JP2012058558A - Mask blank inspection method and manufacturing method of mask - Google Patents

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恒男 寺澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for detecting a minute concavo-convex defect (phase defect) of only several nm with high sensitivity in a mask blank inspection method that uses DUV light that allows usage of an inspection optical system which has high degree of completion as a mass production device and uses a lens in the atmospheric air.SOLUTION: A first image detection unit SE1 is arranged at a position where an optical path length is shorter than an imaging plane 16 of a lens L3 by XL1, consequently an expanded inspection image of an inspection light radiated area 12 on a mask blank MB is collected in a negatively defocused state. On the other hand, a second image detection unit SE2 is arranged at a position where an optical path length is longer than an imaging plane 17 of a lens L4 by XL2, consequently an expanded inspection image of an inspection light radiated area 11 on the mask blank MB is collected in a positively defocused state.

Description

本発明は、マスクブランクの検査方法およびマスクの製造方法に関し、特に、波長が13.5nm付近の極端紫外線(EUV:Extreme Ultra Violet)を使用するEUVL(Extreme Ultra Violet Lithography)用のマスクブランクの検査方法およびEUVLに使用するマスクの製造方法に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a mask blank inspection method and a mask manufacturing method, and in particular, inspection of a mask blank for EUVL (Extreme Ultra Violet Lithography) using extreme ultraviolet (EUV) having a wavelength of around 13.5 nm. The present invention relates to a technique effective when applied to a method and a manufacturing method of a mask used for EUVL.

特開2001−174415号公報(特許文献1)や特開2002−333313号公報(特許文献2)には、レーザ光を基板に照射し、乱反射する光から異物を検出する方法として、明視野像(顕微鏡像)を使用する検査方法が記載されている。特に、特許文献1や特許文献2では、検出信号に非対称性を与えて凸欠陥であるか凹欠陥であるかを判別する技術が記載されている。   Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-174415 (Patent Document 1) and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-333313 (Patent Document 2) disclose a bright-field image as a method of irradiating a substrate with laser light and detecting foreign matter from irregularly reflected light. An inspection method using (microscopic image) is described. In particular, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe a technique for discriminating whether a defect is a convex defect or a concave defect by giving asymmetry to a detection signal.

特開2003−114200号公報(特許文献3)や米国出願公開2004/0057107号(特許文献4)には、露光に使用するEUV光と同じ波長の検査光を用いて、マスクブランクに存在する欠陥を検出する技術が記載されている。特に、特許文献3には、暗視野像を使用する技術が記載され、特許文献4には、明視野像を使用する技術が記載されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2003-114200 (Patent Document 3) and US Application Publication No. 2004/0057107 (Patent Document 4) describe defects existing in a mask blank using inspection light having the same wavelength as EUV light used for exposure. Techniques for detecting are described. In particular, Patent Document 3 describes a technique that uses a dark field image, and Patent Document 4 describes a technique that uses a bright field image.

特開2005−265736号公報(特許文献5)には、一般的な光学マスクのパターン検査を行なうために用いられるDUV光(Deep Ultra Violet)を検査光に使用する技術が記載されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2005-265736 (Patent Document 5) describes a technique of using DUV light (Deep Ultra Violet) used for inspection of a general optical mask pattern as inspection light.

特開2001−174415号公報JP 2001-174415 A 特開2002−333313号公報JP 2002-333313 A 特開2003−114200号公報JP 2003-114200 A 米国出願公開2004/0057107号US Application Publication No. 2004/0057107 特開2005−265736号公報JP 2005-265736 A

半導体デバイス(半導体装置)は、回路パターンが描かれたマスクに露光光を照射し、マスクに形成されている回路パターンを、縮小光学系を介して半導体基板(半導体ウェハ)上に転写するフォトリソグラフィ技術を繰り返し用いることによって形成される。   In a semiconductor device (semiconductor device), photolithography is performed by irradiating a mask on which a circuit pattern is drawn with exposure light, and transferring the circuit pattern formed on the mask onto a semiconductor substrate (semiconductor wafer) via a reduction optical system. Formed by repeated use of technology.

近年、半導体デバイスの微細化が進み、フォトリソグラフィ技術で使用する露光光の波長をより短くして解像度を向上する技術が検討されている。例えば、これまでは波長193nmのフッ化アルゴン(ArF)エキシマレーザ光を用いたArFリソグラフィ技術が開発されているが、それよりもはるかに波長の短い波長13.5nmのEUV光を使用したリソグラフィ技術(EUVL(Extreme Ultra Violet Lithography))の開発が進んでいる。   In recent years, semiconductor devices have been miniaturized, and a technique for improving the resolution by shortening the wavelength of exposure light used in the photolithography technique has been studied. For example, ArF lithography technology using an argon fluoride (ArF) excimer laser beam with a wavelength of 193 nm has been developed so far, but a lithography technology using EUV light with a wavelength of 13.5 nm which is much shorter than that. (EUVL (Extreme Ultra Violet Lithography)) is being developed.

通常のフォトリソグラフィ技術では、回路パターンを形成したマスクに対して露光光を透過させることにより、マスクに形成したパターンを半導体基板上に転写する構成がとられる。すなわち、マスクは露光光に対して透過する透過材料から形成し、この透過材料に遮光パターンを形成することにより、マスクに所望の回路パターンを形成しているのである。ところが、EUV光の波長域では、EUV光に対して透明な物質が存在しないのである。つまり、EUV光を使用したリソグラフィ技術では、EUV光が物質に吸収されて透過しない関係から、露光光を透過させるマスクを構成することができないのである。このため、EUV光を使用したリソグラフィ技術では、マスクに露光光を透過させるのではなく、マスクから露光光を反射する光学系が採用されている。   In a normal photolithography technique, a configuration is adopted in which exposure light is transmitted through a mask on which a circuit pattern is formed, thereby transferring the pattern formed on the mask onto a semiconductor substrate. That is, the mask is made of a transmissive material that transmits exposure light, and a light shielding pattern is formed on the transmissive material, thereby forming a desired circuit pattern on the mask. However, there is no substance transparent to EUV light in the EUV light wavelength region. That is, in a lithography technique using EUV light, a mask that transmits exposure light cannot be formed because EUV light is absorbed by a substance and does not transmit. For this reason, in the lithography technique using EUV light, an optical system that reflects the exposure light from the mask instead of transmitting the exposure light through the mask is employed.

具体的にEUV光を使用したリソグラフィ技術では、モリブデン(Mo)層とシリコン(Si)層からなる多層膜での反射を利用した多層膜反射基板がマスク基板(マスクブランク)として使用される。多層膜による反射は一種の干渉を利用した反射である。そして、EUVL用のマスクは、石英ガラスや低熱膨張ガラス基板の上にモリブデン層とシリコン層などの多層膜が被着された多層膜反射基板(マスクブランク)上に、低反射領域として、吸収体パターンすなわちEUV光の吸収膜と緩衝膜のパターンを形成している。すなわち、EUVL用マスクは、マスクブランク上に吸収体パターンを形成した構造をしている。このように構成されたEUVL用マスクにEUV光を入射すると、吸収体パターンに入射したEUV光は吸収されて反射しない一方、吸収体パターンが形成されていない領域では、多層膜にEUV光が入射することにより多層膜からEUV光が反射する。これにより、EUVL用マスクから反射したEUV光を半導体基板上に露光することで、EUVL用マスクに形成された回路パターンを半導体基板上のレジスト膜に転写することができる。   Specifically, in a lithography technique using EUV light, a multilayer film reflective substrate using reflection on a multilayer film composed of a molybdenum (Mo) layer and a silicon (Si) layer is used as a mask substrate (mask blank). The reflection by the multilayer film is a reflection using a kind of interference. The EUVL mask has an absorber as a low reflection region on a multilayer reflective substrate (mask blank) in which a multilayer film such as a molybdenum layer and a silicon layer is deposited on a quartz glass or a low thermal expansion glass substrate. A pattern, that is, a pattern of an EUV light absorbing film and a buffer film is formed. That is, the EUVL mask has a structure in which an absorber pattern is formed on a mask blank. When EUV light is incident on the EUVL mask configured as described above, the EUV light incident on the absorber pattern is absorbed and not reflected, while EUV light is incident on the multilayer film in the region where the absorber pattern is not formed. By doing so, EUV light is reflected from the multilayer film. Thus, by exposing the EUV light reflected from the EUVL mask onto the semiconductor substrate, the circuit pattern formed on the EUVL mask can be transferred to the resist film on the semiconductor substrate.

このようにEUVL用マスクは、多層膜を形成したマスクブランク上に吸収体パターンを形成した構造をしていることがわかる。ここで、EUVL用マスクでは、マスクブランク上に形成されたわずか数nmの微細な凹凸欠陥(位相欠陥)も転写パターン不良を引き起こす原因となる。例えば、EUVL用マスクでは、露光光としてEUV光を使用するが、このEUV光の波長は13.5nm程度であるので、わずか数nmの微細な凹凸欠陥でも、この凹凸欠陥でEUV光が反射されると、反射されたEUV光に対して大きな位相変化を与えるのである。つまり、EUV光から見ると、わずか数nmの微細な凹凸欠陥も無視できる程度のものではなく、微細な凹凸欠陥による位相変化や乱反射によって、本来充分な反射光が得られるはずの領域の光強度が低下し、あたかも吸収体パターンが存在して反射光が吸収されている状態と同じ状態になってしまうおそれがある。すなわち、吸収体パターンが形成されていないマスクブランクの反射領域にわずか数nmの微細な凹凸欠陥が存在すると、その微細な凹凸欠陥があたかも吸収体パターンのように機能し、正常な転写パターンが形成できなくなってしまうおそれがあるのである。   Thus, it can be seen that the EUVL mask has a structure in which an absorber pattern is formed on a mask blank in which a multilayer film is formed. Here, in the EUVL mask, a minute unevenness defect (phase defect) of only a few nm formed on the mask blank also causes a transfer pattern defect. For example, an EUVL mask uses EUV light as exposure light. Since the EUV light has a wavelength of about 13.5 nm, EUV light is reflected by this uneven defect even with a minute uneven defect of only a few nm. Then, a large phase change is given to the reflected EUV light. In other words, when viewed from EUV light, a fine unevenness of only a few nanometers is not negligible, and the light intensity in an area where sufficient reflected light should be obtained by phase change and irregular reflection due to the fine unevenness. May be reduced, and the state may be the same as if the absorber pattern exists and the reflected light is absorbed. In other words, if there are minute irregularities of only a few nanometers in the reflective area of the mask blank where the absorber pattern is not formed, the fine irregularities function as if they were an absorber pattern, and a normal transfer pattern is formed. There is a risk that it will be impossible.

これに対し、波長193nmのフッ化アルゴン(ArF)エキシマレーザ光を用いたArFリソグラフィ技術においては、上述したようなわずか数nmの微細な凹凸欠陥が存在しても問題はない。つまり、波長(193nm)が微細な凹凸欠陥(数nm)よりも充分大きいことと、反射型マスクではなく透過型マスクを使用することから、通常の光リソグラフィ技術においては、わずか数nmの微細な凹凸欠陥は無視しても問題ないのである。このように、EUVL用マスクと通常の光リソグラフィ用マスクでは、露光光に使用する波長の相違や、反射型マスクか透過型マスクかの相違に起因して、欠陥に対して大きな差があることがわかる。すなわち、EUVL用マスクでは、従来の光リソグラフィ用マスクでは問題とならなかったわずか数nmの微細な凹凸欠陥もパターンの転写不良を引き起こす原因となるのである。したがって、EUVL用マスクでは、吸収体パターンを形成する前のマスクブランクの段階で、マスクブランクにわずか数nmの微細な凹凸欠陥が存在するか否かを検査する必要がある。   On the other hand, in the ArF lithography technique using an argon fluoride (ArF) excimer laser beam having a wavelength of 193 nm, there is no problem even if there are minute uneven defects of only a few nm as described above. In other words, since the wavelength (193 nm) is sufficiently larger than the fine unevenness defect (several nm) and the transmission type mask is used instead of the reflection type mask, in a normal optical lithography technique, a fineness of only a few nm is required. Irregular defects can be ignored. As described above, the EUVL mask and the normal photolithographic mask have a large difference with respect to the defect due to the difference in the wavelength used for the exposure light and the difference between the reflective mask and the transmissive mask. I understand. That is, in the EUVL mask, a fine unevenness defect of only a few nanometers, which was not a problem in the conventional photolithographic mask, causes a pattern transfer failure. Therefore, in the EUVL mask, it is necessary to inspect whether or not a minute unevenness of only a few nm exists in the mask blank at the stage of the mask blank before forming the absorber pattern.

例えば、マスクブランクに形成されたわずか数nmの微細な凹凸欠陥を検出する検査方法として、特許文献1や特許文献2に記載されているレーザ光を用いる検査方法が考えられる。しかし、レーザ光を用いる検査方法では、数nmの微細な凹凸欠陥が検査光(レーザ光)の波長に比べて2桁以上小さいので、微細な凹凸欠陥を検出することは困難である。   For example, an inspection method using a laser beam described in Patent Document 1 or Patent Document 2 is conceivable as an inspection method for detecting a minute unevenness defect of only a few nm formed on a mask blank. However, in the inspection method using laser light, it is difficult to detect the fine unevenness defect because the fine unevenness defect of several nm is two digits or more smaller than the wavelength of the inspection light (laser light).

一方、特許文献3や特許文献4に記載されている検査方法では、波長の短いEUV光を検査光として使用しているので、いずれも高い感度で位相欠陥を検出できることが知られている。しかし、検査光学系の取り扱いが難しいという問題点がある。つまり、検査光のEUV光源と多層膜反射面を採用した真空チャンバ内の検査光学系はいずれも取り扱いが難しく、さらに、光学ミラーへのダメージも充分に小さいとはいえない問題点が存在する。   On the other hand, in the inspection methods described in Patent Document 3 and Patent Document 4, since EUV light having a short wavelength is used as inspection light, it is known that both can detect a phase defect with high sensitivity. However, there is a problem that it is difficult to handle the inspection optical system. That is, the inspection optical system in the vacuum chamber that employs the EUV light source for the inspection light and the multilayer film reflection surface is difficult to handle, and there is a problem that the damage to the optical mirror cannot be said to be sufficiently small.

これに対し、特許文献5に記載された検査方法では、検査光としてDUV光(波長200nm程度)を使用しているので、量産装置としての完成度が高く、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できるため、マスクブランクの有効な検査方法である。しかし、DUV光の波長(約200nm)は、検出すべき位相欠陥の凹凸に比べて約2桁長いので、上述した特許文献1や特許文献2に記載されているレーザ光を使用する検査方法と同様に、位相欠陥の検出感度が低下する問題点がある。   On the other hand, the inspection method described in Patent Document 5 uses DUV light (wavelength of about 200 nm) as inspection light, so the degree of completion as a mass production apparatus is high, and inspection using a lens in the atmosphere Since an optical system can be used, it is an effective inspection method for a mask blank. However, since the wavelength (about 200 nm) of DUV light is about two orders of magnitude longer than the irregularities of the phase defect to be detected, the inspection method using the laser light described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above Similarly, there is a problem that the detection sensitivity of the phase defect is lowered.

本発明の目的は、量産装置としての完成度が高く、かつ、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できるDUV光を使用したマスクブランクの検査方法において、わずか数nmの微細な凹凸欠陥(位相欠陥)を高感度に検出できる技術を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a mask blank inspection method using DUV light that has a high degree of completion as a mass production apparatus and can use an inspection optical system using a lens in the atmosphere. The object is to provide a technique capable of detecting a defect (phase defect) with high sensitivity.

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、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

代表的な実施の形態におけるマスクブランクの検査方法は、(a)EUV光を反射させる多層膜が形成されたマスクブランクをステージに載置する工程と、(b)前記(a)工程後、検査光を前記マスクブランクに照射する工程とを備える。そして、(c)前記(b)工程後、前記マスクブランクの検査光照射領域を走査しながら、対物レンズを介して前記検査光照射領域の拡大検査像を収集する際、前記対物レンズに対して第1所定量のデフォーカス位置で前記拡大検査像を収集する工程とを備える。さらに、(d)前記(b)工程後、前記マスクブランクの前記検査光照射領域を走査しながら、前記対物レンズを介して前記検査光照射領域の前記拡大検査像を収集する際、前記対物レンズに対して前記第1所定量とは符号の異なる第2所定量のデフォーカス位置で前記拡大検査像を収集する工程とを備える。続いて、(e)前記(c)工程で収集される前記拡大検査像と、前記(d)工程で収集される前記拡大検査像に基づいて、欠陥の有無を判定する工程と、(f)前記(e)工程で得られる判定結果を表示する工程とを備えることを特徴とするものである。   The mask blank inspection method in a typical embodiment includes (a) a step of placing a mask blank on which a multilayer film that reflects EUV light is formed, and (b) an inspection after the step (a). Irradiating the mask blank with light. (C) After the step (b), when collecting an enlarged inspection image of the inspection light irradiation area through the objective lens while scanning the inspection light irradiation area of the mask blank, Collecting the enlarged inspection image at a first predetermined amount of defocus position. Further, after the step (d) and the step (b), the objective lens is collected when the enlarged inspection image of the inspection light irradiation region is collected through the objective lens while scanning the inspection light irradiation region of the mask blank. For collecting the enlarged inspection image at a defocus position of a second predetermined amount different in sign from the first predetermined amount. Subsequently, (e) determining the presence or absence of a defect based on the enlarged inspection image collected in the step (c) and the enlarged inspection image collected in the step (d), (f) And (e) a step of displaying a determination result obtained in the step.

また、代表的な実施の形態におけるマスクの製造方法は、(a)EUV光を反射させる多層膜が形成されたマスクブランクに存在する欠陥の有無を検査する工程と、(b)前記(a)工程で前記欠陥が検出された場合、検出された前記欠陥の位置座標に基づいて、吸収体パターンを形成する工程とを備える。このとき、前記(a)工程は、(a1)前記マスクブランクをステージに載置する工程と、(a2)前記(a1)工程後、検査光を前記マスクブランクに照射する工程とを有する。そして、(a3)前記(a2)工程後、前記マスクブランクの検査光照射領域を走査しながら、対物レンズを介して前記検査光照射領域の拡大検査像を収集する際、前記対物レンズに対して第1所定量のデフォーカス位置で前記拡大検査像を収集する工程とを有する。さらに、(a4)前記(a2)工程後、前記マスクブランクの前記検査光照射領域を走査しながら、前記対物レンズを介して前記検査光照射領域の前記拡大検査像を収集する際、前記対物レンズに対して前記第1所定量とは符号の異なる第2所定量のデフォーカス位置で前記拡大検査像を収集する工程とを有する。続いて、(a5)前記(a3)工程で収集される前記拡大検査像と、前記(a4)工程で収集される前記拡大検査像に基づいて、欠陥の有無を判定する工程と、(a6)前記(a5)工程を実施した結果、前記マスクブランクに存在する前記欠陥が検出された場合、前記欠陥の位置座標を記憶する工程とを有することを特徴とするものである。   Further, the mask manufacturing method according to the representative embodiment includes (a) a step of inspecting whether or not there is a defect in a mask blank on which a multilayer film that reflects EUV light is formed, and (b) the above (a). Forming the absorber pattern based on the position coordinates of the detected defect when the defect is detected in the process. At this time, the step (a) includes (a1) a step of placing the mask blank on a stage, and (a2) a step of irradiating the mask blank with inspection light after the step (a1). (A3) After the (a2) step, when collecting an enlarged inspection image of the inspection light irradiation region through the objective lens while scanning the inspection light irradiation region of the mask blank, Collecting the enlarged inspection image at a first predetermined amount of defocus position. Further, (a4) after the step (a2), when collecting the enlarged inspection image of the inspection light irradiation region through the objective lens while scanning the inspection light irradiation region of the mask blank, the objective lens The step of collecting the enlarged inspection image at a defocus position of a second predetermined amount having a sign different from that of the first predetermined amount. Subsequently, (a5) a step of determining the presence or absence of a defect based on the enlarged inspection image collected in the step (a3) and the enlarged inspection image collected in the step (a4), and (a6) A step of storing position coordinates of the defect when the defect present in the mask blank is detected as a result of performing the step (a5).

本願において開示される発明のうち、代表的なもの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 typical ones will be briefly described as follows.

量産装置としての完成度が高く、かつ、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できるDUV光を使用したマスクブランクの検査方法において、わずか数nmの微細な凹凸欠陥(位相欠陥)を高感度に検出できる。   In a mask blank inspection method using DUV light, which has a high degree of completion as a mass production device and can use an inspection optical system using a lens in the atmosphere, a minute unevenness defect (phase defect) of only a few nm It can be detected with high sensitivity.

EUV光を使用した露光光学系を示す構成図である。It is a block diagram which shows the exposure optical system which uses EUV light. マスクの平面構成を示す図である。It is a figure which shows the plane structure of a mask. 図2に示すマスクのデバイスパターンエリアでの一断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one cross section in the device pattern area of the mask shown in FIG. マスク基板上に位相欠陥が形成されている状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the phase defect is formed on the mask substrate. 位相欠陥が吸収体の間の反射領域に残存する場合を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the case where a phase defect remains in the reflective area | region between absorbers. DUV光を検査光とする検査装置において、マスクブランクスに存在する欠陥画像を取り込む検査光学系を示す構成図である。It is a block diagram which shows the inspection optical system which takes in the defect image which exists in a mask blank in the inspection apparatus which uses DUV light as inspection light. マスクブランクに形成された多層膜上に凹形状の位相欠陥が存在する場合において、マスクブランクの表面を対物レンズの光軸方向にずらす量を変化させた際、画像検出器の受光面に形成されるそれぞれの拡大検査像の光強度分布をシミュレーション解析により求めた結果を示すグラフである。When there is a concave phase defect on the multilayer film formed on the mask blank, it is formed on the light receiving surface of the image detector when the amount of displacement of the mask blank surface in the optical axis direction of the objective lens is changed. 6 is a graph showing the result of the light intensity distribution of each enlarged inspection image obtained by simulation analysis. マスクブランクに形成された多層膜上に凸形状の位相欠陥が存在する場合において、マスクブランクの表面を対物レンズの光軸方向にずらす量を変化させた際、画像検出器の受光面に形成されるそれぞれの拡大検査像の光強度分布をシミュレーション解析により求めた結果を示すグラフである。When a convex phase defect exists on the multilayer film formed on the mask blank, it is formed on the light receiving surface of the image detector when the amount of shifting the mask blank surface in the optical axis direction of the objective lens is changed. 6 is a graph showing the result of the light intensity distribution of each enlarged inspection image obtained by simulation analysis. 本発明の実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法に使用する検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the inspection apparatus used for the inspection method of the mask blank in Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1において、マスクブランク上にわたって2つの検査光照射領域を走査する様子を示す図である。In Embodiment 1, it is a figure which shows a mode that two inspection light irradiation areas are scanned over a mask blank. 2つの検査光照射領域を1つの検査ストライプの検査領域内で移動させる様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that two inspection light irradiation area | regions are moved within the inspection area | region of one inspection stripe. 実施の形態1における検査装置において、1つの検査ストライプでの処理工程を説明するためのタイムチャートである。4 is a time chart for explaining a processing process with one inspection stripe in the inspection apparatus according to the first embodiment. 実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of a mask blank inspection method in the first embodiment. 実施の形態2における検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test | inspection apparatus in Embodiment 2. FIG. 実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法に使用する検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the test | inspection apparatus used for the mask blank test | inspection method in Embodiment 3. FIG. 実施の形態3における検査装置において、1つの検査ストライプでの処理工程を説明するためのタイムチャートである。10 is a time chart for explaining a processing process with one inspection stripe in the inspection apparatus according to the third embodiment. 実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a flow of a mask blank inspection method according to Embodiment 3. 実施の形態4におけるマスクの製造方法で製造されたマスクの一例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an example of a mask manufactured by the mask manufacturing method in the fourth embodiment. 図18のA−A線で切断した断面図である。It is sectional drawing cut | disconnected by the AA line of FIG. 実施の形態4におけるマスクの製造方法を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining a mask manufacturing method according to the fourth embodiment. 実施の形態4におけるマスクの製造方法で製造されたマスクの一例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing an example of a mask manufactured by the mask manufacturing method in the fourth embodiment.

以下の実施の形態においては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 it is 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. 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よい。   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.

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。   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.

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は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。   Similarly, in the following embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc., of components, etc., unless otherwise specified, and in principle, it is considered that this is not clearly the case, it is substantially the same. Including those that are approximate or similar to the shape. The same applies to the above numerical values and ranges.

また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材に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。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。   In all the drawings for explaining the embodiments, the same members are denoted by the same reference symbols in principle, and the repeated explanation thereof is omitted. In order to make the drawings easy to understand, even a plan view may be hatched.

(実施の形態1)
例えば、波長193nmのフッ化アルゴン(ArF)エキシマレーザ光を用いたArFリソグラフィ技術が開発されているが、さらなるパターンの微細化に対応するため、それよりもはるかに波長の短い波長13.5nm(12nm〜15nm)のEUV光を使用したリソグラフィ技術(EUVL(Extreme Ultra Violet Lithography))の開発が進んでいる。つまり、露光光の波長が短くなるほど、より微細化されたパターンを半導体ウェハに転写することができることから、さらなる微細化されたパターンを転写するため、露光光の波長を短くすることが行なわれているのである。
(Embodiment 1)
For example, ArF lithography technology using an argon fluoride (ArF) excimer laser beam having a wavelength of 193 nm has been developed. In order to cope with further pattern miniaturization, a wavelength of 13.5 nm (which is much shorter than that) Development of lithography technology (EUVL (Extreme Ultra Violet Lithography)) using EUV light of 12 nm to 15 nm) is in progress. In other words, the shorter the wavelength of the exposure light, the more finer the pattern can be transferred to the semiconductor wafer, so that the wavelength of the exposure light is shortened in order to transfer the further miniaturized pattern. It is.

このとき、例えば、波長193nmのフッ化アルゴン(ArF)エキシマレーザ光を用いた通常のフォトリソグラフィ技術では、回路パターンを形成したマスクに対して露光光を透過させることにより、マスクに形成したパターンを半導体基板上に転写する構成がとられる。すなわち、マスクは露光光に対して透過する透過材料から形成し、この透過材料に遮光パターンを形成することにより、マスクに所望の回路パターンを形成しているのである。ところが、EUV光の波長域では、EUV光に対して透明な物質が存在しないのである。つまり、EUV光を使用したリソグラフィ技術では、EUV光が物質に吸収されて透過しない関係から、露光光を透過させるマスクを構成することができないのである。このため、EUV光を使用したリソグラフィ技術では、マスクに露光光を透過させるのではなく、マスクから露光光を反射する光学系が採用されている。   At this time, for example, in a normal photolithography technique using an argon fluoride (ArF) excimer laser beam having a wavelength of 193 nm, a pattern formed on the mask is formed by transmitting exposure light to the mask on which the circuit pattern is formed. A structure for transferring onto a semiconductor substrate is employed. That is, the mask is made of a transmissive material that transmits exposure light, and a light shielding pattern is formed on the transmissive material, thereby forming a desired circuit pattern on the mask. However, there is no substance transparent to EUV light in the EUV light wavelength region. That is, in a lithography technique using EUV light, a mask that transmits exposure light cannot be formed because EUV light is absorbed by a substance and does not transmit. For this reason, in the lithography technique using EUV light, an optical system that reflects the exposure light from the mask instead of transmitting the exposure light through the mask is employed.

図1は、EUV光を使用した露光光学系を示す構成図である。図1に示すように、EUV光を使用した露光光学系は、光源LS、照明光学系LOS1、マスクM、結像光学系LOS2およびステージSTを有している。光源LSは、波長が12nm〜15nmのEUV光(極端紫外線)を照射する光源である。照明光学系LOS1は、光源LSからEUV光を入射し、入射したEUV光を加工してマスクMに照射するように構成されている。通常、照明光学系LOS1はレンズを用いて構成されるが、EUV光に対して透明な材料は存在しないため、EUV光を使用する照明光学系LOS1では、EUV光を反射する反射鏡(例えば、凹面鏡や凸面鏡)から構成されている。すなわち、照明光学系LOS1は、反射鏡を使用してEUV光の形状を加工するようになっている。マスクMには、半導体基板1Sに転写するパターン(例えば、回路パターン)が形成されており、照明光学系LOS1から射出したEUV光がマスクMに形成されているパターンを反映して反射するようになっている。結像光学系LOS2は、マスクMで反射したEUV光を入射して半導体基板1S上にEUV光を結像させるように構成されている。通常、結像光学系LOS2はレンズを用いて構成されるが、EUV光に対して透明な材料は存在しないため、EUV光を使用する結像光学系LOS2では、EUV光を反射する反射鏡(例えば、凹面鏡や凸面鏡)から構成されている。すなわち、結像光学系LOS2は、反射鏡を使用してEUV光を集光しマスクパターンの像を半導体基板1S上に結像させるように構成されている。ステージSTは、半導体基板1Sを載置するためのものであり、結像光学系LOS2によってEUV光が結像される位置に半導体基板1Sを配置するように構成されている。図1に示す露光光学系では、EUV光を使用しており、EUV光を減衰させないために、光源LS、照明光学系LOS1、マスクM、結像光学系LOS2およびステージSTを有する露光光学系は、真空中に配置される。   FIG. 1 is a block diagram showing an exposure optical system using EUV light. As shown in FIG. 1, the exposure optical system using EUV light includes a light source LS, an illumination optical system LOS1, a mask M, an imaging optical system LOS2, and a stage ST. The light source LS is a light source that emits EUV light (extreme ultraviolet rays) having a wavelength of 12 nm to 15 nm. The illumination optical system LOS1 is configured to receive EUV light from the light source LS, process the incident EUV light, and irradiate the mask M. Normally, the illumination optical system LOS1 is configured using a lens, but since there is no material transparent to EUV light, the illumination optical system LOS1 that uses EUV light has a reflecting mirror that reflects EUV light (for example, A concave mirror or a convex mirror). That is, the illumination optical system LOS1 is configured to process the shape of EUV light using a reflecting mirror. A pattern (for example, a circuit pattern) to be transferred to the semiconductor substrate 1S is formed on the mask M so that EUV light emitted from the illumination optical system LOS1 reflects and reflects the pattern formed on the mask M. It has become. The imaging optical system LOS2 is configured to enter EUV light reflected by the mask M and form an EUV light image on the semiconductor substrate 1S. Usually, the imaging optical system LOS2 is configured using a lens, but since there is no material transparent to EUV light, the imaging optical system LOS2 using EUV light reflects a EUV light reflecting mirror ( For example, it is composed of a concave mirror or a convex mirror. That is, the imaging optical system LOS2 is configured to collect EUV light using a reflecting mirror and form an image of the mask pattern on the semiconductor substrate 1S. The stage ST is for mounting the semiconductor substrate 1S, and is configured to arrange the semiconductor substrate 1S at a position where EUV light is imaged by the imaging optical system LOS2. The exposure optical system shown in FIG. 1 uses EUV light, and in order not to attenuate the EUV light, the exposure optical system having the light source LS, the illumination optical system LOS1, the mask M, the imaging optical system LOS2, and the stage ST is Placed in a vacuum.

本実施の形態1における露光光学系は上記のように構成されており、以下に、その動作について図1を参照しながら説明する。まず、光源LSよりEUV光を照射する。光源LSから射出されたEUV光は、照明光学系LOS1に入射する。照明光学系LOS1に入射したEUV光は、照明光学系LOS1を構成する反射鏡で反射されることにより加工された後、照明光学系LOS1から射出される。続いて、照明光学系LOS1から射出されたEUV光は、マスクMに入射される。マスクMに入射したEUV光は、マスクMに形成されているパターンを反映して反射される。そして、マスクMで反射したEUV光は、結像光学系LOS2に入射する。結像光学系LOS2に入射したEUV光は、結像光学系LOS2を構成する反射鏡によって加工され、ステージST上に搭載されている半導体基板1S(詳細には、半導体基板1S上に形成されているレジスト膜)にパターンが結像する。つまり、マスクMに形成されている回路パターンが結像光学系LOS2によって、半導体基板1S上に縮小投影される。このようにして、マスクMに形成されている回路パターンを半導体基板1Sのレジスト膜に転写することができる。   The exposure optical system in Embodiment 1 is configured as described above, and the operation thereof will be described below with reference to FIG. First, EUV light is irradiated from the light source LS. The EUV light emitted from the light source LS enters the illumination optical system LOS1. The EUV light incident on the illumination optical system LOS1 is processed by being reflected by a reflecting mirror constituting the illumination optical system LOS1, and then emitted from the illumination optical system LOS1. Subsequently, EUV light emitted from the illumination optical system LOS1 enters the mask M. The EUV light incident on the mask M is reflected by reflecting the pattern formed on the mask M. Then, the EUV light reflected by the mask M enters the imaging optical system LOS2. The EUV light incident on the imaging optical system LOS2 is processed by a reflecting mirror constituting the imaging optical system LOS2, and is formed on the semiconductor substrate 1S (specifically, formed on the semiconductor substrate 1S) on the stage ST. A pattern is formed on the resist film. That is, the circuit pattern formed on the mask M is reduced and projected onto the semiconductor substrate 1S by the imaging optical system LOS2. In this way, the circuit pattern formed on the mask M can be transferred to the resist film of the semiconductor substrate 1S.

上述したようにマスクMにはパターンが形成されており、このパターンにEUV光を入射することにより、パターンに対応した反射光を射出することができるようになっている。以下では、マスクMに形成されているパターンの構造について説明する。   As described above, a pattern is formed on the mask M, and reflected light corresponding to the pattern can be emitted by making EUV light incident on this pattern. Hereinafter, the structure of the pattern formed on the mask M will be described.

図2は、マスクMの平面構成を示す図である。図2に示すように、マスクMは矩形形状をしており、矩形形状をしているマスクMの四隅にアライメントマークMAが形成されている。このアライメントマークMAは、マスクMの位置合わせを行なう機能のパターン群を有するものである。そして、マスクMの中央部には、デバイスパターンエリアMDEが形成されている。このデバイスパターンエリアMDEには、半導体装置を構成する回路パターンが形成されている。したがって、マスクMに入反射するEUV光はこのデバイスパターンエリアMDEに照射されることになる。   FIG. 2 is a diagram showing a planar configuration of the mask M. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the mask M has a rectangular shape, and alignment marks MA are formed at the four corners of the rectangular mask M. The alignment mark MA has a pattern group having a function of aligning the mask M. A device pattern area MDE is formed at the center of the mask M. In the device pattern area MDE, a circuit pattern constituting the semiconductor device is formed. Therefore, the EUV light that enters and reflects on the mask M is applied to the device pattern area MDE.

図3は、図2に示すマスクMのデバイスパターンエリアMDEでの一断面を示す断面図である。図3に示すように、マスクMには、マスク基板(マスクブランク)MS上に多層膜MLFが形成されている。マスク基板MSは、例えば、石英ガラスや低熱膨張材から構成されており、多層膜MLFは、例えば、シリコン層とモリブデン層とを多層にわたって積層した構造をしている。多層膜MLFは、マスクMに入射したEUV光を反射するために設けられている膜である。つまり、例えば、シリコン層とモリブデン層からなる多層膜MLFでは、シリコン層の屈折率とモリブデン層の屈折率が異なることで生じる多層膜反射を利用してEUV光を反射している。この多層膜反射は、一種の干渉を利用した反射である。具体的には、多層膜MLFの表面で反射した光と、多層膜MLFの内部で反射した光とが干渉して強め合うことにより、ある一定強度以上のEUV光を反射できるようになっている。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a cross section in the device pattern area MDE of the mask M shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the mask M, a multilayer film MLF is formed on a mask substrate (mask blank) MS. The mask substrate MS is made of, for example, quartz glass or a low thermal expansion material, and the multilayer film MLF has, for example, a structure in which a silicon layer and a molybdenum layer are laminated over a plurality of layers. The multilayer film MLF is a film provided to reflect EUV light incident on the mask M. That is, for example, in a multilayer film MLF composed of a silicon layer and a molybdenum layer, EUV light is reflected by utilizing multilayer film reflection that occurs when the refractive index of the silicon layer and the refractive index of the molybdenum layer are different. This multilayer film reflection is a reflection utilizing a kind of interference. Specifically, EUV light having a certain intensity or more can be reflected by interference and strengthening of light reflected from the surface of the multilayer film MLF and light reflected from the inside of the multilayer film MLF. .

多層膜MLF上には、キャッピング層CAPが形成されている。このキャッピング層CAPは、多層膜MLFを保護するために設けられている膜であり、例えば、シリコン層やルテニウム層から形成されている。このキャッピング層CAP上には、バッファ層BUFを介して吸収体ABSがパターン状に形成されている。吸収体ABSはマスクMに入射してきたEUV光を吸収して反射しないようにするものである。この吸収体ABSは、例えば、窒化タンタル(TaN)などのタンタル系材料から形成されている。吸収体ABSは、EUV光を充分に吸収する観点から、その厚さは、例えば、50nm〜100nmとなっている。バッファ層BUFは、吸収体ABSを加工する際に行なわれるエッチングに対するストッパとして機能する膜であり、バッファ層BUFの下層に形成されている多層膜MLFをエッチングダメージから保護する機能を有している。なお、マスク基板MSの裏面には、導体膜CFが形成されているが、この導体膜CFはマスクMをステージに静電チャックするために設けられる膜である。   A capping layer CAP is formed on the multilayer film MLF. The capping layer CAP is a film provided to protect the multilayer film MLF, and is formed of, for example, a silicon layer or a ruthenium layer. On the capping layer CAP, the absorber ABS is formed in a pattern via the buffer layer BUF. The absorber ABS absorbs EUV light incident on the mask M so as not to be reflected. The absorber ABS is made of, for example, a tantalum material such as tantalum nitride (TaN). The absorber ABS has a thickness of, for example, 50 nm to 100 nm from the viewpoint of sufficiently absorbing EUV light. The buffer layer BUF is a film that functions as a stopper for etching performed when the absorber ABS is processed, and has a function of protecting the multilayer film MLF formed under the buffer layer BUF from etching damage. . A conductor film CF is formed on the back surface of the mask substrate MS. The conductor film CF is a film provided for electrostatic chucking the mask M on the stage.

以上のように構成されているマスクMでは、多層膜MLFが露出している領域と、吸収体ABSが形成されている領域とを設けることにより、EUV光に対するパターニングが行なわれている。すなわち、マスクMにEUV光が入射する場合、多層膜MLFが露出している領域では、EUV光が反射して反射光が射出される。これに対し、吸収体ABSが形成されている領域ではEUV光が吸収され反射光が生じない。このため、多層膜MLFが露出する領域と、吸収体ABSが形成されている領域とで、回路パターンを形成することにより、回路パターンを反映した反射光を得ることができるのである。   In the mask M configured as described above, patterning for EUV light is performed by providing a region where the multilayer film MLF is exposed and a region where the absorber ABS is formed. That is, when EUV light is incident on the mask M, the EUV light is reflected and the reflected light is emitted in the region where the multilayer film MLF is exposed. On the other hand, EUV light is absorbed and no reflected light is generated in the region where the absorber ABS is formed. For this reason, it is possible to obtain reflected light reflecting the circuit pattern by forming the circuit pattern in the region where the multilayer film MLF is exposed and the region where the absorber ABS is formed.

ここで、EUVL用マスクでは、マスクブランク(マスク基板)上に形成されたわずか数nmの微細な凹凸欠陥(位相欠陥)も転写パターン不良を引き起こす原因となる。例えば、図4は、マスク基板MS上に位相欠陥PDが形成されている状態を示す断面図である。図4に示すように、マスク基板MS上に多層膜MLFを被着させる際、マスク基板MS上に微細な窪みが存在したまま多層膜MLFを形成すると、多層膜MLFを形成したマスク基板MSに凹形状の位相欠陥PDが発生してしまうことがわかる。この位相欠陥PDを残したままバッファ層BUFと吸収体ABSを形成してマスクMを製造すると、例えば、図5に示すように、隣接する吸収体ABSの間に位相欠陥PDが残存する場合がある。図5は、位相欠陥PDが吸収体ABSの間の反射領域に残存する場合を示す断面図である。   Here, in the EUVL mask, a minute unevenness defect (phase defect) of only a few nm formed on a mask blank (mask substrate) also causes a transfer pattern defect. For example, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state where the phase defect PD is formed on the mask substrate MS. As shown in FIG. 4, when the multilayer film MLF is deposited on the mask substrate MS, if the multilayer film MLF is formed with a fine depression existing on the mask substrate MS, the mask film MS on which the multilayer film MLF is formed is formed. It can be seen that a concave phase defect PD occurs. When the mask M is manufactured by forming the buffer layer BUF and the absorber ABS while leaving the phase defect PD, for example, the phase defect PD may remain between the adjacent absorber ABS as shown in FIG. is there. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a case where the phase defect PD remains in the reflection region between the absorbers ABS.

図5に示すように、反射領域に位相欠陥PDが存在する場合、露光光に使用するEUV光の波長は13.5nm程度であるので、わずか数nmの微細な位相欠陥PDでも、この位相欠陥PDでEUV光が反射されると、反射されたEUV光に対して大きな位相変化を与える。つまり、EUV光から見ると、わずか数nmの微細な位相欠陥PDも無視できる程度のものではなく、微細な位相欠陥PDによる位相変化や乱反射によって、本来充分な反射光が得られるはずの領域の光強度が低下し、あたかも吸収体ABSが存在して反射光が吸収されている状態と同じ状態になってしまうおそれがある。すなわち、吸収体ABSが形成されていないマスク基板MS(マスクブランク)の反射領域にわずか数nmの微細な位相欠陥PDが存在すると、その微細な位相欠陥PDがあたかも吸収体ABSのように機能し、正常な転写パターンが形成できなくなってしまうおそれがある。したがって、EUVL用マスクでは、吸収体ABSを形成する前のマスク基板MS(マスクブランク)の段階で、マスク基板MS(マスクブランク)にわずか数nmの微細な位相欠陥PDが存在するか否かを検査する必要がある。   As shown in FIG. 5, when the phase defect PD exists in the reflection region, the wavelength of the EUV light used for the exposure light is about 13.5 nm. Therefore, even with a minute phase defect PD of only a few nm, this phase defect When EUV light is reflected by the PD, a large phase change is given to the reflected EUV light. That is, when viewed from EUV light, a minute phase defect PD of only a few nm is not negligible, and an area in which sufficient reflected light is supposed to be obtained by phase change or irregular reflection due to the minute phase defect PD. There is a possibility that the light intensity is lowered and the state is the same as the state in which the absorber ABS is present and the reflected light is absorbed. That is, if a minute phase defect PD of only a few nm exists in the reflection region of the mask substrate MS (mask blank) where the absorber ABS is not formed, the minute phase defect PD functions as if it is an absorber ABS. There is a risk that a normal transfer pattern cannot be formed. Therefore, in the EUVL mask, whether or not a minute phase defect PD of only a few nm exists on the mask substrate MS (mask blank) at the stage of the mask substrate MS (mask blank) before forming the absorber ABS. Need to be inspected.

まず、マスク基板MSに存在する数nm程度の位相欠陥を検出する方法として、露光光としても使用しているEUV光を検査光として使用することが考えられる。つまり、波長が13.5nm程度のEUV光で、高さが数nm程度の位相欠陥が問題となることから、このEUV光を検査光として使用することにより高感度で位相欠陥を検出することができると考えられる。しかし、EUV光を検査光として使用する場合、以下に示すような問題点が存在する。すなわち、EUV光の波長域では、EUV光に対して透明な物質が存在しない。このため、EUV光を使用した検査では、検査光のEUV光源と多層膜反射面を採用した真空チャンバ内の検査光学系を使用する必要が生じる。ところが、検査光のEUV光源と多層膜反射面を採用した真空チャンバ内の検査光学系はいずれも取り扱いが難しいという課題が存在する。   First, as a method for detecting a phase defect of about several nanometers existing in the mask substrate MS, it is conceivable to use EUV light, which is also used as exposure light, as inspection light. In other words, since phase defects with a wavelength of about 13.5 nm and EUV light with a height of about several nanometers are problematic, it is possible to detect phase defects with high sensitivity by using this EUV light as inspection light. It is considered possible. However, when EUV light is used as inspection light, the following problems exist. That is, there is no substance transparent to EUV light in the EUV light wavelength region. For this reason, in the inspection using EUV light, it is necessary to use an inspection optical system in a vacuum chamber that employs an EUV light source for inspection light and a multilayer film reflecting surface. However, the inspection optical system in the vacuum chamber that employs an EUV light source for inspection light and a multilayer film reflecting surface has a problem that it is difficult to handle.

これに対し、検査光としてDUV光(波長180nm〜210nm程度)を使用することが考えられる。このDUV光を使用した検査方法は、量産装置としての完成度が高く、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できるため、マスク基板の有効な検査方法と考えられる。しかし、DUV光の波長(180nm〜210nm)は、検出すべき位相欠陥の凹凸に比べて約2桁長いので、数nm程度の高さを有する位相欠陥を高感度に検出することが難しい。   On the other hand, it is conceivable to use DUV light (wavelength of about 180 nm to 210 nm) as inspection light. This inspection method using DUV light has a high degree of completion as a mass production apparatus, and can be used as an inspection optical system using a lens in the atmosphere. However, since the wavelength of DUV light (180 nm to 210 nm) is about two orders of magnitude longer than the irregularities of the phase defect to be detected, it is difficult to detect a phase defect having a height of about several nm with high sensitivity.

そこで、本願発明では、量産装置としての完成度が高く、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できて取り扱いが容易であるというDUV光を使用した検査方法を採用することを前提とし、DUV光を使用した検査方法であっても、数nm程度の高さを有する位相欠陥の検出感度を向上できる工夫を施している。以下に、この工夫を施したマスクブランクス(マスク基板)の検査方法について説明する。   Therefore, in the present invention, it is premised that an inspection method using DUV light is adopted, which has a high degree of completion as a mass production apparatus, can use an inspection optical system using a lens in the atmosphere, and is easy to handle. Even in the inspection method using DUV light, the device is devised to improve the detection sensitivity of phase defects having a height of several nanometers. Below, the inspection method of the mask blanks (mask substrate) which gave this device is demonstrated.

まず、DUV光を使用した検査方法であっても、DUV光の波長よりも2桁程度小さい高さの微細な位相欠陥を高感度に検出できる知見について説明する。図6は、DUV光を検査光とする検査装置において、マスクブランクス(マスク基板)に存在する欠陥画像を取り込む検査光学系を示す構成図である。図6に示すように、この検査光学系は、光源ILS、ビームスプリッタBSP、対物レンズOBL、マスクブランクMB、および、画像検出器SEを備えている。光源ILSは、波長が180nm〜210nm程度のDUV光を射出することができるように構成されており、この光源ILSから射出されたDUV光BM1は、ビームスプリッタBSPに入射される。そして、ビームスプリッタBSPに入射されたDUV光BM1は、ビームスプリッタBSPで折り曲げられ、対物レンズOBLを通してマスクブランクMBの所定領域に照射される。このとき、マスクブランクMBには多層膜が形成されており、多層膜が形成されているマスクブランクMBの面にDUV光BM1が照射される。すなわち、図6において、マスクブランクMBの下面に多層膜が形成されている。マスクブランクMBに照射されたDUV光BM1は反射し、反射したDUV光BM2は対物レンズOBLで集められるとともに、ビームスプリッタBSPを透過する。ビームスプリッタBSPを透過したDUV光BM2は、画像検出器SEの受光面に照射される。このとき、画像検出器SEの受光面にマスクブランクMBの表面の拡大検査像が結像されるように画像検出器SEの位置が調整されている。つまり、マスクブランクMBの表面と、画像検出器SEの受光面とは、対物レンズOBLを介して共役の位置関係にあることになる。このようにして、マスクブランクMBの表面の拡大検査像を画像検出器SEで受光することができる。この場合、画像検出器SEで受光された拡大検査像を解析することにより、マスクブランクMB上に形成されている位相欠陥を検出できると考えられる。しかし、実際には、画像検出器SEの受光面にマスクブランクMBの表面の拡大検査像を結像させるだけでは、微細な位相欠陥による光強度変化はわずかであり、この位相欠陥を検出することは困難である。   First, knowledge that can detect a minute phase defect having a height about two orders of magnitude smaller than the wavelength of the DUV light with high sensitivity even in the inspection method using the DUV light will be described. FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an inspection optical system that captures a defect image existing on a mask blank (mask substrate) in an inspection apparatus that uses DUV light as inspection light. As shown in FIG. 6, the inspection optical system includes a light source ILS, a beam splitter BSP, an objective lens OBL, a mask blank MB, and an image detector SE. The light source ILS is configured to emit DUV light having a wavelength of about 180 nm to 210 nm, and the DUV light BM1 emitted from the light source ILS is incident on the beam splitter BSP. Then, the DUV light BM1 incident on the beam splitter BSP is bent by the beam splitter BSP and irradiated onto a predetermined area of the mask blank MB through the objective lens OBL. At this time, a multilayer film is formed on the mask blank MB, and the surface of the mask blank MB on which the multilayer film is formed is irradiated with the DUV light BM1. That is, in FIG. 6, a multilayer film is formed on the lower surface of the mask blank MB. The DUV light BM1 irradiated to the mask blank MB is reflected, and the reflected DUV light BM2 is collected by the objective lens OBL and transmitted through the beam splitter BSP. The DUV light BM2 that has passed through the beam splitter BSP is applied to the light receiving surface of the image detector SE. At this time, the position of the image detector SE is adjusted so that an enlarged inspection image of the surface of the mask blank MB is formed on the light receiving surface of the image detector SE. That is, the surface of the mask blank MB and the light receiving surface of the image detector SE are in a conjugate positional relationship via the objective lens OBL. In this way, the enlarged inspection image on the surface of the mask blank MB can be received by the image detector SE. In this case, it is considered that the phase defect formed on the mask blank MB can be detected by analyzing the enlarged inspection image received by the image detector SE. However, in actuality, only by forming an enlarged inspection image of the surface of the mask blank MB on the light receiving surface of the image detector SE, the change in light intensity due to fine phase defects is slight, and this phase defect is detected. It is difficult.

そこで、本発明者は、画像検出器SEの受光面にマスクブランクMBの表面の拡大検査像を結像させるのではなく、マスクブランクMBの表面と画像検出器SEの受光面との位置関係をデフォーカス状態にすることにより、微細な位相欠陥の光強度分布を変化させることができるのではないかという発想に基づいて、画像検出器SEの受光面に形成される拡大検査像の光強度分布をシミュレーション解析した。このシミュレーション解析の結果について説明する。   Therefore, the present inventor does not form an enlarged inspection image of the surface of the mask blank MB on the light receiving surface of the image detector SE, but rather determines the positional relationship between the surface of the mask blank MB and the light receiving surface of the image detector SE. The light intensity distribution of the enlarged inspection image formed on the light receiving surface of the image detector SE based on the idea that the light intensity distribution of the fine phase defect can be changed by setting the defocus state. The simulation was analyzed. The result of this simulation analysis will be described.

図7は、マスクブランクに形成された多層膜MLF上に凹形状の位相欠陥PD1が存在する場合において、マスクブランクの表面を対物レンズの光軸方向にずらす量を変化させた際、画像検出器の受光面に形成されるそれぞれの拡大検査像の光強度分布をシミュレーション解析により求めた結果を示すグラフである。ここでは、凹形状の位相欠陥PD1の深さを2.2nm、半値全幅を60nmとしている。そして、対物レンズの開口数(NA)を0.75としている。また、照明光(DUV光)の干渉性の度合いを示すコヒーレンスファクタσの値を1.0と仮定している。コヒーレンスファクタσの値を1よりも小さくすると、照明光の干渉性は高くなり、欠陥などの像の強度変化は大きくなる傾向にある。   FIG. 7 shows an image detector when the amount of displacement of the surface of the mask blank in the optical axis direction of the objective lens is changed when the concave phase defect PD1 exists on the multilayer film MLF formed on the mask blank. It is a graph which shows the result of having calculated | required the light intensity distribution of each expansion inspection image formed in the light-receiving surface of this by simulation analysis. Here, the depth of the concave phase defect PD1 is 2.2 nm, and the full width at half maximum is 60 nm. The numerical aperture (NA) of the objective lens is set to 0.75. Further, it is assumed that the value of the coherence factor σ indicating the degree of coherence of the illumination light (DUV light) is 1.0. When the value of the coherence factor σ is smaller than 1, the coherence of the illumination light increases and the intensity change of the image such as a defect tends to increase.

図7の横軸は、マスクブランク上の位置(nm)を示しており、図7の縦軸は、拡大検査像の光強度を示している。   The horizontal axis in FIG. 7 indicates the position (nm) on the mask blank, and the vertical axis in FIG. 7 indicates the light intensity of the enlarged inspection image.

ここで、図7においては、マスクブランクの位置がフォーカス位置から対物レンズの光軸方向に沿ってシフトする量、すなわち、デフォーカス量を、−400nm、−200nm、0nm、+200nm、+400nmに設定したときに得られる拡大検査像の光強度分布をそれぞれ、曲線1−1、曲線1−2、曲線1−3、曲線1−4、曲線1−5で示している。このとき、本明細書では、デフォーカス量が+という場合は光路長が長くなる方向へのシフトをいい、デフォーカス量が−という場合は光路長が短くなる方向へのシフトをいうものとする。   Here, in FIG. 7, the amount by which the position of the mask blank shifts from the focus position along the optical axis direction of the objective lens, that is, the defocus amount is set to −400 nm, −200 nm, 0 nm, +200 nm, and +400 nm. The light intensity distributions of the enlarged inspection images obtained at times are indicated by curve 1-1, curve 1-2, curve 1-3, curve 1-4, and curve 1-5, respectively. At this time, in this specification, when the defocus amount is +, it means a shift in the direction of increasing the optical path length, and when the defocus amount is-, it means a shift in the direction of decreasing the optical path length. .

図7の曲線1−3に示すように、デフォーカス量を0nmとした場合、すなわち、マスクブランクと画像検出器の位置関係がフォーカス状態にある場合、位相欠陥PD1に対応する光強度は、周囲の光強度に比べてわずかに暗くなっていることがわかる。これは、位相欠陥PD1にDUV光が照射された際、位相欠陥PD1の凹形状によってDUV光が乱反射されることにより、位相欠陥PD1に対応する光強度が低くなったものと考えることができる。しかし、この光強度の変化は、周囲の光強度とくらべてわずかに暗くなる程度であり、この光強度変化を検出することにより、位相欠陥PD1を検出することは困難であると考えられる。   As shown by a curve 1-3 in FIG. 7, when the defocus amount is 0 nm, that is, when the positional relationship between the mask blank and the image detector is in the focus state, the light intensity corresponding to the phase defect PD1 is It can be seen that it is slightly darker than the light intensity of. This can be considered that when the phase defect PD1 is irradiated with DUV light, the DUV light is irregularly reflected by the concave shape of the phase defect PD1, thereby reducing the light intensity corresponding to the phase defect PD1. However, this change in light intensity is only slightly darker than the surrounding light intensity, and it is considered difficult to detect the phase defect PD1 by detecting this change in light intensity.

一方、−200nmや−400nmといった負のデフォーカス量に対しては、曲線1−1や曲線1−2に示すように、位相欠陥PD1に対応した光強度が、周辺部の光強度に比べて大きくなっていることがわかる。そして、この場合の光強度の変化量は、デフォーカス量を0nmとした場合の光強度の変化量よりも大きくなっている。つまり、マスクブランクと画像検出器の位置関係を負のデフォーカス状態とすると、位相欠陥PD1の光強度変化が、マスクブランクと画像検出器の位置関係をフォーカス状態とする場合よりも大きくなるとともに、光強度が減少する方向に変化するのではなく、光強度が増加する方向に変化することがわかる。   On the other hand, for negative defocus amounts such as −200 nm and −400 nm, the light intensity corresponding to the phase defect PD1 is larger than the light intensity at the peripheral portion as shown by the curves 1-1 and 1-2. You can see that it is getting bigger. In this case, the change amount of the light intensity is larger than the change amount of the light intensity when the defocus amount is 0 nm. That is, when the positional relationship between the mask blank and the image detector is in a negative defocus state, the light intensity change of the phase defect PD1 becomes larger than when the positional relationship between the mask blank and the image detector is in the focused state, It can be seen that the light intensity does not change in the decreasing direction, but the light intensity increases.

さらに、+200nmや+400nmといった正のデフォーカス量に対しては、曲線1−4や曲線1−5に示すように、位相欠陥PD1に対応した光強度が、周辺部の光強度に比べて小さくなっていることがわかる。この場合の光強度の変化量は、デフォーカス量を0nmとした場合の光強度の変化量よりも大きくなっている。つまり、マスクブランクと画像検出器の位置関係を正のデフォーカス状態とすると、マスクブランクと画像検出器の位置関係をフォーカス状態とする場合と同じく位相欠陥PD1に対応した光強度は減少するが、その光強度の変化量は、マスクブランクと画像検出器の位置関係をフォーカス状態とする場合よりも大きくなることがわかる。   Further, for positive defocus amounts such as +200 nm and +400 nm, the light intensity corresponding to the phase defect PD1 is smaller than the light intensity at the peripheral portion as shown by the curves 1-4 and 1-5. You can see that The amount of change in light intensity in this case is larger than the amount of change in light intensity when the defocus amount is 0 nm. That is, when the positional relationship between the mask blank and the image detector is in a positive defocus state, the light intensity corresponding to the phase defect PD1 is reduced as in the case where the positional relationship between the mask blank and the image detector is in the focused state. It can be seen that the amount of change in the light intensity is larger than when the positional relationship between the mask blank and the image detector is in the focused state.

続いて、図8は、マスクブランクに形成された多層膜MLF上に凸形状の位相欠陥PD2が存在する場合において、マスクブランクの表面を対物レンズの光軸方向にずらす量を変化させた際、画像検出器の受光面に形成されるそれぞれの拡大検査像の光強度分布をシミュレーション解析により求めた結果を示すグラフである。ここでは、凸形状の位相欠陥PD2の高さを2.2nm、半値全幅を60nmとしている。そして、対物レンズの開口数(NA)を0.75としている。また、照明光(DUV光)の干渉性の度合いを示すコヒーレンスファクタσの値を1.0と仮定している。コヒーレンスファクタσの値を1よりも小さくすると、照明光の干渉性は高くなり、欠陥などの像の強度変化は大きくなる傾向にある。   Subsequently, FIG. 8 shows a case where the amount of shift of the surface of the mask blank in the optical axis direction of the objective lens is changed in the case where the convex phase defect PD2 exists on the multilayer film MLF formed on the mask blank. It is a graph which shows the result of having calculated | required the light intensity distribution of each expansion test | inspection image formed in the light-receiving surface of an image detector by simulation analysis. Here, the height of the convex phase defect PD2 is 2.2 nm, and the full width at half maximum is 60 nm. The numerical aperture (NA) of the objective lens is set to 0.75. Further, it is assumed that the value of the coherence factor σ indicating the degree of coherence of the illumination light (DUV light) is 1.0. When the value of the coherence factor σ is smaller than 1, the coherence of the illumination light increases and the intensity change of the image such as a defect tends to increase.

図8の横軸は、マスクブランク上の位置(nm)を示しており、図8の縦軸は、拡大検査像の光強度を示している。   The horizontal axis in FIG. 8 indicates the position (nm) on the mask blank, and the vertical axis in FIG. 8 indicates the light intensity of the enlarged inspection image.

ここで、図8においては、マスクブランクの位置がフォーカス位置から対物レンズの光軸方向に沿ってシフトする量、すなわち、デフォーカス量を、+400nm、+200nm、0nm、−200nm、−400nmに設定したときに得られる拡大検査像の光強度分布をそれぞれ、曲線2−1、曲線2−2、曲線2−3、曲線2−4、曲線2−5で示している。このとき、本明細書では、デフォーカス量が+(正)という場合は光路長が長くなる方向へのシフトをいい、デフォーカス量が−(負)という場合は光路長が短くなる方向へのシフトをいうものとする。   Here, in FIG. 8, the amount by which the position of the mask blank shifts from the focus position along the optical axis direction of the objective lens, that is, the defocus amount is set to +400 nm, +200 nm, 0 nm, −200 nm, and −400 nm. The light intensity distributions of the enlarged inspection images obtained at times are indicated by curves 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, and 2-5, respectively. At this time, in this specification, when the defocus amount is + (positive), it means a shift in the direction of increasing the optical path length, and when the defocus amount is-(negative), it is in the direction of decreasing the optical path length. It shall mean a shift.

図8の曲線2−3に示すように、デフォーカス量を0nmとした場合、すなわち、マスクブランクと画像検出器の位置関係がフォーカス状態にある場合、位相欠陥PD2に対応する光強度は、周囲の光強度に比べてわずかに暗くなっていることがわかる。これは、位相欠陥PD2にDUV光が照射された際、位相欠陥PD2の凸形状によってDUV光が乱反射されることにより、位相欠陥PD2に対応する光強度が低くなったものと考えることができる。しかし、この光強度の変化は、周囲の光強度とくらべてわずかに暗くなる程度であり、この光強度変化を検出することにより、位相欠陥PD2を検出することは困難であると考えられる。   As shown by a curve 2-3 in FIG. 8, when the defocus amount is 0 nm, that is, when the positional relationship between the mask blank and the image detector is in the focus state, the light intensity corresponding to the phase defect PD2 is It can be seen that it is slightly darker than the light intensity of. This can be considered that when the phase defect PD2 is irradiated with the DUV light, the light intensity corresponding to the phase defect PD2 is lowered by the irregular reflection of the DUV light due to the convex shape of the phase defect PD2. However, this light intensity change is only slightly darker than the surrounding light intensity, and it is considered difficult to detect the phase defect PD2 by detecting this light intensity change.

一方、+200nmや+400nmといった正のデフォーカス量に対しては、曲線2−1や曲線2−2に示すように、位相欠陥PD2に対応した光強度が、周辺部の光強度に比べて大きくなっていることがわかる。そして、この場合の光強度の変化量は、デフォーカス量を0nmとした場合の光強度の変化量よりも小さいが、光強度が減少する方向に変化するのではなく、光強度が増加する方向に変化することがわかる。   On the other hand, for positive defocus amounts such as +200 nm and +400 nm, as indicated by curves 2-1 and 2-2, the light intensity corresponding to the phase defect PD2 is larger than the light intensity at the peripheral portion. You can see that In this case, the change amount of the light intensity is smaller than the change amount of the light intensity when the defocus amount is set to 0 nm, but does not change in the direction in which the light intensity decreases, but increases in the light intensity. It turns out that it changes.

さらに、−200nmや−400nmといった負のデフォーカス量に対しては、曲線2−4や曲線2−5に示すように、位相欠陥PD2に対応した光強度が、周辺部の光強度に比べて小さくなっていることがわかる。この場合の光強度の変化量は、デフォーカス量を0nmとした場合の光強度の変化量よりも大きくなっている。つまり、マスクブランクと画像検出器の位置関係を負のデフォーカス状態とすると、マスクブランクと画像検出器の位置関係をフォーカス状態とする場合と同じく位相欠陥PD2に対応した光強度は減少するが、その光強度の変化量は、マスクブランクと画像検出器の位置関係をフォーカス状態とする場合よりも大きくなることがわかる。   Further, for negative defocus amounts such as −200 nm and −400 nm, the light intensity corresponding to the phase defect PD2 is higher than the light intensity at the peripheral portion as shown by the curves 2-4 and 2-5. You can see that it is getting smaller. The amount of change in light intensity in this case is larger than the amount of change in light intensity when the defocus amount is 0 nm. That is, if the positional relationship between the mask blank and the image detector is in a negative defocus state, the light intensity corresponding to the phase defect PD2 is reduced as in the case where the positional relationship between the mask blank and the image detector is in the focused state. It can be seen that the amount of change in the light intensity is larger than when the positional relationship between the mask blank and the image detector is in the focused state.

以上のことから、上述したシミュレーション解析により、以下に示す知見が得られる。   From the above, the following knowledge is obtained by the simulation analysis described above.

(1)画像検出器の受光面にマスクブランクの表面の拡大検査像を結像させるのではなく、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係をデフォーカス状態にすることにより、微細な位相欠陥に対応した光強度を周辺部に対応した光強度から大きく変化させることができる。   (1) Rather than forming an enlarged inspection image of the surface of the mask blank on the light receiving surface of the image detector, the positional relationship between the surface of the mask blank and the light receiving surface of the image detector is defocused, The light intensity corresponding to the fine phase defect can be greatly changed from the light intensity corresponding to the peripheral portion.

(2)正のデフォーカス状態と負のデフォーカス状態では、位相欠陥に対応する光強度変化が逆方向となるので、正のデフォーカス状態での位相欠陥に対応する光強度と、負のデフォーカス状態での位相欠陥に対応する光強度との差をとれば、さらに、大きな光強度差を得ることができる。   (2) In the positive defocus state and the negative defocus state, the light intensity change corresponding to the phase defect is in the opposite direction, so the light intensity corresponding to the phase defect in the positive defocus state and the negative defocus state are If a difference from the light intensity corresponding to the phase defect in the focus state is taken, a larger light intensity difference can be obtained.

(3)凹形状の位相欠陥では、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係を負のデフォーカス状態にすると、凹形状の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも明るくなるように変化する一方、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係を正のデフォーカス状態にすると、凹形状の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも暗くなるように変化する。これに対し、凸形状の位相欠陥では、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係を正のデフォーカス状態にすると、凸形状の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも明るくなるように変化する一方、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係を負のデフォーカス状態にすると、凸形状の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも暗くなるように変化する。つまり、位相欠陥に対応する光強度の明暗のデフォーカス依存性は、凹形状の位相欠陥と凸形状の位相欠陥で逆になる。   (3) With a concave phase defect, when the positional relationship between the surface of the mask blank and the light receiving surface of the image detector is set to a negative defocus state, the light intensity corresponding to the concave phase defect is brighter than the peripheral portion. On the other hand, when the positional relationship between the mask blank surface and the light receiving surface of the image detector is set to a positive defocus state, the light intensity corresponding to the concave phase defect is darker than the peripheral portion. Change. On the other hand, in the convex phase defect, when the positional relationship between the mask blank surface and the light receiving surface of the image detector is set to a positive defocus state, the light intensity corresponding to the convex phase defect is higher than that in the peripheral portion. On the other hand, when the positional relationship between the surface of the mask blank and the light receiving surface of the image detector is set to a negative defocus state, the light intensity corresponding to the convex phase defect becomes darker than the peripheral portion. To change. That is, the defocus dependence of light intensity corresponding to the phase defect is opposite between the concave phase defect and the convex phase defect.

次に、上述した知見を具現化した本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法について図面を参照しながら説明する。まず、本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法を実現する検査装置の構成について説明する。図9は、本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法に使用する検査装置の構成を示す図である。図9に示すように、本実施の形態1における検査装置の投光系は、まず、光源ILS、レンズL1、レンズL2、絞り(アパーチャ)AP1、ビームスプリッタBSP、対物レンズOBL、および、欠陥検査の対象となるマスクブランクMBを備えている。   Next, a mask blank inspection method according to the first embodiment that embodies the above-described knowledge will be described with reference to the drawings. First, the configuration of an inspection apparatus that realizes the mask blank inspection method according to the first embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an inspection apparatus used in the mask blank inspection method according to the first embodiment. As shown in FIG. 9, the light projecting system of the inspection apparatus according to the first embodiment first includes a light source ILS, a lens L1, a lens L2, an aperture AP1, a beam splitter BSP, an objective lens OBL, and a defect inspection. The mask blank MB which is the target of the above is provided.

光源ILSは、波長が180nm〜210nm程度のDUV光を射出することができるように構成されており、この光源ILSから射出されたDUV光BM1は、レンズL1、絞りAP1、レンズL2を透過し、ビームスプリッタBSPで折り曲げられた後、対物レンズOBLを透過してマスクブランクMB上の所定領域ILAに照射される。これにより、絞りAP1に形成されている2つの開口部をマスクブランクMBの所定領域ILA内の検査光照射領域11、12に像として投影することができる。このとき、マスクブランクMBには多層膜が形成されており、多層膜が形成されているマスクブランクMBの面にDUV光BM1が照射される。すなわち、図9において、マスクブランクMBの下面に多層膜が形成されている。マスクブランクMBに照射されたDUV光BM1は反射し、反射したDUV光BM2は対物レンズOBLで集められるとともに、ビームスプリッタBSPを透過する。ビームスプリッタBSPを透過したDUV光BM2は、投影領域PRAに集光する。つまり、マスクブランクMB上の所定領域ILAは、対物レンズOBLの投影可能領域であり、この所定領域ILA内で反射したDUV光BM2は、対物レンズOBLおよびビームスプリッタBSPを透過して、対物レンズOBLの結像面である投影領域PRAに集光する。したがって、マスクブランクMB上の検査光照射領域11および検査光照射領域12は、投影領域PRA内に拡大検査像13および拡大検査像14として分離して投影される。このとき、例えば、マスクブランクMB上の検査光照射領域11が投影領域PRA内の拡大検査像13に対応し、マスクブランクMB上の検査光照射領域12が投影領域PRA内の拡大検査像14に対応する。   The light source ILS is configured to emit DUV light having a wavelength of about 180 nm to 210 nm. The DUV light BM1 emitted from the light source ILS passes through the lens L1, the aperture AP1, and the lens L2. After being bent by the beam splitter BSP, the light passes through the objective lens OBL and is irradiated onto the predetermined area ILA on the mask blank MB. Thus, the two openings formed in the aperture AP1 can be projected as images on the inspection light irradiation areas 11 and 12 in the predetermined area ILA of the mask blank MB. At this time, a multilayer film is formed on the mask blank MB, and the surface of the mask blank MB on which the multilayer film is formed is irradiated with the DUV light BM1. That is, in FIG. 9, a multilayer film is formed on the lower surface of the mask blank MB. The DUV light BM1 irradiated to the mask blank MB is reflected, and the reflected DUV light BM2 is collected by the objective lens OBL and transmitted through the beam splitter BSP. The DUV light BM2 transmitted through the beam splitter BSP is condensed on the projection area PRA. That is, the predetermined area ILA on the mask blank MB is a projectable area of the objective lens OBL, and the DUV light BM2 reflected in the predetermined area ILA is transmitted through the objective lens OBL and the beam splitter BSP, and the objective lens OBL The light is condensed on the projection area PRA which is the imaging plane. Therefore, the inspection light irradiation area 11 and the inspection light irradiation area 12 on the mask blank MB are separately projected as the enlarged inspection image 13 and the enlarged inspection image 14 in the projection area PRA. At this time, for example, the inspection light irradiation area 11 on the mask blank MB corresponds to the enlarged inspection image 13 in the projection area PRA, and the inspection light irradiation area 12 on the mask blank MB corresponds to the enlarged inspection image 14 in the projection area PRA. Correspond.

さらに、本実施の形態1における検査装置の受光系は、ミラー15、レンズL3、レンズL4、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2を備えている。そして、上述した投影領域PRA内の拡大検査像14を構成する光束はミラー15によって折り曲げられ、この折り曲げられた光束は、レンズL3を介して第1画像検出器SE1の受光面上に拡大検査像を形成するように、ミラー15、レンズL3および第1画像検出器SE1が配置されている。ただし、図9に示すように、第1画像検出器SE1は、レンズL3の結像面16よりも光路長がXL1だけ短い位置に配置されている。このとき、レンズL3の結像面16は、拡大検査像14と共役の関係にある。したがって、検査光照射領域12と、拡大検査像14と、結像面16とは互いに共役の関係にあることになる。   Furthermore, the light receiving system of the inspection apparatus according to the first embodiment includes a mirror 15, a lens L3, a lens L4, a first image detector SE1, and a second image detector SE2. The light beam constituting the enlarged inspection image 14 in the projection area PRA is bent by the mirror 15, and this bent light beam is enlarged on the light receiving surface of the first image detector SE1 via the lens L3. , The mirror 15, the lens L3, and the first image detector SE1 are arranged. However, as shown in FIG. 9, the first image detector SE1 is disposed at a position where the optical path length is shorter by XL1 than the imaging plane 16 of the lens L3. At this time, the imaging surface 16 of the lens L3 is in a conjugate relationship with the enlarged inspection image 14. Therefore, the inspection light irradiation region 12, the enlarged inspection image 14, and the imaging plane 16 are in a conjugate relationship with each other.

一方、投影領域PRA内の拡大検査像13を構成する光束は、レンズL4を介して第2画像検出器SE2の受光面上に拡大検査像を形成するように、レンズL4および第2画像検出器SE2が配置されている。ただし、図9に示すように、第2画像検出器SE2は、レンズL4の結像面17よりも光路長がXL2だけ長い位置に配置されている。このとき、レンズL4の結像面17は、拡大検査像13と共役の関係にある。したがって、検査光照射領域11と、拡大検査像13と、結像面17とは互いに共役の関係にあることになる。   On the other hand, the light beam constituting the enlarged inspection image 13 in the projection area PRA forms an enlarged inspection image on the light receiving surface of the second image detector SE2 via the lens L4, and the lens L4 and the second image detector. SE2 is arranged. However, as shown in FIG. 9, the second image detector SE2 is arranged at a position where the optical path length is longer by XL2 than the imaging plane 17 of the lens L4. At this time, the imaging surface 17 of the lens L4 is in a conjugate relationship with the enlarged inspection image 13. Therefore, the inspection light irradiation region 11, the enlarged inspection image 13, and the imaging plane 17 are in a conjugate relationship with each other.

このように第1画像検出器SE1をレンズL3の結像面16よりも光路長がXL1だけ短い位置に配置することにより、マスクブランクMB上の検査光照射領域12の拡大検査像を負のデフォーカス状態で収集することができる。これに対し、第2画像検出器SE2をレンズL4の結像面17よりも光路長がXL2だけ長い位置に配置することにより、マスクブランクMB上の検査光照射領域11の拡大検査像を正のデフォーカス状態で収集することができる。したがって、本実施の形態1における検査装置では、マスクブランクMB上の隣接する検査光照射領域11および検査光照射領域12のそれぞれの拡大検査像を、互いに異符号のデフォーカス状態で収集することができる。なお、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2は、配置位置を変更できるように構成されている。   Thus, by arranging the first image detector SE1 at a position where the optical path length is shorter by XL1 than the imaging plane 16 of the lens L3, the enlarged inspection image of the inspection light irradiation region 12 on the mask blank MB is negatively degenerated. Can be collected in focus. On the other hand, by arranging the second image detector SE2 at a position where the optical path length is longer by XL2 than the imaging plane 17 of the lens L4, the enlarged inspection image of the inspection light irradiation region 11 on the mask blank MB is positive. Can be collected in defocused state. Therefore, in the inspection apparatus according to the first embodiment, the enlarged inspection images of the adjacent inspection light irradiation region 11 and inspection light irradiation region 12 on the mask blank MB can be collected in a defocused state having different signs. it can. The first image detector SE1 and the second image detector SE2 are configured so that the arrangement position can be changed.

さらに、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2は、制御回路CNTと接続されており、制御回路CNTを構成するCPU1およびメモリ2によってデータが収集されるように構成されている。具体的に、第1画像検出器SE1から第1検査画像データが収集され、第2画像検出器SE2から第2検査画像データが収集される。そして、本実施の形態1における検査装置では、収集された第1検査画像データの光強度と第2検査画像データの光強度の差分を取ることにより、光強度差データが算出されるように構成されている。   Further, the first image detector SE1 and the second image detector SE2 are connected to the control circuit CNT, and are configured such that data is collected by the CPU 1 and the memory 2 constituting the control circuit CNT. Specifically, the first inspection image data is collected from the first image detector SE1, and the second inspection image data is collected from the second image detector SE2. The inspection apparatus according to the first embodiment is configured such that light intensity difference data is calculated by taking a difference between the light intensity of the collected first inspection image data and the light intensity of the second inspection image data. Has been.

ここで、本実施の形態1における検査装置では、図9に示すように、マスクブランクMB上の検査光照射領域12の拡大検査像を第1画像検出器SE1で収集しているが、第1画像検出器SE1の受光面がレンズL3の結像面よりも対物レンズOBLに近い位置に配置されている。すなわち、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域12)と第1画像検出器SE1の位置関係がデフォーカス状態となっている。同様に、本実施の形態1における検査装置では、図9に示すように、マスクブランクMB上の検査光照射領域11の拡大検査像を第2画像検出器SE2で収集しているが、第2画像検出器SE2の受光面がレンズL4の結像面よりも対物レンズOBLから遠い位置に配置されている。すなわち、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域11)と第2画像検出器SE2の位置関係がデフォーカス状態となっている。そして、本実施の形態1では、デフォーカス状態で第1画像検出器SE1から第1検査画像データを収集し、かつ、デフォーカス状態で第2画像検出器SE2から第2検査画像データを収集している。したがって、本実施の形態1における検査装置では、画像検出器(第1画像検出器SE1、第2画像検出器SE2)の受光面にマスクブランクMBの表面の拡大検査像を結像させるのではなく、マスクブランクMBの表面と画像検出器(第1画像検出器SE1、第2画像検出器SE2)の受光面との位置関係をデフォーカス状態にすることにより、微細な位相欠陥に対応した光強度を周辺部に対応した光強度から大きく変化させることができるという知見(1)を具現化していることがわかる。   Here, in the inspection apparatus according to the first embodiment, as shown in FIG. 9, the enlarged inspection images of the inspection light irradiation region 12 on the mask blank MB are collected by the first image detector SE1, but the first The light receiving surface of the image detector SE1 is disposed at a position closer to the objective lens OBL than the imaging surface of the lens L3. That is, the positional relationship between the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 12) and the first image detector SE1 is in a defocused state. Similarly, in the inspection apparatus according to the first embodiment, as shown in FIG. 9, the enlarged image of the inspection light irradiation region 11 on the mask blank MB is collected by the second image detector SE2, but the second The light receiving surface of the image detector SE2 is disposed at a position farther from the objective lens OBL than the imaging surface of the lens L4. That is, the positional relationship between the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 11) and the second image detector SE2 is in a defocused state. In the first embodiment, the first inspection image data is collected from the first image detector SE1 in the defocused state, and the second inspection image data is collected from the second image detector SE2 in the defocused state. ing. Therefore, in the inspection apparatus according to the first embodiment, an enlarged inspection image on the surface of the mask blank MB is not formed on the light receiving surface of the image detector (the first image detector SE1 and the second image detector SE2). By setting the positional relationship between the surface of the mask blank MB and the light receiving surface of the image detector (first image detector SE1, second image detector SE2) to a defocused state, the light intensity corresponding to the fine phase defect It can be seen that the knowledge (1) that can be greatly changed from the light intensity corresponding to the peripheral portion is realized.

さらに、本実施の形態1における検査装置では、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域12)と第1画像検出器SE1の位置関係が負のデフォーカス状態となっている一方、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域11)と第2画像検出器SE2の位置関係が正のデフォーカス状態となっている。そして、負のデフォーカス状態となっている第1画像検出器SE1からの第1検査画像データ(光強度)と、正のデフォーカス状態となっている第2画像検出器SE2からの第2検査画像データ(光強度)の差分から光強度差データを算出している。このことから、正のデフォーカス状態と負のデフォーカス状態では、位相欠陥に対応する光強度変化が逆方向となるので、正のデフォーカス状態での位相欠陥に対応する光強度と、負のデフォーカス状態での位相欠陥に対応する光強度との差をとれば、さらに、大きな光強度差を得ることができるという知見(2)も本実施の形態1における検査装置では具現化されている。   Furthermore, in the inspection apparatus according to the first embodiment, the positional relationship between the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 12) and the first image detector SE1 is in a negative defocus state, while the mask blank MB The positional relationship between the surface (inspection light irradiation region 11) and the second image detector SE2 is in a positive defocus state. Then, the first inspection image data (light intensity) from the first image detector SE1 in the negative defocus state and the second inspection from the second image detector SE2 in the positive defocus state. The light intensity difference data is calculated from the difference between the image data (light intensity). Therefore, in the positive defocus state and the negative defocus state, the light intensity change corresponding to the phase defect is in the reverse direction, so the light intensity corresponding to the phase defect in the positive defocus state and the negative The knowledge (2) that a larger light intensity difference can be obtained by taking the difference from the light intensity corresponding to the phase defect in the defocused state is also embodied in the inspection apparatus according to the first embodiment. .

また、本実施の形態1では、上述した光強度差データだけでなく、負のデフォーカス状態となっている第1画像検出器SE1からの第1検査画像データ(光強度)自体も保持し、かつ、正のデフォーカス状態となっている第2画像検出器SE2からの第2検査画像データ(光強度)も保持している。このため、本実施の形態1における検査装置によれば、位相欠陥に対応する光強度の明暗のデフォーカス依存性が凹形状の位相欠陥と凸形状の位相欠陥で逆になるという知見(3)も実現することができる。   In the first embodiment, not only the above-described light intensity difference data but also the first inspection image data (light intensity) itself from the first image detector SE1 in the negative defocus state is held. In addition, the second inspection image data (light intensity) from the second image detector SE2 in the positive defocus state is also held. For this reason, according to the inspection apparatus in the first embodiment, the knowledge that the light and dark defocus dependence of the light intensity corresponding to the phase defect is reversed between the concave phase defect and the convex phase defect (3). Can also be realized.

例えば、凹形状の位相欠陥では、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係を負のデフォーカス状態にすると、凹形状の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも明るくなるように変化する一方、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係を正のデフォーカス状態にすると、凹形状の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも暗くなるように変化する。したがって、負のデフォーカス状態にある第1画像検出器SE1からの第1検査画像データに特定の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも明るくなるように変化するデータが存在し、かつ、正のデフォーカス状態にある第2画像検出器SE2からの第2検査画像データに特定の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも暗くなるように変化するデータが存在する場合、この位相欠陥は凹形状の位相欠陥であると判別することができる。   For example, in the case of a concave phase defect, when the positional relationship between the mask blank surface and the light receiving surface of the image detector is set to a negative defocus state, the light intensity corresponding to the concave phase defect becomes brighter than the peripheral portion. On the other hand, when the positional relationship between the mask blank surface and the light receiving surface of the image detector is set to a positive defocus state, the light intensity corresponding to the concave phase defect changes so as to be darker than the peripheral portion. To do. Therefore, the first inspection image data from the first image detector SE1 in the negative defocus state includes data that changes so that the light intensity corresponding to the specific phase defect is brighter than the peripheral portion, and If the second inspection image data from the second image detector SE2 in the positive defocus state includes data that changes so that the light intensity corresponding to the specific phase defect becomes darker than the peripheral portion, this phase defect Can be determined to be a concave phase defect.

同様に、凸形状の位相欠陥では、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係を正のデフォーカス状態にすると、凸形状の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも明るくなるように変化する一方、マスクブランクの表面と画像検出器の受光面との位置関係を負のデフォーカス状態にすると、凸形状の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも暗くなるように変化する。したがって、負のデフォーカス状態にある第1画像検出器SE1からの第1検査画像データに特定の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも暗くなるように変化するデータが存在し、かつ、正のデフォーカス状態にある第2画像検出器SE2からの第2検査画像データに特定の位相欠陥に対応した光強度が周辺部よりも明るくなるように変化するデータが存在する場合、この位相欠陥は凸形状の位相欠陥であると判別することができる。   Similarly, in the case of a convex phase defect, when the positional relationship between the mask blank surface and the light receiving surface of the image detector is set to a positive defocus state, the light intensity corresponding to the convex phase defect is brighter than the peripheral portion. On the other hand, when the positional relationship between the mask blank surface and the light receiving surface of the image detector is set to a negative defocus state, the light intensity corresponding to the convex phase defect is darker than the peripheral portion. Change. Therefore, the first inspection image data from the first image detector SE1 in the negative defocus state includes data that changes so that the light intensity corresponding to the specific phase defect is darker than the peripheral portion, and If the second inspection image data from the second image detector SE2 in the positive defocus state includes data that changes so that the light intensity corresponding to the specific phase defect becomes brighter than the peripheral portion, this phase defect Can be determined as a convex phase defect.

以上のことから、本実施の形態1における検査装置の構成は、上述した知見(1)〜(3)を具現化するために必要な構成となっており、本実施の形態1における検査装置によれば、上述した知見(1)〜(3)を実際に具現化できることがわかる。   From the above, the configuration of the inspection apparatus according to the first embodiment is a configuration necessary for realizing the above-described findings (1) to (3). According to this, it can be seen that the above-described findings (1) to (3) can actually be realized.

ここで、本実施の形態1では、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2の配置位置を移動させる構成を取っていることにより、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域12)と第1画像検出器SE1の位置関係を負のデフォーカス状態とすることができるとともに、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域11)と第2画像検出器SE2の位置関係を正のデフォーカス状態とすることができる。   Here, in the first embodiment, since the arrangement positions of the first image detector SE1 and the second image detector SE2 are moved, the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 12) and The positional relationship between the first image detector SE1 can be in a negative defocus state, and the positional relationship between the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 11) and the second image detector SE2 is in a positive defocus state. It can be.

例えば、上述したシミュレーション解析においては、画像検出器ではなくマスクブランクの位置をずらすことによりデフォーカス状態を実現していたが、マスクブランクの位置をずらす方法でデフォーカス状態を形成する場合、1つのマスクブランクに形成されている検査光照射領域11と検査光照射領域12は同じ方向にずれることになる。つまり、画像検出器の位置を結像面に固定し、マスクブランクの位置をずらすことによってデフォーカス状態を形成する方法では、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域12)と第1画像検出器SE1の位置関係を負のデフォーカス状態とすると、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域11)と第2画像検出器SE2の位置関係も負のデフォーカス状態となってしまう。つまり、画像検出器の位置を結像面に固定し、マスクブランクの位置をずらすことによってデフォーカス状態を形成する方法では、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域12)と第1画像検出器SE1の位置関係を負のデフォーカス状態とすることができるとともに、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域11)と第2画像検出器SE2の位置関係を正のデフォーカス状態とすることが実現できないのである。   For example, in the simulation analysis described above, the defocus state is realized by shifting the position of the mask blank instead of the image detector. However, when the defocus state is formed by shifting the position of the mask blank, one The inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 formed on the mask blank are shifted in the same direction. That is, in the method of forming the defocused state by fixing the position of the image detector on the imaging plane and shifting the position of the mask blank, the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 12) and the first image detector. If the positional relationship of SE1 is in a negative defocus state, the positional relationship between the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 11) and the second image detector SE2 is also in a negative defocus state. That is, in the method of forming the defocused state by fixing the position of the image detector on the imaging plane and shifting the position of the mask blank, the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 12) and the first image detector. The positional relationship between SE1 can be set to a negative defocus state, and the positional relationship between the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 11) and the second image detector SE2 can be set to a positive defocus state. It is not possible.

これに対し、本実施の形態1のように、マスクブランクMBを固定し、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2の配置位置をそれぞれ別方向に移動させる構成を取る場合、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域12)と第1画像検出器SE1の位置関係を負のデフォーカス状態とすることができるとともに、マスクブランクMBの表面(検査光照射領域11)と第2画像検出器SE2の位置関係を正のデフォーカス状態とすることができる。   In contrast, when the mask blank MB is fixed and the arrangement positions of the first image detector SE1 and the second image detector SE2 are moved in different directions as in the first embodiment, the mask blank is used. The positional relationship between the surface of the MB (inspection light irradiation region 12) and the first image detector SE1 can be in a negative defocus state, and the surface of the mask blank MB (inspection light irradiation region 11) and the second image detection. The positional relationship of the device SE2 can be set to a positive defocus state.

また、本実施の形態1のように、マスクブランクMBを固定し、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2の配置位置をそれぞれ別方向に移動させる構成を取る場合は、さらなる利点がある。例えば、シミュレーション解析で説明したように、マスクブランクMBと画像検出器(第1画像検出器SE1、第2画像検出器SE2)の位置関係を、位相欠陥の光強度を大きくするデフォーカス状態にするために、マスクブランクを移動させる場合、数百nmの精度でマスクブランクを移動させる必要があり、これを実現することは困難である。一方、第1画像検出器SE1や第2画像検出器SE2を移動させる場合、例えば、第1画像検出器SE1の移動量をXL1、第2画像検出器SE2の移動量をXL2とし、対物レンズOBLとレンズL3の倍率の積(数百倍)や対物レンズOBLとレンズL4の倍率の積(数百倍)を考慮すると、XL1/(倍率)やXL2/(倍率)がマスクブランクMB上のデフォーカス量になる。したがって、マスクブランクMBのデフォーカス量を数百nmとする場合でも、第1画像検出器SE1の移動量であるXL1や第2画像検出器SE2の移動量であるXL2は数十mmのオーダとなる。このことから、本実施の形態1のように、第1画像検出器SE1や第2画像検出器SE2を動かす構成では、位相欠陥の光強度を大きくするデフォーカス状態を容易に実現できる利点があるのである。 Further, when the mask blank MB is fixed and the arrangement positions of the first image detector SE1 and the second image detector SE2 are moved in different directions as in the first embodiment, there are further advantages. is there. For example, as described in the simulation analysis, the positional relationship between the mask blank MB and the image detector (the first image detector SE1 and the second image detector SE2) is set to a defocus state in which the light intensity of the phase defect is increased. For this reason, when the mask blank is moved, it is necessary to move the mask blank with an accuracy of several hundred nm, which is difficult to realize. On the other hand, when moving the first image detector SE1 and the second image detector SE2, for example, the movement amount of the first image detector SE1 is XL1, the movement amount of the second image detector SE2 is XL2, and the objective lens OBL And the magnification product of the lens L3 (several hundred times) and the product of the magnification of the objective lens OBL and the lens L4 (several hundred times), XL1 / (magnification) 2 and XL2 / (magnification) 2 are on the mask blank MB. Defocus amount. Therefore, even when the defocus amount of the mask blank MB is set to several hundred nm, XL1 that is the movement amount of the first image detector SE1 and XL2 that is the movement amount of the second image detector SE2 are on the order of several tens of mm. Become. Therefore, as in the first embodiment, the configuration in which the first image detector SE1 and the second image detector SE2 are moved has an advantage that a defocus state that increases the light intensity of the phase defect can be easily realized. It is.

本実施の形態1における検査装置は上記のように構成されており、以下に、この検査装置を使用したマスクブランクの検査方法について図面を参照しながら説明する。本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法は、上述した検査装置の動作を説明することにより明らかにされる。   The inspection apparatus according to the first embodiment is configured as described above. A mask blank inspection method using this inspection apparatus will be described below with reference to the drawings. The mask blank inspection method according to the first embodiment will be clarified by describing the operation of the above-described inspection apparatus.

まず、マスクブランクMBの全面にわたって検査光照射領域11および検査光照射領域12を走査する方法について説明する。図10は、本実施の形態1において、マスクブランクMB上にわたって検査光照射領域11および検査光照射領域12を走査する様子を示す図である。図10に示すように、マスクブランクMBの検査領域を幅200μm程度の細長い短冊状の検査ストライプSP1に分割する。そして、1つの検査ストライプSP1内を検査光照射領域11および検査光照射領域12が移動するように、マスクブランクMBを搭載したステージが走査制御される。具体的に、図10では、1つの検査ストライプSP1内を検査光照射領域11および検査光照射領域12が左側から右側に向って移動するようにマスクブランクMBを搭載したステージは制御される。これにより、1つの検査ストライプSP1の領域内で検査光照射領域11および検査光照射領域12を走査することができる。そして、1つの検査ストライプSP1内で検査光照射領域11および検査光照射領域12の走査が完了すると、同様にして、順次、次の検査ストライプの領域内で検査光照射領域11および検査光照射領域12を走査させる。このようにして、マスクブランクMBの検査領域全体に検査光照射領域11および検査光照射領域12を走査させることができる。   First, a method for scanning the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 over the entire surface of the mask blank MB will be described. FIG. 10 is a diagram showing how the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 are scanned over the mask blank MB in the first embodiment. As shown in FIG. 10, the inspection area of the mask blank MB is divided into strip-like inspection stripes SP1 having a width of about 200 μm. The stage on which the mask blank MB is mounted is scan-controlled so that the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 move within one inspection stripe SP1. Specifically, in FIG. 10, the stage on which the mask blank MB is mounted is controlled so that the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 move from the left side to the right side in one inspection stripe SP1. Accordingly, the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 can be scanned within the region of one inspection stripe SP1. When the scanning of the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 is completed within one inspection stripe SP1, the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region are sequentially sequentially performed within the region of the next inspection stripe. 12 is scanned. In this way, the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 can be scanned over the entire inspection region of the mask blank MB.

ここで、図9に示すように、1つの検査ストライプSP1の領域内の検査光照射領域11に照射されたDUV光は、対物レンズOBLおよびレンズL4を透過して第2画像検出器SE2の受光面に入射する。つまり、検査光照射領域11に対応する拡大検査像IMA1が第2画像検出器SE2の受光面に正のデフォーカス状態で投影される。同様に、1つの検査ストライプSP1の領域内の検査光照射領域12に照射されたDUV光は、対物レンズOBLおよびレンズL3を透過して第1画像検出器SE1の受光面に入射する。つまり、検査光照射領域12に対応する拡大検査像IMA2が第1画像検出器SE1の受光面に負のデフォーカス状態で投影される。   Here, as shown in FIG. 9, the DUV light irradiated to the inspection light irradiation region 11 in the region of one inspection stripe SP1 passes through the objective lens OBL and the lens L4 and is received by the second image detector SE2. Incident on the surface. That is, the enlarged inspection image IMA1 corresponding to the inspection light irradiation region 11 is projected in a positive defocused state on the light receiving surface of the second image detector SE2. Similarly, the DUV light irradiated on the inspection light irradiation region 12 in the region of one inspection stripe SP1 passes through the objective lens OBL and the lens L3 and enters the light receiving surface of the first image detector SE1. That is, the enlarged inspection image IMA2 corresponding to the inspection light irradiation region 12 is projected in a negative defocus state on the light receiving surface of the first image detector SE1.

このとき、図10に示すように、拡大検査像IMA1は、複数の画素PIX1における光強度として第2画像検出器SE2に取り込まれる。つまり、第2画像検出器SE2は、複数の画素PIX1を備えており、この複数の画素PIX1単位で拡大検査像IMA1の光強度を取り込むように構成されている。同様に、拡大検査像IMA2は、複数の画素PIX2における光強度として第1画像検出器SE1に取り込まれる。つまり、第1画像検出器SE1は、複数の画素PIX2を備えており、この複数の画素PIX2単位で拡大検査像IMA2の光強度を取り込むように構成されている。この第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2は、例えば、TDI(Time Delay Integration)センサから構成されている。このTDIセンサは、マスクブランクMBを搭載しているステージの走査と同期して電荷を転送するように構成されているセンサである。以上のようにして、マスクブランクMB上の検査光照射領域11は拡大検査像IMA1として第2画像検出器SE2の受光面に正のデフォーカス状態で投影され、投影された拡大検査像IMA1は、第2画像検出器SE2を構成するTDIセンサに取り込まれて、第2検査画像データとして記憶される。同様に、マスクブランクMB上の検査光照射領域12は拡大検査像IMA2として第1画像検出器SE1の受光面に負のデフォーカス状態で投影され、投影された拡大検査像IMA2は、第1画像検出器SE1を構成するTDIセンサに取り込まれて、第1検査画像データとして記憶される。   At this time, as shown in FIG. 10, the enlarged inspection image IMA1 is taken into the second image detector SE2 as the light intensity in the plurality of pixels PIX1. That is, the second image detector SE2 includes a plurality of pixels PIX1, and is configured to capture the light intensity of the enlarged inspection image IMA1 in units of the plurality of pixels PIX1. Similarly, the enlarged inspection image IMA2 is captured by the first image detector SE1 as the light intensity in the plurality of pixels PIX2. That is, the first image detector SE1 includes a plurality of pixels PIX2, and is configured to capture the light intensity of the enlarged inspection image IMA2 in units of the plurality of pixels PIX2. The first image detector SE1 and the second image detector SE2 are composed of, for example, a TDI (Time Delay Integration) sensor. This TDI sensor is a sensor configured to transfer charges in synchronization with scanning of a stage on which a mask blank MB is mounted. As described above, the inspection light irradiation region 11 on the mask blank MB is projected as the enlarged inspection image IMA1 on the light receiving surface of the second image detector SE2 in a positive defocus state, and the projected enlarged inspection image IMA1 is It is taken in by the TDI sensor constituting the second image detector SE2 and stored as second inspection image data. Similarly, the inspection light irradiation area 12 on the mask blank MB is projected as a magnified inspection image IMA2 on the light receiving surface of the first image detector SE1 in a negative defocus state, and the projected magnified inspection image IMA2 is the first image. It is taken in by a TDI sensor constituting the detector SE1 and stored as first inspection image data.

図11は、検査光照射領域11および検査光照射領域12を1つの検査ストライプSP1の検査領域内で移動させる様子を示す図である。図11に示すように、T1で示される状態は、マスクブランクMBを搭載しているステージの走査を開始し、検査ストライプSP1の左端が検査光照射領域12にさしかかる直前の状態を示している。そして、T2で示される状態は、ステージの走査が進み、検査ストライプSP1の左端が検査光照射領域11にさしかかる直前の状態を示している。さらに、T3で示される状態は、ステージの走査が終了する状態であり、検査ストライプSP1の右端を検査光照射領域11が超えた状態を示している。このようにして、マスクブランクMBが搭載されたステージを走査させることにより、1つの検査ストライプSP1の検査領域内にわたって検査光照射領域11および検査光照射領域12を移動させることができる。   FIG. 11 is a diagram showing how the inspection light irradiation area 11 and the inspection light irradiation area 12 are moved within the inspection area of one inspection stripe SP1. As shown in FIG. 11, the state indicated by T <b> 1 indicates a state immediately before the stage on which the mask blank MB is mounted starts scanning and the left end of the inspection stripe SP <b> 1 approaches the inspection light irradiation region 12. The state indicated by T2 indicates a state immediately before the stage scan advances and the left end of the inspection stripe SP1 approaches the inspection light irradiation region 11. Further, the state indicated by T3 is a state in which scanning of the stage is completed, and the inspection light irradiation region 11 has exceeded the right end of the inspection stripe SP1. In this way, by scanning the stage on which the mask blank MB is mounted, the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12 can be moved over the inspection region of one inspection stripe SP1.

続いて、1つの検査ストライプでの処理工程を図12に示すタイムチャートを使用して説明する。図12は、本実施の形態1における検査装置において、1つの検査ストライプでの処理工程を説明するためのタイムチャートである。図9、図10および図12において、まず、時刻t1でマスクブランクMBの走査を開始するとともに、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2をスタンバイ状態にする。そして、時刻t2において、検査光照射領域12が検査ストライプSP1の左端に差し掛かると、ステージの位置と第1画像検出器SE1で捉える拡大検査像IMA2との位置関係を記憶するとともに、制御回路CNTにあるCPU1の制御に基づいて、第1画像検出器SE1の受光面に投影される拡大検査像IMA2を第1検査画像データとして取り込み、取り込んだ第1検査画像データを第1メモリ(メモリ2の一部)に記憶する。   Next, a processing process using one inspection stripe will be described with reference to a time chart shown in FIG. FIG. 12 is a time chart for explaining the processing steps in one inspection stripe in the inspection apparatus according to the first embodiment. 9, FIG. 10 and FIG. 12, first, scanning of the mask blank MB is started at time t1, and the first image detector SE1 and the second image detector SE2 are set in a standby state. When the inspection light irradiation region 12 reaches the left end of the inspection stripe SP1 at time t2, the positional relationship between the position of the stage and the enlarged inspection image IMA2 captured by the first image detector SE1 is stored, and the control circuit CNT The enlarged inspection image IMA2 projected on the light receiving surface of the first image detector SE1 is captured as the first inspection image data based on the control of the CPU 1 in the first image detector SE1, and the captured first inspection image data is stored in the first memory (memory 2). (Some).

次に、時刻t3において、検査光照射領域11が検査ストライプSP1の左端に差し掛かると、ステージの位置と第2画像検出器SE2で捉える拡大検査像IMA1との位置関係を記憶するとともに、制御回路CNTにあるCPU1の制御に基づいて、第2画像検出器SE2の受光面に投影される拡大検査像IMA1を第2検査画像データとして取り込み、取り込んだ第2検査画像データを第2メモリ(メモリ2の一部)に記憶する。   Next, when the inspection light irradiation region 11 reaches the left end of the inspection stripe SP1 at time t3, the positional relationship between the position of the stage and the enlarged inspection image IMA1 captured by the second image detector SE2 is stored, and the control circuit Based on the control of the CPU 1 in the CNT, the enlarged inspection image IMA1 projected on the light receiving surface of the second image detector SE2 is captured as second inspection image data, and the captured second inspection image data is stored in the second memory (memory 2). Part of).

そして、検査ストライプSP1の全領域にわたって第1検査画像データの取り込みと第2検査画像データの取り込みを連続して行なった後、時刻t4で第1画像検出器SE1による第1検査画像データの取り込みを終了し、時刻t5で第2画像検出器SE2による第2検査画像データの取り込みを終了する。以上のようにして時刻t2〜時刻t5にかけて1ストライプ(1つの検査ストライプSP1)での第1検査画像データおよび第2検査画像データの取り込みが行なわれる。そして、時刻t6において、マスクブランクMBの走査を終了し、次の検査ストライプへの移行に備える。   Then, after the first inspection image data and the second inspection image data are continuously captured over the entire area of the inspection stripe SP1, the first inspection image data is captured by the first image detector SE1 at time t4. At the time t5, the capture of the second inspection image data by the second image detector SE2 is completed. As described above, the first inspection image data and the second inspection image data are captured in one stripe (one inspection stripe SP1) from time t2 to time t5. Then, at time t6, the scanning of the mask blank MB is completed to prepare for the transition to the next inspection stripe.

ここで、時刻t3から時刻t5の間では、第2画像検出器SE2で捉える第2検査画像データを第2メモリに取り込むとともに、第1メモリから先に記憶している第1画像検出器SE1で捉えた第1検査画像データを順次読み出す。そして、マスクブランクMBの同一位置(同一場所)における第1検査画像データと第2検査画像データの光強度の差分を演算することにより、光強度差データ(絶対値)を算出する。   Here, between the time t3 and the time t5, the second inspection image data captured by the second image detector SE2 is taken into the second memory, and the first image detector SE1 previously stored from the first memory is used. The captured first inspection image data is sequentially read out. Then, light intensity difference data (absolute value) is calculated by calculating a difference in light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data at the same position (same location) of the mask blank MB.

第1検査画像データと第2検査画像データとは、互いに異符号のデフォーカス状態で収集されたデータであるので、位相欠陥が存在すると、例えば、図7や図8に示したように、位相欠陥に対応する光強度は、一方が周辺部よりも暗くなり、他方が周辺部よりも明るくなる。したがって、第1検査画像データと第2検査画像データの光強度の差分を演算して光強度差データを算出し、算出した光強度差データの絶対値が、予め設定されている所定のしきい値を超えると、位相欠陥が存在すると判断される。このようにして、1つの検査ストライプSP1に存在する位相欠陥を検出することができる。   Since the first inspection image data and the second inspection image data are data collected in a defocused state with different signs, if there is a phase defect, for example, as shown in FIGS. As for the light intensity corresponding to the defect, one is darker than the peripheral portion and the other is brighter than the peripheral portion. Therefore, the light intensity difference data is calculated by calculating the difference in light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data, and the absolute value of the calculated light intensity difference data is a predetermined threshold set in advance. When the value is exceeded, it is determined that a phase defect exists. In this way, it is possible to detect a phase defect present in one inspection stripe SP1.

本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法は上述した通りであり、以下に、本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法を改めてフローチャートを用いて説明する。図13は、本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法の流れを示すフローチャートである。まず、図13に示すように、マスクブランクMBの検査領域内において、最初に検査する検査ストライプSP1を指定する(S101)。その後、マスクブランクMBを搭載したステージの走査を開始する(S102)。   The mask blank inspection method according to the first embodiment is as described above, and the mask blank inspection method according to the first embodiment will be described below again using a flowchart. FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the mask blank inspection method according to the first embodiment. First, as shown in FIG. 13, in the inspection area of the mask blank MB, the inspection stripe SP1 to be inspected first is designated (S101). Thereafter, scanning of the stage on which the mask blank MB is mounted is started (S102).

次に、DUV光が照射される検査光照射領域12が検査ストライプSP1内に入ると、第1画像検出器SE1で第1検査画像データの取り込みを行なうとともに、取り込んだ第1検査画像データを第1メモリに記憶する(S103)。続いて、マスクブランクMBの継続的な走査により、DUV光が照射される検査光照射領域11が検査ストライプSP1内に入ると、第2画像検出器SE2で第2検査画像データの取り込みを行なうとともに、取り込んだ第2検査画像データを第2メモリに記憶する。さらに、第1メモリから第1画像検出器SE1で収集した第1検査画像データを順次読み出す(S104)。   Next, when the inspection light irradiation area 12 irradiated with DUV light enters the inspection stripe SP1, the first inspection image data is captured by the first image detector SE1, and the captured first inspection image data is stored in the first inspection image data. Store in one memory (S103). Subsequently, when the inspection light irradiation region 11 irradiated with the DUV light enters the inspection stripe SP1 by continuous scanning of the mask blank MB, the second inspection image data is captured by the second image detector SE2. The captured second inspection image data is stored in the second memory. Further, the first inspection image data collected by the first image detector SE1 is sequentially read from the first memory (S104).

その後、マスクブランクMBの同一領域における第1検査画像データと第2検査画像データとを比較する。この比較は、同一位置に対応する画素ごとに行われる。そして、同一領域における第1検査画像データと第2検査画像データの光強度の差分を演算することにより、光強度差データ(絶対値)を算出する(S105)。   Thereafter, the first inspection image data and the second inspection image data in the same area of the mask blank MB are compared. This comparison is performed for each pixel corresponding to the same position. Then, light intensity difference data (absolute value) is calculated by calculating a difference in light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data in the same region (S105).

続いて、算出した光強度差データの絶対値と予め設定されているしきい値と比較し(S106)、光強度差データがしきい値よりも小さい場合は、位相欠陥が存在しないものと判断してステップS108へ移行する。一方、光強度差データの絶対値がしきい値を超えている画素が存在する場合、位相欠陥が存在すると判断して、欠陥情報(欠陥サイズや欠陥位置や欠陥形状など)の表示や記憶を行なう(S107)。例えば、位相欠陥の存在する座標は、適宜、マスクブランクMBに設けたマークや、吸収体を形成したマスクにおいては、所定の吸収体パターンの位置を基準として定めることができる。なお、複数の連続した画素にわたって、光強度差データの絶対値がしきい値を越える場合は、欠陥サイズや欠陥の輪郭を把握することができる。   Subsequently, the calculated absolute value of the light intensity difference data is compared with a preset threshold value (S106). If the light intensity difference data is smaller than the threshold value, it is determined that no phase defect exists. Then, the process proceeds to step S108. On the other hand, if there is a pixel whose absolute value of the light intensity difference data exceeds the threshold value, it is determined that a phase defect exists, and defect information (defect size, defect position, defect shape, etc.) is displayed and stored. This is performed (S107). For example, the coordinates where the phase defect exists can be appropriately determined based on the position of a predetermined absorber pattern in a mark provided on the mask blank MB or a mask on which an absorber is formed. When the absolute value of the light intensity difference data exceeds a threshold value over a plurality of consecutive pixels, the defect size and the defect contour can be grasped.

さらに、本実施の形態1では、第1検査画像データ自体や第2検査画像データ自体も記憶しているので、第1検査画像データと第2検査画像データとの間の光強度の大小関係から、凹形状の位相欠陥であるのか、あるいは、凸形状の位相欠陥であるのかも判断することができる。つまり、位相欠陥に対応する光強度の明暗のデフォーカス依存性は、凹形状の位相欠陥と凸形状の位相欠陥で逆になることから、第1検査画像データ自体と第2検査画像データ自体を解析することにより欠陥形状も把握することができる。   Further, in the first embodiment, since the first inspection image data itself and the second inspection image data itself are also stored, from the magnitude relationship of the light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data. It can also be determined whether the phase defect has a concave shape or a phase defect having a convex shape. That is, the defocus dependence of light intensity corresponding to the phase defect is reversed between the concave phase defect and the convex phase defect, so the first inspection image data itself and the second inspection image data itself are The defect shape can also be grasped by analysis.

そして、1つの検査ストライプSP1(1ストライプ)上での処理がすべて終了したかを判断し(S108)、未終了であれば、S103に戻り、1つの検査ストライプSP1内での検査を継続する。一方、1つの検査ストライプSP1での処理がすべて終了した場合には、全ストライプの欠陥検査が終了したかを判断する(S109)。全ストライプの欠陥検査が終了していない場合には、新たな検査ストライプを指定し(S110)、マスクブランクMBを指定したストライプのスタート位置に配置し、欠陥検査を繰り返す。一方、全ストライプの欠陥検査が終了すると、マスクブランクMBの欠陥検査は終了する。このようにして、本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法を実施することができる。   Then, it is determined whether all the processes on one inspection stripe SP1 (one stripe) have been completed (S108). If not completed, the process returns to S103 to continue the inspection in one inspection stripe SP1. On the other hand, when all the processes in one inspection stripe SP1 are completed, it is determined whether the defect inspection of all stripes is completed (S109). If the defect inspection for all stripes has not been completed, a new inspection stripe is designated (S110), the mask blank MB is placed at the designated stripe start position, and the defect inspection is repeated. On the other hand, when the defect inspection of all stripes is completed, the defect inspection of the mask blank MB is completed. In this manner, the mask blank inspection method according to the first embodiment can be performed.

以上のことから、本実施の形態1におけるマスクブランクの検査方法によれば、量産装置としての完成度が高く、かつ、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できるDUV光を使用したマスクブランクの検査方法においても、わずか数nmの微細な凹凸欠陥(位相欠陥)を高感度に検出できる。つまり、本実施の形態1によれば、DUV光を用いることができるので、量産装置としての完成度が高く、かつ、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できる。この結果、取り扱いの容易な既存の検査装置を使用して、EUVL用のマスクブランクに存在する位相欠陥を検査することができる。そして、本実施の形態1では、上述した知見(1)〜(3)を具現化しているので、DUV光を使用しても、DUV光の波長よりも2桁程度小さな凹凸を有する位相欠陥でも高感度で検出できるという顕著な効果を得ることができる。   From the above, according to the mask blank inspection method in the first embodiment, DUV light having a high degree of completion as a mass production apparatus and capable of using an inspection optical system using a lens in the atmosphere is used. Even in the mask blank inspection method, fine irregularities (phase defects) of only a few nm can be detected with high sensitivity. In other words, according to the first embodiment, DUV light can be used, so that the completion as a mass production apparatus is high, and an inspection optical system using lenses in the atmosphere can be used. As a result, it is possible to inspect a phase defect present in a mask blank for EUVL using an existing inspection apparatus that is easy to handle. And in this Embodiment 1, since the knowledge (1)-(3) mentioned above is embodied, even if it uses DUV light, even if it is a phase defect which has an unevenness | corrugation smaller by about 2 digits than the wavelength of DUV light The remarkable effect that it can detect with high sensitivity can be acquired.

なお、本実施の形態1では、図9に示すように、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2の位置を調整することにより、マスクブランクMBとの間でデフォーカス状態を実現しているので、以下に示す利点も得られる。つまり、本実施の形態1では、デフォーカス状態で位相欠陥の画像データを収集することにより、位相欠陥の検出感度を向上させる点に特徴があるが、位相欠陥のサイズによって、検出感度が向上するデフォーカス量は異なると考えられる。したがって、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2の位置を調整することによりデフォーカス状態を実現する構成では、ターゲットとする位相欠陥のサイズによって、第1画像検出器SE1や第2画像検出器SE2でのデフォーカス量を容易に調整することができるので、ターゲットとなる位相欠陥を最適な状態で検査できる利点が得られる。   In the first embodiment, as shown in FIG. 9, the defocus state is realized with the mask blank MB by adjusting the positions of the first image detector SE1 and the second image detector SE2. Therefore, the following advantages can also be obtained. That is, the first embodiment is characterized in that the phase defect detection sensitivity is improved by collecting the image data of the phase defect in the defocused state, but the detection sensitivity is improved depending on the size of the phase defect. The defocus amount is considered to be different. Accordingly, in the configuration in which the defocus state is realized by adjusting the positions of the first image detector SE1 and the second image detector SE2, the first image detector SE1 and the second image are selected according to the size of the target phase defect. Since the defocus amount at the detector SE2 can be easily adjusted, there is an advantage that the target phase defect can be inspected in an optimum state.

さらに、照明光の干渉性の度合いを示すコヒーレンスファクタσの値を1よりも小さくすると、照明光の干渉性は高くなり、位相欠陥などの像の強度変化は大きくなる傾向がある。このため、本実施の形態1でも、絞りなどを工夫して、コヒーレンスファクタσを1よりも小さくする光学系を使用することにより、さらに、位相欠陥の検出感度を向上させることができる。   Furthermore, when the value of the coherence factor σ indicating the degree of coherence of the illumination light is smaller than 1, the coherence of the illumination light increases and the intensity change of the image such as a phase defect tends to increase. Therefore, also in the first embodiment, the detection sensitivity of the phase defect can be further improved by devising the diaphragm and using an optical system that makes the coherence factor σ smaller than 1.

本実施の形態1では、マスクブランクMBの検査方法について説明したが、本実施の形態1の技術的思想は、これに限らず、マスクブランクMB上に部分的に吸収体ABSが形成されたマスクMにおいても、吸収体ABSが除去されて多層膜反射面が露出しているマスクMの領域での欠陥検査に適用することができる。   In the first embodiment, the method for inspecting the mask blank MB has been described. However, the technical idea of the first embodiment is not limited to this, and a mask in which the absorber ABS is partially formed on the mask blank MB. M can also be applied to defect inspection in the region of the mask M where the absorber ABS is removed and the multilayer film reflecting surface is exposed.

(実施の形態2)
前記実施の形態1では、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2の配置位置を調整することにより、デフォーカス状態を実現する例について説明したが、本実施の形態2では、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2の前にレンズを挿入することにより、デフォーカス状態を実現する例について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the example in which the defocus state is realized by adjusting the arrangement positions of the first image detector SE1 and the second image detector SE2 has been described. In the second embodiment, the first embodiment An example in which a defocus state is realized by inserting a lens in front of the image detector SE1 and the second image detector SE2 will be described.

図14は、本実施の形態2における検査装置の構成を示す図である。図14に示す本実施の形態2における検査装置の構成は、図9に示す前記実施の形態1における検査装置の構成とほぼ同様であるため、異なる点について説明する。   FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of the inspection apparatus according to the second embodiment. The configuration of the inspection apparatus in the second embodiment shown in FIG. 14 is substantially the same as the configuration of the inspection apparatus in the first embodiment shown in FIG.

図14に示すように、本実施の形態2では、レンズL3と第1画像検出器SE1との間に凹レンズCALが挿入されている。つまり、第1画像検出器SE1は、レンズL3の結像面16に受光面がくるように配置されているが、このレンズL3と第1画像検出器SE1の間に凹レンズCALが挿入されている。このため、レンズL3の結像面16は、凹レンズCALによって、第1画像検出器SE1の受光面よりも対物レンズOBLやレンズL3から遠い位置にずれた状態となる。したがって、第1画像検出器SE1は、受光位置よりも対物レンズOBLやレンズL3から遠い位置に拡大検査像14の結像面16が結像されたデフォーカス状態で拡大検査像を収集することになる。   As shown in FIG. 14, in the second embodiment, a concave lens CAL is inserted between the lens L3 and the first image detector SE1. That is, the first image detector SE1 is arranged so that the light receiving surface comes to the imaging surface 16 of the lens L3, but a concave lens CAL is inserted between the lens L3 and the first image detector SE1. . For this reason, the imaging surface 16 of the lens L3 is shifted to a position farther from the objective lens OBL and the lens L3 than the light receiving surface of the first image detector SE1 by the concave lens CAL. Therefore, the first image detector SE1 collects an enlarged inspection image in a defocused state in which the imaging surface 16 of the enlarged inspection image 14 is formed at a position farther from the objective lens OBL and the lens L3 than the light receiving position. Become.

一方、本実施の形態2では、レンズL4と第2画像検出器SE2との間に凸レンズCVLが挿入されている。つまり、第2画像検出器SE2は、レンズL4の結像面17に受光面がくるように配置されているが、このレンズL4と第2画像検出器SE2の間に凸レンズCVLが挿入されている。このため、レンズL4の結像面17は、凸レンズCVLによって、第2画像検出器SE2の受光面よりも対物レンズOBLやレンズL4に近い位置にずれた状態となる。したがって、第2画像検出器SE2は、受光位置よりも対物レンズOBLやレンズL4に近い位置に拡大検査像13の結像面17が結像されたデフォーカス状態で拡大検査像を収集することになる。   On the other hand, in the second embodiment, a convex lens CVL is inserted between the lens L4 and the second image detector SE2. In other words, the second image detector SE2 is arranged such that the light receiving surface comes to the imaging surface 17 of the lens L4, but the convex lens CVL is inserted between the lens L4 and the second image detector SE2. . For this reason, the imaging surface 17 of the lens L4 is shifted to a position closer to the objective lens OBL and the lens L4 than the light receiving surface of the second image detector SE2 by the convex lens CVL. Therefore, the second image detector SE2 collects an enlarged inspection image in a defocused state in which the imaging surface 17 of the enlarged inspection image 13 is formed at a position closer to the objective lens OBL and the lens L4 than the light receiving position. Become.

以上のことから、本実施の形態2におけるマスクブランクの検査方法でも、量産装置としての完成度が高く、かつ、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できるDUV光を使用したマスクブランクの検査方法においても、わずか数nmの微細な凹凸欠陥(位相欠陥)を高感度に検出できる。つまり、本実施の形態2でも、DUV光を用いることができるので、量産装置としての完成度が高く、かつ、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できる。この結果、取り扱いの容易な既存の検査装置を使用して、EUVL用のマスクブランクに存在する位相欠陥を検査することができる。そして、本実施の形態2では、上述した知見(1)〜(3)を具現化しているので、DUV光を使用しても、DUV光の波長よりも2桁程度小さな凹凸を有する位相欠陥でも高感度で検出できるという顕著な効果を得ることができる。   From the above, even in the mask blank inspection method according to the second embodiment, the mask blank using DUV light that has a high degree of completion as a mass production apparatus and can use an inspection optical system using a lens in the atmosphere. In this inspection method, it is possible to detect a minute unevenness defect (phase defect) of only a few nm with high sensitivity. That is, since the DUV light can also be used in the second embodiment, the inspection optical system using a lens in the atmosphere can be used with a high degree of completion as a mass production apparatus. As a result, it is possible to inspect a phase defect present in a mask blank for EUVL using an existing inspection apparatus that is easy to handle. And in this Embodiment 2, since the knowledge (1)-(3) mentioned above is embodied, even if it uses DUV light, even if it is a phase defect which has an unevenness | corrugation smaller by about 2 digits than the wavelength of DUV light The remarkable effect that it can detect with high sensitivity can be acquired.

特に、本実施の形態2では、第1画像検出器SE1の配置位置や第2画像検出器SE2の配置位置を調整しなくても、凹レンズCALや凸レンズCVLを挿入するだけで、容易にデフォーカス状態を実現できる利点が得られる。   In particular, in the second embodiment, defocusing can be easily performed only by inserting the concave lens CAL and the convex lens CVL without adjusting the arrangement position of the first image detector SE1 or the arrangement position of the second image detector SE2. The advantage that the state can be realized is obtained.

(実施の形態3)
前記実施の形態1では、2つの検査光照射領域(検査光照射領域11と検査光照射領域12)を使用する検査方法について説明したが、本実施の形態3では、1つの検査光領域だけを使用する検査方法について説明する。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the inspection method using two inspection light irradiation regions (the inspection light irradiation region 11 and the inspection light irradiation region 12) has been described. However, in the third embodiment, only one inspection light region is used. The inspection method to be used will be described.

図15は、本実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法に使用する検査装置の構成を示す図である。図15に示すように、本実施の形態3における検査装置の投光系は、まず、光源ILS、レンズL1、レンズL2、絞り(アパーチャ)AP2、ビームスプリッタBSP、対物レンズOBL、および、欠陥検査の対象となるマスクブランクMBを備えている。   FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an inspection apparatus used in the mask blank inspection method according to the third embodiment. As shown in FIG. 15, the light projection system of the inspection apparatus according to the third embodiment first has a light source ILS, a lens L1, a lens L2, an aperture AP2, a beam splitter BSP, an objective lens OBL, and a defect inspection. The mask blank MB which is the target of the above is provided.

光源ILSは、波長が180nm〜210nm程度のDUV光を射出することができるように構成されており、この光源ILSから射出されたDUV光BM1は、レンズL1、絞りAP2、レンズL2を透過し、ビームスプリッタBSPで折り曲げられた後、対物レンズOBLを透過してマスクブランクMB上の所定領域ILAに照射される。ここで、本実施の形態3では、絞りAP2に形成されている1つの開口部をマスクブランクMBの所定領域ILA内の検査光照射領域20に像として投影することができる。このとき、マスクブランクMBには多層膜が形成されており、多層膜が形成されているマスクブランクMBの面にDUV光BM1が照射される。すなわち、図15において、マスクブランクMBの下面に多層膜が形成されている。マスクブランクMBに照射されたDUV光BM1は反射し、反射したDUV光BM2は対物レンズOBLで集められるとともに、ビームスプリッタBSPを透過する。ビームスプリッタBSPを透過したDUV光BM2は、投影領域PRAに集光する。つまり、マスクブランクMB上の所定領域ILAは、対物レンズOBLの投影可能領域であり、この所定領域ILA内で反射したDUV光BM2は、対物レンズOBLおよびビームスプリッタBSPを透過して、対物レンズOBLの結像面である投影領域PRAに集光する。したがって、マスクブランクMB上の検査光照射領域20は、投影領域PRA内に拡大検査像21として投影される。   The light source ILS is configured to emit DUV light having a wavelength of about 180 nm to 210 nm, and the DUV light BM1 emitted from the light source ILS passes through the lens L1, the aperture AP2, and the lens L2. After being bent by the beam splitter BSP, the light passes through the objective lens OBL and is irradiated onto the predetermined area ILA on the mask blank MB. Here, in the third embodiment, one opening formed in the aperture AP2 can be projected as an image on the inspection light irradiation region 20 in the predetermined region ILA of the mask blank MB. At this time, a multilayer film is formed on the mask blank MB, and the surface of the mask blank MB on which the multilayer film is formed is irradiated with the DUV light BM1. That is, in FIG. 15, a multilayer film is formed on the lower surface of the mask blank MB. The DUV light BM1 irradiated to the mask blank MB is reflected, and the reflected DUV light BM2 is collected by the objective lens OBL and transmitted through the beam splitter BSP. The DUV light BM2 transmitted through the beam splitter BSP is condensed on the projection area PRA. That is, the predetermined area ILA on the mask blank MB is a projectable area of the objective lens OBL, and the DUV light BM2 reflected in the predetermined area ILA is transmitted through the objective lens OBL and the beam splitter BSP, and the objective lens OBL The light is condensed on the projection area PRA which is the imaging plane. Therefore, the inspection light irradiation area 20 on the mask blank MB is projected as an enlarged inspection image 21 in the projection area PRA.

さらに、本実施の形態3における検査装置の受光系は、凸レンズCVL1、ハーフミラーHFM、凸レンズCVL2、凸レンズCVL3、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2を備えている。そして、上述した投影領域PRA内の拡大検査像21を構成する光束は凸レンズCVL1によって平行光に変換され、平行光に変換された光束は、その一部がハーフミラーHFMによって反射する。ハーフミラーHFMで反射した光束は、凸レンズCVL2によって結像面22に集光される。つまり、拡大検査像21は、凸レンズCVL1、ハーフミラーHFM、および、凸レンズCVL2によって、結像面22に結像する。ここで、図15に示すように、第1画像検出器SE1は、凸レンズCVL2の結像面22よりも光路長がXL1だけ短い位置に配置されている。このとき、凸レンズCVL2の結像面22は、拡大検査像21と共役の関係にある。したがって、検査光照射領域20と、拡大検査像21と、結像面22とは互いに共役の関係にあることになる。   Further, the light receiving system of the inspection apparatus according to the third embodiment includes a convex lens CVL1, a half mirror HFM, a convex lens CVL2, a convex lens CVL3, a first image detector SE1, and a second image detector SE2. The light beam constituting the enlarged inspection image 21 in the projection area PRA described above is converted into parallel light by the convex lens CVL1, and part of the light beam converted into parallel light is reflected by the half mirror HFM. The light beam reflected by the half mirror HFM is condensed on the image plane 22 by the convex lens CVL2. That is, the enlarged inspection image 21 is formed on the imaging surface 22 by the convex lens CVL1, the half mirror HFM, and the convex lens CVL2. Here, as shown in FIG. 15, the first image detector SE1 is arranged at a position where the optical path length is shorter by XL1 than the imaging surface 22 of the convex lens CVL2. At this time, the imaging surface 22 of the convex lens CVL2 is in a conjugate relationship with the enlarged inspection image 21. Therefore, the inspection light irradiation region 20, the enlarged inspection image 21, and the imaging plane 22 are in a conjugate relationship with each other.

一方、上述した投影領域PRA内の拡大検査像21を構成する光束は凸レンズCVL1によって平行光に変換されるが、平行光に変換された光束は、その一部がハーフミラーHFMを透過する。ハーフミラーHFMを透過した光束は、凸レンズCVL3によって結像面23に集光される。つまり、拡大検査像21は、凸レンズCVL1、ハーフミラーHFM、および、凸レンズCVL3によって、結像面23に結像する。ここで、図15に示すように、第2画像検出器SE2は、凸レンズCVL3の結像面23よりも光路長がXL2だけ長い位置に配置されている。このとき、凸レンズCVL3の結像面23は、拡大検査像21と共役の関係にある。したがって、検査光照射領域20と、拡大検査像21と、結像面23とは互いに共役の関係にあることになる。   On the other hand, the light beam constituting the enlarged inspection image 21 in the projection area PRA is converted into parallel light by the convex lens CVL1, and a part of the light beam converted into the parallel light is transmitted through the half mirror HFM. The light beam transmitted through the half mirror HFM is condensed on the image plane 23 by the convex lens CVL3. That is, the enlarged inspection image 21 is imaged on the imaging plane 23 by the convex lens CVL1, the half mirror HFM, and the convex lens CVL3. Here, as shown in FIG. 15, the second image detector SE2 is disposed at a position where the optical path length is longer by XL2 than the imaging plane 23 of the convex lens CVL3. At this time, the imaging surface 23 of the convex lens CVL3 is in a conjugate relationship with the enlarged inspection image 21. Therefore, the inspection light irradiation region 20, the enlarged inspection image 21, and the imaging plane 23 are in a conjugate relationship with each other.

このように第1画像検出器SE1を凸レンズCVL2の結像面22よりも光路長がXL1だけ短い位置に配置することにより、マスクブランクMB上の検査光照射領域20の拡大検査像21を負のデフォーカス状態で収集することができる。これに対し、第2画像検出器SE2を凸レンズCVL3の結像面23よりも光路長がXL2だけ長い位置に配置することにより、マスクブランクMB上の検査光照射領域20の拡大検査像21を正のデフォーカス状態で収集することができる。したがって、本実施の形態3における検査装置では、マスクブランクMB上の検査光照射領域20の拡大検査像を、互いに異符号のデフォーカス状態で収集することができる。なお、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2は、配置位置を変更できるように構成されている。   Thus, by disposing the first image detector SE1 at a position where the optical path length is shorter by XL1 than the imaging surface 22 of the convex lens CVL2, the enlarged inspection image 21 of the inspection light irradiation region 20 on the mask blank MB is negatively displayed. Can be collected in defocused state. On the other hand, the second image detector SE2 is arranged at a position where the optical path length is longer by XL2 than the imaging plane 23 of the convex lens CVL3, thereby correcting the enlarged inspection image 21 of the inspection light irradiation region 20 on the mask blank MB. Can be collected in a defocused state. Therefore, in the inspection apparatus according to the third embodiment, the enlarged inspection images of the inspection light irradiation region 20 on the mask blank MB can be collected in a defocused state with different signs. The first image detector SE1 and the second image detector SE2 are configured so that the arrangement position can be changed.

さらに、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2は、制御回路CNTと接続されており、制御回路CNTを構成するCPU1およびメモリ2によってデータが収集されるように構成されている。具体的に、第1画像検出器SE1から第1検査画像データが収集され、第2画像検出器SE2から第2検査画像データが収集される。そして、本実施の形態1における検査装置では、収集された第1検査画像データの光強度と第2検査画像データの光強度の差分を取ることにより、光強度差データが算出されるように構成されている。   Further, the first image detector SE1 and the second image detector SE2 are connected to the control circuit CNT, and are configured such that data is collected by the CPU 1 and the memory 2 constituting the control circuit CNT. Specifically, the first inspection image data is collected from the first image detector SE1, and the second inspection image data is collected from the second image detector SE2. The inspection apparatus according to the first embodiment is configured such that light intensity difference data is calculated by taking a difference between the light intensity of the collected first inspection image data and the light intensity of the second inspection image data. Has been.

ここで、本実施の形態3の特徴は、1つの検査光照射領域20に対して、負のデフォーカス状態と正のデフォーカス状態の両方で拡大検査像21を収集している点にある。例えば、前記実施の形態1では、2つの検査光照射領域11および検査光照射領域12を設けて、検査光照射領域11に対応する拡大検査像を負のデフォーカス状態で収集し(第1検査画像データ)、検査光照射領域12に対応する拡大検査像を正のデフォーカス状態で収集している(第2検査画像データ)。このため、マスクブランクMBの同一位置における光強度差を算出するためには、同時刻の第1検査画像データと第2検査画像データ(この第1検査画像データと第2検査画像データは異なる位置のデータとなっている)を比較するのではなく、時間差のある第1検査画像データと第2検査画像データを比較する必要があり、データ処理工程が複雑化する。これに対し、本実施の形態3では、1つの検査光照射領域20に対して、負のデフォーカス状態と正のデフォーカス状態の両方で拡大検査像21を収集することができる。つまり、本実施の形態3では、1つの検査光照射領域20に対して、同時に、第1検査画像データと第2検査画像データを収集している。このため、本実施の形態3において、マスクブランクMBの同一位置における光強度差を算出するためには、同時刻の第1検査画像データと第2検査画像データを比較すればよく、データ処理工程を簡略化できる利点が得られるのである。   Here, the feature of the third embodiment is that the enlarged inspection image 21 is collected with respect to one inspection light irradiation region 20 in both a negative defocus state and a positive defocus state. For example, in the first embodiment, two inspection light irradiation regions 11 and an inspection light irradiation region 12 are provided, and an enlarged inspection image corresponding to the inspection light irradiation region 11 is collected in a negative defocus state (first inspection). Image data), an enlarged inspection image corresponding to the inspection light irradiation region 12 is collected in a positive defocus state (second inspection image data). Therefore, in order to calculate the light intensity difference at the same position of the mask blank MB, the first inspection image data and the second inspection image data at the same time (the positions at which the first inspection image data and the second inspection image data are different). In this case, it is necessary to compare the first inspection image data and the second inspection image data having a time difference, which complicates the data processing process. On the other hand, in the third embodiment, the enlarged inspection image 21 can be collected with respect to one inspection light irradiation region 20 in both a negative defocus state and a positive defocus state. That is, in the third embodiment, the first inspection image data and the second inspection image data are collected simultaneously for one inspection light irradiation region 20. Therefore, in the third embodiment, in order to calculate the light intensity difference at the same position of the mask blank MB, the first inspection image data and the second inspection image data at the same time may be compared, and the data processing step The advantage that can be simplified is obtained.

本実施の形態3における検査装置は上記のように構成されており、以下に、この検査装置を使用したマスクブランクの検査方法について図面を参照しながら説明する。本実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法は、上述した検査装置の動作を説明することにより明らかにされる。   The inspection apparatus according to the third embodiment is configured as described above, and a mask blank inspection method using this inspection apparatus will be described below with reference to the drawings. The mask blank inspection method according to the third embodiment will be clarified by describing the operation of the above-described inspection apparatus.

まず、1つの検査ストライプでの処理工程を図16に示すタイムチャートを使用して説明する。図16は、本実施の形態3における検査装置において、1つの検査ストライプでの処理工程を説明するためのタイムチャートである。図15および図16において、時刻t1でマスクブランクMBの走査を開始するとともに、第1画像検出器SE1および第2画像検出器SE2をスタンバイ状態にする。そして、時刻t2において、検査光照射領域20が検査ストライプの左端に差し掛かると、制御回路CNTにあるCPU1の制御に基づいて、第1画像検出器SE1の受光面に投影される拡大検査像を第1検査画像データとして取り込み、取り込んだ第1検査画像データを第1メモリ(メモリ2の一部)に記憶する。同時に、第2画像検出器SE2の受光面に投影される拡大検査像を第2検査画像データとして取り込み、取り込んだ第2検査画像データを第2メモリ(メモリ2の一部)に記憶する。   First, the processing steps in one inspection stripe will be described using the time chart shown in FIG. FIG. 16 is a time chart for explaining the processing steps in one inspection stripe in the inspection apparatus according to the third embodiment. 15 and 16, scanning of the mask blank MB is started at time t1, and the first image detector SE1 and the second image detector SE2 are set in a standby state. At time t2, when the inspection light irradiation region 20 reaches the left end of the inspection stripe, an enlarged inspection image projected on the light receiving surface of the first image detector SE1 is controlled based on the control of the CPU 1 in the control circuit CNT. The first inspection image data is captured as the first inspection image data, and the captured first inspection image data is stored in the first memory (a part of the memory 2). At the same time, the enlarged inspection image projected on the light receiving surface of the second image detector SE2 is captured as second inspection image data, and the captured second inspection image data is stored in the second memory (a part of the memory 2).

そして、検査ストライプの全領域にわたって第1検査画像データの取り込みと第2検査画像データの取り込みを同時に連続して行なった後、時刻t3で第1画像検出器SE1による第1検査画像データの取り込みと、第2画像検出器SE2による第2検査画像データの取り込みを終了する。以上のようにして時刻t2〜時刻t3にかけて1ストライプ(1つの検査ストライプ)での第1検査画像データおよび第2検査画像データの取り込みが行なわれる。そして、時刻t4において、マスクブランクMBの走査を終了し、次の検査ストライプへの移行に備える。   Then, after the first inspection image data and the second inspection image data are simultaneously and continuously captured over the entire area of the inspection stripe, the first inspection image data is captured by the first image detector SE1 at time t3. Then, the capture of the second inspection image data by the second image detector SE2 is finished. As described above, the first inspection image data and the second inspection image data are captured in one stripe (one inspection stripe) from time t2 to time t3. Then, at time t4, the scanning of the mask blank MB is completed to prepare for the transition to the next inspection stripe.

ここで、時刻t2から時刻t3の間では、マスクブランクMBの同一位置(同一場所)における第1検査画像データと第2検査画像データの光強度の差分を演算することにより、光強度差データ(絶対値)を算出する。具体的に、本実施の形態3では、同時刻で取り込んだ第1検査画像データと第2検査画像データの光強度の差分を演算することにより、マスクブランクMBの同一位置における光強度差データ(絶対値)を算出することができる。   Here, between time t2 and time t3, by calculating the difference in light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data at the same position (same location) of the mask blank MB, light intensity difference data ( (Absolute value) is calculated. Specifically, in the third embodiment, by calculating the difference in light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data captured at the same time, light intensity difference data at the same position of the mask blank MB ( (Absolute value) can be calculated.

第1検査画像データと第2検査画像データとは、互いに異符号のデフォーカス状態で収集されたデータであるので、位相欠陥が存在すると、例えば、図7や図8に示したように、位相欠陥に対応する光強度は、一方が周辺部よりも暗くなり、他方が周辺部よりも明るくなる。したがって、第1検査画像データと第2検査画像データの光強度の差分を演算して光強度差データを算出し、算出した光強度差データの絶対値が、予め設定されている所定のしきい値を超えると、位相欠陥が存在すると判断される。このようにして、1つの検査ストライプに存在する位相欠陥を検出することができる。   Since the first inspection image data and the second inspection image data are data collected in a defocused state with different signs, if there is a phase defect, for example, as shown in FIGS. As for the light intensity corresponding to the defect, one is darker than the peripheral portion and the other is brighter than the peripheral portion. Therefore, the light intensity difference data is calculated by calculating the difference in light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data, and the absolute value of the calculated light intensity difference data is a predetermined threshold set in advance. When the value is exceeded, it is determined that a phase defect exists. In this way, phase defects existing in one inspection stripe can be detected.

本実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法は上述した通りであり、以下に、本実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法を改めてフローチャートを用いて説明する。図17は、本実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法の流れを示すフローチャートである。まず、図17に示すように、マスクブランクMBの検査領域内において、最初に検査する検査ストライプを指定する(S201)。その後、マスクブランクMBを搭載したステージの走査を開始する(S202)。   The mask blank inspection method according to the third embodiment is as described above, and the mask blank inspection method according to the third embodiment will be described below again using a flowchart. FIG. 17 is a flowchart showing the flow of the mask blank inspection method according to the third embodiment. First, as shown in FIG. 17, an inspection stripe to be inspected first is designated in the inspection area of the mask blank MB (S201). Thereafter, scanning of the stage on which the mask blank MB is mounted is started (S202).

次に、DUV光が照射される検査光照射領域20が検査ストライプ内に入ると、第1画像検出器SE1で第1検査画像データの取り込みを行なうとともに、取り込んだ第1検査画像データを第1メモリに記憶する。同時に、第2画像検出器SE2で第2検査画像データの取り込みを行なうとともに、取り込んだ第2検査画像データを第2メモリに記憶する(S203)。   Next, when the inspection light irradiation area 20 irradiated with DUV light enters the inspection stripe, the first image detector SE1 captures the first inspection image data, and the captured first inspection image data is the first. Store in memory. At the same time, the second inspection image data is captured by the second image detector SE2, and the captured second inspection image data is stored in the second memory (S203).

その後、マスクブランクMBの同時刻における第1検査画像データと第2検査画像データとを比較する。この比較は、同一位置に対応する画素ごとに行われる。そして、同時刻における第1検査画像データと第2検査画像データの光強度の差分を演算することにより、マスクブランクMBの同一位置における光強度差データ(絶対値)を算出することができる(S204)。   Thereafter, the first inspection image data and the second inspection image data at the same time of the mask blank MB are compared. This comparison is performed for each pixel corresponding to the same position. Then, the light intensity difference data (absolute value) at the same position of the mask blank MB can be calculated by calculating the difference in light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data at the same time (S204). ).

続いて、算出した光強度差データの絶対値と予め設定されているしきい値と比較し(S205)、光強度差データがしきい値よりも小さい場合は、位相欠陥が存在しないものと判断してステップS207へ移行する。一方、光強度差データの絶対値がしきい値を超えている画素が存在する場合、位相欠陥が存在すると判断して、欠陥情報(欠陥サイズや欠陥位置や欠陥形状など)の表示や記憶を行なう(S206)。例えば、位相欠陥の存在する座標は、適宜、マスクブランクMBに設けたマークや、吸収体を形成したマスクにおいては、所定の吸収体パターンの位置を基準として定めることができる。なお、複数の連続した画素にわたって、光強度差データの絶対値がしきい値を越える場合は、欠陥サイズや欠陥の輪郭を把握することができる。   Subsequently, the calculated absolute value of the light intensity difference data is compared with a preset threshold value (S205). If the light intensity difference data is smaller than the threshold value, it is determined that there is no phase defect. Then, the process proceeds to step S207. On the other hand, if there is a pixel whose absolute value of the light intensity difference data exceeds the threshold value, it is determined that a phase defect exists, and defect information (defect size, defect position, defect shape, etc.) is displayed and stored. This is performed (S206). For example, the coordinates where the phase defect exists can be appropriately determined based on the position of a predetermined absorber pattern in a mark provided on the mask blank MB or a mask on which an absorber is formed. When the absolute value of the light intensity difference data exceeds a threshold value over a plurality of consecutive pixels, the defect size and the defect contour can be grasped.

さらに、本実施の形態3では、第1検査画像データ自体や第2検査画像データ自体も記憶しているので、第1検査画像データと第2検査画像データとの間の光強度の大小関係から、凹形状の位相欠陥であるのか、あるいは、凸形状の位相欠陥であるのかも判断することができる。つまり、位相欠陥に対応する光強度の明暗のデフォーカス依存性は、凹形状の位相欠陥と凸形状の位相欠陥で逆になることから、第1検査画像データ自体と第2検査画像データ自体を解析することにより欠陥形状も把握することができる。   Further, in the third embodiment, since the first inspection image data itself and the second inspection image data itself are also stored, from the magnitude relationship of the light intensity between the first inspection image data and the second inspection image data. It can also be determined whether the phase defect has a concave shape or a phase defect having a convex shape. That is, the defocus dependence of light intensity corresponding to the phase defect is reversed between the concave phase defect and the convex phase defect, so the first inspection image data itself and the second inspection image data itself are The defect shape can also be grasped by analysis.

そして、1つの検査ストライプ(1ストライプ)上での処理がすべて終了したかを判断し(S207)、未終了であれば、S203に戻り、1つの検査ストライプ内での検査を継続する。一方、1つの検査ストライプでの処理がすべて終了した場合には、全ストライプの欠陥検査が終了したかを判断する(S208)。全ストライプの欠陥検査が終了していない場合には、新たな検査ストライプを指定し(S209)、マスクブランクMBを指定したストライプのスタート位置に配置し、欠陥検査を繰り返す。一方、全ストライプの欠陥検査が終了すると、マスクブランクMBの欠陥検査は終了する。このようにして、本実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法を実施することができる。   Then, it is determined whether or not all the processes on one inspection stripe (one stripe) have been completed (S207), and if not completed, the process returns to S203 to continue the inspection within one inspection stripe. On the other hand, when all the processes for one inspection stripe are completed, it is determined whether the defect inspection for all stripes is completed (S208). If defect inspection has not been completed for all stripes, a new inspection stripe is designated (S209), a mask blank MB is placed at the designated stripe start position, and defect inspection is repeated. On the other hand, when the defect inspection of all stripes is completed, the defect inspection of the mask blank MB is completed. In this way, the mask blank inspection method according to the third embodiment can be carried out.

以上のことから、本実施の形態3におけるマスクブランクの検査方法によれば、量産装置としての完成度が高く、かつ、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できるDUV光を使用したマスクブランクの検査方法においても、わずか数nmの微細な凹凸欠陥(位相欠陥)を高感度に検出できる。つまり、本実施の形態3によれば、DUV光を用いることができるので、量産装置としての完成度が高く、かつ、大気中でのレンズを使用した検査光学系を使用できる。この結果、取り扱いの容易な既存の検査装置を使用して、EUVL用のマスクブランクに存在する位相欠陥を検査することができる。そして、本実施の形態3では、上述した知見(1)〜(3)を具現化しているので、DUV光を使用しても、DUV光の波長よりも2桁程度小さな凹凸を有する位相欠陥でも高感度で検出できるという顕著な効果を得ることができる。   From the above, according to the mask blank inspection method of the third embodiment, DUV light having a high degree of completion as a mass production apparatus and capable of using an inspection optical system using a lens in the atmosphere is used. Even in the mask blank inspection method, fine irregularities (phase defects) of only a few nm can be detected with high sensitivity. That is, according to the third embodiment, since DUV light can be used, the inspection optical system using a lens in the atmosphere can be used with a high degree of completion as a mass production apparatus. As a result, it is possible to inspect a phase defect present in a mask blank for EUVL using an existing inspection apparatus that is easy to handle. And in this Embodiment 3, since the knowledge (1)-(3) mentioned above is embodied, even if it uses DUV light, even if it is a phase defect which has an unevenness | corrugation smaller by about 2 digits than the wavelength of DUV light The remarkable effect that it can detect with high sensitivity can be acquired.

特に、本実施の形態3では、1つの検査光照射領域20に対して、同時に、第1検査画像データと第2検査画像データを収集している。このため、本実施の形態3において、マスクブランクMBの同一位置における光強度差を算出するためには、同時刻の第1検査画像データと第2検査画像データを比較すればよく、データ処理工程を簡略化できる利点が得られる。   In particular, in the third embodiment, the first inspection image data and the second inspection image data are collected simultaneously for one inspection light irradiation region 20. Therefore, in the third embodiment, in order to calculate the light intensity difference at the same position of the mask blank MB, the first inspection image data and the second inspection image data at the same time may be compared, and the data processing step The advantage that can be simplified is obtained.

(実施の形態4)
本実施の形態4では、前記実施の形態1〜3で説明した検査方法で検査されたマスクブランクを使用してEUVL用マスクを製造するマスクの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, a mask manufacturing method for manufacturing a mask for EUVL using the mask blank inspected by the inspection method described in the first to third embodiments will be described with reference to the drawings.

図18は、本実施の形態4におけるマスクの製造方法で製造されたマスクの一例を示す平面図である。図18において、マスクMの表面には、吸収体ABSが形成されており、この吸収体ABSの一部が除去されてホールパターンHPが形成されている。つまり、このマスクMは、半導体基板(半導体ウェハ)上にホールパターンを形成するためのマスクである。このマスクMの特徴は、マスクMを形成する前にマスクブランクの状態で位相欠陥があるかを検査し、このマスクブランク上に位相欠陥が存在する場合であっても、図18に示すように、位相欠陥PDが吸収体ABSに覆われるようにマスクMを形成する点にある。これにより、本実施の形態4におけるマスクMによれば、位相欠陥PDが吸収体ABSに覆われているため、例えば、ホールパターンHPを半導体基板(半導体ウェハ)上に露光投影する場合であっても、位相欠陥PDが存在することによる転写不良を防止することができる。   FIG. 18 is a plan view showing an example of a mask manufactured by the mask manufacturing method according to the fourth embodiment. In FIG. 18, an absorber ABS is formed on the surface of the mask M, and a part of the absorber ABS is removed to form a hole pattern HP. That is, this mask M is a mask for forming a hole pattern on a semiconductor substrate (semiconductor wafer). The feature of this mask M is to inspect whether there is a phase defect in the mask blank state before forming the mask M, and even if a phase defect exists on this mask blank, as shown in FIG. The mask M is formed so that the phase defect PD is covered with the absorber ABS. Thereby, according to the mask M in the fourth embodiment, since the phase defect PD is covered with the absorber ABS, for example, the hole pattern HP is exposed and projected onto the semiconductor substrate (semiconductor wafer). However, it is possible to prevent transfer failure due to the presence of the phase defect PD.

具体的に、図19は、図18のA−A線で切断した断面図である。図19に示すように、本実施の形態4におけるマスクMは、マスク基板(マスクブランク)MSの裏面(下面)に導体膜CFが形成されており、マスク基板(マスクブランク)MSの主面(上面)に多層膜MLFが形成されている。そして、この多層膜MLF上にキャッピング層CAPが形成されており、このキャッピング層CAP上にバッファ層BUFが形成されている。このバッファ層BUF上に吸収体ABSが形成されている。このとき、マスク基板(マスクブランク)MSの主面(表面)に位相欠陥PDが形成されているが、この位相欠陥PDは吸収体ABSで覆われていることがわかる。したがって、本実施の形態4におけるマスクMでは、たとえ位相欠陥PDが存在しても、位相欠陥PDの影響を排除することができることがわかる。   Specifically, FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 19, in the mask M in the fourth embodiment, a conductor film CF is formed on the back surface (lower surface) of the mask substrate (mask blank) MS, and the main surface of the mask substrate (mask blank) MS ( A multilayer film MLF is formed on the upper surface. A capping layer CAP is formed on the multilayer film MLF, and a buffer layer BUF is formed on the capping layer CAP. Absorber ABS is formed on this buffer layer BUF. At this time, the phase defect PD is formed on the main surface (front surface) of the mask substrate (mask blank) MS, and it can be seen that the phase defect PD is covered with the absorber ABS. Therefore, it can be seen that the mask M in the fourth embodiment can eliminate the influence of the phase defect PD even if the phase defect PD exists.

以下に、本実施の形態4におけるマスクの製造方法について図面を参照しながら説明する。図20は、本実施の形態4におけるマスクの製造方法を説明するためのフローチャートである。まず、多層膜を形成したマスクブランクを用意する(S301)。そして、用意したマスクブランクに対して位相欠陥が存在するか否かを検査する(S302)。この検査工程は、例えば、前記実施の形態1〜3で説明した検査方法を使用することができる。その後、マスクブランク全面において欠陥の有無を判断し(S303)上述した検査の結果、マスクブランクに位相欠陥が存在しない場合には、マスクブランク上に吸収体を形成し、この吸収体をパターニングすることによりマスクを製造する(S305)。一方、上述した検査の結果、マスクブランクに位相欠陥が存在する場合は、マスクブランク上に吸収体を形成し、この吸収体に対してパターニングを施す際、位相欠陥が吸収体に覆われるように吸収体をパターニングする(S304)。このようにしてマスクを製造することができる。   The mask manufacturing method according to the fourth embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 20 is a flowchart for explaining a mask manufacturing method according to the fourth embodiment. First, a mask blank having a multilayer film is prepared (S301). Then, the prepared mask blank is inspected for phase defects (S302). For this inspection step, for example, the inspection method described in the first to third embodiments can be used. Thereafter, it is determined whether or not there is a defect on the entire mask blank (S303). If the phase defect does not exist in the mask blank as a result of the inspection described above, an absorber is formed on the mask blank and the absorber is patterned. Thus, a mask is manufactured (S305). On the other hand, if a phase defect exists in the mask blank as a result of the inspection described above, an absorber is formed on the mask blank, and the phase defect is covered by the absorber when patterning is performed on the absorber. The absorber is patterned (S304). In this way, a mask can be manufactured.

さらに詳細に説明すると、上述した検査工程で位相欠陥が検出された場合、マスクブランクに存在する位相欠陥の位置情報をメモリに記憶しておく。このとき、位相欠陥の位置情報は、マスクブランク上に予め設けられている段差パターンなどのアライメントマークを基準として利用することにより、正確に把握することができる。   More specifically, when a phase defect is detected in the above-described inspection process, position information of the phase defect present in the mask blank is stored in a memory. At this time, the position information of the phase defect can be accurately grasped by using an alignment mark such as a step pattern provided in advance on the mask blank as a reference.

そして、マスクブランク上に吸収体を形成し、この吸収体をパターニングすることになる。このとき、吸収体パターンを形成する位置を規定するための吸収体パターン用マスクが使用される。つまり、マスクブランクの全面に吸収体を形成した後、吸収体パターン用マスクを用いたリソグラフィ技術により、マスクブランク上に形成された吸収体のパターニングが行われる。ここで、マスクブランクと吸収体パターン用マスクとの相対位置関係を、記憶している位相欠陥の位置情報に基づいて決定する。すなわち、記憶している位相欠陥の位置情報に基づいて、位相欠陥が吸収体に覆われるようにマスクブランクと吸収体パターン用マスクの相対的な位置関係を決定する。これにより、マスクブランクに存在する位相欠陥を吸収体で覆い隠すように、吸収体パターンの位置決めをすることが可能となる。そして、決定したマスクブランクと吸収体パターン用マスクの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。この結果、製造されたマスクにおいては、吸収体の下に位相欠陥が隠れているため、マスクパターンの半導体基板(半導体ウェハ)への露光投影にはまったく支障がなくなる。   And an absorber is formed on a mask blank and this absorber is patterned. At this time, an absorber pattern mask for defining a position where the absorber pattern is formed is used. That is, after the absorber is formed on the entire surface of the mask blank, the absorber formed on the mask blank is patterned by the lithography technique using the absorber pattern mask. Here, the relative positional relationship between the mask blank and the absorber pattern mask is determined based on the stored position information of the phase defect. That is, based on the stored position information of the phase defect, the relative positional relationship between the mask blank and the absorber pattern mask is determined so that the phase defect is covered by the absorber. Thereby, the absorber pattern can be positioned so as to cover the phase defect existing in the mask blank with the absorber. Then, an absorber pattern is formed on the mask blank based on the determined relative position of the mask blank and the absorber pattern mask. As a result, in the manufactured mask, since the phase defect is hidden under the absorber, there is no problem in the exposure projection of the mask pattern onto the semiconductor substrate (semiconductor wafer).

吸収体パターンを形成するためには、マスクブランクの検査を終了した後、吸収体材料をまずマスクブランク上に一様に形成する。そして、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。吸収体材料をマスクブランク上に一様に形成しても、マスクブランクに形成されている段差パターン(凹部)などのアライメントマークは、吸収体材料の表面に現れるので、アライメントマークを電子線で検知することは可能である。したがって、吸収体パターンの形成に際しても、マスクブランクに形成されたアライメントマークを利用することができる。この結果、本実施の形態4のように位相欠陥の影響を受けない吸収体パターンを形成することができる。   In order to form the absorber pattern, after the inspection of the mask blank is completed, the absorber material is first uniformly formed on the mask blank. Then, a mask pattern drawing method using normal electron beam lithography is employed. Even if the absorber material is uniformly formed on the mask blank, alignment marks such as step patterns (recesses) formed on the mask blank appear on the surface of the absorber material, so the alignment mark is detected by an electron beam. It is possible to do. Therefore, the alignment mark formed on the mask blank can also be used when forming the absorber pattern. As a result, an absorber pattern that is not affected by the phase defect as in the fourth embodiment can be formed.

なお、基準となるアライメントマークの形成方法は、例えば、マスク基板(マスクブランク)上に多層膜を形成した後、多層膜上にFIB(Focused Ion Beam)や短波長レーザを照射することにより形成することができる。また、マスクブランクのエッジ位置を光学的に検出する方法を採用することもできる。   The reference alignment mark is formed by, for example, forming a multilayer film on a mask substrate (mask blank) and then irradiating the multilayer film with FIB (Focused Ion Beam) or a short wavelength laser. be able to. A method of optically detecting the edge position of the mask blank can also be employed.

また、マスクブランク上の位相欠陥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、その位相欠陥の近傍に吸収体が存在しなければ、投影露光されるパターンの寸法変動の主要因とはならない。このため、例えば、図21に示すように、位相欠陥PDが微細な場合(吸収体パターンのラインアンドスペースよりも小さい場合)においては、多層膜の表面に形成する吸収体ABSからなる吸収体パターンを位相欠陥PDから充分に離す(吸収体パターンのラインアンドスペースよりも大きな距離)ように、吸収体パターンの位置決めを行ない、この位置決め結果に基づいて、マスクブランク上に吸収体パターンを形成することができる。このようにして得られたマスクMでは、吸収体パターンの近傍に位相欠陥PDが存在しないので、吸収体パターンの半導体基板(半導体ウェハ)への露光投影に支障をきたすことなく、パターン転写を行なうことができる。   In addition, if the phase defect on the mask blank is a small one that does not affect the transfer by itself, if there is no absorber in the vicinity of the phase defect, the main cause of the dimensional variation of the projected exposure pattern It will not be. For this reason, for example, as shown in FIG. 21, when the phase defect PD is fine (smaller than the line and space of the absorber pattern), the absorber pattern made of the absorber ABS formed on the surface of the multilayer film. The absorber pattern is positioned so as to be sufficiently separated from the phase defect PD (a distance larger than the line and space of the absorber pattern), and the absorber pattern is formed on the mask blank based on the positioning result. Can do. In the mask M obtained in this way, there is no phase defect PD in the vicinity of the absorber pattern, so that pattern transfer is performed without hindering exposure projection of the absorber pattern onto the semiconductor substrate (semiconductor wafer). be able to.

上述したマスクの製造方法は、予め準備された吸収体パターン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、位相欠陥の影響を実質的に除去する方法である。さらに、例えば、吸収体パターンの全体領域の中で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ない範囲内で、吸収体パターンの形状を一部変更して、転写する吸収体パターンと位相欠陥との間の距離を所定距離(例えば、吸収体パターンのラインアンドスペース間の距離)以上となるように、局所的な吸収体パターンの再設計を行なうように構成してもよい。   The mask manufacturing method described above is a method of substantially removing the influence of phase defects by adjusting the arrangement position of the entire absorber pattern prepared in advance on the mask blank. Furthermore, for example, in the region where the pattern density is relatively small in the entire region of the absorber pattern, the shape of the absorber pattern is partially changed within a range that does not affect the performance of the finally completed semiconductor device. Thus, the local absorber pattern is redesigned so that the distance between the absorber pattern to be transferred and the phase defect is a predetermined distance (for example, the distance between the line and space of the absorber pattern) or more. You may comprise.

以上のように、本実施の形態4におけるマスクの製造方法によれば、位相欠陥の位置を特定することができ、半導体装置を形成するための吸収体パターンと、マスクブランクに存在する位相欠陥との位置関係を、位相欠陥によるパターン転写への影響を受けないように調整することができる。この結果、位相欠陥を有するマスクブランクを良品として使用できる頻度が大きくなる。このため、マスクブランクの歩留まりを大きく向上させることができ、製造するマスクのコスト削減を図ることができる。   As described above, according to the mask manufacturing method of the fourth embodiment, the position of the phase defect can be specified, the absorber pattern for forming the semiconductor device, the phase defect present in the mask blank, Can be adjusted so as not to be affected by pattern transfer due to phase defects. As a result, the frequency with which a mask blank having a phase defect can be used as a non-defective product is increased. For this reason, the yield of the mask blank can be greatly improved, and the cost of the mask to be manufactured can be reduced.

以上、本発明者によってなされた発明をその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言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the 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、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。   The present invention can be widely used in the manufacturing industry for manufacturing semiconductor devices.

1 CPU
1S 半導体基板
2 メモリ
11 検査光照射領域
12 検査光照射領域
13 拡大検査像
14 拡大検査像
15 ミラー
16 結像面
17 結像面
20 検査光照射領域
21 拡大検査像
22 結像面
23 結像面
ABS 吸収体
AP1 絞り
AP2 絞り
BM1 DUV光
BM2 DUV光
BSP ビームスプリッタ
BUF バッファ層
CAL 凹レンズ
CAP キャッピング層
CNT 制御回路
CF 導体膜
CVL 凸レンズ
CVL1 凸レンズ
CVL2 凸レンズ
CVL3 凸レンズ
HFM ハーフミラー
HP ホールパターン
ILA 所定領域
ILS 光源
IMA1 拡大検査像
IMA2 拡大検査像
LOS1 照明光学系
LOS2 結像光学系
LS 光源
L1 レンズ
L2 レンズ
L3 レンズ
L4 レンズ
M マスク
MA アライメントマーク
MB マスクブランク
MDE デバイスパターンエリア
MLF 多層膜
MS マスク基板
OBL 対物レンズ
PD 位相欠陥
PD1 位相欠陥
PD2 位相欠陥
PIX1 画素
PIX2 画素
PRA 投影領域
SE 画像検出器
SE1 第1画像検出器
SE2 第2画像検出器
SP1 検査ストライプ
ST ステージ
1 CPU
1S semiconductor substrate 2 memory 11 inspection light irradiation region 12 inspection light irradiation region 13 enlarged inspection image 14 enlarged inspection image 15 mirror 16 imaging surface 17 imaging surface 20 inspection light irradiation region 21 enlarged inspection image 22 imaging surface 23 imaging surface ABS absorber AP1 stop AP2 stop BM1 DUV light BM2 DUV light BSP beam splitter BUF buffer layer CAL concave lens CAP capping layer CNT control circuit CF conductor film CVL convex lens CVL1 convex lens CVL2 convex lens CFM3 convex lens HIM pattern Magnified inspection image IMA2 Magnified inspection image LOS1 Illumination optical system LOS2 Imaging optical system LS Light source L1 Lens L2 Lens L3 Lens L4 Lens M Mask MA Alignment mark MB Mask mask Link MDE Device pattern area MLF Multilayer film MS Mask substrate OBL Objective lens PD Phase defect PD1 Phase defect PD2 Phase defect PIX1 Pixel PIX2 Pixel PRA Projection area SE Image detector SE1 First image detector SE2 Second image detector SP1 Inspection stripe ST stage

Claims (8)

(a)EUV光を反射させる多層膜が形成されたマスクブランクをステージに載置する工程と、
(b)前記(a)工程後、検査光を前記マスクブランクに照射する工程と、
(c)前記(b)工程後、前記マスクブランクの検査光照射領域を走査しながら、対物レンズを介して前記検査光照射領域の拡大検査像を収集する際、前記対物レンズに対して第1所定量のデフォーカス位置で前記拡大検査像を収集する工程と、
(d)前記(b)工程後、前記マスクブランクの前記検査光照射領域を走査しながら、前記対物レンズを介して前記検査光照射領域の前記拡大検査像を収集する際、前記対物レンズに対して前記第1所定量とは符号の異なる第2所定量のデフォーカス位置で前記拡大検査像を収集する工程と、
(e)前記(c)工程で収集される前記拡大検査像と、前記(d)工程で収集される前記拡大検査像に基づいて、欠陥の有無を判定する工程と、
(f)前記(e)工程で得られる判定結果を表示する工程とを備えることを特徴とするマスクブランクの検査方法。
(A) placing a mask blank on which a multilayer film for reflecting EUV light is formed on a stage;
(B) after the step (a), irradiating the mask blank with inspection light;
(C) After the step (b), when collecting an enlarged inspection image of the inspection light irradiation region through the objective lens while scanning the inspection light irradiation region of the mask blank, Collecting the enlarged inspection image at a predetermined amount of defocus position;
(D) After the step (b), while collecting the enlarged inspection image of the inspection light irradiation region through the objective lens while scanning the inspection light irradiation region of the mask blank, Collecting the enlarged inspection image at a defocus position of a second predetermined amount different in sign from the first predetermined amount;
(E) determining the presence or absence of a defect based on the enlarged inspection image collected in the step (c) and the enlarged inspection image collected in the step (d);
(F) A mask blank inspection method comprising: a step of displaying the determination result obtained in the step (e).
請求項1記載のマスクブランクの検査方法であって、さらに、
(g)前記(b)工程後、前記(c)工程および前記(d)工程前に、前記検査光照射領域内の異なる第1照射領域と第2照射領域からそれぞれ反射して前記対物レンズを透過する前記第1照射領域に対応した第1光束と、前記第2照射領域に対応した第2光束とを分岐する工程とを有し、
前記(c)工程は、前記(g)工程で分岐された前記第1光束を用いて、前記第1照射領域の第1拡大検査像を形成する前記対物レンズの第1結像面あるいはその第1共役面よりも光路長の短い位置で前記第1拡大検査像を収集し、
前記(d)工程は、前記(g)工程で分岐された前記第2光束を用いて、前記第2照射領域の第2拡大検査像を形成する前記対物レンズの第2結像面あるいはその第2共役面よりも光路長の長い位置で前記第2拡大検査像を収集することを特徴とするマスクブランクの検査方法。
The mask blank inspection method according to claim 1, further comprising:
(G) After the step (b) and before the step (c) and the step (d), the objective lens is reflected from the different first irradiation region and second irradiation region in the inspection light irradiation region, respectively. Branching a first light beam corresponding to the first irradiation region to be transmitted and a second light beam corresponding to the second irradiation region;
In the step (c), using the first light beam branched in the step (g), a first imaging surface of the objective lens that forms a first enlarged inspection image of the first irradiation region or the first imaging surface thereof. Collecting the first enlarged inspection image at a position having an optical path length shorter than one conjugate plane;
In the step (d), the second imaging surface of the objective lens that forms a second enlarged inspection image of the second irradiation region using the second light flux branched in the step (g) or the second imaging surface thereof. 2. A mask blank inspection method comprising collecting the second enlarged inspection image at a position having an optical path length longer than two conjugate planes.
請求項2記載のマスクブランクの検査方法であって、
前記(c)工程は、前記第1結像面あるいはその前記第1共役面よりも第1光検出器を検査光軸に沿って前記対物レンズに近づける方向に移動させて前記第1拡大検査像を収集し、
前記(d)工程は、前記第2結像面あるいはその前記第2共役面よりも第2光検出器を検査光軸に沿って前記対物レンズから遠ざける方向に移動させて前記第2拡大検査像を収集することを特徴とするマスクブランクの検査方法。
An inspection method for a mask blank according to claim 2,
In the step (c), the first enlarged inspection image is obtained by moving the first photodetector along the inspection optical axis in a direction closer to the objective lens than the first imaging plane or the first conjugate plane. Collect and
In the step (d), the second enlarged inspection image is obtained by moving the second photodetector in the direction away from the objective lens along the inspection optical axis with respect to the second imaging surface or the second conjugate surface. A method for inspecting a mask blank, characterized in that
請求項2記載のマスクブランクの検査方法であって、
前記(c)工程は、前記対物レンズと第1光検出器の間に凹レンズを挿入することにより、前記第1結像面あるいはその前記第1共役面を前記第1光検出器の受光位置よりも前記対物レンズから遠い位置にずらした状態で前記第1拡大検査像を収集し、
前記(d)工程は、前記対物レンズと第2光検出器の間に凸レンズを挿入することにより、前記第2結像面あるいはその前記第2共役面を前記第2光検出器の受光位置よりも前記対物レンズに近い位置にずらした状態で前記第2拡大検査像を収集することを特徴とするマスクブランクの検査方法。
An inspection method for a mask blank according to claim 2,
In the step (c), a concave lens is inserted between the objective lens and the first photodetector so that the first imaging plane or the first conjugate plane can be moved from the light receiving position of the first photodetector. Collecting the first enlarged inspection image in a state shifted to a position far from the objective lens,
In the step (d), by inserting a convex lens between the objective lens and the second photodetector, the second imaging plane or the second conjugate plane is moved from the light receiving position of the second photodetector. And the second enlarged inspection image is collected in a state shifted to a position close to the objective lens.
請求項1記載のマスクブランクの検査方法であって、
前記(b)工程は、波長が180nm以上210nm以下であるDUV光を前記検査光として使用することを特徴とするマスクブランクの検査方法。
An inspection method for a mask blank according to claim 1,
In the step (b), DUV light having a wavelength of 180 nm or more and 210 nm or less is used as the inspection light.
請求項1記載のマスクブランクの検査方法であって、
前記(e)工程は、
(e1)前記(c)工程で収集される前記拡大検査像のうち前記マスクブランクの所定領域に対応した前記拡大検査像と、前記(d)工程で収集される前記拡大検査像のうち前記マスクブランクの前記所定領域に対応した前記拡大検査像との光強度差を算出する工程と、
(e2)前記(e1)工程後、前記光強度差の絶対値が予め設定したしきい値を超えるときに欠陥が存在すると判定する工程とを有することを特徴とするマスクブランクの検査方法。
An inspection method for a mask blank according to claim 1,
The step (e)
(E1) The enlarged inspection image corresponding to a predetermined area of the mask blank among the enlarged inspection images collected in the step (c), and the mask among the enlarged inspection images collected in the step (d). Calculating a light intensity difference with the enlarged inspection image corresponding to the predetermined area of the blank;
(E2) A method for inspecting a mask blank, comprising the step of determining that a defect exists when the absolute value of the light intensity difference exceeds a preset threshold value after the step (e1).
請求項1記載のマスクブランクの検査方法であって、
前記(e)工程は、さらに、表面形状が凸形状をしている前記欠陥と、表面形状が凹形状をしている前記欠陥とを判別することを特徴とするマスクブランクの検査方法。
An inspection method for a mask blank according to claim 1,
The step (e) further comprises discriminating between the defect having a convex surface shape and the defect having a concave surface shape.
(a)EUV光を反射させる多層膜が形成されたマスクブランクに存在する欠陥の有無を検査する工程と、
(b)前記(a)工程で前記欠陥が検出された場合、検出された前記欠陥の位置座標に基づいて、吸収体パターンを形成する工程とを備え、
前記(a)工程は、
(a1)前記マスクブランクをステージに載置する工程と、
(a2)前記(a1)工程後、検査光を前記マスクブランクに照射する工程と、
(a3)前記(a2)工程後、前記マスクブランクの検査光照射領域を走査しながら、対物レンズを介して前記検査光照射領域の拡大検査像を収集する際、前記対物レンズに対して第1所定量のデフォーカス位置で前記拡大検査像を収集する工程と、
(a4)前記(a2)工程後、前記マスクブランクの前記検査光照射領域を走査しながら、前記対物レンズを介して前記検査光照射領域の前記拡大検査像を収集する際、前記対物レンズに対して前記第1所定量とは符号の異なる第2所定量のデフォーカス位置で前記拡大検査像を収集する工程と、
(a5)前記(a3)工程で収集される前記拡大検査像と、前記(a4)工程で収集される前記拡大検査像に基づいて、欠陥の有無を判定する工程と、
(a6)前記(a5)工程を実施した結果、前記マスクブランクに存在する前記欠陥が検出された場合、前記欠陥の位置座標を記憶する工程とを有することを特徴とするマスクの製造方法。
(A) a step of inspecting the presence or absence of defects present in the mask blank on which a multilayer film that reflects EUV light is formed;
(B) when the defect is detected in the step (a), forming an absorber pattern based on the position coordinates of the detected defect,
The step (a)
(A1) placing the mask blank on a stage;
(A2) After the step (a1), a step of irradiating the mask blank with inspection light;
(A3) After the step (a2), when collecting an enlarged inspection image of the inspection light irradiation region through the objective lens while scanning the inspection light irradiation region of the mask blank, Collecting the enlarged inspection image at a predetermined amount of defocus position;
(A4) After the step (a2), when collecting the enlarged inspection image of the inspection light irradiation region via the objective lens while scanning the inspection light irradiation region of the mask blank, Collecting the enlarged inspection image at a defocus position of a second predetermined amount different in sign from the first predetermined amount;
(A5) determining whether or not there is a defect based on the enlarged inspection image collected in the step (a3) and the enlarged inspection image collected in the step (a4);
(A6) A method of manufacturing a mask, comprising the step of storing position coordinates of the defect when the defect present in the mask blank is detected as a result of performing the step (a5).
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059984A (en) * 2010-09-10 2012-03-22 Nuflare Technology Inc Mask inspection device and exposure mask manufacturing device
CN105866073A (en) * 2016-03-30 2016-08-17 广东美的厨房电器制造有限公司 Device for detecting magnitude of attachment and household electrical appliance
JP2017049207A (en) * 2015-09-04 2017-03-09 信越化学工業株式会社 Photomask blank defect inspection method, selection method and manufacturing method
CN107328789A (en) * 2017-06-23 2017-11-07 宁波韵升智能技术有限公司 A kind of arc surface and surface defect detecting system
JP2019219495A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 信越化学工業株式会社 Evaluation method of photomask blank-related substrate
JP2022106773A (en) * 2017-07-26 2022-07-20 カール ツァイス エスエムエス リミテッド Method and apparatus for compensating defects of mask blank

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059984A (en) * 2010-09-10 2012-03-22 Nuflare Technology Inc Mask inspection device and exposure mask manufacturing device
JP2017049207A (en) * 2015-09-04 2017-03-09 信越化学工業株式会社 Photomask blank defect inspection method, selection method and manufacturing method
CN105866073A (en) * 2016-03-30 2016-08-17 广东美的厨房电器制造有限公司 Device for detecting magnitude of attachment and household electrical appliance
CN107328789A (en) * 2017-06-23 2017-11-07 宁波韵升智能技术有限公司 A kind of arc surface and surface defect detecting system
CN107328789B (en) * 2017-06-23 2023-09-26 宁波韵升智能技术有限公司 Arc surface and curved surface defect detection system
JP2022106773A (en) * 2017-07-26 2022-07-20 カール ツァイス エスエムエス リミテッド Method and apparatus for compensating defects of mask blank
JP7437441B2 (en) 2017-07-26 2024-02-22 カール ツァイス エスエムエス リミテッド Method and apparatus for compensating for defects in mask blanks
JP2019219495A (en) * 2018-06-19 2019-12-26 信越化学工業株式会社 Evaluation method of photomask blank-related substrate
JP7017475B2 (en) 2018-06-19 2022-02-08 信越化学工業株式会社 Photomask blank-related evaluation method of surface condition of substrate

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