘ軸方向の位置を示しており、縦軸は、干渉縞（の画像）の明るさを示している。さらに、曲線２１１は、振幅比τ＝１、位相差δ＝０の場合の干渉縞の明るさを示し、曲線２１２は、振幅比τ＝０．７、位相差δ＝π／２の場合の干渉縞の明るさを示し、曲線２１３は、振幅比τ＝０．５、位相差δ＝πの場合の干渉縞の明るさを示している。
【００８０】
この例に示されるように、測定光と参照光の位相差δの変化に伴い、干渉縞の特徴点の位置が変化する。換言すれば、干渉縞が移動する。そして、干渉縞の特徴点の位置の変化量（２つの干渉縞の間の距離）は、測定光と参照光の位相差δの変化量に比例する。なお、測定光と参照光の位相差の変化量を算出するには、干渉縞の特徴点の位置の変化量を干渉縞の特徴点の間隔Ｗで除算して、２πを乗算すればよい。
【００８１】
また、測定光に対するフォトマスク１０２の透過率が変化し、それにより測定光の強度が変化し、参照光に対する測定光の振幅比τが変化すると、干渉縞の明るさの振幅（＝明るさの最大値−最小値）が変化する。より具体的には、干渉縞の明るさの振幅は、振幅比τに比例する。一方、参照光と測定光の振幅比τの２乗は、参照光と測定光の強度比に比例するので、透過率が変化する前の干渉縞の明るさの振幅に対する変化後の干渉縞の明るさの振幅の比の２乗は、透過率の変化比、すなわち透過率変化前の測定光に対するフォトマスク１０２の透過率を基準（＝１）とする相対透過率である。
【００８２】
なお、上述したように、基本的に干渉縞の特徴点の位置と、測定光と参照光の間の位相差δとは比例関係にあるが、レンズの収差等の光学系に起因する波面の歪みがあると、比例関係が成立しなくなる。この場合、例えば、測定光と参照光の位置を固定したまま、位相差発生部１１９ａ及び位相差発生部１１９ｂにより位相差δを０からπ＋αまで変化させて、各位相差δに対する基準干渉縞の特徴点の位置の測定を行うようにしてもよい。そして、測定部１７１が、測定結果に基づいて、位相差δと干渉縞の特徴点の位置との関係を示す補正テーブルを作成し、目標設定部１７２に供給するようにしてもよい。
【００８３】
ステップＳ２において、レーザリペア装置１０１は、測定光をフォトマスク１０２の位相シフトパターンの非欠陥部分を透過させ、参照光を透過部分を透過させた場合の干渉縞の測定を行う。具体的には、例えば、ユーザは、ステップＳ１の処理の場合と測定光と参照光の照射位置が同じになり、かつ、測定光がフォトマスク１０２の位相シフトパターンの非欠陥部分を透過し、参照光がフォトマスク１０２の透過部分を透過するように、スキャナミラー１２０ａ及びスキャナミラー１２０ｂの傾き、及び、フォトマスク１０２の位置を調整する。そして、干渉縞観察光学系１２６は、その状態で干渉縞観察光学系１２６の撮像面において測定光と参照光により生成される干渉縞（以下、非欠陥干渉縞と称する）の像を撮影し、得られた干渉縞画像を制御部１２８の測定部１７１に供給する。
【００８４】
なお、このとき、ステップＳ１の処理の場合と同様に、フォトマスク１０２の表面への測定光と参照光の照射位置を移動させながら、複数の干渉縞画像を撮影するようにしてもよい。例えば、図８に示されるように、測定光の照射位置を位相シフトマスク２５１の非欠陥部分内を点Ｐｍ２Ａ、Ｐｍ２Ｂ、Ｐｍ２Ｃ、・・・の順に移動させ、参照光の照射位置を透過部分内を点Ｐｒ２Ａ、Ｐｒ２Ｂ、Ｐｒ２Ｃ、・・・の順に移動させながら、各照射位置において干渉縞画像を撮影するようにしてもよい。このとき、測定光と参照光の相対位置は、ステップＳ１の処理の場合と同様に一定に保たれる。
【００８５】
測定部１７１は、干渉縞画像に写っている非欠陥干渉縞の特徴点の位置、及び、明るさの振幅の測定を行う。そして、測定部１７１は、非欠陥干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅の測定結果を、目標設定部１７２及び加工条件設定部１７３に供給する。なお、複数の非欠陥干渉縞を撮影した場合、例えば、非欠陥干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅の平均等を求めるようにしてもよい。
【００８６】
ステップＳ３において、目標設定部１７２は、フォトマスク１０２の修正部分の位相シフト量及び透過率の判定に用いる干渉縞の目標値を設定する。具体的には、フォトマスク１０２の位相シフトマスクの修正部分の修正を行う場合、その部分の位相シフト量及び透過率が、位相シフトマスクの非欠陥部分の位相シフト量及び透過率とほぼ同じ値になるように、修正が行われる。そして、修正部分の位相シフト量及び透過率が、非欠陥部分の位相シフト量及び透過率とほぼ同じ値になった場合、測定光をその修正部分を透過させ、参照光をフォトマスク１０２の透過部分を透過させた場合の干渉縞（以下、修正干渉縞と称する）は、非欠陥干渉縞とほぼ同様の干渉縞になると想定される。
【００８７】
そこで、目標設定部１７２は、基準干渉縞と非欠陥干渉縞の測定結果に基づいて、フォトマスク１０２の修正部分の修正完了を判定するための目標値を設定する。具体的には、目標設定部１７２は、基準干渉縞と非欠陥干渉縞との間の特徴点の距離（移動量）に基づいて、修正部分の位相シフト量が正常な範囲内であるか否かを判定するための目標値を設定する。
【００８８】
ここで、基準干渉縞における特徴点の位置をＰ１、非欠陥干渉縞における特徴点の位置をＰ２、修正干渉縞における特徴点の位置をＰ３とした場合、基準干渉縞における特徴点と非欠陥干渉縞における特徴点との間の距離Ｄ１＝Ｐ２−Ｐ１となる。そして、例えば、目標設定部１７２は、基準干渉縞における特徴点と修正干渉縞における特徴点との間の距離Ｄ２（＝Ｐ３−Ｐ１）の目標値を、距離Ｄ１を中心とする所定の範囲（以下、距離目標値と称する）に設定する。
【００８９】
なお、例えば、測定光及び参照光の波長λと露光波長λ’が異なる場合、或いは、測定光及び参照光の波長λと露光波長λ’が同じでも、位相シフトマスクの非欠陥部分と修正部分の光学定数とその波長依存性が異なる場合、目標設定部１７２は、所定の関数ｆ（Ｄ１，λ，λ’）を用いて、距離Ｄ１の補正を行い、補正後の値を中心とする所定の範囲を距離目標値に設定する。すなわち、距離目標値が、露光波長λ’に対応する値に補正される。
【００９０】
また、干渉縞の特徴点の位置と、測定光と参照光の間の位相差δとが比例関係にない場合、例えば、上述した位相差δと基準干渉縞の特徴点の位置との関係を示す補正テーブルに基づいて、距離目標値が補正される。
【００９１】
また、基準干渉縞の明るさの振幅をＡ１、非欠陥干渉縞の明るさの振幅をＡ２、修正干渉縞の明るさの振幅をＡ３とした場合、基準干渉縞の明るさの振幅に対する非欠陥干渉縞の明るさの振幅の比Ｒ１＝Ａ２／Ａ１となる。そして、例えば、目標設定部１７２は、基準干渉縞の明るさの振幅に対する修正干渉縞の明るさの振幅の比Ｒ２（＝Ａ３／Ａ１）の目標値を、振幅比Ｒ１を中心とする所定の範囲（以下、振幅比目標値と称する）に設定する。
【００９２】
一方、例えば、測定光及び参照光の波長λと露光波長λ’が異なる場合、或いは、測定光及び参照光の波長λと露光波長λ’が同じでも、位相シフトマスクの非欠陥部分と修正部分の光学定数とその波長依存性が異なる場合、目標設定部１７２は、所定の関数ｇ（Ｒ１，λ，λ’）を用いて、振幅比Ｒ１の補正を行い、補正後の値を中心とする所定の範囲を振幅比目標値に設定する。すなわち、振幅比目標値が、露光波長λ’に対応する値に補正される。
【００９３】
そして、目標設定部１７２は、設定した距離目標値及び振幅比目標値を、加工条件設定部１７３及び加工判定部１７５に供給する。
【００９４】
なお、例えば、ユーザが、干渉縞の測定結果に基づいて、目標値を設定するようにしてもよい。
【００９５】
ステップＳ４において、加工条件設定部１７３は、加工条件を設定する。具体的には、加工条件設定部１７３は、目標設定部１７２により設定された距離目標値及び振幅比目標値、又は、距離目標値及び振幅比目標値から求められる位相シフト量及び透過率に基づいて、フォトマスク１０２の修正部分の加工条件を設定する。ここで、加工条件とは、例えば、膜の厚さ、基板を削る深さ、加工時間、レーザ光のパワー等である。加工条件設定部１７３は、設定した加工条件を加工制御部１７４に供給する。
【００９６】
なお、例えば、ユーザが、距離目標値及び振幅比目標値、又は、距離目標値及び振幅比目標値から求められる位相シフト量及び透過率に基づいて、加工条件を設定するようにしてもよい。
【００９７】
ステップＳ５において、加工制御部１７４は、加工用レーザ光学系１１１を制御して、設定した加工条件でフォトマスク１０２の位相シフトパターンを修正する。
【００９８】
ステップＳ６において、レーザリペア装置１０１は、測定光をフォトマスク１０２の修正部分を透過させ、参照光を透過部分を透過させた場合の干渉縞の測定を行う。具体的には、例えば、ユーザは、ステップＳ１及びステップＳ２の処理の場合と測定光と参照光の照射位置が同じになり、かつ、測定光がフォトマスク１０２の位相シフトパターンの修正部分を透過し、参照光がフォトマスク１０２の透過部分を透過するように、スキャナミラー１２０ａ及びスキャナミラー１２０ｂの傾き、及び、フォトマスク１０２の位置を調整する。そして、干渉縞観察光学系１２６は、その状態で干渉縞観察光学系１２６の撮像面において測定光と参照光により生成される修正干渉縞の像を撮影し、得られた干渉縞画像を制御部１２８の測定部１７１に供給する。
【００９９】
測定部１７１は、干渉縞画像に写っている修正干渉縞の特徴点の位置、及び、明るさの振幅の測定を行う。そして、測定部１７１は、修正干渉縞の特徴点の位置及び明るさの振幅の測定結果を加工判定部１７５に供給する。
【０１００】
ステップＳ７において、加工判定部１７５は、修正部分の位相シフト量及び透過率が正常な範囲内であるか否かを判定する。具体的には、加工判定部１７５は、測定部１７１による修正干渉縞の測定結果に基づいて、基準干渉縞と修正干渉縞との間の特徴点の距離Ｄ２、及び、基準干渉縞の明るさの振幅に対する修正干渉縞の明るさの振幅の比Ｒ２を算出する。そして、加工判定部１７５は、距離Ｄ２及び振幅比Ｒ２の少なくとも一方が、ステップＳ３において設定された目標値の範囲内でない場合、修正部分の位相シフト量及び透過率が正常な範囲内でないと判定し、処理はステップＳ４に戻る。
【０１０１】
その後、ステップＳ７において、修正部分の位相シフト量及び透過率が正常な範囲内であると判定されるまで、ステップＳ４乃至Ｓ７の処理が繰り返し実行される。これにより、修正部分の位相シフト量及び透過率が正常な範囲内になるように、加工条件を調整しながら、修正部分の修正が行われる。この場合、例えば、１回目に粗加工を行い、２回目以降に微調整加工を行うといったことも可能である。
【０１０２】
一方、ステップＳ７において、加工判定部１７５は、距離Ｄ２及び振幅比Ｒ２の両方が、ステップＳ３において設定された目標値の範囲内である場合、修正部分の位相シフト量及び透過率が正常な範囲内であると判定する。すなわち、修正部分の修正が完了したと判定される。その後、フォトマスク修正処理は終了する。
【０１０３】
以上のようにして、フォトマスク１０２の修正部分の品質を向上させることができる。すなわち、干渉縞の（特徴点の）変位に基づいて修正部分の位相シフト量の判定を行うため、加工により修正部分の透過率が変化しても、正確な判定を行うことができる。加えて、干渉縞の振幅に基づいて修正部分の透過率の判定を行うため、修正部分の品質をさらに向上させることができる。また、測定光と参照光の光路が大きく外れることがないため、振動、空気の揺らぎ、温度差等の外乱の影響を低減することができる。
【０１０４】
さらに、干渉縞の変位に基づいて位相シフト量の判定を行うため、上述した特許文献１に記載の発明のように、干渉像の明るさに基づいて位相シフト量の判定を行う場合に必要な参照光の位相変調を行う必要がない。
【０１０５】
また、上述した特許文献１に記載の発明のように、参照光をフォトマスク１０２の外を通過させる必要がないため、大型のフォトマスク１０２への適用が容易である。
【０１０６】
さらに、第２の対物レンズ１２５は、測定光と参照光による干渉縞を観察するものであり、高性能にする必要がないため、装置を安価にすることができる。
【０１０７】
＜２．第２の実施の形態＞
［レーザリペア装置の構成例］
図１０は、本発明を適用したレーザリペア装置の第２の実施の形態を示している。
【０１０８】
このレーザリペア装置３０１は、レーザリペア装置１０１の構成をより具体化したものである。
【０１０９】
レーザリペア装置３０１は、加工光学系３１１、観察光学系３１２、ハーフミラー３１３、測定用レーザ３１４、エキスパンダ３１５、測定位置観察用レーザ３１６、エキスパンダ３１７、ミラー３１８、ミラー３１９、ハーフミラー３２０、位相差発生部３２１、集光レンズ３２２、スキャナミラー３２３、光路差補正板３２４、集光レンズ３２５、スキャナミラー３２６、ハーフミラー３２７、レンズ系３２８、ハーフミラー３２９、対物レンズ３３０、第２の対物レンズ３３１、カメラ３３２、及び、制御部３３３を含むように構成される。
【０１１０】
なお、ミラー３１９及びハーフミラー３２９は、図示せぬ着脱機構により、レーザ光の光路に挿入したり、光路から外したりすることができる。
【０１１１】
フォトマスク３０２の加工を行う場合、ハーフミラー３２９が光路から外される。そして、加工光学系３１１から出射された加工用レーザ光は、ハーフミラー３１３及び対物レンズ３３０を介して、フォトマスク３０２に照射される。そして、この加工用レーザ光を用いて、所定の加工方法によりフォトマスク３０２の加工が行われる。なお、加工方法によって、レーザ光の種類を切り替えるようにしてもよい。
【０１１２】
また、ユーザは、観察光学系３１２を用いて、フォトマスク３０２の加工部分等を観察することができる。例えば、観察光学系３１２は、カメラ又は接眼レンズ、及び、照明等を備えており、観察光学系３１２から発せられた落射照明光が、ハーフミラー３１３及び対物レンズ３３０を介して、フォトマスク３０２に照射される。そして、ユーザは、観察光学系３１２に備えられているカメラ又は接眼レンズ等を介して、落射照明光が照射されたフォトマスク３０２を観察することができる。
【０１１３】
また、レーザリペア装置３０１では、フォトマスク３０２の位相シフトマスクの位相シフト量及び透過率の検査を行うことができる。この場合、ミラー３１９は光路から外され、ハーフミラー３２９は光路上に挿入される。
【０１１４】
そして、測定用レーザ３１４から出射されたレーザ光は、エキスパンダ３１５によりビーム径が拡大され、平行光となった後、ハーフミラー３２０により、位相差発生部３２１の方に直進するレーザ光（測定光）と、光路差補正板３２４の方向に反射されるレーザ光（参照光）に分離される。
【０１１５】
測定光は、位相差発生部３２１により位相が調整され、集光レンズ３２２により、スキャナミラー３２３の出射点において結像し、スキャナミラー３２３によりハーフミラー３２７の方向に反射される。参照光は、光路差補正板３２４を透過し、集光レンズ３２５により、スキャナミラー３２６の出射点において結像し、スキャナミラー３２６によりハーフミラー３２７の方向に反射される。
【０１１６】
そして、スキャナミラー３２３の角度を調整することにより、測定光のフォトマスク３０２の表面への照射位置が調整され、スキャナミラー３２６の角度を調整することにより、参照光のフォトマスク３０２の表面への照射位置が調整される。また、位相差発生部３２１及び光路差補正板３２４により、測定光と参照光の間の位相差が調整される。なお、光路差補正板３２４は、測定光と参照光の光路差を測定用レーザ３１４のコヒレンス長以下となるように調整する。
【０１１７】
その後、測定光と参照光は、ハーフミラー３２７により重ねられ（光路が略同じになるように統合され）、レンズ系３２８を透過し、ハーフミラー３２９により対物レンズ３３０の方向に反射される。また、レンズ系３２８により、測定光と参照光は、対物レンズ３３０の入射側焦点若しくは入射瞳の中心、又は、両者の少なくとも一方の近傍を通過する。そして、測定光と参照光は、対物レンズ３３０によりフォトマスク３０２の表面で結像する。このとき、スキャナミラー３２３，３２６により、測定光と参照光がフォトマスク３０２の表面の異なる位置に照射（結像）されるように調整される。
【０１１８】
その後、測定光と参照光は、フォトマスク３０２を透過し、第２の対物レンズ３３１に入射する。第２の対物レンズ３３１は、その焦平面がフォトマスク３０２の表面（フォトマスク３０２の対物レンズ３３０側の面）と一致するように設置されている。従って、測定光及び参照光は、第２の対物レンズ３３１により平行光となり、カメラ３３２に入射し、カメラ３３２の撮像面において、平行光となった測定光と参照光により干渉縞が形成される。カメラ３３２は、その干渉縞の像を撮影し、得られた画像（干渉縞画像）を制御部３３３に供給する。
【０１１９】
制御部３３３は、図１の制御部１２８と同様に、干渉縞画像に基づいて、フォトマスク３０２の位相シフトマスクの修正部分の加工条件を設定し、設定した加工条件に従って、修正部分の修正を行うように、加工光学系３１１等を制御する。また、制御部３３３は、干渉縞画像に基づいて、フォトマスク３０２の位相シフトマスクの修正部分の位相シフト量及び透過率が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【０１２０】
測定位置観察用レーザ３１６は、測定用レーザ３１４の発振波長が、観察光学系３１２の観察可能な波長の範囲外の場合に設けられる。具体的には、測定位置観察用レーザ３１６は、観察光学系３１２の観察可能な波長の範囲内の発振波長のレーザ光を出射し、出射されたレーザ光は、エキスパンダ３１５によりビーム径が拡大され、平行光となった後、ミラー３１８及びミラー３１９により、ハーフミラー３２０の方向に反射される。そして、測定位置観察用レーザ３１６と測定用レーザ３１４とは、ミラー３１９以降の光軸が一致するように調整されている。従って、測定位置観察用レーザ３１６から出射されたレーザ光は、測定用レーザ３１４から出射されたレーザ光と同様に、測定光と参照光に分離されて、フォトマスク３０２に照射される。
【０１２１】
これにより、ユーザは、測定位置観察用レーザ３１６から出射されたレーザ光により、観察光学系３１２を用いて測定光と参照光の照射位置を観察しながら、それらの照射位置を調整することができる。
【０１２２】
＜３．変形例＞
以下、上述した本発明の実施の形態の変形例について説明する。
【０１２３】
図４のフォトマスク修正処理において、加工が長時間に及ぶ場合、測定光及び参照光の位置ずれ、フォーカスずれ等により測定値のドリフトが発生するため、適宜ステップＳ１乃至Ｓ３の処理を実行し、目標値を再設定するようにしてもよい。
【０１２４】
また、図１のレーザリペア装置１０１のハーフミラー１１８及びハーフミラー１２１を偏光ミラーに置き換え、干渉縞観察光学系１２６の前にポラライザ（検光子）を設けるようにしてもよい。同様に、図１０のレーザリペア装置３０１のハーフミラー３２０及びハーフミラー３２７を偏光ミラーに置き換え、カメラ３３２の前にポラライザ（検光子）を設けるようにしてもよい。
【０１２５】
さらに、図１のレーザリペア装置１０１では、測定光及び参照光の光学系と落射照明像観察光学系１１３の光軸を、ハーフミラー１２３により統合する例を示したが、統合する位置はこの例に限定されるものではない。例えば、加工用レーザ光学系１１１の光軸上で統合するようにしてもよい。この場合、レンズ系１２２を加工用の結像レンズと兼用することが可能である。
【０１２６】
同様に、図１０のレーザリペア装置３０１では、測定光及び参照光の光学系と観察光学系３１２の光軸を、ハーフミラー３２９により統合する例を示したが、統合する位置はこの例に限定されるものではない。例えば、加工光学系３１１の光軸上で統合するようにしてもよい。この場合、レンズ系３２８を加工用の結像レンズと兼用することが可能である。
【０１２７】
また、以上の説明では、フォトマスクの位相シフトマスクの位相シフト量及び透過率の両方が目標値に達するように修正する例を示したが、本発明は、いずれか一方のみが目標値に達するように修正する場合にも適用することができる。
【０１２８】
さらに、本発明の適用範囲は、上述したレーザリペア装置に限定されるものではなく、例えば、フォトマスクの透過シフトマスクの位相シフト量及び透過率の測定や検査を行う装置全般に適用することができる。例えば、本発明は、フォトマスク上に透過シフトマスクを生成する加工装置や、フォトマスクの透過シフトマスクの検査を行う検査装置等に適用できる。
【０１２９】
また、本発明は、フォトマスクの位相シフトマクス以外にも、位相シフト量及び透過率を調整する必要があるワークの加工や検査を行う場合に適用することが可能である。
【０１３０】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
１０１  レーザリペア装置
１０２  フォトマスク
１１１  加工用レーザ光学系
１１３  落射照明像観察光学系
１１６  レーザ発振器
１１７  エキスパンダ
１１８  ハーフミラー
１１９ａ，１１９ｂ  位相差発生部
１２０ａ，１２０ｂ  スキャナミラー
１２１  ハーフミラー
１２２  レンズ系
１２３  ハーフミラー
１２４  対物レンズ
１２５  第２の対物レンズ
１２６  干渉縞観察光学系
１２８  制御部
１５１ａ，１５１ｂ  集光レンズ
１５２  レンズ系
１７１  測定部
１７２  目標設定部
１７３  加工条件設定部
１７４  加工制御部
１７５  加工判定部
３０１  レーザリペア装置
３０２  フォトマスク
３１１  加工光学系
３１２  観察光学系
３１４  測定用レーザ
３１５  エキスパンダ
３１６  測定位置観察用レーザ
３１７  エキスパンダ
３１９  ミラー
３２０  ハーフミラー
３２１  位相差発生部
３２２  集光レンズ
３２３  スキャナミラー
３２４  光路差補正板
３２５  集光レンズ
３２６  スキャナミラー
３２７  ハーフミラー
３２８  レンズ系
３２９  ハーフミラー
３３０  対物レンズ
３３１  第２の対物レンズ
３３２  カメラ
３３３  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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