JP2020173296A - Pattern inspection device for euv mask and pattern inspection method for euv mask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｉｏｌｅｔ）マスクのパターン検査装置及びＥＵＶマスクのパターン検査方法に関する。 The present invention relates to an EUV (Extreme Ultraiole) mask pattern inspection device and an EUV mask pattern inspection method.
近年、大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化及び大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅はますます狭くなってきている。これらの半導体素子は、回路パターンが形成された原画パターン（マスク或いはレチクルともいう。以下、マスクと総称する）を用いて、いわゆるステッパと呼ばれる縮小投影露光装置でウェハ上にパターンを露光転写して回路形成することにより製造される。 In recent years, with the increasing integration and capacity of large-scale integrated circuits (LSIs), the circuit line width required for semiconductor elements has become narrower and narrower. These semiconductor elements use an original image pattern (also referred to as a mask or reticle, hereinafter collectively referred to as a mask) on which a circuit pattern is formed, and the pattern is exposed and transferred onto a wafer by a reduction projection exposure apparatus called a stepper. Manufactured by forming a circuit.
そして、多大な製造コストのかかるＬＳＩの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。しかし、ギガビット級のＤＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）に代表されるように、ＬＳＩを構成するパターンは、サブミクロンからナノメータのオーダーになっている。近年、半導体ウェハ上に形成されるＬＳＩパターン寸法の微細化に伴って、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。よって、半導体ウェハ上に転写された超微細パターンの欠陥を検査する検査装置の高精度化が必要とされている。歩留まりを低下させる大きな要因の一つとして、半導体ウェハ上に超微細パターンをフォトリソグラフィ技術で露光、転写する際に使用されるマスクのパターン欠陥があげられる。このため、ＬＳＩ製造に使用される転写用マスクの欠陥を検査する検査装置の高精度化が必要とされている。 Further, improvement of the yield is indispensable for manufacturing an LSI, which requires a large manufacturing cost. However, as typified by gigabit-class DRAM (random access memory), the patterns that make up an LSI are on the order of submicrons to nanometers. In recent years, with the miniaturization of LSI pattern dimensions formed on semiconductor wafers, the dimensions that must be detected as pattern defects have become extremely small. Therefore, it is necessary to improve the accuracy of the inspection device for inspecting the defects of the ultrafine pattern transferred on the semiconductor wafer. One of the major factors for reducing the yield is a pattern defect of a mask used when exposing and transferring an ultrafine pattern on a semiconductor wafer by photolithography technology. Therefore, it is necessary to improve the accuracy of the inspection device for inspecting the defects of the transfer mask used in LSI manufacturing.
検査手法としては、投影光学系を用いて半導体ウェハ等のウェハやリソグラフィマスク等のマスクといった試料の上に形成されているパターンを所定の倍率で撮像した光学画像と、設計データ、あるいは試料上の同一パターンを撮像した光学画像と比較することにより検査を行う方法が知られている。例えば、検査方法として、同一マスク上の異なる場所の同一パターンを撮像した光学画像データ同士を比較する「ｄｉｅ ｔｏ ｄｉｅ（ダイ−ダイ）検査」や、パターン設計されたＣＡＤデータをマスクにパターン描画する時に描画装置が入力するための装置入力フォーマットに変換した描画データ（設計パターンデータ）を検査装置に入力して、これをベースに設計画像データ（参照画像）を生成して、この設計データと、パターンを撮像した測定データとなる光学画像とを比較する「ｄｉｅ ｔｏ ｄａｔａｂａｓｅ（ダイ−データベース）検査」がある。かかる検査装置における検査方法では、検査対象基板はステージ（試料台）上に載置され、ステージが動くことによって光束が試料上を走査し、検査が行われる。検査対象基板には、光源及び照明光学系によって光束が照射される。検査対象基板を透過あるいは反射した光は結像光学系を介して、センサ上に結像される。センサで撮像された画像は測定データとして比較回路へ送られる。比較回路では、画像同士の位置合わせの後、測定データと参照データとを適切なアルゴリズムに従って比較し、一致しない場合には、パターン欠陥有りと判定する。 As an inspection method, an optical image obtained by capturing a pattern formed on a sample such as a wafer such as a semiconductor wafer or a mask such as a lithography mask using a projection optical system at a predetermined magnification, design data, or on the sample There is known a method of performing an inspection by comparing an optical image obtained by capturing the same pattern. For example, as an inspection method, "die to die inspection" in which optical image data obtained by capturing the same pattern in different places on the same mask are compared with each other, or CAD data in which a pattern is designed is drawn on a mask. Sometimes, drawing data (design pattern data) converted into a device input format for input by the drawing device is input to the inspection device, and design image data (reference image) is generated based on this, and this design data and There is a "die to database inspection" that compares an optical image that is measurement data obtained by imaging a pattern. In the inspection method in such an inspection apparatus, the substrate to be inspected is placed on a stage (sample table), and the light flux scans the sample by the movement of the stage to perform the inspection. The substrate to be inspected is irradiated with a luminous flux by a light source and an illumination optical system. The light transmitted or reflected through the substrate to be inspected is imaged on the sensor via the imaging optical system. The image captured by the sensor is sent to the comparison circuit as measurement data. In the comparison circuit, after the images are aligned with each other, the measurement data and the reference data are compared according to an appropriate algorithm, and if they do not match, it is determined that there is a pattern defect.
上述した検査装置では、レーザ光を検査対象基板に照射して、この透過像或いは反射像を撮像することにより、光学画像を取得する。一方、近年、露光波長が１３．５ｎｍであるＥＵＶ光源を用いたリソグラフィ（ＥＵＶリソグラフィ）が注目されている。露光波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーを用いたＡｒＦ液浸リソグラフィと比較すると、露光波長／（ＮＡ）で１／４〜１／５程度となるため、ＥＵＶリソグラフィでは大幅な解像力の向上が期待できる。そのため、ＥＵＶリソグラフィに用いられるＥＵＶマスクの欠陥検査を行う装置の開発が求められている。 In the inspection device described above, an optical image is acquired by irradiating the substrate to be inspected with a laser beam and capturing the transmitted image or the reflected image. On the other hand, in recent years, lithography using an EUV light source having an exposure wavelength of 13.5 nm (EUV lithography) has attracted attention. Compared with ArF immersion lithography using an ArF excimer laser with an exposure wavelength of 193 nm, the exposure wavelength / (NA) is about 1/4 to 1/5, so EUV lithography can be expected to significantly improve the resolution. Therefore, it is required to develop an apparatus for inspecting defects of EUV masks used for EUV lithography.
ＥＵＶマスクは、例えばマスク基板として用いられる低熱膨張ガラスの表面に、ＥＵＶ光の反射膜となるＳｉ（シリコン）／Ｍｏ（モリブデン）多層膜、Ｒｕ（ルテニウム）などからなるバッファ層、及び所定のパターンを有する吸収体を形成することで得られる。また、吸収体は例えばＴａ（タンタル）を含む合金が提案されている。ここで、ＥＵＶ光の波長領域は容易に材料に吸収されてしまい、光の屈折を利用したレンズを利用することが出来ない。このため、投影光学系はすべて反射光学系で構成されている。よって、ＥＵＶマスクも上述のような反射型のマスクとなる。 The EUV mask is formed on the surface of low thermal expansion glass used as a mask substrate, for example, a buffer layer made of Si (silicon) / Mo (molybdenum) multilayer film serving as an EUV light reflecting film, Ru (ruthenium), and a predetermined pattern. It is obtained by forming an absorber having. Further, as the absorber, for example, an alloy containing Ta (tantalum) has been proposed. Here, the wavelength region of EUV light is easily absorbed by the material, and a lens utilizing refraction of light cannot be used. Therefore, the projection optical system is composed of the reflection optical system. Therefore, the EUV mask is also a reflective mask as described above.
ＥＵＶマスクの面は完全に平坦であることが望ましい。しかし現実には、基板初期形状や、多層膜の形成や吸収体膜の形成に伴う応力により、ＥＵＶマスクは例えば基板の形状や基板変形に起因するフラットネスの誤差を有している。そのため、ＥＵＶ光を反射する反射面の凹凸が、ウェハ上でのパターン歪となって形成されることとなる。これを抑制するために、多層膜の蒸着装置や露光装置ではＥＵＶマスクの固定に静電チャックが導入されている。マスクパターンが形成されていないマスクの裏面に形成された導電膜を用いて、かかる静電チャックにマスクの固定を行う。ここでかかる導電膜には、例えばＣｒＮ（窒化クロム）が用いられる。これにより、ＥＵＶマスクを静電気力で保持できるため、パターン面のフラットネスが維持される。 It is desirable that the surface of the EUV mask is perfectly flat. However, in reality, the EUV mask has a flatness error due to, for example, the shape of the substrate and the deformation of the substrate due to the initial shape of the substrate and the stress associated with the formation of the multilayer film and the formation of the absorber film. Therefore, the unevenness of the reflecting surface that reflects EUV light is formed as a pattern distortion on the wafer. In order to suppress this, an electrostatic chuck is introduced for fixing the EUV mask in the thin-film deposition apparatus and the exposure apparatus for the multilayer film. The mask is fixed to the electrostatic chuck by using the conductive film formed on the back surface of the mask on which the mask pattern is not formed. For the conductive film, for example, CrN (chromium nitride) is used. As a result, the EUV mask can be held by electrostatic force, so that the flatness of the pattern surface is maintained.
しかし、静電チャックで固定する際に、かかる金属膜が汚れてしまうという問題があった。また、かかる金属膜よりも堅い物質と接触することにより、金属膜がダメージを受け傷が発生し、パーティクルの発生源となるおそれがあった。また、本来金属膜はＥＵＶ露光の際に静電チャックで固定するときに用いるものであるため、マスク検査の段階でかかる金属膜に何らかの接触がなされることは好ましくない。そのため、かかる金属膜との接触を避けつつ検査装置にマスクを固定できることが求められていた。 However, there is a problem that the metal film becomes dirty when it is fixed by the electrostatic chuck. In addition, contact with a substance harder than the metal film may damage the metal film and cause scratches, which may become a source of particles. Further, since the metal film is originally used for fixing with an electrostatic chuck during EUV exposure, it is not preferable that some contact is made with the metal film at the stage of mask inspection. Therefore, it has been required that the mask can be fixed to the inspection device while avoiding contact with the metal film.
特許文献１にはＥＵＶＬ（ＥＵＶ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）のマスクブランクが３点で支持されることが開示されている。 Patent Document 1 discloses that a EUV (EUV Lithography) mask blank is supported at three points.
本発明が解決しようとする課題は、リソグラフィの際に静電チャックで吸着される面を汚さないＥＵＶマスクのパターン検査装置及びＥＵＶマスクのパターン検査方法を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide an EUV mask pattern inspection apparatus and an EUV mask pattern inspection method that do not stain the surface attracted by the electrostatic chuck during lithography.
本発明の一態様のＥＵＶマスクのパターン検査装置は、コヒーレントなＥＵＶ光を照射するＥＵＶ光源と、ＥＵＶ光源から照射されたＥＵＶ光が照射される第１のミラーと、第１のミラーで光路が変更されたＥＵＶ光が照射される第２のミラーと、導電膜を有する第１領域と、第１領域の周囲に設けられた第２領域と、を有する第１面と、第１面の反対側に設けられパターンを有する第２面と、を有し、第１のミラーと第２のミラーを調整することにより、予め設定された入射角度でＥＵＶ光が照射されるＥＵＶマスクの、第２領域を着脱可能に支持する支持機構を有し、かつＥＵＶマスクの第２面と平行に走査することが可能なステージと、第２面により反射されたＥＵＶ光を検出する受光面を有する検出器と、を備える。 The EUV mask pattern inspection device of one aspect of the present invention has an EUV light source that irradiates coherent EUV light, a first mirror that irradiates EUV light emitted from the EUV light source, and a first mirror that provides an optical path. A first surface having a second mirror irradiated with modified EUV light, a first region having a conductive film, and a second region provided around the first region, and the opposite of the first surface. The second of the EUV mask, which has a second surface provided on the side and has a pattern, and which is irradiated with EUV light at a preset incident angle by adjusting the first mirror and the second mirror. A detector that has a support mechanism that detachably supports the region, a stage that can scan in parallel with the second surface of the EUV mask, and a light receiving surface that detects the EUV light reflected by the second surface. And.
上述のＥＵＶマスクのパターン検査装置において、支持機構は、第２領域を３箇所で支持する第１支持部、第２支持部及び第３支持部を有することが好ましい。 In the EUV mask pattern inspection device described above, the support mechanism preferably has a first support portion, a second support portion, and a third support portion that support the second region at three points.
上述のＥＵＶマスクのパターン検査装置において、検出器の受光面は、ＥＵＶ光を検出するための複数のピクセルを有し、ＥＵＶマスクのパターン検査装置は、複数のピクセルの配列情報を保存するピクセル情報保存部と、ＥＵＶ光を検出する際に、配列情報の少なくとも一部の補正を行う補正回路と、を有することが好ましい。 In the EUV mask pattern inspection device described above, the light receiving surface of the detector has a plurality of pixels for detecting EUV light, and the EUV mask pattern inspection device has pixel information that stores array information of the plurality of pixels. It is preferable to have a storage unit and a correction circuit that corrects at least a part of the arrangement information when detecting EUV light.
上述のＥＵＶマスクのパターン検査装置において、補正は、ピクセルのサイズよりも小さいサイズで行われることが好ましい。 In the EUV mask pattern inspection apparatus described above, the correction is preferably performed in a size smaller than the pixel size.
本発明の一態様のＥＵＶマスクのパターン検査方法は、コヒーレントなＥＵＶ光をＥＵＶ光源から照射し、ＥＵＶ光源から照射されたＥＵＶ光を第１のミラーに照射し、第１のミラーで光路が変更されたＥＵＶ光を第２のミラーに照射し、導電膜を有する第１領域と、第１領域の周囲に設けられた第２領域と、を有する第１面と、第１面の反対側に設けられパターンを有する第２面と、を有し、第２領域を着脱可能に支持する支持機構を有するステージに支持されたマスクに、第２のミラーにより反射されたＥＵＶ光を照射し、第２面により反射されたＥＵＶ光を、受光面を有する検出器によって検出する。 In the EUV mask pattern inspection method of one aspect of the present invention, coherent EUV light is irradiated from the EUV light source, EUV light emitted from the EUV light source is irradiated to the first mirror, and the optical path is changed by the first mirror. The EUV light is applied to the second mirror, and the first surface having the first region having the conductive film and the second region provided around the first region and the opposite side of the first surface A mask supported by a stage having a second surface having a provided pattern and a support mechanism for detachably supporting the second region is irradiated with EUV light reflected by the second mirror, and the second surface is irradiated with EUV light. The EUV light reflected by the two surfaces is detected by a detector having a light receiving surface.
本発明の一態様によれば、リソグラフィの際に静電チャックで吸着される面を汚さないマスクの検査装置及び検査方法の提供が可能となる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide an inspection device and an inspection method for a mask that does not stain the surface attracted by the electrostatic chuck during lithography.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（実施形態）
実施形態のＥＵＶマスクのパターン検査装置は、コヒーレントなＥＵＶ光を照射するＥＵＶ光源と、ＥＵＶ光源から照射されたＥＵＶ光が照射される第１のミラーと、第１のミラーで光路が変更されたＥＵＶ光が照射される第２のミラーと、導電膜を有する第１領域と、第１領域の周囲に設けられた第２領域と、を有する第１面と、第１面の反対側に設けられパターンを有する第２面と、を有し、第１のミラーと第２のミラーを調整することにより、予め設定された入射角度でＥＵＶ光が照射されるＥＵＶマスクの、第２領域を着脱可能に支持する支持機構を有し、かつＥＵＶマスクの第２面と平行に走査することが可能なステージと、第２面により反射されたＥＵＶ光を検出する受光面を有する検出器と、を備える。
(Embodiment)
In the EUV mask pattern inspection apparatus of the embodiment, the optical path is changed between the EUV light source that irradiates the coherent EUV light, the first mirror that is irradiated with the EUV light emitted from the EUV light source, and the first mirror. Provided on the opposite side of the first surface and the first surface having a second mirror irradiated with EUV light, a first region having a conductive film, and a second region provided around the first region. The second region of the EUV mask, which has a second surface having a pattern and is irradiated with EUV light at a preset incident angle by adjusting the first mirror and the second mirror, is attached and detached. A detector having a support mechanism that can support it and capable of scanning in parallel with the second surface of the EUV mask, and a detector having a light receiving surface for detecting EUV light reflected by the second surface. Be prepared.
実施形態の検査方法は、コヒーレントなＥＵＶ光をＥＵＶ光源から照射し、ＥＵＶ光源から照射されたＥＵＶ光を第１のミラーに照射し、第１のミラーで光路が変更されたＥＵＶ光を第２のミラーに照射し、導電膜を有する第１領域と、第１領域の周囲に設けられた第２領域と、を有する第１面と、第１面の反対側に設けられパターンを有する第２面と、を有し、第２領域を着脱可能に支持する支持部を有するステージに支持されたマスクに、第２のミラーにより反射されたＥＵＶ光を照射し、第２面により反射されたＥＵＶ光を、受光面を有する検出器によって検出する In the inspection method of the embodiment, the coherent EUV light is irradiated from the EUV light source, the EUV light emitted from the EUV light source is irradiated to the first mirror, and the EUV light whose optical path is changed by the first mirror is the second. The mirror is irradiated with a first surface having a first region having a conductive film and a second region provided around the first region, and a second surface provided on the opposite side of the first surface and having a pattern. A mask supported by a stage having a surface and a support portion that detachably supports the second region is irradiated with EUV light reflected by the second mirror, and EUV reflected by the second surface. Light is detected by a detector having a light receiving surface
図１は、実施形態の検査装置１００の模式構成図である。実施形態の検査装置１００は、ＥＵＶ光を用いてＥＵＶリソグラフィに用いられるＥＵＶマスク（マスク）８０を検査する、ＥＵＶマスクの検査装置である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the inspection device 100 of the embodiment. The inspection device 100 of the embodiment is an EUV mask inspection device that inspects the EUV mask (mask) 80 used for EUV lithography using EUV light.
検査装置１００は、ＥＵＶ光源２と、フォーカシングミラー４と、アライメントミラー６と、ステージ１０と、検出器２０と、制御計算機５０と、真空チャンバ６０と、を備える。 The inspection device 100 includes an EUV light source 2, a focusing mirror 4, an alignment mirror 6, a stage 10, a detector 20, a control computer 50, and a vacuum chamber 60.
図１（ａ）及び図１（ｂ）を用いて、実施形態の検査装置１００の説明をする。 The inspection device 100 of the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
ＥＵＶ光８は光にも空気にも容易に吸収されてしまうため、検査装置１００において、ＥＵＶ光路を形成するＥＵＶ光源２、図示されていない６軸の自由度を有するステージに搭載されたフォーカシングミラー４、図示されていない６軸の自由度を有するステージに搭載されたアライメントミラー６、ＥＵＶマスク８０が載置されるステージ１０及び検出器２０は、真空チャンバ６０の中に配置されている。なお、図１（ｂ）では光学系チャンバ６２及びステージチャンバ６４が図示されているが、光学系チャンバ６２及びステージチャンバ６４をあわせたチャンバが図１（ａ）の真空チャンバ６０に相当する。 Since the EUV light 8 is easily absorbed by both light and air, in the inspection device 100, the EUV light source 2 forming the EUV optical path and the focusing mirror mounted on a stage having 6 axes of freedom (not shown) are mounted. 4. The alignment mirror 6, the stage 10 on which the EUV mask 80 is mounted, and the detector 20 mounted on a stage having a degree of freedom of 6 axes (not shown) are arranged in the vacuum chamber 60. Although the optical system chamber 62 and the stage chamber 64 are shown in FIG. 1B, the chamber including the optical system chamber 62 and the stage chamber 64 corresponds to the vacuum chamber 60 in FIG. 1A.
ＥＵＶ光源２は、コヒーレントなＥＵＶ光８を照射する光源である。「コヒーレントな光」とは、干渉性を有する光のことである。ＥＵＶ露光装置では、微細なパターンをウェハ上に転写するために、可干渉性の小さいプラズマ光源を利用している。しかし、実施形態の検査装置では回折による結像を得るために、可干渉性の強いシンクロトロン光源であることが好ましい。また、ＥＵＶ光源２から照射されるＥＵＶ光８の中心波長は、例えば１３．５ｎｍであるが、これに限定されるものではない。 The EUV light source 2 is a light source that irradiates the coherent EUV light 8. "Coherent light" is light that has coherent properties. The EUV exposure apparatus uses a plasma light source having low coherence in order to transfer a fine pattern onto a wafer. However, in the inspection apparatus of the embodiment, a synchrotron light source having strong coherence is preferable in order to obtain an image formation by diffraction. Further, the central wavelength of the EUV light 8 emitted from the EUV light source 2 is, for example, 13.5 nm, but the present invention is not limited to this.
フォーカシングミラー４は、ＥＵＶ光源２から照射されたＥＵＶ光８が照射されるミラーである。フォーカシングミラー４は、図示されていない６軸の自由度を有するステージに搭載されており、光軸に対して平行に動かすことで、ＥＵＶ光源２から照射されたＥＵＶ光８を、ＥＵＶマスク８０の表面に描かれたパターン８９の表面に集光する働きを有する。集光面が定まると、フォーカシングミラー４の図示されていないステージによる調整が終了する。なお、フォーカシングミラー４は、第１のミラーの一例である。 The focusing mirror 4 is a mirror that is irradiated with EUV light 8 emitted from the EUV light source 2. The focusing mirror 4 is mounted on a stage having 6 degrees of freedom (not shown), and by moving the focusing mirror 4 in parallel with the optical axis, the EUV light 8 emitted from the EUV light source 2 is transferred to the EUV mask 80. It has a function of condensing light on the surface of the pattern 89 drawn on the surface. When the condensing surface is determined, the adjustment by the stage (not shown) of the focusing mirror 4 is completed. The focusing mirror 4 is an example of the first mirror.
アライメントミラー６は、フォーカシングミラー４によって反射されたＥＵＶ光８が照射されるミラーである。図示されていない６軸の自由度を有するステージに搭載されたアライメントミラー６は、ＥＵＶ光８をＥＵＶマスク８０の所定の位置に照射するためのあおり機構を有する。ＥＵＶマスクに対して、６度の角度で入射するようにＥＵＶ光８を導くことで、アライメントミラー６の図示されていないステージによる調整が終了する。なお、アライメントミラー６は、第２のミラーの一例である。 The alignment mirror 6 is a mirror that is irradiated with EUV light 8 reflected by the focusing mirror 4. The alignment mirror 6 mounted on a stage having 6 degrees of freedom (not shown) has a tilting mechanism for irradiating the EUV light 8 at a predetermined position on the EUV mask 80. By guiding the EUV light 8 so that it is incident on the EUV mask at an angle of 6 degrees, the adjustment of the alignment mirror 6 by a stage (not shown) is completed. The alignment mirror 6 is an example of the second mirror.
フォーカシングミラー４及びアライメントミラー６のいずれも、ＥＵＶ光８を反射する面には、反射率向上のため、例えばＳｉ／Ｍｏ多層膜が形成されていることが好ましい。 In both the focusing mirror 4 and the alignment mirror 6, it is preferable that, for example, a Si / Mo multilayer film is formed on the surface reflecting the EUV light 8 in order to improve the reflectance.
アライメントミラー６によって反射されたＥＵＶ光８は、ＥＵＶマスク８０のパターン８９に照射される。ＥＵＶマスク８０によって反射されたＥＵＶ光８は、検出器２０に照射される。図示されていないステージに搭載された検出器２０は、ＥＵＶ光８を検出する受光面２２を有している。受光面２２を、フォーカシングミラー４の調整分だけ光軸方向に微調整移動することで、結像面のフォーカスを合わせ、調整が終了する。ここで、ＥＵＶマスク８０によって反射されたＥＵＶ光８は、パターン８９に関する情報を有している。そのため、検出器２０によって、パターン８９の情報を有するＥＵＶ光８が検出されることとなる。さらに、ＥＵＶマスク８０が搭載されたステージ１０を、パターン面に平行にステップ＆スキャンさせることで、パターン面全体の検出が可能となる。 The EUV light 8 reflected by the alignment mirror 6 is applied to the pattern 89 of the EUV mask 80. The EUV light 8 reflected by the EUV mask 80 irradiates the detector 20. The detector 20 mounted on a stage (not shown) has a light receiving surface 22 for detecting EUV light 8. By finely adjusting and moving the light receiving surface 22 in the optical axis direction by the amount adjusted by the focusing mirror 4, the image plane is focused and the adjustment is completed. Here, the EUV light 8 reflected by the EUV mask 80 has information about the pattern 89. Therefore, the detector 20 detects the EUV light 8 having the information of the pattern 89. Further, by stepping and scanning the stage 10 on which the EUV mask 80 is mounted in parallel with the pattern surface, the entire pattern surface can be detected.
制御計算機５０は、ピクセル情報保存部５２と、歪補正回路５４を有する。また、制御計算機５０は、ＥＵＶ光源２のオンオフや光量調整、フォーカシングミラー４とアライメントミラー６の角度調整、ステージ１０のＸ方向及びＸ方向に直交するＹ方向への移動、及び検出器２０によって検出されたＥＵＶ光８の情報抽出等がさらに可能であっても良い。 The control computer 50 includes a pixel information storage unit 52 and a distortion correction circuit 54. Further, the control computer 50 detects by turning on / off the EUV light source 2, adjusting the amount of light, adjusting the angle between the focusing mirror 4 and the alignment mirror 6, moving the stage 10 in the X direction and the Y direction orthogonal to the X direction, and the detector 20. Information extraction of the EUV light 8 may be further possible.
ステージ１０は、可動機構１４と、可動機構１４の上に設けられた第１支持部１２ａ、第２支持部１２ｂ及び第３支持部１２ｃを有する。可動機構１４により、第１支持部１２ａ、第２支持部１２ｂ及び第３支持部１２ｃは、真空チャンバ６０内のＸ方向及びＹ方向に移動可能である（なお図１（ａ）ではＹ方向にも動かすためのローラー等の構造の図示は省略している）。第１支持部１２ａ、第２支持部１２ｂ及び第３支持部１２ｃは、例えば支持ピンであるが、これに限定されるものではない。また、本発明は３点支持に限定するものではない。なお、図１（ｂ）においてはステージ１０の図示を省略している。 The stage 10 has a movable mechanism 14, a first support portion 12a, a second support portion 12b, and a third support portion 12c provided on the movable mechanism 14. The movable mechanism 14 allows the first support portion 12a, the second support portion 12b, and the third support portion 12c to move in the X direction and the Y direction in the vacuum chamber 60 (note that in FIG. 1A, the Y direction). The illustration of the structure such as a roller for moving is omitted). The first support portion 12a, the second support portion 12b, and the third support portion 12c are, for example, support pins, but the present invention is not limited thereto. Further, the present invention is not limited to the three-point support. Note that the stage 10 is not shown in FIG. 1 (b).
ＥＵＶマスク８０は、第１面８２と、第２面８８と、を有している。ここで、検査対象となるパターン８９は、第２面８８に形成されており、第１面８２には形成されていない。このため、真空チャンバ６０内においてＥＵＶマスク８０は、第２面８８にＥＵＶ光８が照射可能なように、第１支持部１２ａ、第２支持部１２ｂ及び第３支持部１２ｃにより、支持され載置される。そして、ＥＵＶマスク８０は第１面８２を用いて真空チャンバ６０内に固定されることになる。 The EUV mask 80 has a first surface 82 and a second surface 88. Here, the pattern 89 to be inspected is formed on the second surface 88, and is not formed on the first surface 82. Therefore, in the vacuum chamber 60, the EUV mask 80 is supported and mounted by the first support portion 12a, the second support portion 12b, and the third support portion 12c so that the EUV light 8 can irradiate the second surface 88. Placed. Then, the EUV mask 80 is fixed in the vacuum chamber 60 using the first surface 82.
図２は、実施形態のＥＵＶマスク８０の第１面８２を示す模式図である。第１面８２は、露光装置の静電チャックが必要とする導電膜を有する第１領域８４と、第１領域８４の周囲に設けられた第２領域８６と、を有する。具体的には、例えば、第１領域８４は、第１面８２において一辺が１４６ｍｍの正方形の形状を有する導電膜が形成された領域である。ＥＵＶマスク８０の基板の大きさは、例えば１５１ｍｍ角である。このため、第１領域８４が第１面８２の中央に設けられている場合には、第２領域の幅は第１領域８４の周囲に２．５ｍｍずつ設けられていることになる。 FIG. 2 is a schematic view showing the first surface 82 of the EUV mask 80 of the embodiment. The first surface 82 has a first region 84 having a conductive film required by the electrostatic chuck of the exposure apparatus, and a second region 86 provided around the first region 84. Specifically, for example, the first region 84 is a region on the first surface 82 on which a conductive film having a square shape with a side of 146 mm is formed. The size of the substrate of the EUV mask 80 is, for example, 151 mm square. Therefore, when the first region 84 is provided in the center of the first surface 82, the width of the second region is provided by 2.5 mm each around the first region 84.
図２には、第１支持部１２ａ、第２支持部１２ｂ及び第３支持部１２ｃの３点が第２領域８６を支持する部分を破線で併せて記載した。このように、第１支持部１２ａ、第２支持部１２ｂ及び第３支持部１２ｃの３点で第２領域８６を支持することにより、ステージ１０が露光装置の静電チャックが必要とする導電膜を有する第１領域８４に接することなしにＥＵＶマスク８０を支持することが出来る。なお、第１支持部１２ａ、第２支持部１２ｂ及び第３支持部１２ｃの３点が支持する部分は、図２記載のものに限定されない。 In FIG. 2, the portions where the first support portion 12a, the second support portion 12b, and the third support portion 12c support the second region 86 are also shown by broken lines. In this way, by supporting the second region 86 at the three points of the first support portion 12a, the second support portion 12b, and the third support portion 12c, the stage 10 is a conductive film required by the electrostatic chuck of the exposure apparatus. The EUV mask 80 can be supported without contacting the first region 84 having a. The portion supported by the three points of the first support portion 12a, the second support portion 12b, and the third support portion 12c is not limited to that shown in FIG.
図３は、実施形態の、受光面２２におけるピクセルの配列を示す模式図である。受光面２２の形状は、例えば、Ｘ方向及び、Ｘ方向に直交するＹ方向において、長さが等しい正方形の形状を有している。そして、受光面２２において、複数のピクセル２４が格子状に配列されている。ピクセル２４の大きさは、例えばＸ方向にＰｘ、Ｙ方向にＰｙである。なお図３においてはＰｘ＝Ｐｙとなっているが、ＰｘとＰｙは等しくなくても良い。また、複数のピクセル２４が配列されている間隔は、例えばＸ方向にＰｘ、Ｙ方向にＰｙである。受光面２２におけるピクセル２４の数は、例えばＸ方向に２０４８個、Ｙ方向に２０４８個である。なお図３に示した受光面２２におけるＸ方向及びＹ方向は、一般に、図１のステージ１０の移動方向について示したＸ方向及びＹ方向と等しくない。 FIG. 3 is a schematic view showing an array of pixels on the light receiving surface 22 of the embodiment. The shape of the light receiving surface 22 has, for example, a square shape having the same length in the X direction and the Y direction orthogonal to the X direction. Then, on the light receiving surface 22, a plurality of pixels 24 are arranged in a grid pattern. The size of the pixel 24 is, for example, Px in the X direction and Py in the Y direction. Although Px = Py in FIG. 3, Px and Py do not have to be equal. The interval at which the plurality of pixels 24 are arranged is, for example, Px in the X direction and Py in the Y direction. The number of pixels 24 on the light receiving surface 22 is, for example, 2048 in the X direction and 2048 in the Y direction. The X and Y directions on the light receiving surface 22 shown in FIG. 3 are generally not equal to the X and Y directions shown for the moving direction of the stage 10 in FIG.
図４は、実施形態の、ＥＵＶ光入射時のＥＵＶマスク露光領域形状と、検出器２０の受光面２２上でのＥＵＶマスク露光領域形状を示したものである。図４（ａ）は、比較形態となる、ＥＵＶマスク８０が静電チャック２００上に載置されている場合を示している。静電チャック２００上に載置されたＥＵＶマスク８０はより平坦性が保たれる。このため、ＥＵＶ光が入射する時の露光領域の形状が正方形である場合には、検出器２０の受光面２２上での露光領域の形状も同様に正方形となる。 FIG. 4 shows the shape of the EUV mask exposure region when the EUV light is incident and the shape of the EUV mask exposure region on the light receiving surface 22 of the detector 20 according to the embodiment. FIG. 4A shows a case where the EUV mask 80, which is a comparative form, is placed on the electrostatic chuck 200. The EUV mask 80 mounted on the electrostatic chuck 200 is more flat. Therefore, when the shape of the exposed region when the EUV light is incident is square, the shape of the exposed region on the light receiving surface 22 of the detector 20 is also square.
図４（ｂ）は、実施形態の、ＥＵＶマスク８０が第１支持部１２ａ、第２支持部１２ｂ及び第３支持部１２ｃの３点により支持されている場合を示している。なお第２支持部１２ｂの図示は省略している。３箇所でＥＵＶマスク８０が支持される場合には、図４（ｂ）で示したように、ＥＵＶマスク８０の中央部が撓んでしまう。このために、検出器２０の受光面２２上では図４（ｂ）の点線で示したような正方形の領域でＥＵＶ光を受光していても、ＥＵＶ光が入射されるＥＵＶマスクの領域は歪んでしまう。このため、露光領域の形状は例えば図４（ｂ）の実線で示したような台形となる。なお、このことは、例えばＥＵＶマスク８０上の歪んだ台形に光を入射すると、検出器２０の受光面２２上で正方形に結像することを示している。 FIG. 4B shows the case where the EUV mask 80 of the embodiment is supported by three points of the first support portion 12a, the second support portion 12b, and the third support portion 12c. The second support portion 12b is not shown. When the EUV mask 80 is supported at three locations, the central portion of the EUV mask 80 bends as shown in FIG. 4 (b). Therefore, even if the EUV light is received in the square region shown by the dotted line in FIG. 4B on the light receiving surface 22 of the detector 20, the region of the EUV mask on which the EUV light is incident is distorted. It ends up. Therefore, the shape of the exposed region is, for example, a trapezoid as shown by the solid line in FIG. 4 (b). This indicates that, for example, when light is incident on a distorted trapezoid on the EUV mask 80, a square image is formed on the light receiving surface 22 of the detector 20.
そこで、実施形態においては、制御計算機５０が、複数のピクセル２４の配列情報を保存するピクセル情報保存部５２と、配列情報の少なくとも一部の補正を行う歪補正回路５４と、を有する。ここで複数のピクセル２４の配列情報とは、例えば受光面２２において、Ｘ方向の長さＰｘ、Ｙ方向の長さＰｙのピクセルが、Ｘ方向の間隔Ｐｘ、Ｙ方向の間隔Ｐｙで、Ｘ方向に２０４８個、Ｙ方向に２０４８個配列されているという情報である。歪補正回路５４は、上述のようにＥＵＶマスク８０が撓むことを考慮して、例えば少なくとも一部のピクセル２４で検知している領域を、ピクセル情報保存部５２に保存されている情報のものからずらす。ステージ１０をＥＵＶマスク８０に平行かつ２次元的に走査して、ＥＵＶ光の照射領域を、前記ＥＵＶマスク８０表面に設けられたパターン８９の画像を得ることができる。さらに、ＥＵＶマスク８０の撓み形状から表面形状の歪を予め計算しておき、ＥＵＶマスク８０表面（第２面８８）の場所に応じて検出器に入射するパターン情報領域の歪を考慮することで、検出器２０で検出したＥＵＶマスクの露光領域形状を正しく再現することができる。 Therefore, in the embodiment, the control computer 50 has a pixel information storage unit 52 that stores the arrangement information of the plurality of pixels 24, and a distortion correction circuit 54 that corrects at least a part of the arrangement information. Here, the arrangement information of the plurality of pixels 24 is, for example, on the light receiving surface 22, the pixels having a length Px in the X direction and a length Py in the Y direction have an interval Px in the X direction and an interval Py in the Y direction, and are in the X direction. It is information that 2048 pieces are arranged in the Y direction and 2048 pieces are arranged in the Y direction. In consideration of the fact that the EUV mask 80 bends as described above, the distortion correction circuit 54 has information that is stored in the pixel information storage unit 52, for example, in the area detected by at least a part of the pixels 24. Shift from. By scanning the stage 10 parallel to the EUV mask 80 and two-dimensionally, it is possible to obtain an image of the pattern 89 provided on the surface of the EUV mask 80 in the EUV light irradiation region. Further, by calculating the distortion of the surface shape in advance from the bending shape of the EUV mask 80 and considering the distortion of the pattern information region incident on the detector according to the location of the EUV mask 80 surface (second surface 88). , The exposure region shape of the EUV mask detected by the detector 20 can be correctly reproduced.
なお、より精密に検出器２０の受光面２２上での露光領域形状を再現するために、検出しているＥＵＶマスクの領域の補正は、ピクセルのサイズよりも小さいサイズで行われることが好ましい。 In order to more accurately reproduce the shape of the exposed region on the light receiving surface 22 of the detector 20, it is preferable that the region of the detected EUV mask is corrected in a size smaller than the pixel size.
本実施形態によれば、リソグラフィの際に静電チャックで吸着される面を汚さないマスクの検査装置及び検査方法の提供が可能となる。 According to the present embodiment, it is possible to provide an inspection device and an inspection method for a mask that does not stain the surface attracted by the electrostatic chuck during lithography.
以上の説明において、一連の「〜回路」は、処理回路を含み、この処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「〜回路」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。プロセッサ等を実行させるプログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、或いはＲＯＭ（リードオンリメモリ）等の記録媒体に記録されればよい。また、「〜記憶部」、「〜保存部」又は記憶装置は、たとえば磁気ディスク装置、磁気テープ装置、ＦＤ、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）などの記録媒体を含む。 In the above description, the series of "~ circuits" includes a processing circuit, and the processing circuit includes an electric circuit, a computer, a processor, a circuit board, a quantum circuit, a semiconductor device, and the like. Further, a common processing circuit (same processing circuit) may be used for each “~ circuit”. Alternatively, different processing circuits (separate processing circuits) may be used. The program for executing the processor or the like may be recorded on a recording medium such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, an FD, or a ROM (read-only memory). Further, the "-storage unit", "-storage unit" or storage device includes, for example, a recording medium such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, an FD, a ROM (read-only memory), or an SSD (solid state drive).
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。上述の実施形態はあくまで、例として挙げられているだけであり、本発明を限定するものではない。また、各実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもかまわない。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. The above-described embodiments are merely given as examples, and do not limit the present invention. In addition, the components of each embodiment may be combined as appropriate.
実施形態では、検査装置及び検査方法の構成やその製造方法等、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされる検査装置及び検査方法の構成を適宜選択して用いることが出来る。その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての検査装置及び検査方法は、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。 In the embodiment, the description of parts not directly required for the description of the present invention, such as the configuration of the inspection device and the inspection method and the manufacturing method thereof, is omitted, but the required configuration of the inspection device and the inspection method is appropriately selected. Can be used. In addition, all inspection devices and inspection methods that include the elements of the present invention and can be appropriately redesigned by those skilled in the art are included in the scope of the present invention. The scope of the present invention is defined by the scope of claims and the scope of their equivalents.
２ ＥＵＶ光源
４ フォーカシングミラー
６ アライメントミラー
８ ＥＵＶ光
１０ ステージ
１２ａ 第１支持部
１２ｂ 第２支持部
１２ｃ 第３支持部
１４ 可動機構
２０ 検出器
２２ 受光面
２４ ピクセル
５０ 制御計算機
５２ ピクセル情報保存部
５４ 歪補正回路
６０ 真空チャンバ
８０ ＥＵＶマスク
８２ 第１面
８４ 第１領域
８６ 第２領域
８８ 第２面
８９ パターン
１００ 検査装置
２００ 静電チャック
2 EUV light source 4 Focusing mirror 6 Alignment mirror 8 EUV light 10 Stage 12a 1st support 12b 2nd support 12c 3rd support 14 Movable mechanism 20 Detector 22 Light receiving surface 24 Pixel 50 Control computer 52 Pixel Information storage 54 Distortion Correction circuit 60 Vacuum chamber 80 EUV mask 82 First surface 84 First area 86 Second area 88 Second surface 89 Pattern 100 Inspection device 200 Electrostatic chuck
Claims (5)
前記ＥＵＶ光源から照射された前記ＥＵＶ光が照射される第１のミラーと、
前記第１のミラーで光路が変更された前記ＥＵＶ光が照射される第２のミラーと、
導電膜を有する第１領域と、前記第１領域の周囲に設けられた第２領域と、を有する第１面と、前記第１面の反対側に設けられパターンを有する第２面と、を有し、前記第１のミラーと前記第２のミラーを調整することにより、予め設定された入射角度で前記ＥＵＶ光が照射されるＥＵＶマスクの、前記第２領域を着脱可能に支持する支持機構を有し、かつ前記ＥＵＶマスクの前記第２面と平行に走査することが可能なステージと、
前記第２面により反射された前記ＥＵＶ光を検出する受光面を有する検出器と、
を備えるＥＵＶマスクのパターン検査装置。 An EUV light source that irradiates coherent EUV light,
A first mirror irradiated with the EUV light emitted from the EUV light source, and
The second mirror irradiated with the EUV light whose optical path is changed by the first mirror, and
A first surface having a first region having a conductive film, a second region provided around the first region, and a second surface provided on the opposite side of the first surface and having a pattern. A support mechanism that detachably supports the second region of the EUV mask that is irradiated with the EUV light at a preset incident angle by adjusting the first mirror and the second mirror. A stage capable of scanning in parallel with the second surface of the EUV mask.
A detector having a light receiving surface for detecting the EUV light reflected by the second surface, and
An EUV mask pattern inspection device comprising.
前記ＥＵＶマスクのパターン検査装置は、前記複数のピクセルの配列情報を保存するピクセル情報保存部と、前記ＥＵＶ光を検出する際に、前記配列情報の少なくとも一部の補正を行う歪補正回路と、を有する請求項１又は請求項２記載のＥＵＶマスクのパターン検査装置。 The light receiving surface of the detector has a plurality of pixels for detecting the EUV light.
The EUV mask pattern inspection device includes a pixel information storage unit that stores the arrangement information of the plurality of pixels, a distortion correction circuit that corrects at least a part of the arrangement information when detecting the EUV light, and the distortion correction circuit. The EUV mask pattern inspection apparatus according to claim 1 or 2.
前記ＥＵＶ光源から照射された前記ＥＵＶ光を第１のミラーに照射し、
前記第１のミラーで光路が変更された前記ＥＵＶ光を第２のミラーに照射し、
導電膜を有する第１領域と、前記第１領域の周囲に設けられた第２領域と、を有する第１面と、前記第１面の反対側に設けられパターンを有する第２面と、を有し、前記第２領域を着脱可能に支持する支持機構を有するステージに支持されたマスクに、前記第２のミラーにより反射された前記ＥＵＶ光を照射し、
前記第２面により反射された前記ＥＵＶ光を、受光面を有する検出器によって検出する、
ＥＵＶマスクのパターン検査方法。 Irradiate coherent EUV light from the EUV light source
The first mirror is irradiated with the EUV light emitted from the EUV light source.
The second mirror is irradiated with the EUV light whose optical path has been changed by the first mirror.
A first surface having a first region having a conductive film, a second region provided around the first region, and a second surface provided on the opposite side of the first surface and having a pattern. The mask supported by the stage having the support mechanism for detachably supporting the second region is irradiated with the EUV light reflected by the second mirror.
The EUV light reflected by the second surface is detected by a detector having a light receiving surface.
EUV mask pattern inspection method.
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