【手続補正書】
【提出日】平成22年1月6日(2010.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を光学的に検査し又は試料の物理量を光学的に測定する光学装置の焦点状態を制御するフォーカス制御方法であって、
前記光学装置は、試料を支持するステージと、試料に向けて照明光を投射する照明光源と、試料から出射した光を受光する対物レンズと、対物レンズから出射した光を受光し、試料像を撮像する撮像装置と、検査又は測定中に前記対物レンズが試料表面に合焦するように対物レンズを光軸方向に沿って制御するオートフォーカス機構と、焦点制御用の基準パターンとを有し、
前記撮像装置により前記基準パターンを撮像し、撮像装置から出力される画像情報を用いて、対物レンズを前記基準パターンに対して合焦させる工程と、
前記オートフォーカス機構のフォーカス対象を前記基準パターンに設定し、基準パターンに対して合焦した対物レンズを介してオートフォーカス機構の制御の基準点を基準パターンに対して設定する工程と、
検査又は測定中に、前記オートフォーカス機構のフォーカス対象を位相シフトマスクの表面に設定し、前記オートフォーカス機構の制御の基準点と試料表面との間の偏差に対応したフォーカス制御信号を生成して、対物レンズを試料表面に合焦させる工程とを有することを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のフォーカス制御方法において、前記対物レンズを基準パターンに合焦させると共にオートフォーカス機構の制御の基準点を基準パターンに対して設定することにより、前記光学装置の焦点制御の基準とオートフォーカス機構の制御の基準とが同一の条件に設定されることを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のフォーカス制御方法において、前記焦点制御用の基準パターンは、複数の溝又は凹部が形成されている透明基板を有し、前記光学装置の撮像装置は、基準パターンの画像を撮像し、得られた画像の所定のライン方向に配列された受光素子の輝度分布に基づいて、又は得られた画像の形態に基づいて対物レンズを基準パターンに対して合焦させることを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項４】
請求項３に記載のフォーカス制御方法において、前記撮像装置により撮像された基準パターンの画像からベッケ線が消滅したか否かもって合焦判定することを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載のフォーカス制御方法において、前記焦点制御用の基準パターンは、試料を支持するステージに装着され、又は試料表面に直接形成されていることを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項６】
位相シフトマスクの位相シフト量を測定する位相シフト量測定装置のフォーカス制御方法であって、
前記位相シフト量測定装置は、位相シフトマスクを支持するステージと、ステージ上に配置された位相シフトマスクに向けて、その裏面側から照明光を投射する照明光源と、位相シフトマスクから出射した透過光を受光する対物レンズと、対物レンズをその光軸方向に沿って変位させる駆動装置と、位相シフトマスクの像を撮像する２次元撮像装置と、動作中に前記対物レンズが位相シフトマスクの表面に合焦するように対物レンズを制御するオートフォーカス機構と、前記ステージに装着された焦点制御用の基準パターンとを有し、
前記オートフォーカス機構は、前記対物レンズを介して位相シフトマスクに向けて光ビームを投射する光源と、位相シフトマスクから出射した反射光を前記対物レンズを介して受光する光検出器とを有し、
前記撮像装置により焦点制御用の基準パターンを撮像し、撮像装置から出力される画像情報を用いて対物レンズを前記基準パターンに対して合焦させる工程と、
前記オートフォーカス機構のフォーカス対象を前記基準パターンに設定し、基準パターンに対して合焦している対物レンズを介して、オートフォーカス機構の制御の基準点を基準パターンに対して設定する工程と、
測定中に、オートフォーカス機構の変位対象を位相シフトマスクの表面に設定し、前記オートフォーカス機構の制御の基準点と位相シフトマスクの表面との間の偏差に対応したフォーカス制御信号を生成して、対物レンズを位相シフトマスクに合焦させる工程とを有することを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載のフォーカス制御方法において、前記光学装置の対物レンズと撮像装置との間にシャリング干渉計が配置され、前記２次元撮像装置は、位相シフトマスクの横ずらし干渉画像を撮像し、撮像された横ずらし干渉画像に基づいて位相シフトマスクの位相シフト量を測定することを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項８】
請求項６に記載のフォーカス制御方法において、前記基準パターンとして、ベッケ効果を有する基準パターンを用い、撮像装置により撮像された基準パターンの画像からベッケ線が消滅したか否かもって合焦判定することを特徴とするフォーカス制御方法。
【請求項９】
位相シフトマスクの位相シフト量を測定する位相シフト量測定装置であって、
位相シフトマスクを支持するステージと、ステージ上に配置された位相シフトマスクに向けて、その裏面側から照明光を投射する照明光源と、位相シフトマスクから出射した透過光を受光する対物レンズと、対物レンズをその光軸方向に沿って変位させる駆動装置と、位相シフトマスクの像を撮像する２次元撮像装置と、前記対物レンズと２次元撮像装置との間に配置したシャリング干渉計と、前記ステージに装着され、ベッケ効果を有する焦点制御用の基準パターンと、動作中に前記対物レンズが位相シフトマスクの表面に合焦するように対物レンズを制御するオートフォーカス機構と、前記２次元撮像装置からの出力信号を用いて位相シフトマスクの位相シフト量を算出する信号処理装置とを具え、
前記オートフォーカス機構は、前記対物レンズを介して位相シフトマスクに向けて光ビームを投射する光源と、位相シフトマスクから出射した反射光を前記対物レンズを介して受光する光検出器とを有し、
動作中、前記対物レンズの焦点制御の基準とオートフォーカス機構の焦点制御の基準は、前記焦点制御用の基準パターンに対して同一の条件に設定されていることを特徴とする位相シフト量測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明によるフォーカス制御方法は、試料を光学的に検査し又は試料の物理量を光学的に測定する光学装置の焦点状態を制御するフォーカス制御方法であって、
前記光学装置は、試料を支持するステージと、試料に向けて照明光を投射する照明光源と、試料から出射した光を受光する対物レンズと、対物レンズから出射した光を受光し、試料像を撮像する撮像装置と、検査又は測定中に前記対物レンズが試料表面に合焦するように対物レンズを光軸方向に沿って制御するオートフォーカス機構と、焦点制御用の基準パターンとを有し、
前記撮像装置により前記基準パターンを撮像し、撮像装置から出力される画像情報を用いて、対物レンズを前記基準パターンに対して合焦させる工程と、
前記オートフォーカス機構のフォーカス対象を前記基準パターンに設定し、基準パターンに対して合焦した対物レンズを介してオートフォーカス機構の制御の基準点を基準パターンに対して設定する工程と、
検査又は測定中に、前記オートフォーカス機構のフォーカス対象を位相シフトマスクの表面に設定し、前記オートフォーカス機構の制御の基準点と試料表面との間の偏差に対応したフォーカス制御信号を生成して、対物レンズを試料表面に合焦させる工程とを有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明によるフォーカス制御方法の好適実施例は、焦点制御用の基準パターンは、複数の溝又は凹部が形成されている透明基板を有し、前記光学装置の撮像装置は、基準パターンの画像を撮像し、得られた画像の所定のライン方向に配列された受光素子の輝度分布に基づいて、又は得られた画像の形態に基づいて対物レンズを基準パターンに対して合焦させることを特徴とする。焦点制御用の基準パターンは、試料を支持するステージに装着することができ、或いは試料がフォトマスクのような透明基板の場合、試料表面にエッチングにより直接形成することができる。