(57)【要約】本発明は測定アレイに関するものであり、この測定アレイは、照射源（１０）と、測定アレイの下流方向に配置される偏向装置（５）と、を備え、この偏向装置には照射源（１）から放出される光線（２）が衝突し、この偏向装置は前記光線を時間的に連続して異なる方向に偏向させる。前記アレイはさらに、第１及び第２光学装置（９，１０）と検出器（６）とを備え、第１光学装置（９）は偏向装置（５）から入って来る光線を、測定位置に配置される試料（１１）のポイント（Ｐ）に向けて測定光線の形で偏向させて、試料（１１）に入射する測定光線の角度が方向に依存して変化するようにする。測定光線と試料との間の相互作用により試料（１１）から放出される試料光線が第２光学装置（１０）により検出器（１１）に向けて偏向される。第１及び第２光学装置（９，１０）の内の少なくとも一つが回折用の回折素子（７）を備え、この回折素子は、異なる方向から入って来る入射光線を回折させて、所定回折次数で回折された光線を一つのポイント（Ｐ，Ｄ）に集光させる。
2005504318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射源（１）と、前記照射源（１）から放出されたビーム（２）が向けられように配置され、このビームを時間的に連続して異なる方向に偏向させる偏向装置（５）と、第１及び第２光学装置（９，１０）と、検出器（６）とを備え、前記第１光学装置（９）は、前記偏向装置（５）から入って来るビームの各々を、測定位置に配置される試料（１１）上のポイント（Ｐ）に測定ビームとして向けて偏向させて、前記試料（１１）への前記測定ビームの入射角が方向の関数として変化するようにし、そして前記測定ビームの前記試料に対する相互作用により前記試料から来る試料ビームが、前記第２光学装置（１０）によって前記検出器（６）へ向けて偏向される測定装置において、
前記２つの光学装置（９，１０）の内の少なくとも一つが偏向用の回折素子（７）を有し、この回折素子により、異なる方向から入射する前記ビームが回折されて、所定回折次数の前記回折ビームが一つのポイント（Ｐ，Ｄ）に集光されることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記回折素子（７）は反射素子として設けられることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記第１及び第２光学装置の前記回折素子（７）は一つの単一素子として設けられることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
前記回折素子（７）はキャリア（８）の平坦面上に形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
前記キャリア（８）は平行平面板であることを特徴とする請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記回折素子（７）は位相格子であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記回折素子（７）はブレーズ格子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項８】
前記偏向装置はスイベルミラー（５）であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項９】
両方の光学装置の両方の回折素子（９，１０）が中心線（ＭＬ）に対して対称に配置され、前記回折素子（９，１０）の各々が前記中心線（ＭＬ）に直交する第１方向（Ｒ１）に対称に設けられ、かつ、前記中心線（ＭＬ）に平行な第２方向（Ｒ２）に非対称に設けられることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記偏向装置（５）及び前記検出器（６）は、前記中心線（ＭＬ）に対して垂直に延び、かつ、前記試料ポイントが位置するラインに対称に配置されることを特徴とする請求項９に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記回折素子（７）は、前記偏向素子（５）に衝突する前記ビーム（２）の波長に従って調整可能な切替可能格子を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１２】
前記照射源（１）は多色照射源として設けられ、その後ろに調整可能なモノクロメーターが配置されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１３】
偏向器（１４）が前記照射源（１）と前記偏向装置（５）との間に配置され、前記偏向器（１４）は前記偏向装置（５）に衝突する前記ビーム（２）に所定の偏向状態を持たせるように作用し、前記検出器（５）は、幾つかの個々に読み取り可能な検出器画素を備え、これらの検出器画素には異なる透過方向を有するアナライザ（１６，１７，１８）が接続されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１４】
絞りが前記試料（１１）から前記検出器（６）までの光学パスに配置され、前記絞りの位置は、前記偏向装置の偏向の関数として時間的に連続する形で変化させることができ、それにより所定回折次数の試料ビームが遮断されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射源と、連続的に位置変化する偏向装置とを備える測定装置に関するものであり、この測定装置においては、照射源から放出されるビームが偏向装置に向けられて偏向装置がそのビームを時間的に連続して異なる方向に偏向させ、この測定装置はさらに、検出器だけでなく第１及び第２光学装置を備え、この第１光学装置は偏向装置から入って来るビームの各々を測定ビームとして、測定位置に配置される試料上のポイントに向けて偏向させて、試料への測定ビームの入射角が方向の関数として変化するようにし、このように構成された測定装置においては、測定ビームが試料と相互作用することにより試料から入って来る試料ビームが第２光学装置により検出器に向けて偏向される。
【背景技術】
【０００２】
このような測定装置は特に、微細構造をなす表面に対する角度に依存する回折効果を測定するために使用され、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている測定装置においては、第１及び第２光学装置はミラーまたはミラーセグメントとして実現される。このようにすると複雑な込み入ったミラー配列となる。また、個々のミラーを調整すると無視できないほどの作業が必要となる。
【特許文献１】
ドイツ特許第１９９１４６９６Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような観点から、本発明の目的は前述のタイプの測定装置を改良してその構造を簡素化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、この目的は、前述のタイプの測定装置において、前記２つの光学装置の内の少なくとも一つが偏向用回折素子を備え、この素子により異なる方向から入射するビームが偏向して、所定回折次数の回折ビームが一点に集光されることにより達成される。
【０００５】
回折素子を使用することにより、ミラーまたはミラー素子を使用しなくて済む利点が得られ、測定装置の構造を簡素化することができる。他方、回折素子が反射性である場合、この素子は所定回折次数（０次ではないことが好ましく、高次の回折、例えば正または負の１次回折）の楕円面鏡として機能し、偏向装置から入って来る全てのビームを試料に向けて偏向させる、或いは、試料から入って来る全てのビームを検出器に向けて偏向させることができる。
【０００６】
回折素子はまた、透光型とすることもできる。この場合、この素子は互いに光学的に共役な２つのポイントを有するレンズとして機能する。所定回折次数の回折素子（透光型または反射型）の集光効果は第１ポイントから入って来て所定の角度範囲で回折素子に衝突する全てのビームに対して保証されることが好ましい。有利なことに、両方のポイントの位置は、回折素子をそれ相応に形成することにより比較的自由に選択することができる。
【０００７】
この場合、一つのポイントは常に表面素子または空間素子を意味し、この素子の上に集光ビームが衝突する、或いは、この素子の中にそれらビームが集光される。
第２光学装置の回折素子も次の効果を有する。すなわち、試料上に円錐状の回折が生じる場合においても、全ての試料ビームが検出器に向けて偏向される。円錐状の回折は検査する格子構造の格子ベクトル（例えば、平行な離間したライン）が入射平面内に位置しない場合に生じ、前記格子ベクトルは格子の周期性の方向を表す。このようにして、円錐状の回折期間中に生じる入射平面内に位置しない高次の回折も検出することができる。
【０００８】
第１光学装置の回折素子を使用することによって、偏向装置により偏向されたビームは、それらビームの全てが一つの平面に位置するには至らない場合であっても、円錐状の回折が生じるように試料ポイントに向けて偏向される（個々の測定ビームのアジマス角がゼロではないので）。
【０００９】
さらに、検出器は光学装置に対して固定して設けられ、測定中は移動させる必要がない。
利点を実現する実施形態においては、回折素子は反射素子として設けられ、この反射素子により光学経路を折り曲げることができ、配置を一層コンパクトにすることができる。
【００１０】
特に、第１及び第２光学装置の回折素子は一つの単一素子として設けることができる。この場合、両方の光学装置を従来のミラーとして実現するときに必要となる複雑で非常に困難な調整を行なわなくて済む。また、両方の光学装置が部分的に互いに対して陰になる問題は完全に無くなり、両方の回折素子の互いに対する調整はもはや必要では無くなる。
【００１１】
本発明による測定装置の特に好適な実施形態においては、回折素子がキャリアの平坦面上に設けられる。一方では、この構成が本発明による測定装置を一層コンパクトにし、他方では、回折素子がキャリアの平坦面上に形成されるので、回折素子の製造も極めて簡単になる。
【００１２】
特に、キャリアは平行平面板とすることができ、この平行平面板により回折素子の製造の間及び本発明による測定装置における使用の間においても、キャリアの調整及び配置を明らかに簡素化することができる。
【００１３】
さらに、回折素子は位相格子とすることができる。このような位相格子は再現できる態様にて要求通りの精度で簡単に製造することができ、回折素子の所望の効果が保証される。
【００１４】
回折素子は特に好適には、ブレーズ格子として設けられる。何故なら、この場合、回折素子に入射するほとんど全ての照射が回折されて所定次数（好適には、正または負の１次回折）の回折となり、望ましくない回折損失（異なる次数の回折）を最小化することができる。ブレーズ格子がホログラフィック定在波法により形成される場合、格子溝のエッジが安定し、かつ、階段関数により近似する必要が無いので、有利なことに事実上、拡散散乱光が生じることはなく、回折素子における画像特性を劣化させない。
【００１５】
特に、偏向装置はスイベルミラー（ｓｗｉｖｅｌ  ｍｉｒｒｏｒ）または回転ミラー（例えば、ガルバノメーターミラー）を備えることができ、要求される精度で所望の偏向を実行することができる。
【００１６】
本発明による測定装置はさらに、第１光学装置の回折素子及び第２光学装置の回折素子が中心線に対して対称に配置され、そして偏向装置及び検出器が或るラインに対称に配置され、このライン上には試料ポイントが位置し、かつ、このラインは中心線に直交する。このような対称配置により、非常にコンパクトな測定装置が実現され、所望の測定を支障なく実行することができる。
【００１７】
本発明による測定装置の好適な実施形態は、光学装置の両方の回折素子が中心線に対して対称に配置され、これら回折素子が中心線に直交する方向に非対称に設けられ、かつ、
中心線の方向に対称に設けられる構成である。これにより、光学装置を極めてコンパクトな形で実現することができる。
【００１８】
さらに本発明による測定装置においては、回折素子は、偏向素子に衝突するビームの波長に従って調整可能な切替可能格子とすることができる。これにより測定中に回折素子を異なる波長に調整することができ、光源が測定中に異なる波長のビームを連続的に生成する場合に、角度分解光度測定をスペクトル的に行なうこともできる。空間光変調器は切替可能格子として透過及び反射の際に使用することができる。例えば、反射型または透過型ＬＣＤモジュール、或いは、反射傾斜ミラーマトリクスを使用することができる。異なる波長のビームを放出する照射源として、連続的に位置を調整できるモノクロメーターを有する多色光源を使用することができる。
【００１９】
さらに本発明による測定装置においては、偏向器を照射源と偏向装置との間に配置することが可能であり、前記偏向器は偏向装置に衝突するビームに所定の偏向状態を持たせるように作用し、検出器は、幾つかの個々に読み取り可能な検出器画素を備え、これらの検出器画素の前には異なる透過方向を有するアナライザが配置される。このさらに別の実施形態により、試料との相互作用に起因する偏向状態の変化に関する情報を得ることができ、角度分解偏光測定を行なうことができる。検出器がさらに少なくとも一つの検出器画素を含み、この画素により試料上で回折されるビームの強度を検出する（ビームの偏向状態に関係なく）ことができる場合、上述の角度分解光度測定を同時に行なうこともできる。
【００２０】
本発明による測定装置のさらに別の実施形態は、絞りが試料から検出器までの光学パスに配置され、前記絞りの位置は、偏向装置が生じさせる偏向の関数として移動させることができて、それにより一つまたは幾つかの所定回折次数の試料ビームが遮断され、従って検出器には衝突しない。これにより、一つまたは幾つかの所望の回折次数の試料ビームのみが検出器により検出される。
【００２１】
本発明は基本的に実施例を通して図面を参照しながら以下にさらに詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１の模式図から明らかなように、本発明による測定装置は、所定の波長（アルゴンイオンレーザの場合、波長は４５７．９ｎｍ）を有するコヒーレントビーム２を放出する光源１（例えば、アルゴンイオンレーザ）だけでなくレンズ３及び回転ミラー５を備え、この回転ミラーは回転軸４の周りを回転する。この場合、ビーム２はレンズ３により集光されて、集光されたビーム２が回転軸４の図平面との交差点Ｓに衝突する。
【００２３】
測定装置はさらに検出器６の他に反射格子７を含み、この反射格子はキャリアプレート８の平坦面上に形成されるとともに、第１及び第２部分９，１０を備え、これらの部分は、図１に示すように、中央ポイントＭを境に互いに隣接する。
【００２４】
測定装置は、試料１１の試料ポイントＰを検査して試料１１が反射格子７に平行に延びる測定平面１２に配置されているかどうかをチェックできるように設計されている。次に、検査すべき試料ポイントＰが反射格子７の法線Ｎ上に配置され、かつ、この法線Ｎが中央ポイントＭを通るようにする。
【００２５】
図１から明らかなように、回転ミラー５及び検出器６が反射格子７の法線Ｎに対して対称に配置され、この場合、回転ミラー５（または、ビーム２が回転ミラー５に衝突するポイントＳ）から反射格子７の中点Ｍまでの距離は５０．０ｍｍとなる。検出器６が回転ミラー５に対して対称に配置されるので、検出器６から中点Ｍまでの距離も５０．０ｍｍとなる。最後に、試料ポイントＰから中点Ｍまでの距離も５０．０ｍｍとなる。ミラー５から中点Ｍまでの接続線は、試料ポイントＰから中点Ｍまでの接続線に対して５０°の角度をなす。この関係は、試料ポイントＰから中点Ｍまでの接続線と、検出器６から中点Ｍまでの接続線との間にも当てはまる。
【００２６】
平凸レンズ３から回転ミラーまでの距離は９９．３４ｍｍであり、この場合、回転ミラーと対向するレンズ表面３１は平坦であるので、曲率半径は無限大となり、そして他方のレンズ表面３２は５２．４６１ｍｍの曲率半径を有する。レンズ３の厚さは１．０ｍｍであり、この場合、レンズの焦点距離は波長４５７．９ｎｍで１００ｍｍとなる。レンズ材料としては、屈折率１．５２４６１２（波長４５７．９ｎｍで）及びアッベ数（逆分散率）６３．９６（波長５４６ｎｍで）のＢＫ７が使用される。
【００２７】
回転ミラー５のポイントＳに衝突するコリメートビーム２は回転ミラー５により異なる方向に偏向され、この場合、偏向角α（回転ミラー５に衝突するビーム２と回転ミラー５により反射されるビームとの間の角度）は回転ミラー５の回転位置に依存する。今記載する一例としての実施形態においては、回転ミラー５は３５°の回転角範囲１３を有し、この場合、回転ミラーの表面法線は回転位置に依存する形でコリメートビーム２の中央ビームに対して１５〜５０°の角度をなす。回転ミラー５により偏向されるビーム（図１の場合、実施例ではミラーの３つの回転位置に対して３本の偏向ビームが示される）は反射格子７の第１部分９に衝突する。第１部分９は、回転ミラー５から入って来て第１部分に衝突する正の１次回折による各ビームがポイントＰに集光するように形成される。このようにして、１次回折と関連する形で、反射格子７の第１部分９は、ポイントＰにポイントＳを結像するミラーのように機能する。従って、この意味において、第１部分９は第１焦点ポイントＳ及び第２焦点ポイントＰを有する。
【００２８】
反射格子７の第１部分９のこの画像特性により、試料１１に衝突するビームの入射角は偏向角αに依存し、この入射角は偏向角αが増大すると共に増大する。
試料ポイントＰから入って来る光線（例えば、０次回折または正反射）は反射格子７の第２部分１０に衝突するが、この第２部分１０は、前記部分１０に入射する最大回折による正の１次ビームが検出器６または検出ポイントＤに位置するように設けられる。このようにして、１次回折と関連する形で、反射格子７の第２部分１０が試料ポイントＰを検出器ポイントＤに結像する。
【００２９】
従って、反射格子７はそれが回折する１次ビームの３つの焦点を有するミラー素子として機能し、この場合、第１焦点がポイントＳ、第２焦点が試料ポイントＰ、そして第３焦点が検出器ポイントＤとなる。このように、一方で第１及び第２焦点が、そして他方で第２及び第３焦点がそれぞれ光学的に共役なポイントとなる。
【００３０】
図２は、反射格子７の第１部分９を上から眺めたときの詳細を模式的に示しており、黒ラインはキャリアプレート８に形成された凹部を表している。この場合、第１部分９のライン分布（またはライン曲率）は第１方向Ｒ１に非対称であるが、第２方向Ｒ２（第１方向Ｒ１に直交する）に対称である。第１部分９は第２部分１０（図２には示さず）とは中心線ＭＬに対して対称に設けられ、かつ、配置され、中心線の上には中点Ｍが位置し、中心線は第２方向Ｒ２に沿って延びている。
【００３１】
測定を行なうために、コリメートビーム２は回転ミラー５に向けられ、この回転ミラーは全回転範囲１３に渡って回転させられて、異なる入射角を有する測定ビームが時間的に連続する形でポイントＰに向けられる。その後、試料１１から入って来る（ここでは、基本的に正反射の）試料ビームの強度は回転ミラー５の回転位置、すなわち入射角に依存するが、検出器６によって第２部分１０の画像特性に基づいて検出され、試料ビーム（この場合、主として０次回折の）の強度が入射角の関数として検出される（この現象は試料ポイントまたは試料の光学的署名とも呼ぶ）。
【００３２】
試料ポイントＰでの試料１１の周期構造を測定する場合、入射測定（集光）ビームのビーム径は、ビームが少なくとも構造の２、３周期に照射されるように選択されることが好ましい。半導体の製造において、そのような構造（例えば、互いに離間するラインであり、プロセスが正常に行なわれたとした場合に、これらラインは所定の幅及び高さだけでなく所定のフランク角を有する）の周期は、数十マイクロメートルのビーム径が達成できるように１５０ｎｍとすることができる。測定される光学的署名も試料の平面形状（例えば、プロセスばらつきにより変化する）に依存する形で変化するので、所望のパラメーター（ラインの幅、ラインの高さ、フランク角など）の実際の値に関する結果が、測定される光学的署名に基づき、公知の方法（例えば、神経回路網）により得られる。
【００３３】
本発明による測定装置のさらに別の実施形態（図示せず）においては、可動絞り又はビームトラップを試料１１と検出器６との間に配置し、前記絞り又はビームトラップはミラー５の回転位置の関数として誘導されて、正反射が遮断されて検出器に衝突しない。これにより、より高次回折の試料ビームを検出することができる。勿論、この絞りを、正反射のみが検出器に衝突するように作製して移動させることもできる。この場合、より高次回折の試料ビームがブロックされて正反射のみが確実に検出できるようになる。
【００３４】
空間分解測定を本発明による測定装置を使用して行なう場合、試料１１から反射格子７までの距離を調整して測定ビーム（または、測定光束）が試料１１上で出来る限り小さな直径を有する（従って、集光ビームが試料ポイントの位置で最小ビーム径となる）ようにすることが好ましい。次に試料１１は、上述の方法で測定がそれぞれ行なわれた後で、測定平面１２内をそれぞれ移動させられ、署名の空間分解能が試料の移動により決定されるようにする。例えば、試料１１の移動は試料１１が保持される試料ステージ（図示せず）により行なわれるが、前記試料ステージを使用して試料１１から反射格子７までの距離を同時に調整することもできる。もう一つの方法として、測定装置全体を試料平面１２に対して移動させる、或いは、両方の動きを組み合わせることも可能であることは言うまでもない。
【００３５】
反射格子７に反射における非常に高い回折効率を持たせるために、反射格子及びキャリア８のいずれかが強い反射を示す材料からなる、或いは、キャリア８の表面が強い反射を示す材料でコーティングされる。このようにして、反射格子７は、例えばアルミニウムから形成される、或いは、長い波長に対しては半導体材料（ゲルマニウムまたはシリコンなど）から形成されても良い。もう一つの方法として、キャリアが、例えば金のコーティング層の付いた構造化面を有するＰＭＭＡ、フォトレジスト、ガラス、または石英ガラスからなるようにしても良い。
【００３６】
反射格子７は次のようにホログラフィックに作製することができる。４５７．９ｎｍの波長に対して透明な平行平面板２０の上に前記波長に反応するラッカーコート２１を施す（図３参照）。ポイント２２及び２３から入って来る２つの照射用のレーザ光波（４５７．９ｎｍの波長を有する球面波）が生成され、このレーザ光波はラッカーコート２１内でポイント２４に集光する向流レーザ光波（４５７．９ｎｍの波長を有する球面波）と干渉することにより、形成すべき格子の潜在格子構造を前述のラッカーコート２１内に生成させる。この動作を行うに当たって、ポイント２２，２３及び２４は互いの相対配置及びラッカーコート２１に対する配置に関して、図１に示す測定装置のポイントＳ、Ｄ及びＰに対応する。
【００３７】
このようにしてラッカーコート２１内に生成される潜在格子構造は、例えば湿式化学現像プロセスの中で表面レリーフとなってブレーズ格子が上述の照射により形成されることとなる。金またはアルミニウムのような反射コーティングを施すことにより、反射格子７が形成される。他方、ラッカーコートにおけるブレーズ格子の表面レリーフは適切な構造化方法（例えば、イオンビームエッチング）のマスクとして機能し、格子形状をキャリアプレート２０の一層安定した材料に転写する。前述の転写の後、依然として存在する可能性のあるラッカーコート２１の残りの部分が除去され、そして構造化されたキャリアプレート２０は、反射コーティング、例えば金、アルミニウムまたは他のどのような金属でも良いが、金属コーティングが施されて反射格子７が完成する。
【００３８】
ホログラフィックに作製された反射格子７の格子エッジは安定であるので、実用上拡散・散乱光が生じないという利点がある。
構造化は、電子ビームリソグラフィまたは他の適切な微細構造化方法であればどのような方法によっても実現することができる。
【００３９】
さらに別の実施形態においては、本発明による測定装置は、偏向器１４を備え、この偏向器は、図１において偏向器１４を示す破線及び双方向の矢印Ａにより示されるように、光源１とレンズ３との間の平行な光学経路に挿入することができる。このようにして、偏向光（例えば、直線偏向光）が偏向ミラー５に向けられる。偏向状態の変化を評価するために、次に検出器６が４象限検出器として設けられ、その前方には偏向モザイクフィルタ１５（図４参照）が配置される。
【００４０】
偏向モザイクフィルタ１５は４つの正方形のフィールド１６、１７、１８、１９を含み、各フィールドは４象限検出器の４象限の内の一つとそれぞれ関連する。部分１６、１７、１８はそれぞれ薄い金属格子を備え、この金属格子の格子周期はコヒーレントビーム２の波長よりも短いので、模式的に示す格子ラインに垂直に偏向された光のみが金属格子を透過する。このようにして、４象限検出器のうち、部分１６、１７、１８に従って配置された該当する象限によって、試料により反射される光の偏向状態に関する情報が得られる。４番目の部分１９は構造化されていないので、この部分は偏向状態に関係なく光を通過させ、４象限検出器のうち、部分１９に関連する象限が光度測定に使用される。
【００４１】
このようにして、本発明による測定装置により、角度分解測光法に加えて角度分解偏光解析法を実施することができる。
反射格子の固定形状に代わるものとして、切替可能な回折素子（図示せず）を使用することもでき、この素子は上述した反射格子７と同じ又は同様な態様で機能する。反射格子７とは対照的に、この格子構造は、切替可能な素子により異なる波長に適用することができる。
【００４２】
次に、単色光源に代えて、連続的に位置が変化する可変モノクロメーター（例えば、プリズムまたは格子）を備える多色光源（例えば、水銀ランプ）が用いられる。
次に、測定が行なわれて一つの所定の波長が最初に調整され、そして切替可能な回折素子をこの波長に合うように制御して、所望の結像を可能にする格子がこの所定の波長に合わせて設けられる。
【００４３】
その後、回転ミラーが上述の態様で回転させられ、そして測定が行なわれる。第１波長に対する測定の後、第２波長が調整され、そして回折素子も第２波長に調整されるが、この操作を行なうために、回転ミラーまたはスイベルミラーが再度回転させられる。このようにして、スペクトル及び角度依存強度測定を行なうことができる。偏向器１４、及び偏向モザイクフィルタ１５を備える上述の４象限検出器も用いる場合、さらにスペクトル及び角度分解偏光解析法も実施可能となる。
【００４４】
切替可能な回折素子として、反射型ＬＣＤモジュールまたは反射傾斜ミラーマトリクスのような空間光変調器を用いることができる。もう一つの方法として、空間光変調器は、光透過、例えば透過型ＬＣＤモジュールにも使用することができる。切替可能な回折素子の空間分解能は動作波長の４分の１よりも短いことが好ましい。
【００４５】
感度（検査するパラメーター、例えば平行ラインの幅及び高さの変化の関数としての光学的署名の変化）が測定ビームの全波長及び測定ビームの全入射角に対して同じではなく、それぞれのタイプの試料（例えば、シリコン上のフォトレジスト、エッチングされたシリコン、エッチングされたアルミニウム）及びそれぞれの平面形状（例えば、１次元または２次元の繰り返し構造）に非常に強く依存するので、モノクロメーター及び回転ミラーは制御部（図示せず）により制御されて、関連する入射角のみ、または、関連する範囲の入射角が各波長に合わせて調整される。これにより、測定時間が減るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による測定装置の模式図である。
【図２】反射格子の模式的な部分上面図である。
【図３】反射格子の製造を記載した模式図である。
【図４】偏向モザイクフィルタの模式図である。
【国際公開パンフレット】
2005504318.tif 000003
2005504318.tif 000004
2005504318.tif 000005
2005504318.tif 000006
2005504318.tif 000007
2005504318.tif 000008
2005504318.tif 000009
2005504318.tif 000010
2005504318.tif 000011
2005504318.tif 000012
2005504318.tif 000013
2005504318.tif 000014
2005504318.tif 000015
2005504318.tif 000016
2005504318.tif 000017
2005504318.tif 000018
2005504318.tif 000019
2005504318.tif 000020
2005504318.tif 000021
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005504318.tif 000022
2005504318.tif 000023
【国際調査報告】
2005504318.tif 000024
2005504318.tif 000025
2005504318.tif 000026
2005504318.tif 000027