JP2010272553A - Defect inspection device and defect inspection method for mask blank, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Defect inspection device and defect inspection method for mask blank, and method of manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2010272553A
JP2010272553A JP2009120529A JP2009120529A JP2010272553A JP 2010272553 A JP2010272553 A JP 2010272553A JP 2009120529 A JP2009120529 A JP 2009120529A JP 2009120529 A JP2009120529 A JP 2009120529A JP 2010272553 A JP2010272553 A JP 2010272553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask blank
defect
light source
mask
euv light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009120529A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsuneo Terasawa
恒男 寺澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2009120529A priority Critical patent/JP2010272553A/en
Publication of JP2010272553A publication Critical patent/JP2010272553A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a defect inspection device and a defect inspection method for a mask blank that can accurately and easily inspect the presence and type of a defect of the mask blank. <P>SOLUTION: A predetermined region to be inspected of the mask blank MB is irradiated with EUV (Extremely Ultraviolet) light BM emitted by a light source 1, and reflected light scattered from the region to be inspected is captured to detect a dark visual field detection image. Then the dark visual field detection image is converted into a two-dimensional detection signal and input to a two-dimensional array sensor SE. A part of the EUV light BM emitted by the light source 1 is branched and the light intensity of the EUV light BM emitted by the light source 1 is measured to thereby calculate a threshold from the light intensity of the EUV light BM emitted by the light source 1. The detection signal is compared with the threshold to determine whether the mask blank MB has a defect. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、極短波長光を用いたEUVL(Extreme UltraViolet Lithography)用のマスクブランクの欠陥検査装置および欠陥検査法、ならびにそれらを用いた半導体装置の製造技術に関し、特に、微細パターンに対応する欠陥検出感度の高い多層膜マスクブランクの欠陥検査に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a defect inspection apparatus and defect inspection method for a mask blank for EUVL (Extreme UltraViolet Lithography) using ultrashort wavelength light, and a semiconductor device manufacturing technique using them, and in particular, a defect corresponding to a fine pattern. The present invention relates to a technique effective when applied to defect inspection of a multilayer mask blank having high detection sensitivity.

半導体装置は、回路パターンが描かれた原版であるマスクに露光光を照射し、上記回路パターンを、縮小光学系を介して半導体基板上に転写する光リソグラフィ工程を繰り返し行うことによって、大量生産されている。   Semiconductor devices are mass-produced by irradiating exposure light onto a mask, which is an original plate on which a circuit pattern is drawn, and repeatedly performing a photolithographic process of transferring the circuit pattern onto a semiconductor substrate via a reduction optical system. ing.

近年、半導体デバイスの微細化が進み、光リソグラフィの露光波長をより短くして解像度を上げる方法が検討されている。これまでは波長193nmのフッ化アルゴン(ArF)エキシマレーザを用いたArFリソグラフィが開発されてきたが、それよりもはるかに短い露光波長、例えば波長13.5nmを用いた光リソグラフィの開発が進んでいる。   In recent years, the miniaturization of semiconductor devices has progressed, and methods for increasing the resolution by shortening the exposure wavelength of photolithography have been studied. Up to now, ArF lithography using an argon fluoride (ArF) excimer laser with a wavelength of 193 nm has been developed, but development of optical lithography using a much shorter exposure wavelength, for example, a wavelength of 13.5 nm, has advanced. Yes.

この波長域では透過マスクが物質の光吸収の関係で使えないため、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)との多層膜などによる反射(ブラッグ反射)を利用した多層膜反射基板がEUVL用のマスクブランクとして使用される。多層膜反射は一種の干渉を利用した反射である。EUVL用マスクは、石英ガラス基板または低熱膨張ガラス基板の上にMoとSiとの多層膜などが被着されたマスクブランク上に吸収体パターンが形成されている。   In this wavelength range, a transmission mask cannot be used because of the light absorption of the substance. Therefore, a multilayer film reflective substrate using reflection (Bragg reflection) by a multilayer film of molybdenum (Mo) and silicon (Si) is an EUVL mask. Used as a blank. Multilayer reflection is a kind of reflection utilizing interference. In the EUVL mask, an absorber pattern is formed on a mask blank in which a multilayer film of Mo and Si or the like is deposited on a quartz glass substrate or a low thermal expansion glass substrate.

EUVLでは、露光波長が13.5nmと極めて短いことから、ごく僅かな高さの異常がEUVL用マスク上に発生した場合でも露光波長の数分の1程度に至り、その高さの異常に起因して反射率の局所的な差が生じ、転写の際、欠陥を生じさせる。従って、EUVL用マスクは、従来の透過マスクと比較して欠陥転写に関して質的に大きな差がある。   In EUVL, since the exposure wavelength is extremely short at 13.5 nm, even if a slight height abnormality occurs on the EUVL mask, it reaches about one-fifth of the exposure wavelength and is caused by the height abnormality. As a result, a local difference in reflectivity occurs, and a defect occurs during transfer. Therefore, the EUVL mask has a large qualitative difference in defect transfer compared to the conventional transmission mask.

吸収体パターンを形成する前段階でのマスクブランク欠陥検査には、レーザ光をマスクブランクに対して斜めから照射し、その乱反射光から異物を検出する検査方法と、マスクパターン露光に用いる波長と同じ波長のEUV光を用いて欠陥を検出する同波長(at wavelength)欠陥検査法とがある。後者の方法として、例えば特開2003−114200号公報(特許文献1)には暗視野像を用いる方法が開示されており、特開平6−349715号公報(特許文献2)には明視野を用いるX線顕微鏡法が開示されている。また、米国特許出願公開第2004/0057107号明細書(特許文献3)には、暗視野を用いて欠陥を検出し、フレネルゾーンプレートを用いた明視野系で欠陥同定を行う暗視野明視野併用法が開示されている。   In the mask blank defect inspection in the previous stage of forming the absorber pattern, the same wavelength as that used for the mask pattern exposure and the inspection method for irradiating the mask blank obliquely to the mask blank and detecting foreign matter from the irregularly reflected light There is an at-wavelength defect inspection method that detects defects using EUV light of a wavelength. As the latter method, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-114200 (Patent Document 1) discloses a method using a dark field image, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-349715 (Patent Document 2) uses a bright field. X-ray microscopy is disclosed. In addition, US Patent Application Publication No. 2004/0057107 (Patent Document 3) discloses a dark-field bright-field combination in which a defect is detected using a dark field and defect identification is performed using a bright-field system using a Fresnel zone plate. The law is disclosed.

また、従来の透過マスクブランクの検査には、レーザ光をマスクブランクに対して斜めから照射し、その乱反射光から異物を検出する検査方法と、明視野像(顕微鏡像)を検出する検査方法とがある。後者の方法の変形として、例えば特開2001−174415号公報(特許文献4)および特開2002−333313号公報(特許文献5)には、検出像信号の非対称性から凸欠陥か凹欠陥かを判別する技術が開示されている。   In addition, in the inspection of a conventional transmission mask blank, an inspection method for irradiating laser light obliquely to the mask blank and detecting foreign matter from the irregularly reflected light, and an inspection method for detecting a bright field image (microscope image), There is. As a modification of the latter method, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-174415 (Patent Document 4) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-333313 (Patent Document 5) describe whether a detected defect is a convex defect or a concave defect due to asymmetry. A technique for discriminating is disclosed.

また、特開平11−354404号公報(特許文献6)には、剥離可能なパターンを多層膜マスク上に形成して実際にパターン転写を行い、その転写されたパターンを検査することにより多層膜欠陥を検査する方法が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-354404 (Patent Document 6) discloses that a multi-layer defect can be obtained by forming a peelable pattern on a multi-layer mask, performing actual pattern transfer, and inspecting the transferred pattern. A method of inspecting is disclosed.

また、特開2005−241290号公報(特許文献7)には、検査光の強度が変動する際の対処法として、光学マスクのパターン欠陥検査の場合ではあるが、照射強度をモニタして検出信号に補正を与える手段が開示されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2005-241290 (Patent Document 7) discloses a detection signal by monitoring the irradiation intensity as a countermeasure when the intensity of the inspection light varies, in the case of pattern defect inspection of an optical mask. Means for providing correction to the above are disclosed.

また、特開2007−219130号公報(特許文献8)には、ドット状パターンの暗視野検出像の信号強度が最大となるフォーカス位置および/またはホール状パターンの暗視野検出像の信号強度が最大となるフォーカス位置に設定して、マスクブランクの欠陥検出を行う方法が掲示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-219130 (Patent Document 8) discloses that the signal strength of the dark field detection image of the dark field detection image of the focus position and / or the hole pattern where the signal strength of the dark field detection image of the dot pattern is maximum. A method for detecting a defect of a mask blank by setting the focus position to be described is posted.

特開2003−114200号公報JP 2003-114200 A 特開平6−349715号公報JP-A-6-349715 米国特許出願公開第2004/0057107号明細書US Patent Application Publication No. 2004/0057107 特開2001−174415号公報JP 2001-174415 A 特開2002−333313号公報JP 2002-333313 A 特開平11−354404号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-354404 特開2005−241290号公報JP 2005-241290 A 特開2007−219130号公報JP 2007-219130 A

しかしながら、前述したマスクブランクの欠陥検査技術について、本発明者が検討したところ、以下のことが明らかとなった。   However, when the present inventor examined the defect inspection technique for the mask blank described above, the following became clear.

例えば前述の特許文献1に開示されたEUV光を用いた暗視野検出法は、欠陥部は輝点として感度良く検出できるものの、マスクブランクの表面特性または照明光源強度の差に起因して変動する信号レベルを考慮した検出信号処理法ではない。   For example, although the dark field detection method using EUV light disclosed in Patent Document 1 described above can detect a defective portion with high sensitivity as a bright spot, it varies due to a difference in surface characteristics of the mask blank or illumination light source intensity. It is not a detection signal processing method considering the signal level.

また、例えば前述の特許文献2に開示された明視野を用いたX線顕微鏡法では、多層膜の反射率のみを調べるため、位相の変化をおこさせる欠陥の全てを検出することはできない。   Further, for example, in the X-ray microscope method using the bright field disclosed in the above-mentioned Patent Document 2, since only the reflectance of the multilayer film is examined, it is not possible to detect all the defects that cause the phase change.

また、例えば前述の特許文献3に開示された明視野検査と暗視野検査とを兼ね備える方法は、高速な暗視野検査が可能ではあるが、検査装置が複雑であり、検出感度が高くなく、また、信号レベルを考慮した検出信号処理法ではない。   Further, for example, the method combining the bright field inspection and the dark field inspection disclosed in Patent Document 3 described above can perform a high-speed dark field inspection, but the inspection apparatus is complicated and the detection sensitivity is not high. It is not a detection signal processing method considering the signal level.

また、例えば前述の特許文献4、5に開示されたレーザを用いる方法は、検出すべき欠陥のサイズが検査波長と比べて十分小さく感度が不足する。さらに、この方法は多層膜の表面のみの凹凸欠陥を検出する方法であり、多層膜の内部に存在してEUV光反射の異常を発生させる欠陥を捉えることができない。   Further, for example, the methods using the lasers disclosed in Patent Documents 4 and 5 described above are sufficiently small in the size of the defect to be detected compared to the inspection wavelength and lack sensitivity. Furthermore, this method is a method for detecting uneven defects only on the surface of the multilayer film, and cannot detect defects that exist inside the multilayer film and cause abnormal EUV light reflection.

また、例えば前述の特許文献6に開示されたように、剥離可能なパターンを多層膜マスク上に形成して実際にパターン転写を行い、転写されたパターンを検査することにより多層膜欠陥を検査する方法は、位相欠陥を検出することはできるが、実際にパターン転写を行う工程が必要であり、検査としては煩雑である。   For example, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 6, a peelable pattern is formed on a multilayer mask, and pattern transfer is actually performed, and the transferred pattern is inspected to inspect multilayer defects. Although the method can detect a phase defect, it requires a step of actually performing pattern transfer, and is complicated as an inspection.

また、例えば前述の特許文献7には、照明光源強度の変動に起因して変動する信号レベルを考慮した検出信号処理法が開示されているが、この方法は、照明光源強度の変動量に応じて収集した検出信号の全ての画素強度に補正する変数を乗算する工程を必要とし、欠陥認識処理前の演算量が膨大となる。   Further, for example, Patent Document 7 described above discloses a detection signal processing method that takes into account a signal level that varies due to variations in illumination light source intensity. This method depends on the amount of variation in illumination light source intensity. A process of multiplying all the pixel intensities of the detection signals collected by the variable to be corrected is required, and the amount of calculation before the defect recognition process is enormous.

また前述したいずれの検査方法でも、修正が困難な欠陥が検出された場合は、たとえ微小サイズの欠陥であっても、そのマスクブランクは不良品として取り扱われ、処分されることになる。   In addition, in any of the inspection methods described above, if a defect that is difficult to correct is detected, the mask blank is handled as a defective product and disposed of even if it is a micro-sized defect.

本発明の目的は、マスクブランクの欠陥の存在および種類を正確かつ簡便に検査することのできるマスクブランクの欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a defect inspection apparatus and a defect inspection method for a mask blank that can accurately and easily inspect the presence and type of defects in the mask blank.

また、本発明の他の目的は、反射型マスクの製造歩留まりを向上させることにより、反射型露光方法を採用した半導体装置の製造コストを低減することのできる技術を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the manufacturing cost of a semiconductor device employing a reflective exposure method by improving the manufacturing yield of the reflective mask.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in this application, an embodiment of a representative one will be briefly described as follows.

この実施の形態は、マスクブランクの検査装置である。このマスクブランク検査装置は、マスクブランクを載置してX軸およびY軸方向に移動可能なステージと、EUV光を発する光源と、光源から発するEUV光を捕集して、マスクブランクの所定の被検査領域を照射する照明光学系と、被検査領域から散乱する反射光を捕集して、結像させる結像光学系と、結像光学系で得られた検出像を2次元の信号として取り込み、検出信号として保有する画像検出器と、光源から発するEUV光の一部を分岐して、光源から発するEUV光の光強度を計測する照明光強度モニタと、照明光強度モニタで得られた光源から発するEUV光の光強度から閾値を算出する閾値設定回路と、画像検出器で検出された信号と閾値設定回路で算出された閾値とを比較する閾値比較回路とから構成される。   This embodiment is a mask blank inspection apparatus. This mask blank inspection apparatus collects EUV light emitted from a stage on which a mask blank is placed and movable in the X-axis and Y-axis directions, a light source that emits EUV light, and a predetermined mask blank. An illumination optical system that irradiates the inspection area, an imaging optical system that collects reflected light scattered from the inspection area and forms an image, and a detection image obtained by the imaging optical system as a two-dimensional signal Obtained by an image detector that captures and holds as a detection signal, an illumination light intensity monitor that branches a part of the EUV light emitted from the light source, and measures the light intensity of the EUV light emitted from the light source, and an illumination light intensity monitor The threshold value setting circuit calculates a threshold value from the light intensity of EUV light emitted from the light source, and the threshold value comparison circuit compares the signal detected by the image detector with the threshold value calculated by the threshold value setting circuit.

また、この実施の形態は、マスクブランクの検査方法である。マスクブランクの欠陥は、光源から発するEUV光をマスクブランクの所定の被検査領域に照射する工程と、被検査領域から散乱する反射光を捕獲して、暗視野検出像を検出する工程と、暗視野検出像を2次元の検出信号に変えて画像検出器に取り込む工程と、光源から発するEUV光の一部を分岐して、光源から発するEUV光の光強度を計測する工程と、光源から発するEUV光の光強度から閾値を算出する工程と、検出信号と閾値とを比較して、マスクブランクの欠陥の有無を判定する工程とを含む工程により検査される。   Further, this embodiment is a mask blank inspection method. Mask blank defects include a step of irradiating a predetermined inspection region of the mask blank with EUV light emitted from a light source, a step of detecting a dark field detection image by capturing reflected light scattered from the inspection region, The step of converting the field-of-view detection image into a two-dimensional detection signal and taking it into the image detector, the step of branching a part of the EUV light emitted from the light source, measuring the light intensity of the EUV light emitted from the light source, and the light emitted from the light source Inspection is performed by a step including a step of calculating a threshold value from the light intensity of EUV light and a step of comparing the detection signal with the threshold value to determine the presence or absence of a mask blank defect.

また、この実施の形態は、EUV光を実質的に吸収する吸収体パターンがマスクブランク上に形成された反射型マスクを用いて、吸収体パターンを半導体基板に投影露光する工程を有する半導体装置の製造方法である。上記吸収体パターンの設計工程は、マスクブランクの欠陥を検査する工程と、欠陥の位置情報を記憶する工程と、予め準備しておいた吸収体パターンの位置情報と欠陥の位置情報とを比較する工程と、欠陥が吸収体パターンの位置に障害を与えると判断した場合には、吸収体パターンの配置位置を変更する、または吸収体パターンの一部の形状を変更する工程とを含み、上記反射型マスクの形成工程は、前述した工程により設計された吸収体パターンと、マスクブランクとの相対位置とを決定する工程と、決定した相対位置に基づいて、マスクブランク上に吸収体パターンを形成する工程とを含む。さらに、マスクブランクの欠陥は、光源から発するEUV光をマスクブランクの所定の被検査領域に照射する工程と、被検査領域から散乱する反射光を捕獲して、暗視野検出像を検出する工程と、暗視野検出像を2次元の検出信号に変えて画像検出器に取り込む工程と、光源から発するEUV光の一部を分岐して、光源から発するEUV光の光強度を計測する工程と、光源から発するEUV光の光強度から閾値を算出する工程と、検出信号と閾値とを比較して、マスクブランクの欠陥の有無を判定する工程とを含む工程により検査される。   Further, this embodiment is a semiconductor device having a step of projecting and exposing an absorber pattern onto a semiconductor substrate using a reflective mask in which an absorber pattern that substantially absorbs EUV light is formed on a mask blank. It is a manufacturing method. The absorber pattern design step compares the step of inspecting the defect of the mask blank, the step of storing the position information of the defect, and the position information of the absorber pattern prepared in advance and the position information of the defect. And a step of changing the arrangement position of the absorber pattern or changing a part of the shape of the absorber pattern when it is determined that the defect impedes the position of the absorber pattern. The mold mask forming step includes a step of determining an absorber pattern designed by the above-described steps and a relative position of the mask blank, and an absorber pattern is formed on the mask blank based on the determined relative position. Process. Further, the defect of the mask blank includes a step of irradiating a predetermined inspection area of the mask blank with EUV light emitted from a light source, a step of detecting a dark field detection image by capturing reflected light scattered from the inspection area, and A step of converting a dark field detection image into a two-dimensional detection signal and taking it into an image detector, a step of branching a part of the EUV light emitted from the light source, and measuring a light intensity of the EUV light emitted from the light source, and a light source Are inspected by a process including a step of calculating a threshold value from the light intensity of EUV light emitted from the light source, and a step of comparing the detection signal with the threshold value to determine the presence or absence of a defect in the mask blank.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by one embodiment of a representative one will be briefly described as follows.

マスクブランクの欠陥検査において、マスクブランクの欠陥の存在および種類を正確かつ簡便に検査することができる。また、このマスクブランクの欠陥検査によって欠陥が検出された場合であっても反射型マスクの製造を可能とすることにより、反射型マスクの製造歩留まりを向上させることができるので、反射型露光方法を採用した半導体装置の製造コストを低減することができる。   In mask blank defect inspection, the presence and type of mask blank defects can be accurately and easily inspected. In addition, even if a defect is detected by the defect inspection of the mask blank, it is possible to improve the manufacturing yield of the reflective mask by enabling the manufacture of the reflective mask. The manufacturing cost of the adopted semiconductor device can be reduced.

本発明の実施の形態1によるマスクブランクの検査装置の構成を説明する概略図である。It is the schematic explaining the structure of the inspection apparatus of the mask blank by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1によるマスクブランクを説明する図である。(a)は検査対象であるマスクブランクの全体平面図、(b)は同図(a)の一部を拡大して示す要部平面図、(c)は凸部欠陥の様子を示す同図(b)のA−A′線に沿った要部断面図、および(d)は凹部欠陥の様子を示す同図(b)のA−A′線に沿った要部断面図である。It is a figure explaining the mask blank by Embodiment 1 of this invention. (A) is an overall plan view of a mask blank to be inspected, (b) is an enlarged plan view of a main part showing a part of FIG. (A), and (c) is a diagram showing a state of a convex defect. FIG. 4B is a main part sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 5B, and FIG. 5D is a main part sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 本発明の実施の形態1による欠陥検出画像信号を説明する図である。It is a figure explaining the defect detection image signal by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1によるマスクブランク全体を検査するための検査領域の分割と走査方向とを示す平面図である。It is a top view which shows the division | segmentation and scanning direction of the test | inspection area | region for test | inspecting the whole mask blank by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による2種類のマスクブランクに対する欠陥検出画像の変動の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the fluctuation | variation of the defect detection image with respect to two types of mask blanks by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による2種類のマスクブランクからの検査画像信号と同期して設定される閾値の変動を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the fluctuation | variation of the threshold value set synchronizing with the test | inspection image signal from two types of mask blanks by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による欠陥検査のフローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the defect inspection by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2による反射型の回折格子を使用したマスクブランクの検査装置の構成の一部を説明する概略図である。It is the schematic explaining a part of structure of the inspection apparatus of the mask blank using the reflection type diffraction grating by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による他の反射型の回折格子を使用したマスクブランクの検査装置の構成の一部を説明する概略図である。It is the schematic explaining a part of structure of the inspection apparatus of the mask blank using the other reflection type diffraction grating by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による基準マークが形成されたマスクブランクの全体を示す平面図である。It is a top view which shows the whole mask blank in which the reference mark by Embodiment 3 of this invention was formed. (a)および(b)はそれぞれ本発明の実施の形態3による基準マークを拡大して示す平面図および同図(a)のB−B′線に沿った断面図である。(A) And (b) is the top view which expands and shows the reference mark by Embodiment 3 of this invention, respectively, and sectional drawing along the BB 'line | wire of the same figure (a). (a)および(b)はそれぞれ本発明の実施の形態3による反射型マスクをパターン面側から見た平面図および反射型マスクのデバイスエリアにおける断面図である。(A) And (b) is the top view which looked at the reflective mask by Embodiment 3 of this invention from the pattern surface side, respectively, and sectional drawing in the device area of a reflective mask. (a)および(b)はそれぞれ本発明の実施の形態3による吸収体パターンの位置決めの一例を説明する平面図および吸収体パターンの位置決めの他の例を説明する平面図である。(A) And (b) is a top view explaining an example of positioning of an absorber pattern by Embodiment 3 of the present invention, respectively, and a top view explaining other examples of positioning of an absorber pattern. 本発明の実施の形態4による反射型露光装置の構成概念を示す図である。It is a figure which shows the structure concept of the reflection type exposure apparatus by Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4による半導体装置の製造工程を示す半導体基板の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the semiconductor substrate which shows the manufacturing process of the semiconductor device by Embodiment 4 of this invention. 図15に続く半導体装置の製造工程中の図15と同じ箇所の要部断面図である。FIG. 16 is an essential part cross-sectional view of the same portion as that of FIG. 15 of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 15; 図16に続く半導体装置の製造工程中の図15と同じ箇所の要部断面図である。FIG. 17 is an essential part cross-sectional view of the same portion as that of FIG. 15 of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 16; 図17に続く半導体装置の製造工程中の図15と同じ箇所の要部断面図である。FIG. 18 is an essential part cross-sectional view of the same portion as that of FIG. 15 of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 17; 図18に続く半導体装置の製造工程中の図15と同じ箇所の要部断面図である。FIG. 19 is an essential part cross-sectional view of the same portion as that of FIG. 15 of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 18; 図19に続く半導体装置の製造工程中の図15と同じ箇所の要部断面図である。FIG. 20 is an essential part cross-sectional view of the same portion as that of FIG. 15 of the semiconductor device during a manufacturing step following that of FIG. 19;

以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。   In the following embodiments, when necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other, and one is the other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like.

また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。   Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.

また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態においては、電界効果トランジスタを代表するMISFET(Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)をMISと略し、pチャネル型のMISFETをpMISと略し、nチャネル型のMISFETをnMISと略す。また、以下の実施の形態において、ウエハと言うときは、Si(Silicon)単結晶ウエハを主とするが、それのみではなく、SOI(Silicon On Insulator)ウエハ、集積回路をその上に形成するための絶縁膜基板等を指すものとする。その形も円形またはほぼ円形のみでなく、正方形、長方形等も含むものとする。   Further, in the drawings used in the following embodiments, hatching may be added to make the drawings easy to see even if they are plan views. In the following embodiments, a MISFET (Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor) representing a field effect transistor is abbreviated as MIS, a p-channel type MISFET is abbreviated as pMIS, and an n-channel type MISFET is abbreviated as nMIS. In the following embodiments, the term “wafer” is mainly a Si (Silicon) single crystal wafer. However, not only that, but also an SOI (Silicon On Insulator) wafer and an integrated circuit are formed thereon. Insulating film substrate or the like. The shape includes not only a circle or a substantially circle but also a square, a rectangle and the like.

また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   In all the drawings for explaining the following embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals in principle, and repeated description thereof is omitted. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
本実施の形態1によるマスクブランクの検査装置を、図1および図2を用いて説明する。図1はマスクブランクの検査装置の構成を説明する概略図である。図2(a)は検査対象であるマスクブランクの全体平面図、図2(b)は同図(a)の一部を拡大して示す要部平面図、図2(c)および(d)は同図(b)のA−A′線に沿った要部断面図である。図2(c)および(d)には、互いに異なる形状を有する位相欠陥を示している。
(Embodiment 1)
A mask blank inspection apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a mask blank inspection apparatus. FIG. 2A is an overall plan view of a mask blank to be inspected, FIG. 2B is an enlarged plan view showing a part of FIG. 2A, and FIGS. 2C and 2D. FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part along the line AA ′ in FIG. 2C and 2D show phase defects having different shapes.

図1に示すように、マスクブランク検査装置は、反射型のマスクブランクMBを載置するためのステージ2、EUV光(検査光、照明光)BMを発生する光源1、照明光学系CIO、結像光学系DPO、2次元アレイセンサー(画像検出器)SE、センサー回路5、パターンメモリ6、閾値設定回路8、閾値との比較回路9、タイミング制御回路10、マスクステージ制御回路11、位置回路12、および装置全体の動作を制御するシステム制御コンピュータ18などで構成される。   As shown in FIG. 1, the mask blank inspection apparatus includes a stage 2 for mounting a reflective mask blank MB, a light source 1 for generating EUV light (inspection light, illumination light) BM, an illumination optical system CIO, a connection Image optical system DPO, two-dimensional array sensor (image detector) SE, sensor circuit 5, pattern memory 6, threshold setting circuit 8, threshold comparison circuit 9, timing control circuit 10, mask stage control circuit 11, position circuit 12 , And a system control computer 18 for controlling the operation of the entire apparatus.

結像光学系DPOは、例えば集光NA=0.25、中心遮光NA=0.1のシュバルツシルド光学系であり、倍率は26倍である。欠陥の有無が検査されるマスクブランクMBをステージ2上に載置し、光源1から発する中心波長13.5nmのEUV光BMを、照明光学系CIOを通してマスクブランクMBの所定の領域に照射する。マスクブランクMBからの反射光のうち欠陥部で散乱した光は、結像光学系DPOを介して収束ビームSL1を形成し、2次元アレイセンサーSE上に集光する。その結果、マスクブランクMB上の欠陥は、2次元アレイセンサーSEで捉えられて検査画像の中で輝点として検出される。   The imaging optical system DPO is, for example, a Schwarzschild optical system with a condensing NA = 0.25 and a central light shielding NA = 0.1, and the magnification is 26 times. A mask blank MB to be inspected for defects is placed on the stage 2, and EUV light BM having a central wavelength of 13.5 nm emitted from the light source 1 is irradiated onto a predetermined area of the mask blank MB through the illumination optical system CIO. Of the reflected light from the mask blank MB, the light scattered at the defect portion forms a convergent beam SL1 via the imaging optical system DPO and is condensed on the two-dimensional array sensor SE. As a result, the defect on the mask blank MB is captured by the two-dimensional array sensor SE and detected as a bright spot in the inspection image.

ここで、図2を用いて、本実施の形態1によるマスクブランクの欠陥21について説明する。通常、マスクブランクMBは、マスク基板MS上に、波長13.5nmのEUV光BMの反射率が十分に得られるようにシリコン(Si)とモリブデン(Mg)とを交互に積層した多層膜MLを形成して製造される。さらに、表面を保護する目的でキャピング層(図示は省略)が最上層に形成されている。この多層膜MLを形成する際に、マスク基板MS上に、例えば異物などの微細粒子が存在すると、多層膜MLはその影響を受けて、図2(c)に示すように、多層膜MLの表面が凸形状になる所謂凸型の位相欠陥22が発生する。逆に、マスク基板MS上に、例えば微小な窪みが存在すると、図2(d)に示すように、多層膜MLの表面が凹形状になる所謂凹型の位相欠陥23が発生する。   Here, the defect 21 of the mask blank according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Usually, the mask blank MB is made of a multilayer film ML in which silicon (Si) and molybdenum (Mg) are alternately laminated on the mask substrate MS so that the reflectance of the EUV light BM having a wavelength of 13.5 nm is sufficiently obtained. Formed and manufactured. Further, a capping layer (not shown) is formed on the uppermost layer for the purpose of protecting the surface. When the multilayer film ML is formed, if fine particles such as foreign matters exist on the mask substrate MS, the multilayer film ML is affected by the influence, and as shown in FIG. A so-called convex phase defect 22 having a convex surface is generated. On the other hand, when a minute depression exists on the mask substrate MS, for example, a so-called concave phase defect 23 in which the surface of the multilayer film ML is concave is generated as shown in FIG.

さらに、前述した図1に示すように、光源1から射出され、照明光学系CIOで成形されたEUV光BMは、多層膜ミラーPMで折り曲げられて、マスクブランクMBの被検査領域を照明する。EUV光BMの入射方向は、マスクブランクMBの法線方向とほぼ一致するように設定される。結像光学系DPOは、凹面ミラーL1と凸面ミラーL2とを備え、凹面ミラーL1の中心に出射開口が設けられたシュバルツシルド(Schwarzschild)光学系として構成される。マスクブランクMBの被検査領域で反射した光のうち、正反射方向およびその近傍に進行する鏡面反射光は、凸面ミラーL2によって遮断される。一方、散乱光は凹面ミラーL1に入射し、凹面ミラーL1と凸面ミラーL2との組み合わせ倍率に従って拡大投影され、凹面ミラーL1の出射開口を通過して多数のピクセルを有する2次元アレイセンサーSEに向かって出射される。   Further, as shown in FIG. 1 described above, the EUV light BM emitted from the light source 1 and shaped by the illumination optical system CIO is bent by the multilayer mirror PM to illuminate the inspection area of the mask blank MB. The incident direction of the EUV light BM is set so as to substantially coincide with the normal direction of the mask blank MB. The imaging optical system DPO includes a concave mirror L1 and a convex mirror L2, and is configured as a Schwarzschild optical system in which an exit aperture is provided at the center of the concave mirror L1. Of the light reflected by the inspection area of the mask blank MB, specular reflection light traveling in the regular reflection direction and in the vicinity thereof is blocked by the convex mirror L2. On the other hand, the scattered light enters the concave mirror L1, is enlarged and projected according to the combination magnification of the concave mirror L1 and the convex mirror L2, passes through the exit aperture of the concave mirror L1, and travels toward the two-dimensional array sensor SE having a large number of pixels. Are emitted.

このような暗視野光学系を採用することにより、マスクブランクMB上に欠陥が存在しない領域では散乱光が発生せず、鏡面反射光のみとなるので、結像光学系DPOには捕捉されず、2次元アレイセンサーSEには入射しない。一方、マスクブランクMB上に欠陥が存在する部分では散乱光が発生して、結像光学系DPOに捕捉され、2次元アレイセンサーSEに入射する。そのため、欠陥が存在する部分に対応するピクセルだけ明るい信号を得ることができ、高いS/N比の検査を実現することができる。このようにして得られる2次元の検出信号は、センサー回路5を経由してパターンメモリ6に順次格納される。   By adopting such a dark field optical system, scattered light is not generated in a region where there is no defect on the mask blank MB, and only the specular reflection light is not captured by the imaging optical system DPO. It does not enter the two-dimensional array sensor SE. On the other hand, scattered light is generated in a portion where a defect exists on the mask blank MB, and is captured by the imaging optical system DPO and enters the two-dimensional array sensor SE. Therefore, a bright signal can be obtained only for pixels corresponding to a portion where a defect exists, and an inspection with a high S / N ratio can be realized. The two-dimensional detection signal obtained in this way is sequentially stored in the pattern memory 6 via the sensor circuit 5.

このような欠陥検査の過程で、マスクブランクMBを照明するEUV光BMの一部は、シリコン(Si)とモリブデン(Mo)とを交互に7〜10対だけ積層した薄膜状のビームスプリッタBSPでほぼ90度折り曲げられて、照明光強度モニタ7に入射する。ここで得られた照射光強度の情報は閾値設定回路8に送られ、後述する方法で欠陥検出画像に作用させる閾値を計算する。   In such a defect inspection process, a part of the EUV light BM illuminating the mask blank MB is a thin film beam splitter BSP in which only 7 to 10 pairs of silicon (Si) and molybdenum (Mo) are alternately laminated. The light is bent approximately 90 degrees and enters the illumination light intensity monitor 7. The information on the irradiation light intensity obtained here is sent to the threshold value setting circuit 8, and a threshold value to be applied to the defect detection image is calculated by a method described later.

なお、本実施の形態1によるマスクブランク検査装置では、マスクまたはマスクブランクMBにかかわる各種データファイル13を参照することができる。また、計算された閾値を閾値格納ファイル14に、後述する方法で検出した欠陥の情報を記憶装置15にそれぞれ格納することができる。   In the mask blank inspection apparatus according to the first embodiment, various data files 13 related to the mask or the mask blank MB can be referred to. Further, the calculated threshold value can be stored in the threshold value storage file 14, and the defect information detected by the method described later can be stored in the storage device 15.

次に、本実施の形態1による閾値と欠陥検出画像とから欠陥の存在を判別する方法を、図3を用いて説明する。図3は、前述した2次元アレイセンサーSEで得られてパターンメモリ6に格納された検査画像のうち、1次元方向に切り出した信号の一部を説明する図である。横軸は、1次元方向位置を表すピクセル番号、縦軸は各ピクセルの信号強度を示す。図3において検査画像は強度分布24で表され、別途定めた閾値TH1を超えるピクセル位置が欠陥位置として認識される。ここでは、位相欠陥が2箇所見つかった例を示している。   Next, a method for determining the presence of a defect from the threshold value and the defect detection image according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a part of a signal cut out in the one-dimensional direction from the inspection image obtained by the above-described two-dimensional array sensor SE and stored in the pattern memory 6. The horizontal axis represents the pixel number representing the one-dimensional direction position, and the vertical axis represents the signal intensity of each pixel. In FIG. 3, the inspection image is represented by an intensity distribution 24, and a pixel position exceeding a separately defined threshold TH1 is recognized as a defect position. Here, an example is shown in which two phase defects are found.

ここで、欠陥の無い部分に相当する検査画像の強度は閾値TH1より低い。理想的な暗視野検査では、欠陥の無い領域の検査画像の強度は“0”になる。しかし、実際は、マスクブランクMBの表面ラフネスに起因する散乱光を捉える、または2次元アレイセンサーSEの電気的特性などに依存した暗電流成分などにより、バックグラウンドレベルBGの強度信号が現れる。さらに、様々な要因によるノイズ成分も含まれる。特に、マスクブランクMBの表面ラフネスに起因する散乱光の強度は、異なるマスクブランクMBでは異なる値をとり、また、EUV光BMの強度にばらつきが生じると変動する。   Here, the intensity of the inspection image corresponding to the portion having no defect is lower than the threshold value TH1. In an ideal dark field inspection, the intensity of an inspection image in an area having no defect is “0”. However, actually, an intensity signal of the background level BG appears due to a dark current component that depends on the scattered light caused by the surface roughness of the mask blank MB or depending on the electrical characteristics of the two-dimensional array sensor SE. Furthermore, noise components due to various factors are also included. In particular, the intensity of scattered light resulting from the surface roughness of the mask blank MB varies with different mask blanks MB, and fluctuates when the intensity of the EUV light BM varies.

一方、検出の信頼性を高めるためには、ノイズを含めたバックグラウンドレベルBGより大きい閾値TH1を設定する必要があるが、大きすぎると、欠陥を見逃す恐れがある。従って、常に、検査画像の強度に適した閾値TH1を設定する必要がある。   On the other hand, in order to improve the detection reliability, it is necessary to set a threshold value TH1 that is larger than the background level BG including noise. Therefore, it is necessary to always set the threshold value TH1 suitable for the intensity of the inspection image.

次に、本実施の形態1によるマスクブランクMBの所定の領域内全面を検査する方法を、図4〜図6を用いて説明する。図4はマスクブランクMBの中の検査領域を示す平面図、図5は検出画像信号の変動の一例を示す図、図6は検出画像信号と同期して設定される閾値の変動の一例を示す図である。   Next, a method for inspecting the entire surface in a predetermined region of the mask blank MB according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a plan view showing an inspection region in the mask blank MB, FIG. 5 is a diagram showing an example of fluctuation of the detected image signal, and FIG. 6 is an example of fluctuation of the threshold value set in synchronization with the detected image signal. FIG.

結像光学系DPOが2次元アレイセンサーSEに検査画像を結像できる領域は、マスクランクMB面上でたかだか0.5mm四方領域である。そこで、マスクブランクMBを搭載するステージ2を、例えば0.5mmずつステップ送りしながら検査画像を繰り返し収集する。あるいは、ステージ2を連続移動させながら、これと同期するように2次元アレイセンサーSEを時間遅延積分(TDI:Time Delay and Integration)動作させて、連続的に検査画像を収集する。図4に示すように、本実施の形態1では、検査領域25を幅0.5mm程度の複数の短冊状領域27に分割し、それぞれの短冊状領域27において、矢印26に示す方向に時間遅延積分動作により検査画像を収集するようにした。   An area where the imaging optical system DPO can form an inspection image on the two-dimensional array sensor SE is an area of at most 0.5 mm on the mask rank MB plane. Therefore, the inspection images are repeatedly collected while stepping the stage 2 on which the mask blank MB is mounted, for example, by 0.5 mm. Alternatively, while the stage 2 is continuously moved, the two-dimensional array sensor SE is operated in a time delay and integration (TDI: Time Delay and Integration) manner so as to synchronize with the stage 2 to continuously collect inspection images. As shown in FIG. 4, in the first embodiment, the inspection area 25 is divided into a plurality of strip-shaped areas 27 having a width of about 0.5 mm, and each of the strip-shaped areas 27 has a time delay in the direction indicated by the arrow 26. Inspection images were collected by integration operation.

次に、図5に示すように、複数の短冊状領域27の検査画像を横に繋いで、その中の1次元検査画像の強度を抽出する。図5の横軸はステージの連続移動による積算変位を表しており、従って、検査時間を表していることにもなる。図5では、異なる2種類のマスクブランクに対する検査画像信号28,29の強度分布を重ねて示した。ここで、1つのマスクブランクの検査画像信号28においてもバックグラウンドレベルが時間と共に変化している。これは、照明強度の変動によるものである。この状態で、例えば28−1で示される欠陥部の検査画像信号を抽出するように閾値を固定しておくと、28−2で示される欠陥部の検査画像信号が抽出できない可能性がある。また、異なるマスクブランクの検査画像信号29に上記の固定された閾値を適用すると29−1で示される欠陥部の検査画像信号が認識できない。   Next, as shown in FIG. 5, the inspection images of the plurality of strip-shaped regions 27 are connected horizontally, and the intensity of the one-dimensional inspection image therein is extracted. The horizontal axis in FIG. 5 represents the integrated displacement due to the continuous movement of the stage, and therefore represents the inspection time. In FIG. 5, the intensity distributions of the inspection image signals 28 and 29 for two different types of mask blanks are shown superimposed. Here, also in the inspection image signal 28 of one mask blank, the background level changes with time. This is due to variations in illumination intensity. In this state, for example, if the threshold value is fixed so as to extract the inspection image signal of the defective portion indicated by 28-1, the inspection image signal of the defective portion indicated by 28-2 may not be extracted. Further, when the fixed threshold value is applied to the inspection image signal 29 of a different mask blank, the inspection image signal of the defective portion indicated by 29-1 cannot be recognized.

そこで、本実施の形態1では、図5に示される検査画像が収集されるときは、検査画像収集と同期して、図6に示すような変動する閾値TH2、または閾値TH3を設定できるようにした。すなわち、図5に示す検査画像信号28に対しては図6に示す閾値TH2を適用し、図5に示す検査画像信号29に対しては図6に示す閾値TH3を適用することにより、マスクブランクの表面ラフネスの差または照明光強度の時間変動の影響を受けることなく、信頼性の高い欠陥検査を行うことができる。   Therefore, in the first embodiment, when the inspection image shown in FIG. 5 is collected, the variable threshold TH2 or the threshold TH3 as shown in FIG. 6 can be set in synchronization with the inspection image collection. did. That is, by applying the threshold value TH2 shown in FIG. 6 to the inspection image signal 28 shown in FIG. 5 and applying the threshold value TH3 shown in FIG. 6 to the inspection image signal 29 shown in FIG. It is possible to perform a highly reliable defect inspection without being affected by the difference in surface roughness of the light source or the temporal fluctuation of the illumination light intensity.

次に、本実施の形態1による閾値を変化させて最適な閾値を保つマスクブランク検査方法の詳細を、前述の図1に示したマスクブランク検査装置と図7に示すフローチャートとを用いて説明する。   Next, details of the mask blank inspection method for maintaining the optimum threshold by changing the threshold according to the first embodiment will be described with reference to the mask blank inspection apparatus shown in FIG. 1 and the flowchart shown in FIG. .

まず、マスクブランクMBをX軸およびY軸方向に移動可能なステージ2に載置する。続いて、マスクブランクMBの全面検査に先立って、マスクステージ制御回路11によって予め指定した所定の位置に、マスクブランクMBの位置決めをする。マスクブランクMBの所定領域にEUV光BMを照射し、2次元アレイセンサーSEで検査画像を収集する(ステップS101)。   First, the mask blank MB is placed on the stage 2 that can move in the X-axis and Y-axis directions. Subsequently, prior to the entire surface inspection of the mask blank MB, the mask blank MB is positioned at a predetermined position designated in advance by the mask stage control circuit 11. The predetermined area of the mask blank MB is irradiated with EUV light BM, and inspection images are collected by the two-dimensional array sensor SE (step S101).

次に、照射光強度モニタ7でEUV光BMの強度の初期値を計測して記憶する。同時に、2次元アレイセンサーSEで得られた検査画像からバックグラウンドまたはノイズの分散を算出して、閾値設定回路8において閾値の初期値を設定する(ステップS102)。このとき、バックグラウンドレベルは2次元アレイセンサーSEの暗電流成分を除去したレベルを採用することが望ましい。   Next, the irradiation light intensity monitor 7 measures and stores the initial value of the intensity of the EUV light BM. At the same time, the background or noise variance is calculated from the inspection image obtained by the two-dimensional array sensor SE, and an initial value of the threshold is set in the threshold setting circuit 8 (step S102). At this time, the background level is desirably a level from which the dark current component of the two-dimensional array sensor SE is removed.

次に、マスクブランクMBを全面検査するときの検査開始位置に、マスクブランクMBを移動させる(ステップS103)。その後、照明光強度をモニタしながら、ステージ2を連続移動させて検査を行う。このとき、タイミング制御回路10でマスクステージ制御回路11とセンサー回路5とに同期信号を与えて、2次元アレイセンサーSEのTDI動作によって検査画像信号を連続的に収集する。この検査画像信号を収集する途中の段階で、照射光強度の変化が所定の範囲を超えて閾値の変更が必要と判断した場合は(ステップS104)、閾値を変更する(ステップS105)。新たな閾値は、閾値設定回路8において、例えばステップS102で定めた閾値の初期値と、逐次モニタする照明光強度と照明光強度初期値との比とを入力パラメータとして決定することができる。この閾値は閾値格納ファイル14に逐次格納される。   Next, the mask blank MB is moved to the inspection start position when the entire mask blank MB is inspected (step S103). Thereafter, the stage 2 is continuously moved while the illumination light intensity is monitored, and the inspection is performed. At this time, the timing control circuit 10 gives a synchronization signal to the mask stage control circuit 11 and the sensor circuit 5, and continuously collects inspection image signals by the TDI operation of the two-dimensional array sensor SE. If it is determined that the change of the irradiation light intensity exceeds the predetermined range and the threshold value needs to be changed in the middle of collecting the inspection image signal (step S104), the threshold value is changed (step S105). For the new threshold value, the threshold value setting circuit 8 can determine, for example, the initial value of the threshold value determined in step S102 and the ratio between the illumination light intensity and the illumination light intensity initial value that are sequentially monitored as input parameters. This threshold value is sequentially stored in the threshold value storage file 14.

次に、2次元アレイセンサーSEのTDI動作により得られる検査画像信号を更新された閾値と比較して欠陥の有無を判断する(ステップS106)。   Next, the inspection image signal obtained by the TDI operation of the two-dimensional array sensor SE is compared with the updated threshold value to determine the presence or absence of a defect (step S106).

次に、検査画像信号が閾値を超えて欠陥有りと判断した場合(ステップS107)、その位置または欠陥信号レベルなどの欠陥情報を記憶装置15に記録する(ステップS108)。このとき、適宜欠陥を含む局所的な検査画像を画像モニタ16において表示する、あるいは画像出力部17に出力するようにする。   Next, when it is determined that the inspection image signal exceeds the threshold value and there is a defect (step S107), defect information such as the position or the defect signal level is recorded in the storage device 15 (step S108). At this time, a local inspection image including a defect is appropriately displayed on the image monitor 16 or output to the image output unit 17.

次に、マスクブランクMBの所望の全領域における検査処理が終了したか否かを判断し(ステップS109)、検査処理すべき領域が残っている場合は、領域を変更して(ステップS110)、ステップS104へ移行し、再び欠陥の有無の判断処理を繰り返す。   Next, it is determined whether or not the inspection process for all desired areas of the mask blank MB has been completed (step S109). If there is an area to be inspected, the area is changed (step S110). The process proceeds to step S104, and the determination process for the presence / absence of a defect is repeated again.

このように、本実施の形態1によれば、マスクブランクMBの差または検査用照明光の強度変動に対して、常に、最適な閾値を設定することができるので、欠陥検査の感度が向上するとともに大幅に誤検出が低減できて、検査信頼性が向上できる。また、検査信頼性が向上できることから、欠陥生成要因の分析および信頼性が向上し、無欠陥のマスクブランクMBの製造技術の開発を促進することができる。   As described above, according to the first embodiment, the optimum threshold value can always be set with respect to the difference in the mask blank MB or the intensity fluctuation of the illumination light for inspection, so that the sensitivity of defect inspection is improved. At the same time, false detection can be greatly reduced, and inspection reliability can be improved. In addition, since the inspection reliability can be improved, the analysis and reliability of defect generation factors can be improved, and the development of a manufacturing technique for a defect-free mask blank MB can be promoted.

(実施の形態2)
本実施の形態2では、前述した実施の形態1において説明したマスクブランク検査装置に備わるビームスプリッタBSPの代わりに、回折格子で構成された光分岐素子を使用し、検査用照明光の強度を計測するマスクブランク検査装置の一例について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, instead of the beam splitter BSP provided in the mask blank inspection apparatus described in the first embodiment, an optical branching element composed of a diffraction grating is used to measure the intensity of inspection illumination light. An example of the mask blank inspection apparatus to be performed will be described.

本実施の形態2による全反射型の回折格子を使用したマスクブランク検査装置の一部を、図8を用いて説明する。図8はマスクブランクの検査装置の一部の構成を説明する概略図である。光分岐素子以外の構成は、前述した実施の形態1において説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   A part of the mask blank inspection apparatus using the total reflection type diffraction grating according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a partial configuration of the mask blank inspection apparatus. Since the configuration other than the optical branching element is the same as that described in the first embodiment, description thereof is omitted here.

回折格子GR1は、例えばピッチ0.9μm程度の溝を有する。照明光学系CIOから出射されるEUV光BMは、入射角80度くらいで回折格子GR1に入射すると、正反射してマスクブランクMBを照射するEUV光BMと、格子ピッチおよび光波長で定まる回折角に従って、1次の回折光に分かれる。この1次回折光を照明光強度モニタ7に入射させる。正反射光と回折光との強度比は、回折格子GR1の表面の形状またはブレーズ角に依存して決まるので、照射光強度モニタ7で捉えた回折光の強度を知ることにより、マスクブランクMBを照射するEUV光BMの強度を算出することができる。   The diffraction grating GR1 has grooves with a pitch of about 0.9 μm, for example. When the EUV light BM emitted from the illumination optical system CIO is incident on the diffraction grating GR1 at an incident angle of about 80 degrees, the EUV light BM is regularly reflected to irradiate the mask blank MB, and the diffraction angle determined by the grating pitch and the light wavelength. According to FIG. The first-order diffracted light is incident on the illumination light intensity monitor 7. Since the intensity ratio between the specularly reflected light and the diffracted light is determined depending on the surface shape or blaze angle of the diffraction grating GR1, the mask blank MB can be obtained by knowing the intensity of the diffracted light captured by the irradiation light intensity monitor 7. The intensity of the EUV light BM to be irradiated can be calculated.

本実施の形態2による他の回折格子を、図9を用いて説明する。図9は他の回折格子を説明する概略図である。   Another diffraction grating according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating another diffraction grating.

反射型の回折格子GR2は、波長13.5nmのEUV光BMの反射率が十分に得られるようにシリコン(Si)とモリブデン(Mo)とを交互に積層した多層膜を表面に形成し、ピッチ160nm程度の周期構造を有している。この回折格子GR2に入射角15度くらいでEUV光BMを入射すると、マスクブランクMBを照射するEUV光BMと、照明光強度モニタ7に入射させる光とを分離することができる。図9では、EUV光BMを分岐する部分しか示していないが、この光分岐手段を光源1とマスクブランクMBとが搭載される領域との間の部分、または照明光学系CIOのなかに適宜組み込むことにより、マスクブランクMBの欠陥検査を実行しながら、常に、照明光強度をモニタすることができる。   The reflection type diffraction grating GR2 is formed with a multilayer film in which silicon (Si) and molybdenum (Mo) are alternately laminated on the surface so that a sufficient reflectance of EUV light BM having a wavelength of 13.5 nm can be obtained. It has a periodic structure of about 160 nm. When the EUV light BM is incident on the diffraction grating GR2 at an incident angle of about 15 degrees, the EUV light BM that irradiates the mask blank MB and the light that enters the illumination light intensity monitor 7 can be separated. FIG. 9 shows only a part for branching the EUV light BM, but this light branching means is appropriately incorporated in a part between the light source 1 and the area where the mask blank MB is mounted, or in the illumination optical system CIO. Thus, it is possible to always monitor the illumination light intensity while executing the defect inspection of the mask blank MB.

以上説明したように、回折格子GR1,GR2を利用した光分岐素子により照明光の一部を照明光強度モニタ7に導いて照明光強度を計測し、必要と判断した場合には閾値を変更することができる。   As described above, a part of the illumination light is guided to the illumination light intensity monitor 7 by the light branching element using the diffraction gratings GR1 and GR2, and the illumination light intensity is measured. If it is determined to be necessary, the threshold value is changed. be able to.

このように、本実施の形態2によれば、堅固な回折格子GR1,GR2を使用することにより、光分岐が安定に行われ、照明光強度モニタ7の精度も向上する。その結果、閾値の変更が適切に行われて、欠陥検査装置の信頼性が向上する。   As described above, according to the second embodiment, by using the rigid diffraction gratings GR1 and GR2, the light branching is stably performed, and the accuracy of the illumination light intensity monitor 7 is also improved. As a result, the threshold value is appropriately changed, and the reliability of the defect inspection apparatus is improved.

(実施の形態3)
本実施の形態3による反射型マスクの構造および製造方法を説明する。
(Embodiment 3)
The structure and manufacturing method of the reflective mask according to the third embodiment will be described.

まず、本実施の形態3によるマスクブランクの構造を、図10および図11を用いて説明する。図10は基準マークが形成されたマスクブランクの全体を示す平面図、図11(a)および(b)はそれぞれ基準マークを拡大して示す平面図および同図(a)のB−B′線に沿った断面図である。   First, the structure of the mask blank according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a plan view showing the entire mask blank on which the reference mark is formed, and FIGS. 11A and 11B are an enlarged plan view showing the reference mark and a BB ′ line in FIG. FIG.

図10に示すように、基準マーク31が形成されたマスクブランクMBは、例えば矩形状であり、4つの角部のうち少なくとも隣接する2つの各部近傍に基準マーク31を予め設けている。   As shown in FIG. 10, the mask blank MB on which the reference mark 31 is formed is, for example, rectangular, and the reference mark 31 is provided in advance in the vicinity of at least two adjacent portions of the four corners.

図11に示すように、マスクブランクMBを構成するマスク基板(超平滑基板)MSの表面の一部には、微細幅の凹部32がFIB(Focused Ion Beam)等により予め形成されている。凹部32を覆うように多層膜MLを堆積することにより、基準マーク31が形成されている。ここでは、一対の凹部32が1つの基準マーク31を構成する場合を例示している。特に限定されないが、凹部32の平面寸法は、例えば0.2〜2μm程度である。   As shown in FIG. 11, a concave portion 32 having a fine width is formed in advance on a part of the surface of a mask substrate (ultra-smooth substrate) MS constituting the mask blank MB by FIB (Focused Ion Beam) or the like. The reference mark 31 is formed by depositing the multilayer film ML so as to cover the recess 32. Here, the case where a pair of recessed parts 32 comprises the one reference mark 31 is illustrated. Although not particularly limited, the planar dimension of the recess 32 is, for example, about 0.2 to 2 μm.

凹部32をEUV光BMで観察すると、大きな位相変化を伴ったパターン部として認識できる。従って、基準マーク31をマスクブランクMB上の座標の基準として用い、前述した実施の形態1において説明した方法で検出される欠陥の位置は、基準マーク31を基準とした相対座標で定義することができる。   When the concave portion 32 is observed with the EUV light BM, it can be recognized as a pattern portion with a large phase change. Therefore, using the reference mark 31 as a reference for coordinates on the mask blank MB, the position of the defect detected by the method described in the first embodiment can be defined by a relative coordinate based on the reference mark 31. it can.

次に、本実施の形態3による反射型マスクの構造および製造方法を、図12および図13を用いて説明する。図12(a)および(b)はそれぞれ反射型マスクをパターン面側から見た平面図および反射型マスクのデバイスエリアにおける断面図、図13(a)および(b)はそれぞれ吸収体パターンの位置決めの一例を説明する平面図および吸収体パターンの位置決めの他の例を説明する平面図である。   Next, the structure and manufacturing method of the reflective mask according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 12A and 12B are a plan view of the reflective mask viewed from the pattern surface side and a cross-sectional view in the device area of the reflective mask, respectively, and FIGS. 13A and 13B are positioning of the absorber pattern, respectively. It is a top view explaining the other example of the top view explaining an example, and positioning of an absorber pattern.

図12(a)に示すように、EUV露光用の反射型マスクMは、マスクブランクMBの表面に、EUV光BMを吸収する材料で構成される吸収体パターンを形成することにより製造される。反射型マスクMの中央部には集積回路のパターンを有するデバイスパターンエリアMDEを有し、周辺部には反射型マスクMの位置合わせのためのマークまたはウエハアライメントマークなどを含むアライメントマークエリアMA1,MA2,MA3,MA4が配置されている。   As shown in FIG. 12A, the reflective mask M for EUV exposure is manufactured by forming an absorber pattern made of a material that absorbs EUV light BM on the surface of a mask blank MB. The central part of the reflective mask M has a device pattern area MDE having an integrated circuit pattern, and the peripheral part includes an alignment mark area MA1, including a mark for alignment of the reflective mask M or a wafer alignment mark. MA2, MA3 and MA4 are arranged.

図12(b)に示すように、反射型マスクMのデバイスパターンエリアMDEには、石英ガラスまたは低熱膨張材などのマスク基板MS上に前述した多層膜MLが被着され、その上にキャッピング層CAPが被着されている。その上に、バッファ層BUFを介して吸収体パターンABSが設けられている。また、図示はしていないが、必要に応じて紫外光の反射を抑制する反射防止膜を設ける。一方、マスク基板MSの裏面側には、反射型マスクMを静電チャックするためのメタル膜CFがコーティングされている。   As shown in FIG. 12B, in the device pattern area MDE of the reflective mask M, the multilayer film ML described above is deposited on a mask substrate MS such as quartz glass or a low thermal expansion material, and a capping layer is formed thereon. CAP is attached. On top of this, an absorber pattern ABS is provided via a buffer layer BUF. Although not shown, an antireflection film that suppresses reflection of ultraviolet light is provided as necessary. On the other hand, a metal film CF for electrostatic chucking of the reflective mask M is coated on the back side of the mask substrate MS.

反射型マスクMの製造に際し、まず、前述した検査方法により、マスクブランクMBの欠陥の位置情報を事前に記憶しておく。このとき、前述した基準マーク31を利用することにより、欠陥の位置座標を正確に把握することができる。   When manufacturing the reflective mask M, first, the positional information of the defect of the mask blank MB is stored in advance by the inspection method described above. At this time, the position coordinates of the defect can be accurately grasped by using the reference mark 31 described above.

続いて、記憶した欠陥位置情報に基づいて、吸収体パターンの形成位置を規定するための吸収体パターンマスクとマスクブランクとの相対位置を決定する。このとき、例えば図13(a)に示すように、吸収体パターンABSがマスクブランク上の位相欠陥PDを覆い隠すように、吸収体パターンマスクの位置決めが可能である。そして、決定した相対位置に基づいて、マスクブランク上に吸収体パターンABSを形成する。得られた反射型マスクは、吸収体パターンABSの下に欠陥が隠れているため、例えばホールパターン33の半導体基板への露光投影には全く支障がない。   Subsequently, based on the stored defect position information, a relative position between the absorber pattern mask and the mask blank for defining the formation position of the absorber pattern is determined. At this time, for example, as shown in FIG. 13A, the absorber pattern mask can be positioned so that the absorber pattern ABS covers the phase defect PD on the mask blank. Then, the absorber pattern ABS is formed on the mask blank based on the determined relative position. Since the obtained reflective mask has defects hidden under the absorber pattern ABS, for example, there is no problem in the exposure projection of the hole pattern 33 onto the semiconductor substrate.

また、マスクブランク上の位相欠陥PDが単独では転写に影響を与えないような小さなものである場合、その近傍に吸収体パターンABSが存在しなければ、投影露光されるパターンの寸法変動の要因にはならない。そのため、例えば図13(b)に示すように、位相欠陥PDが微細な場合に限り、吸収体パターンABSを位相欠陥PDから十分に離すように吸収体パターンABSの位置決めを行い、決定した相対位置に基づいて、マスクブランク上に吸収体パターンABSを形成する。得られた反射型マスクでは、吸収体パターンABSの近傍には位相欠陥PDが存在しないので、吸収体パターンABSの半導体基板への露光投影に支障をきたすこと無く、パターン転写を行うことができる。   Further, when the phase defect PD on the mask blank is small so as not to affect the transfer by itself, if the absorber pattern ABS does not exist in the vicinity thereof, it may cause a variation in the dimension of the pattern to be projected and exposed. Must not. Therefore, for example, as shown in FIG. 13B, only when the phase defect PD is fine, the absorber pattern ABS is positioned so that the absorber pattern ABS is sufficiently separated from the phase defect PD, and the determined relative position is determined. Based on the above, the absorber pattern ABS is formed on the mask blank. In the obtained reflective mask, since the phase defect PD does not exist in the vicinity of the absorber pattern ABS, pattern transfer can be performed without hindering the exposure projection of the absorber pattern ABS onto the semiconductor substrate.

以上、予め準備された吸収体パターンABS全体の配置位置をマスクブランク上で調整することにより、位相欠陥PDの影響を実質的に除去する方法について説明した。この方法以外に、例えば比較的パターン密度の小さい領域では、最終的に完成する半導体装置の性能への影響が無い範囲内で、吸収体パターンABSの一部の形状を変更して、転写する吸収体パターンABSと位相欠陥PDとの間の距離を所定距離以上とするように、局所的な吸収体パターンABSの再設計を行っても良い。   As described above, the method of substantially removing the influence of the phase defect PD by adjusting the arrangement position of the entire prepared absorber pattern ABS on the mask blank has been described. In addition to this method, for example, in an area where the pattern density is relatively small, absorption that is transferred by changing the shape of a part of the absorber pattern ABS within a range that does not affect the performance of the finally completed semiconductor device. The local absorber pattern ABS may be redesigned so that the distance between the body pattern ABS and the phase defect PD is greater than or equal to a predetermined distance.

吸収体パターンABSを形成するためには、マスクブランクMBの検査を終了した後に、吸収体材料をまず一様に被着し、その後、通常の電子線リソグラフィなどを用いるマスクパターン描画法を採用する。吸収体材料を一様に被着しても、前述した基準マーク31を構成する凹部32は吸収体材料の表面に現れるので、これを電子線で検知することは可能である。従って、吸収体パターンABSの形成に際しても基準マーク31を利用することができ、前述したような、位相欠陥PDの影響を受けない吸収体パターンABSを形成することができる。   In order to form the absorber pattern ABS, after the inspection of the mask blank MB is completed, the absorber material is first uniformly deposited, and then a mask pattern drawing method using normal electron beam lithography or the like is employed. . Even if the absorber material is uniformly deposited, the concave portion 32 constituting the reference mark 31 described above appears on the surface of the absorber material, and this can be detected with an electron beam. Therefore, the reference mark 31 can be used also in the formation of the absorber pattern ABS, and the absorber pattern ABS that is not affected by the phase defect PD as described above can be formed.

なお、基準マーク31の形成方法は、前述した形成方法に限定されるものでは無い。例えばマスク基板MS上に多層膜MLを形成した後、多層膜ML上にFIBまたは短波長レーザ光を照射して、基準マーク31を形成することができる。また、マスクブランクMBのエッジ位置を光学的に検出する方法を採用しても、同等の効果が得られる。   Note that the method of forming the reference mark 31 is not limited to the above-described forming method. For example, after forming the multilayer film ML on the mask substrate MS, the fiducial mark 31 can be formed by irradiating the multilayer film ML with FIB or short wavelength laser light. Even if a method of optically detecting the edge position of the mask blank MB is employed, the same effect can be obtained.

このように、本実施の形態3によれば、位相欠陥PDの位置を特定でき、集積回路を定義するための吸収体パターンABSとマスクブランクMBの位相欠陥PDとの位置関係を調整することができる。その結果、位相欠陥PDを有するマスクブランクMBを良品として使用できる頻度が増大してマスクブランクMBの製造歩留まりを大幅に向上させ、製造する反射型マスクMのコスト低減に寄与することができる。   As described above, according to the third embodiment, the position of the phase defect PD can be specified, and the positional relationship between the absorber pattern ABS for defining the integrated circuit and the phase defect PD of the mask blank MB can be adjusted. it can. As a result, the frequency with which the mask blank MB having the phase defect PD can be used as a non-defective product is increased, the manufacturing yield of the mask blank MB is greatly improved, and the cost of the reflective mask M to be manufactured can be reduced.

(実施の形態4)
本実施の形態4によるEUV露光用の反射型マスクを用いた半導体装置の製造方法を図14〜図20を用いて説明する。図14は反射型露光装置の構成概念を示す図、図15〜図20は半導体装置の要部断面図である。
(Embodiment 4)
A method of manufacturing a semiconductor device using a reflective mask for EUV exposure according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a view showing a configuration concept of a reflection type exposure apparatus, and FIGS.

図14に示すように、反射型マスクMは、前述した実施の形態3によるマスク製造方法によって製造されたものである。光源40から発する中心波長13.5nmのEUV光は、複数の多層膜反射鏡で構成された照明光学系41を介して、反射型マスクMのパターン面を照射する。パターン面からの反射光は、複数の多層膜反射鏡で構成された縮小投影光学系42(例えば倍率1/4)を通過して、ウエハ43上に結像される。ウエハ43は面内で移動可能なステージ44に搭載されており、ステージ44の移動とパターン露光の繰り返しにより、ウエハ43の所望の領域に反射型マスクMに対応した回路パターンが転写される。   As shown in FIG. 14, the reflective mask M is manufactured by the mask manufacturing method according to the third embodiment described above. The EUV light having a central wavelength of 13.5 nm emitted from the light source 40 irradiates the pattern surface of the reflective mask M through the illumination optical system 41 composed of a plurality of multilayer mirrors. The reflected light from the pattern surface passes through a reduction projection optical system 42 (for example, a magnification of ¼) constituted by a plurality of multilayer mirrors and forms an image on the wafer 43. The wafer 43 is mounted on a stage 44 that can move in the plane, and a circuit pattern corresponding to the reflective mask M is transferred to a desired region of the wafer 43 by repeating the movement of the stage 44 and pattern exposure.

次に、本実施の形態4による半導体装置の製造方法を説明する。ここでは、ツイン・ウェル方式のCMIS(Complimentary Metal Insulator Semiconductor)回路を製造する場合を例示するが、他の種々の方式の回路にも本願発明は適用することができる。図15〜図20中、符号100pで示す領域はpMIS形成領域、符号100nで示す領域はnMIS形成領域である。   Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment will be described. Here, a case where a twin well type CMIS (Complimentary Metal Insulator Semiconductor) circuit is manufactured is exemplified, but the present invention can be applied to other various types of circuits. 15 to 20, a region indicated by reference numeral 100p is a pMIS formation region, and a region indicated by reference numeral 100n is an nMIS formation region.

まず、図15に示すように、単結晶シリコン(Si)からなる基板101(この段階では半導体ウエハと称する平面略円形状の半導体の薄板)を準備する。次に、基板101にnウェル102nおよびpウェル102pを形成する。nウェル102nにはn型導電性を示す不純物、例えばリン(P)または砒素(As)が導入されている。また、pウェル102pにはp型導電性を示す、例えばp型不純物のホウ素(B)が導入されている。   First, as shown in FIG. 15, a substrate 101 made of single crystal silicon (Si) (at this stage, a planar thin semiconductor plate called a semiconductor wafer) is prepared. Next, an n-well 102n and a p-well 102p are formed on the substrate 101. An impurity exhibiting n-type conductivity, such as phosphorus (P) or arsenic (As) is introduced into the n-well 102n. Further, p-type conductivity, for example, p-type impurity boron (B) is introduced into the p-well 102p.

nウェル102nおよびpウェル102pは、例えば以下のように形成する。まず、基板101上にマスク合わせの用のアライメントマークを形成する(図示せず)。このアライメントマークは選択酸化工程を付加してウエハ形成時に作成することもできる。続いて、基板101上に酸化膜103を形成し、そして、酸化膜103上にインプラ(イオン・インプランテーションの略称)マスク用のレジストパターン104を通常の光リソグラフィを用いて形成する。その後、リン(P)または砒素(As)をイオン注入してn型ウェル102nを形成する。   The n well 102n and the p well 102p are formed as follows, for example. First, alignment marks for mask alignment are formed on the substrate 101 (not shown). This alignment mark can be formed at the time of wafer formation by adding a selective oxidation step. Subsequently, an oxide film 103 is formed on the substrate 101, and a resist pattern 104 for an implantation (abbreviation of ion implantation) mask is formed on the oxide film 103 by using normal photolithography. Thereafter, phosphorus (P) or arsenic (As) is ion-implanted to form an n-type well 102n.

次に、図16に示すように、アッシング処理を行ってレジストパターン104を除去した後、酸化膜103を除去する。続いて、基板101上に酸化膜105を形成し、そして、酸化膜105上にインプラマスク用のレジストパターン106を通常の光リソグラフィを用いて形成する。その後、ホウ素(B)をイオン注入してp型ウェル102pを形成する。   Next, as shown in FIG. 16, ashing is performed to remove the resist pattern 104, and then the oxide film 103 is removed. Subsequently, an oxide film 105 is formed on the substrate 101, and a resist pattern 106 for an implantation mask is formed on the oxide film 105 by using normal photolithography. Thereafter, boron (B) is ion-implanted to form the p-type well 102p.

次に、図17に示すように、アッシング処理を行ってレジストパターン106を除去した後、基板101の主面に、例えば酸化シリコンからなる分離用のフィールド絶縁膜107を溝型アイソレーションの形状で形成する。この溝型アイソレーションの形状は、例えば最小寸法がウエハ上で36nmと小さく、寸法精度が3.5nmと厳しい値が要求される。そのため、この溝型アイソレーションを形成する際のリソグラフィとして、EUVリソグラフィを用いることができる。   Next, as shown in FIG. 17, after removing the resist pattern 106 by performing an ashing process, a separation field insulating film 107 made of, for example, silicon oxide is formed on the main surface of the substrate 101 in the shape of a groove type isolation. Form. As for the shape of the groove type isolation, for example, the minimum dimension is as small as 36 nm on the wafer, and the dimensional accuracy is required to be as severe as 3.5 nm. Therefore, EUV lithography can be used as lithography for forming this groove type isolation.

このフィールド絶縁膜107によって囲まれた活性領域には、nMIS100nおよびpMIS100pが形成される。nMIS100nおよびpMIS100pのそれぞれのゲート絶縁膜108は、例えば酸化シリコンからなり、熱酸化法などで形成される。またnMIS100nおよびpMIS100pのそれぞれのゲート電極109は、例えば最小寸法がウエハ上で32nmと小さく、寸法精度が3nmと厳しい値が要求される。そのため、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法などを用いて低抵抗多結晶シリコン(Si)からなる導電体膜を堆積した後、EUVリソグラフィを用いてレジストパターンを形成し、エッチング処理によりゲート電極109を形成する。この工程のリソグラフィは、一般にゲート層用リソグラフィと称され、極めて微細でかつ寸法精度の高いパターン転写が求められる。   In the active region surrounded by the field insulating film 107, an nMIS 100n and a pMIS 100p are formed. Each of the gate insulating films 108 of the nMIS 100n and the pMIS 100p is made of, for example, silicon oxide and is formed by a thermal oxidation method or the like. The gate electrodes 109 of the nMIS 100n and the pMIS 100p are required to have strict values such as a minimum dimension as small as 32 nm on the wafer and a dimensional accuracy of 3 nm. Therefore, after depositing a conductive film made of low resistance polycrystalline silicon (Si) using, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, a resist pattern is formed using EUV lithography, and the gate electrode 109 is formed by etching. Form. Lithography in this process is generally referred to as gate layer lithography, and requires extremely fine pattern transfer with high dimensional accuracy.

nMIS100nの半導体領域110は、ゲート電極109をマスクとして基板101に、例えばリン(P)または砒素(As)をイオン注入法などによって導入することにより、ゲート電極109に対して自己整合的に形成される。また、pMIS100pの半導体領域111は、ゲート電極109をマスクとして基板101に、例えばホウ素(B)をイオン注入法などによって導入することにより、ゲート電極109に対して自己整合的に形成する。   The semiconductor region 110 of the nMIS 100n is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 109 by introducing, for example, phosphorus (P) or arsenic (As) into the substrate 101 using the gate electrode 109 as a mask, by ion implantation or the like. The Further, the semiconductor region 111 of the pMIS 100p is formed in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 109 by introducing, for example, boron (B) into the substrate 101 by using the gate electrode 109 as a mask by an ion implantation method or the like.

ここで、ゲート電極109は、低抵抗多結晶シリコン(Si)の単層膜で形成されることに限定されるものではなく、種々変更可能である。例えばゲート電極109は、低抵抗多結晶シリコン膜上にタングステンシリサイドまたはコバルトシリサイド等のようなシリサイド層を設けた、所謂ポリサイド構造としてもよい。あるいは、ゲート電極109は、低抵抗多結晶シリコン膜上に、窒化チタン(TiN)または窒化タングステン(WN)等のようなバリア導体膜を介在し、さらにタングステン(W)等のような金属膜を設けた、所謂ポリメタル構造としてもよい。   Here, the gate electrode 109 is not limited to being formed of a single layer film of low-resistance polycrystalline silicon (Si), and can be variously changed. For example, the gate electrode 109 may have a so-called polycide structure in which a silicide layer such as tungsten silicide or cobalt silicide is provided on a low-resistance polycrystalline silicon film. Alternatively, the gate electrode 109 is formed by interposing a barrier conductor film such as titanium nitride (TiN) or tungsten nitride (WN) on a low-resistance polycrystalline silicon film, and further forming a metal film such as tungsten (W). A so-called polymetal structure may be provided.

次に、図18に示すように、基板101上に、例えばCVD法等を用いて酸化シリコンからなる層間絶縁膜112を形成した後、層間絶縁膜112上に配線用の多結晶シリコン膜をCVD法等によって堆積する。続いて、この多結晶シリコン膜をリソグラフィおよびエッチングによりパターニングした後、パターニングされた多結晶シリコン膜の所定領域に不純物を導入することにより、多結晶シリコン膜からなる配線113Lおよび抵抗113Rを形成する。   Next, as shown in FIG. 18, an interlayer insulating film 112 made of silicon oxide is formed on the substrate 101 using, for example, a CVD method, and then a polycrystalline silicon film for wiring is formed on the interlayer insulating film 112 by CVD. Deposit by the method. Subsequently, the polycrystalline silicon film is patterned by lithography and etching, and then impurities are introduced into a predetermined region of the patterned polycrystalline silicon film, thereby forming a wiring 113L and a resistor 113R made of the polycrystalline silicon film.

次に、図19に示すように、基板101上に、例えばCVD法等を用いて酸化シリコン膜114を堆積する。そして、層間絶縁膜112および酸化シリコン膜114に対してEUVリソグラフィを用いてレジストパターンを形成し、エッチング処理により、半導体領域110,111および配線113Lの一部が露出するような接続孔115を形成する。微細な孔は光回折の影響により解像しにくいので、この接続孔用リソグラフィには高い解像度を持ったEUVリソグラフィ技術を適用する。   Next, as shown in FIG. 19, a silicon oxide film 114 is deposited on the substrate 101 by using, for example, a CVD method or the like. Then, a resist pattern is formed on the interlayer insulating film 112 and the silicon oxide film 114 by using EUV lithography, and a connection hole 115 is formed by etching to expose a part of the semiconductor regions 110 and 111 and the wiring 113L. To do. Since minute holes are difficult to resolve due to the influence of light diffraction, EUV lithography technology having high resolution is applied to the lithography for connection holes.

次に、図20に示すように、基板101上に、例えばスパッタリング法またはCVD法等を用いてチタン(Ti)、窒化チタン(TiN)およびタングステン(W)からなる金属膜を順次堆積した後、その金属膜上に、EUVリソグラフィを用いてレジストを形成し、エッチング処理により、第1配線層116を形成する。第1配線層116は、微細な密集パターンと孤立パターンが含まれ、また近隣の配線を避けて配線を引き回す、または配線間を接続するため複雑なレイアウト形状となる。このため、第1配線層116のリソグラフィも高い解像度と寸法精度とが要求される。   Next, as shown in FIG. 20, after sequentially depositing a metal film made of titanium (Ti), titanium nitride (TiN) and tungsten (W) on the substrate 101 by using, for example, a sputtering method or a CVD method, A resist is formed on the metal film by using EUV lithography, and the first wiring layer 116 is formed by an etching process. The first wiring layer 116 includes a fine dense pattern and an isolated pattern, and has a complicated layout shape because the wiring is routed around neighboring wirings or connected between the wirings. For this reason, the lithography of the first wiring layer 116 is also required to have high resolution and dimensional accuracy.

これ以降も、第1配線層116と同様にして第2配線層(図示は省略)等を形成することにより、最終製品を製造することができる。前述した一連の半導体装置の製造工程の中で、ゲート層用リソグラフィ、接続孔用リソグラフィ、および第1配線層用リソグラフィには十分高い解像性能が要求されるので、EUVリソグラフィを適用することが望ましい。   Thereafter, the final product can be manufactured by forming the second wiring layer (not shown) and the like in the same manner as the first wiring layer 116. In the above-described series of semiconductor device manufacturing processes, sufficiently high resolution performance is required for gate layer lithography, connection hole lithography, and first wiring layer lithography. Therefore, EUV lithography may be applied. desirable.

そして、ゲート層用および第1配線層用のマスクには、前述した実施の形態1、2で説明した欠陥検査装置および方法を用いてマスクブランクを検査し、マスクブランク段階で無欠陥を確認した反射型マスクを用いることが好ましい。もし、微細な欠陥が検出された場合であっても、マスク製造時に近傍には吸収体パターンが存在せず、かつ欠陥単独では実質的にウエハ上に転写されない場合は、無欠陥と同様の取り扱いができる可能性もある。   For the mask for the gate layer and the first wiring layer, the mask blank was inspected using the defect inspection apparatus and method described in the first and second embodiments, and no defects were confirmed at the mask blank stage. It is preferable to use a reflective mask. Even if a fine defect is detected, if there is no absorber pattern in the vicinity when the mask is manufactured, and if the defect alone is not substantially transferred onto the wafer, it is handled in the same way as no defect. There is a possibility that

また、接続孔用マスクには、前述した実施の形態1、2で説明した欠陥検査装置および方法を用いてマスクブランクを検査し、マスクブランク段階で接続孔形成予定領域付近に欠陥が無いことを確認した反射型マスクを用いることが好ましい。接続孔の面積は小さく、また、パターン密度も5%程度であるため、接続孔付近に欠陥が発生する比率は少なく、この方法により使用できるマスクブランクの製造歩留まりは高くなる。従って、本実施の形態4により製作した半導体装置の製造歩留まりは、従来のマスクブランク欠陥検査を行って作製したものより高くなる。   Further, the connection hole mask is inspected for a mask blank using the defect inspection apparatus and method described in the first and second embodiments, and it is confirmed that there is no defect in the vicinity of the connection hole formation planned region in the mask blank stage. It is preferable to use the confirmed reflective mask. Since the area of the connection hole is small and the pattern density is about 5%, the ratio of occurrence of defects near the connection hole is small, and the production yield of the mask blank that can be used by this method is high. Therefore, the manufacturing yield of the semiconductor device manufactured according to the fourth embodiment is higher than that manufactured by performing conventional mask blank defect inspection.

このように、本実施の形態4によれば、前述した実施の形態1、2で説明した欠陥検査装置および方法を用いてマスクブランクを検査し、前述した実施の形態3で説明した反射型マスクを用いることができ、信頼性の高い反射型マスクを用いたパターン転写を行うことができる。このため、製造した半導体装置の性能、信頼性、および製造歩留まりを向上させることが可能となり、その結果、半導体装置のコスト低減にも寄与することができる。   Thus, according to the fourth embodiment, the mask blank is inspected using the defect inspection apparatus and method described in the first and second embodiments, and the reflective mask described in the third embodiment. And pattern transfer using a reflective mask with high reliability can be performed. For this reason, it becomes possible to improve the performance, reliability, and manufacturing yield of the manufactured semiconductor device, and as a result, it can contribute to the cost reduction of the semiconductor device.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明は、微細加工を必要とする半導体装置の製造に適用することができる。   The present invention can be applied to the manufacture of a semiconductor device that requires fine processing.

1 光源
2 ステージ
5 センサー回路
6 パターンメモリ
7 照明光強度モニタ
8 閾値設定回路
9 閾値との比較回路
10 タイミング制御回路
11 マスクステージ制御回路
12 位置回路
13 各種データファイル
14 閾値格納ファイル
15 記憶装置
16 画像モニタ
17 画像出力部
18 システム制御コンピュータ
21 欠陥
22,23 位相欠陥
24 強度分布
25 検査領域
26 矢印
27 短冊状領域
28,29 検査画像信号
28−1,28−2,29−1 欠陥部の検査画像信号
31 基準マーク
32 凹部
33 ホールパターン
40 光源
41 照明光学系
42 縮小投影光学系
43 ウエハ
44 ステージ
100n nMIS
100p pMIS
101 基板
102n nウェル
102p pウェル
103 酸化膜
104 レジストパターン
105 酸化膜
106 レジストパターン
107 フィールド絶縁膜
108 ゲート絶縁膜
109 ゲート電極
110,111 半導体領域
112 層間絶縁膜
113L 配線
113R 抵抗
114 酸化シリコン膜
115 接続孔
116 第1配線層
ABS 吸収体パターン
BG バックグラウンドレベル
BM EUV光(検査光、照明光)
BSP ビームスプリッタ
BUF バッファ層
CAP キャッピング層
CIO 照明光学系
CF メタル膜
DPO 結像光学系
GR1,GR2 回折格子
L1 凹面ミラー
L2 凸面ミラー
M 反射型マスク
MA1,MA2,MA3,MA4 アライメントマークエリア
MB マスクブランク
MDE デバイスパターンエリア
ML 多層膜
MS マスク基板(超平滑基板)
PD 位相欠陥
PM 多層膜ミラー
SE 2次元アレイセンサー(画像検出器)
SL1 収束ビーム
TH1,TH2,TH3 閾値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Stage 5 Sensor circuit 6 Pattern memory 7 Illumination light intensity monitor 8 Threshold setting circuit 9 Comparison circuit 10 with threshold 10 Timing control circuit 11 Mask stage control circuit 12 Position circuit 13 Various data files 14 Threshold storage file 15 Storage device 16 Image Monitor 17 Image output unit 18 System control computer 21 Defect 22, 23 Phase defect 24 Intensity distribution 25 Inspection region 26 Arrow 27 Strip region 28, 29 Inspection image signal 28-1, 28-2, 29-1 Inspection image of defective part Signal 31 Reference mark 32 Recess 33 Hole pattern 40 Light source 41 Illumination optical system 42 Reduction projection optical system 43 Wafer 44 Stage 100n nMIS
100p pMIS
101 substrate 102n n well 102p p well 103 oxide film 104 resist pattern 105 oxide film 106 resist pattern 107 field insulating film 108 gate insulating film 109 gate electrodes 110 and 111 semiconductor region 112 interlayer insulating film 113L wiring 113R resistance 114 silicon oxide film 115 connection Hole 116 First wiring layer ABS Absorber pattern BG Background level BM EUV light (inspection light, illumination light)
BSP Beam splitter BUF Buffer layer CAP Capping layer CIO Illumination optical system CF Metal film DPO Imaging optical system GR1, GR2 Diffraction grating L1 Concave mirror L2 Convex mirror M Reflective mask MA1, MA2, MA3, MA4 Alignment mark area MB Mask blank MDE Device pattern area ML Multilayer film MS Mask substrate (Ultra smooth substrate)
PD phase defect PM multilayer mirror SE 2D array sensor (image detector)
SL1 convergent beam TH1, TH2, TH3 threshold

Claims (12)

マスクブランクを載置してX軸およびY軸方向に移動可能なステージと、
EUV光を発する光源と、
前記光源から発するEUV光を捕集して、前記マスクブランクの所定の被検査領域を照射する照明光学系と、
前記被検査領域から散乱する反射光を捕集して、結像させる結像光学系と、
前記結像光学系で得られた検出像を2次元の信号として取り込み、検出信号として保有する画像検出器と、
前記光源から発するEUV光の一部を分岐して、前記光源から発するEUV光の光強度を計測する照明光強度モニタと、
前記照明光強度モニタで得られた前記光源から発するEUV光の光強度から、閾値を算出する閾値設定回路と、
前記画像検出器で検出された信号と前記閾値設定回路で算出された閾値とを比較する閾値比較回路と、
を有することを特徴とするマスクブランクの欠陥検査装置。
A stage on which a mask blank is placed and movable in the X-axis and Y-axis directions;
A light source that emits EUV light;
An illumination optical system that collects EUV light emitted from the light source and irradiates a predetermined inspection area of the mask blank;
An imaging optical system that collects reflected light scattered from the region to be inspected to form an image;
An image detector that captures a detection image obtained by the imaging optical system as a two-dimensional signal and holds it as a detection signal;
An illumination light intensity monitor that branches a part of the EUV light emitted from the light source and measures the light intensity of the EUV light emitted from the light source;
A threshold setting circuit for calculating a threshold from the light intensity of EUV light emitted from the light source obtained by the illumination light intensity monitor;
A threshold comparison circuit that compares a signal detected by the image detector with a threshold calculated by the threshold setting circuit;
A defect inspection apparatus for a mask blank, comprising:
請求項1記載のマスクブランクの欠陥検査装置において、前記結像光学系は暗視野光学系であることを特徴とするマスクブランクの欠陥検査装置。   2. The defect inspection apparatus for a mask blank according to claim 1, wherein the imaging optical system is a dark field optical system. 請求項1記載のマスクブランクの欠陥検査装置において、前記光源から発するEUV光の一部を分岐する手段は、シリコンとモリブデンとを交互に積層してなる多層膜であることを特徴とするマスクブランクの欠陥検査装置。   2. The mask blank defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the means for branching a part of the EUV light emitted from the light source is a multilayer film in which silicon and molybdenum are alternately laminated. Defect inspection equipment. 請求項1記載のマスクブランクの欠陥検査装置において、前記光源から発するEUV光の一部を分岐する手段は、反射型の回折格子であることを特徴とするマスクブランクの欠陥検査装置。   2. The defect inspection apparatus for a mask blank according to claim 1, wherein means for branching a part of the EUV light emitted from the light source is a reflection type diffraction grating. 請求項1記載のマスクブランクの欠陥検査装置において、前記ステージを面内方向に一定速度で連続移動するためのステージ駆動部をさらに備え、前記画像検出器は前記ステージの連続移動と同期して時間遅延積分動作を可能とする2次元アレイセンサーであることを特徴とするマスクブランクの欠陥検査装置。   2. The defect inspection apparatus for a mask blank according to claim 1, further comprising a stage driving unit for continuously moving the stage in a plane at a constant speed, and the image detector is synchronized with the continuous movement of the stage. A defect inspection apparatus for a mask blank, which is a two-dimensional array sensor that enables a delay integration operation. (a)光源から発するEUV光をマスクブランクの所定の被検査領域に照射する工程と、
(b)前記被検査領域から散乱する反射光を捕獲して、暗視野検出像を検出する工程と、
(c)前記暗視野検出像を2次元の検出信号に変えて画像検出器に取り込む工程と、
(d)前記光源から発するEUV光の一部を分岐して、前記光源から発するEUV光の光強度を計測する工程と、
(e)前記光源から発するEUV光の光強度から閾値を算出する工程と、
(f)前記(c)工程で得られた前記検出信号と前記(e)工程で得られた前記閾値とを比較して、前記マスクブランクの欠陥の有無を判定する工程と、
を含むことを特徴とするマスクブランクの欠陥検査方法。
(A) irradiating a predetermined inspection area of a mask blank with EUV light emitted from a light source;
(B) capturing reflected light scattered from the region to be inspected to detect a dark field detection image;
(C) converting the dark field detection image into a two-dimensional detection signal and taking it into an image detector;
(D) branching part of the EUV light emitted from the light source and measuring the light intensity of the EUV light emitted from the light source;
(E) calculating a threshold value from the light intensity of EUV light emitted from the light source;
(F) comparing the detection signal obtained in the step (c) with the threshold value obtained in the step (e) to determine the presence or absence of a defect in the mask blank;
A defect inspection method for a mask blank, comprising:
請求項6記載のマスクブランクの欠陥検査方法において、前記光源から発するEUV光の光強度の変化に応じて、前記閾値を変更することを特徴とするマスクブランクの欠陥検査方法。   7. The defect inspection method for a mask blank according to claim 6, wherein the threshold value is changed according to a change in light intensity of EUV light emitted from the light source. 請求項6記載のマスクブランクの欠陥検査方法において、前記(f)工程では、前記検出信号と、前記画像検出器に前記検出信号を取り込むタイミングに最も近いタイミングで更新された前記閾値とを比較して、前記マスクブランクの欠陥の有無を判定することを特徴とするマスクブランクの欠陥検査方法。   The defect inspection method for a mask blank according to claim 6, wherein in the step (f), the detection signal is compared with the threshold value updated at a timing closest to the timing at which the detection signal is captured by the image detector. And determining whether or not the mask blank has a defect. 請求項6記載のマスクブランクの欠陥検査方法において、前記(d)工程の前に、
(g1)前記光源から発するEUV光を前記マスクブランクの予め指定された所定の領域に照射する工程と、
(g2)前記所定の領域から散乱する反射光を捕獲して、暗視野検出像を検出する工程と、
(g3)前記暗視野検出像を2次元の検出信号に変えて前記画像検出器に取り込む工程と、
(g4)前記光源から発するEUV光の一部を分岐して、前記光源から発するEUV光の光強度の初期値を計測する工程と、
(g5)前記(g3)工程で得られた前記検出信号に対応させた閾値の初期値を設定する工程と、をさらに含むことを特徴とするマスクブランクの欠陥検査方法。
The mask blank defect inspection method according to claim 6, wherein before the step (d),
(G1) irradiating EUV light emitted from the light source onto a predetermined area of the mask blank;
(G2) capturing reflected light scattered from the predetermined region and detecting a dark field detection image;
(G3) converting the dark field detection image into a two-dimensional detection signal and taking it into the image detector;
(G4) branching a part of the EUV light emitted from the light source and measuring an initial value of the light intensity of the EUV light emitted from the light source;
(G5) A defect inspection method for a mask blank, further comprising a step of setting an initial value of a threshold value corresponding to the detection signal obtained in the step (g3).
EUV光を実質的に吸収する吸収体パターンがマスクブランク上に形成された反射型マスクを用いて、前記吸収体パターンを半導体基板に投影露光する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記吸収体パターンの設計工程は、
(a)前記マスクブランクの欠陥を検査する工程と、
(b)前記欠陥の位置情報を記憶する工程と、
(c)予め準備しておいた前記吸収体パターンの位置情報と前記欠陥の位置情報とを比較する工程と、
(d)前記欠陥が前記吸収体パターンの位置に障害を与えると判断した場合には、前記吸収体パターンの配置位置を変更する、または前記吸収体パターンの一部の形状を変更する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device comprising a step of projecting and exposing the absorber pattern onto a semiconductor substrate using a reflective mask in which an absorber pattern that substantially absorbs EUV light is formed on a mask blank,
The design process of the absorber pattern is as follows:
(A) inspecting the mask blank for defects;
(B) storing the position information of the defect;
(C) comparing the position information of the absorber pattern prepared in advance with the position information of the defect;
(D) When it is determined that the defect impedes the position of the absorber pattern, the step of changing the arrangement position of the absorber pattern or changing the shape of a part of the absorber pattern; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
EUV光を実質的に吸収する吸収体パターンがマスクブランク上に形成された反射型マスクを用いて、前記吸収体パターンを半導体基板に投影露光する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記吸収体パターンの設計工程は、
(a)前記マスクブランクの欠陥を検査する工程と、
(b)前記欠陥の位置情報を記憶する工程と、
(c)予め準備しておいた前記吸収体パターンの位置情報と前記欠陥の位置情報とを比較する工程と、
(d)前記欠陥が前記吸収体パターンの位置に障害を与えると判断した場合には、前記吸収体パターンの配置位置を変更する、または前記吸収体パターンの一部の形状を変更する工程と、を含み、
前記反射型マスクの形成工程は、
(e)前記(a)工程から前記(d)工程を含む工程により設計された前記吸収体パターンと、前記マスクブランクとの相対位置とを決定する工程と、
(f)決定した相対位置に基づいて、前記マスクブランク上に前記吸収体パターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device comprising a step of projecting and exposing the absorber pattern onto a semiconductor substrate using a reflective mask in which an absorber pattern that substantially absorbs EUV light is formed on a mask blank,
The design process of the absorber pattern is as follows:
(A) inspecting the mask blank for defects;
(B) storing the position information of the defect;
(C) comparing the position information of the absorber pattern prepared in advance with the position information of the defect;
(D) When it is determined that the defect impedes the position of the absorber pattern, the step of changing the arrangement position of the absorber pattern or changing the shape of a part of the absorber pattern; Including
The step of forming the reflective mask includes
(E) determining the relative position of the absorber pattern designed by the process including the process (d) from the process (a) and the mask blank;
(F) forming the absorber pattern on the mask blank based on the determined relative position, and a method for manufacturing a semiconductor device.
請求項10または11記載の半導体装置の製造方法において、前記(a)工程は、
(a1)光源から発するEUV光を前記マスクブランクの所定の被検査領域に照射する工程と、
(a2)前記被検査領域から散乱する反射光を捕獲して、暗視野検出像を検出する工程と、
(a3)前記暗視野検出像を2次元の検出信号に変えて画像検出器に取り込む工程と、
(a4)前記光源から発するEUV光の一部を分岐して、前記光源から発するEUV光の光強度を計測する工程と、
(a5)前記光源から発するEUV光の光強度から閾値を算出する工程と、
(a6)前記(a3)工程で得られた前記検出信号と前記(a5)工程で得られた前記閾値とを比較して、前記マスクブランクの欠陥の有無を判定する工程と、
をさらに含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 10, wherein the step (a) includes:
(A1) irradiating a predetermined inspection area of the mask blank with EUV light emitted from a light source;
(A2) capturing reflected light scattered from the inspection region and detecting a dark field detection image;
(A3) converting the dark field detection image into a two-dimensional detection signal and taking it into an image detector;
(A4) branching a part of the EUV light emitted from the light source and measuring the light intensity of the EUV light emitted from the light source;
(A5) calculating a threshold value from the light intensity of EUV light emitted from the light source;
(A6) comparing the detection signal obtained in the step (a3) with the threshold value obtained in the step (a5) to determine the presence or absence of a defect in the mask blank;
A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising:
JP2009120529A 2009-05-19 2009-05-19 Defect inspection device and defect inspection method for mask blank, and method of manufacturing semiconductor device Pending JP2010272553A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009120529A JP2010272553A (en) 2009-05-19 2009-05-19 Defect inspection device and defect inspection method for mask blank, and method of manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009120529A JP2010272553A (en) 2009-05-19 2009-05-19 Defect inspection device and defect inspection method for mask blank, and method of manufacturing semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010272553A true JP2010272553A (en) 2010-12-02

Family

ID=43420378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009120529A Pending JP2010272553A (en) 2009-05-19 2009-05-19 Defect inspection device and defect inspection method for mask blank, and method of manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010272553A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012178451A (en) * 2011-02-25 2012-09-13 Toshiba Corp Mask inspection method and apparatus therefor
JP2012256695A (en) * 2011-06-08 2012-12-27 Toshiba Corp Defect inspection method and defect inspection device of mask substrate, manufacturing method of photo mask, and manufacturing method of semiconductor device
JP2013026253A (en) * 2011-07-15 2013-02-04 Renesas Electronics Corp Mask inspection method, mask inspection device and mask manufacturing method
WO2013118716A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Hoya株式会社 Substrate having multilayer reflection film, reflective mask blank, mask blank, method for manufacturing same, reflective mask, and mask
KR20140138595A (en) 2012-03-28 2014-12-04 호야 가부시키가이샤 Method for manufacturing substrate provided with multilayer reflection film, method for manufacturing reflective mask blank, and method for manufacturing reflective mask
JP2017508183A (en) * 2014-02-25 2017-03-23 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Beam distribution optical device, illumination optical unit including this type of beam distribution optical device, optical system including this type of illumination optical unit, and projection illumination apparatus including this type of optical system
JP2017227936A (en) * 2012-02-10 2017-12-28 Hoya株式会社 Substrate with multilayer reflection film, reflective mask blank, reflective mask, mask blank, mask, method for manufacturing substrate with multilayer reflection film, method for manufacturing reflective mask blank, and method for manufacturing mask blank
CN110618582A (en) * 2018-06-19 2019-12-27 信越化学工业株式会社 Evaluation method of photomask blank related substrate
US10706527B2 (en) 2017-03-27 2020-07-07 Lasertec Corporation Correction method, correction apparatus, and inspection apparatus
EP3961301A1 (en) * 2020-08-27 2022-03-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Substrate defect inspection method and substrate defect inspection apparatus

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012178451A (en) * 2011-02-25 2012-09-13 Toshiba Corp Mask inspection method and apparatus therefor
JP2012256695A (en) * 2011-06-08 2012-12-27 Toshiba Corp Defect inspection method and defect inspection device of mask substrate, manufacturing method of photo mask, and manufacturing method of semiconductor device
JP2013026253A (en) * 2011-07-15 2013-02-04 Renesas Electronics Corp Mask inspection method, mask inspection device and mask manufacturing method
US9423685B2 (en) 2012-02-10 2016-08-23 Hoya Corporation Multilayer reflective film formed substrate, reflective mask blank, mask blank, methods of manufacturing the same, reflective mask, and mask
US10126641B2 (en) 2012-02-10 2018-11-13 Hoya Corporation Multilayer reflective film formed substrate, reflective mask blank, mask blank, methods of manufacturing the same, reflective mask, and mask
JP2013179270A (en) * 2012-02-10 2013-09-09 Hoya Corp Substrate having multilayer reflection film, reflective mask blank and reflective mask, mask blank and mask, method of manufacturing substrate having multilayer reflection film, method of manufacturing reflective mask blank, and method of manufacturing mask blank
JP2017227936A (en) * 2012-02-10 2017-12-28 Hoya株式会社 Substrate with multilayer reflection film, reflective mask blank, reflective mask, mask blank, mask, method for manufacturing substrate with multilayer reflection film, method for manufacturing reflective mask blank, and method for manufacturing mask blank
WO2013118716A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Hoya株式会社 Substrate having multilayer reflection film, reflective mask blank, mask blank, method for manufacturing same, reflective mask, and mask
US9323141B2 (en) 2012-03-28 2016-04-26 Hoya Corporation Method for producing substrate with multilayer reflective film, method for producing reflective mask blank and method for producing reflective mask
US9229316B2 (en) 2012-03-28 2016-01-05 Hoya Corporation Method for producing substrate with multilayer reflective film, method for producing reflective mask blank and method for producing reflective mask
KR20140138595A (en) 2012-03-28 2014-12-04 호야 가부시키가이샤 Method for manufacturing substrate provided with multilayer reflection film, method for manufacturing reflective mask blank, and method for manufacturing reflective mask
JP2017508183A (en) * 2014-02-25 2017-03-23 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー Beam distribution optical device, illumination optical unit including this type of beam distribution optical device, optical system including this type of illumination optical unit, and projection illumination apparatus including this type of optical system
US10061203B2 (en) 2014-02-25 2018-08-28 Carl Zeiss Smt Gmbh Beam distributing optical device and associated unit, system and apparatus
KR101913483B1 (en) * 2014-02-25 2018-10-30 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 Beam distributing optical device, illuminating optical unit comprising a beam distributing optical device of said type, optical system comprising an illuminating optical unit of said type, and projection exposure apparatus comprising an optical system of said type
US10706527B2 (en) 2017-03-27 2020-07-07 Lasertec Corporation Correction method, correction apparatus, and inspection apparatus
CN110618582A (en) * 2018-06-19 2019-12-27 信越化学工业株式会社 Evaluation method of photomask blank related substrate
EP3961301A1 (en) * 2020-08-27 2022-03-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Substrate defect inspection method and substrate defect inspection apparatus
US11624712B2 (en) 2020-08-27 2023-04-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Substrate defect inspection method and substrate defect inspection apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7911600B2 (en) Apparatus and a method for inspection of a mask blank, a method for manufacturing a reflective exposure mask, a method for reflective exposure, and a method for manufacturing semiconductor integrated circuits
JP2010272553A (en) Defect inspection device and defect inspection method for mask blank, and method of manufacturing semiconductor device
CN107924119B (en) Inspection apparatus, inspection method, and manufacturing method
US7630068B2 (en) Method and system of defect inspection for mask blank and method of manufacturing semiconductor device using the same
JP5425593B2 (en) EUV mask defect inspection method, EUV mask manufacturing method, EUV mask inspection apparatus, and semiconductor device manufacturing method
US9335206B2 (en) Wave front aberration metrology of optics of EUV mask inspection system
US9829442B2 (en) Defect inspecting method, sorting method and producing method for photomask blank
US20160282280A1 (en) Extreme ultraviolet (euv) substrate inspection system with simplified optics and method of manufacturing thereof
US11385552B2 (en) Method of measuring a structure, inspection apparatus, lithographic system and device manufacturing method
JP2010249833A (en) System and method for inspecting semiconductor wafers
TW201443580A (en) Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
JP2008058111A (en) Defect inspection device and defect inspection method
JP2008249921A (en) Reticle defect inspection device and reticle defect inspection method
JP2013061185A (en) Pattern inspection device and pattern inspection method
JP2011108711A (en) Method of inspecting defect of euv mask, method of manufacturing euv mask, and method of manufacturing semiconductor device
US7940384B2 (en) Systems and methods for blocking specular reflection and suppressing modulation from periodic features on a specimen
JP5275763B2 (en) Mask defect inspection method and semiconductor device manufacturing method
JP5751994B2 (en) Mask blank defect inspection method
CN111837227A (en) Front layer perturbation reduction by oblique illumination
JP4444984B2 (en) Reticle defect inspection apparatus and inspection method using the same
JP4666982B2 (en) Optical characteristic measuring apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method
US7738092B1 (en) System and method for reducing speckle noise in die-to-die inspection systems
JP2009071169A (en) Method of manufacturing reflection type exposure mask, reflection type exposure method, and manufacturing method of semiconductor integrated circuit
JP5846785B2 (en) Projection exposure method, projection exposure apparatus, and mask pattern transfer method
US7369254B2 (en) System and method for measuring dimension of patterns formed on photomask