JP2013518261A - 空間フィルタを有するホログラフィックマスク検査システム - Google Patents

空間フィルタを有するホログラフィックマスク検査システム Download PDF

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Abstract

ホログラフィックマスク検査のための装置、方法およびリソグラフィシステムが開示される。ホログラフィックマスク検査システム（３００、５００、７００）は、照明源（３３０）、空間フィルタ（３５０）およびイメージセンサ（３８０）を含む。照明源は、放射ビーム（３３１）でマスク（３１０）のターゲット部分上を照明するように構成されている。空間フィルタ３５０は、光学システム（３９０、６１０、７１０）のフーリエ変換瞳面に配置されている。空間フィルタは、マスクのターゲット部分から反射放射ビーム（３１１）の少なくとも一部を受ける。光学システムは、反射放射ビーム（３１１）の一部を参照放射ビーム（３６１、３３１）と組み合わせて（３６０、６６０、７４０）組み合わせ放射ビームを生成する。さらに、イメージセンサ（３８０）は、組み合わせ放射ビームのホログラフィックイメージを取り込むように構成されている。イメージは、１つ以上のマスク欠陥を含み得る。
【選択図】図３

Description

関連出願への相互参照
[0001] 本願は、２０１０年１月２７日に出願した米国仮出願第６１／２９８，７９２号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として組み込む。
[0002] 本発明の実施形態は、一般に、リソグラフィに関し、より詳細には、空間フィルタを有するホログラフィックマスク検査システムに関する。
[0003] リソグラフィは、集積回路（ＩＣ）、ならびに他のデバイスおよび／または構造を製造するための重要なプロセスとして広く認識されている。リソグラフィ装置は、リソグラフィ中に使用される、所望のパターンを基板上、例えば、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置を用いたＩＣの製造中、パターニングデバイス（マスクまたはレチクルとも呼ばれる）は、ＩＣにおける個々の層上に形成される回路パターンを生成する。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（例えば、レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。ＩＣの異なる層を製造することは、多くの場合、異なるレチクルを有する異なる層上に異なるパターンを結像することを要求する。
[0004] ＩＣの寸法が小さくなってマスクから基板に転写されるパターンが一層複雑になるにつれて、マスク上に形成されたフィーチャにおける欠陥はますます重要となってきている。結果的に、マスク上に形成されたフィーチャにおける欠陥は、基板上に形成されたパターン欠陥へと移る。マスク欠陥は、例えば、マスクブランク上のコーティングにおける欠陥、マスクショップにおけるマスクパターニングプロセス、ならびにウェーハ製造施設におけるマスクハンドリングおよび汚染欠陥などの様々な原因から生じ得る。したがって、マスクの欠陥の検査は、望ましくない粒子および汚染物質がマスクパターンの基板上への転写に影響を及ぼさないようにその粒子および汚染物質を最小限にするかまたは除去する。
[0005] ホログラフィは、マスク欠陥を監視するために使用できる方法である。例えば、物体光を参照ビームと干渉させることによってホログラムを生成することができ、それによって、結果のフィールドを、例えば、センサアレイを有するシリコン電荷結合素子（ＣＣＤ）などのイメージセンサに記録することができる。後で物体を再構成することができ、再構成された物体からの位相および振幅情報を検査して欠陥の存在を決定することができる。
[0006] マスク上の小さい粒子（例えば、マスク欠陥）は、イメージセンサによって記録される結果のフィールドの小さい信号対雑音比という結果となり得るため、マスクのターゲット部分のホログラフィックイメージングは困難である。言い換えると、小さい粒子から反射してイメージセンサへと戻るエネルギーの量は、多くの場合、同じように反射してイメージセンサに戻る（例えば、小さい粒子を囲うマスク領域からの）背景ＤＣ信号における変動よりかなり小さい。
[0007] マスク欠陥などの小さい粒子のホログラフィックイメージングとの別の問題は、結果のフィールドに対応するホログラフィックイメージから参照イメージを引いて２つのイメージの間の違いを決定した場合の登録エラーに関する。参照イメージと結果のイメージとの間の違いは、マスク欠陥の存在を示すことができる。しかしながら、参照イメージおよび結果のイメージが２つのイメージ間のランダムな量によってオフセットされるパターンを含む場合、これらのイメージ間の違いの残留物は、近くの粒子からの信号よりかなり大きい場合がある。
[0008] マスク欠陥のホログラフィックモニタリングに対する上記の問題を克服するための装置、方法およびシステムが必要とされる。
[0009] 上記を踏まえると、基板上に転写されるマスクパターンからの欠陥を最小限にするかまたは除去することをサポートする改良されたホログラフィックマスク検査システムが必要とされる。この要求を満たすために、本発明の実施形態は、空間フィルタを有するホログラフィックマスク検査システムに関する。
[0010] 本発明の実施形態は、ホログラフィックマスク検査システムを含む。ホログラフィマスク検査システムは、放射ビームでマスクのターゲット部分上を照明するように構成された照明源を含む。ホログラフィックマスク検査システムは、光学システムの瞳面に配置された空間フィルタも含む。空間フィルタは、マスクのターゲット部分から反射放射ビームの少なくとも一部を受ける。光学システムは、反射放射ビームの一部を参照放射ビームと組み合わせて組み合わせ放射ビームを生成する。さらに、ホログラフィックマスク検査システムは、組み合わせ放射ビームのイメージを取り込むように構成されたイメージセンサを含む。
[0011] 本発明の実施形態は、さらに、マスクの欠陥を検査する方法を含む。方法は、放射ビームでマスクのターゲット部分上を照明することと、マスクのターゲット部分からの反射放射ビームの少なくとも一部を受けることであって、反射放射ビームの一部は光学システムの瞳面に配置された空間フィルタを通過する、ことと、空間フィルタからの反射放射ビームの一部を参照放射ビームと組み合わせて組み合わせ放射ビームを生成することと、組み合わせ放射ビームに対応するイメージを検出することとを含む。
[0012] 本発明の実施形態は、さらに、ホログラフィックマスク検査システムを有するリソグラフィシステムを含む。リソグラフィシステムは、以下の構成要素、すなわち、第１照明システムと、サポートと、基板テーブルと、投影システムと、ホログラフィックマスク検査システムとを含む。ホログラフィックマスク検査は、第２照明源と、光学システムの瞳面に配置された空間フィルタとを含む。空間フィルタは、パターニングデバイスのターゲット部分から反射放射ビームの少なくとも一部を受ける。光学システムは、反射放射ビームの一部を参照放射ビームと組み合わせて組み合わせ放射ビームを生成する。イメージセンサは、組み合わせ放射ビームに対応するイメージを検出するように構成されている。
[0013] 本発明のさらなる特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施形態の構造および動作を、添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書で説明する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、本明細書では例示のためにのみ提示されている。本明細書に含まれる教示に基づき、当業者には追加の実施形態が明白になるであろう。
[0014] 明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本発明を図示し、さらに、記述とともに本発明の実施形態の原理を説明し、当業者が本発明を作成して使用できるように役立つ。
[0015] 図１Ａは、本発明の実施形態を実施することができる、例示的反射型リソグラフィ装置の図である。 [0016] 図１Ｂは、本発明の実施形態を実施することができる、例示的透過型リソグラフィ装置の図である。 [0017] 図２は、本発明の実施形態を実施することができる、例示的ＥＵＶリソグラフィ装置の図である。 [0018] 図３は、ホログラフィックマスク検査システムの一実施形態の図である。 [0019] 図４は、レチクルの上に例示的周期的レチクルパターンを有する例示的レチクルの図である。 [0020] 図５は、フーリエ変換面に空間フィルタを配置する前および後のホログラフィックマスク検査システムの光学システムにおける例示的空間フィルタとフーリエ変換面のイメージの図である。 [0021] 図６は、別のホログラフィックマスク検査システムの別の実施形態の図である。 [0022] 図７は、さらなる別のホログラフィックマスク検査システムの一実施形態の図である。 [0023] 図８は、ホログラフィックマスク検査用の方法の一実施形態の図である。
[0024] 本発明の特徴および利点は、以下に述べる詳細な説明を図面と組み合わせて考慮することによりさらに明白になるであろう。ここで、同様の参照文字は全体を通して対応する要素を識別する。図面では、同様の参照番号は全体的に同一、機能的に類似する、および／または構造的に類似する要素を示す。要素が最初に現れた図面を、対応する参照番号の最も左側の（１つ以上の）桁で示す。
Ｉ．概要
[0025] 本発明の実施形態は、ホログラフィックマスク検査システムに関する。本明細書は、本発明の実施形態の特徴を組み込んだ１つ以上の実施形態を開示する。開示される(１つ以上の)実施形態は、本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は開示される（１つ以上の）実施形態に限定されない。本発明は添付の特許請求の範囲によって定義される。
[0026] 記載される（１つ以上の）実施形態、および「一実施形態」、「実施形態」、「例示的実施形態」などへの本明細書における言及は、記載される（１つ以上の）実施形態が特定の特徴、構造または特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造または特性を含まないことを示す。さらに、そのようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。さらに、一実施形態に関連して特定の特徴、構造または特性について記載している場合、明示的に記載されているか記載されていないかにかかわらず、そのような特徴、構造、または特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識にあることが理解される。
[0027] 本発明の実施形態は、ホログラフィックマスク検査システムに関する。ホログラフィックマスク検査システムは、例えば、ホログラフィックイメージを生成するために使用される結果のフィールドの小さい信号対雑音比および登録エラーなどを含むがこれらに限定されない典型的なホログラフィックマスク検査システムにおける問題を解決するために使用することができる。一実施形態では、これらの問題を、ホログラフィックマスク検査システム内の光学システムのフーリエ変換面または瞳面に空間フィルタを配置することによって解決することができる。空間フィルタは、マスク欠陥から反射する光の回折パターンに関連するスペクトル成分を除去することができ、その後、結果のフィールドの信号対雑音比および登録エラーを改善することができる。
[0028] そのような実施形態を説明する前に、本発明の実施形態を実施することができる例示的環境を示す。
ＩＩ．例示的リソグラフィ環境
Ａ．例示的反射型および透過型リソグラフィシステム
[0029] 図１Ａおよび図１Ｂは、それぞれリソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’を概略的に示す。リソグラフィ装置１００およびリソグラフィ装置１００’の各々は、放射ビームＢ（例えば、ＤＵＶまたはＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク、レチクルまたは動的パターニングデバイス）ＭＡを支持するように構成され、かつパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されているサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結されている基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴとを備える。リソグラフィ装置１００および１００’は、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分（例えば、１つ以上のダイを含む）Ｃ上に投影するように構成された投影システムＰＳも有する。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイスＭＡおよび投影システムＰＳは反射型であり、リソグラフィ装置１００’では、パターニングデバイスＭＡおよび投影システムＰＳは透過型である。
[0030] 照明システムＩＬとしては、放射Ｂを誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。
[0031] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向き、リソグラフィ装置１００および１００’の設計、および、パターニングデバイスＭＡが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスＭＡを保持することができる。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムＰＳに対して所望の位置に確実に置くことができる。
[0032] 「パターニングデバイス」ＭＡという用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃ内にパターンを作り出すように、放射ビームＢの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。放射ビームＢに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃ内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応してもよい。
[0033] パターニングデバイスＭＡは、透過型（図１Ｂのリソグラフィ装置１００’のように）であっても、反射型（図１Ａのリソグラフィ装置１００のように）であってもよい。パターニングデバイスＭＡの例としては、レチクル、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームＢにパターンを付ける。
[0034] 「投影システム」ＰＳという用語は、使われている露光放射にとって、あるいは液浸液の使用または真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、および静電型光学系、またはそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含し得る。ＥＵＶまたは電子ビーム放射に対しては真空環境が使用されてもよい。なぜなら、他のガスは放射または電子を吸収しすぎてしまう場合があるからである。したがって、真空環境は、真空壁および真空ポンプを用いてビームパス全体に提供されてよい。
[0035] リソグラフィ装置１００および／またはリソグラフィ装置１００’は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）ＷＴを有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加の基板テーブルＷＴを並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上の基板テーブルＷＴを露光用に使うこともできる。
[0036] 図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。例えば、放射源ＳＯがエキシマレーザである場合、放射源ＳＯとリソグラフィ装置１００および１００’は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００または１００’の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームＢは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤ（図１Ｂ）を使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源ＳＯが水銀ランプである場合、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置１００および１００’の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯおよびイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。
[0037] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタＡＤ（図１Ｂ）を含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯといったさまざまな他のコンポーネント（図１Ｂ）を含むことができる。イルミネータＩＬを使って放射ビームＢを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。
[0038] 図１Ａを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスＭＡによってパターン形成される。リソグラフィ装置１００では、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから放射ビームＢが反射される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから反射した後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に放射ビームＢの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢのパス内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＩＦ１を使い、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢのパスに対して正確に位置決めすることもできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。
[0039] 図１Ｂを参照すると、放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクＭＡを通り抜けた後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に放射ビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサ（図１Ｂには明示的に示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。
[0040] 通常、マスクテーブルＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがマスクＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。
[0041] リソグラフィ装置１００および１００’は、以下のモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
１．ステップモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームＢに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。
２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームＢに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。
３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームＢに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。パルス放射源ＳＯが採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
[0042] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。
[0043] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターンおよび検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。
[0044] さらなる実施形態においては、リソグラフィ装置１００は、ＥＵＶリソグラフィのためのＥＵＶ放射ビームを生成するように構成された極端紫外線（ＥＵＶ）源を含む。一般には、ＥＵＶ源は放射システム内に構成されており（下記参照）、対応する照明システムはＥＵＶ源のＥＵＶ放射ビームを調整するように構成されている。
Ｂ．例示的ＥＵＶリソグラフィ装置
[0045] 図２は、本発明の一実施形態による例示的ＥＵＶリソグラフィ装置２００を概略的に示す。図２では、ＥＵＶリソグラフィ装置２００は、放射システム４２、照明光学ユニット４４および投影システムＰＳを含む。放射システム４２は、放射ビームが放電プラズマによって形成され得る放射源ＳＯを含む。一実施形態では、ＥＵＶ放射は、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するために非常に高温のプラズマが生成される、例えば、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気あるいはＳｎ蒸気などのガスまたは蒸気によって生成され得る。非常に高温のプラズマは、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを、例えば、放電によって生成することによって作り出すことができる。例えば、１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気、あるいは任意の他の適したガスまたは蒸気の分圧が、放射の効率的な生成のために必要とされることがある。放射源ＳＯによって放出される放射は、放射源チャンバ４７から、放射源チャンバ４７における開口部内またはその後方に位置決めされたガスバリアまたは汚染物質トラップ４９を介してコレクタチャンバ４８へと進む。一実施形態では、ガスバリア４９はチャネル構造を含んでもよい。
[0046] コレクタチャンバ４８は、かすめ入射コレクタによって形成され得る放射コレクタ５０（集光ミラーまたはコレクタとも呼ぶ）を含む。放射コレクタ５０は、上流放射コレクタ側５０ａおよび下流放射コレクタ側５０ｂを有する。コレクタ５０を通った放射は、格子スペクトルフィルタ５１から反射してコレクタチャンバ４８内のアパーチャにおける仮想光源点５２に合焦することができる。放射コレクタ５０は、当業者には周知である。
[0047] 放射ビーム５６は、集光チャンバ４８から、法線入射リフレクタ５３および５４を介してレチクルまたはマスクテーブルＭＴ上に位置決めされたレチクルまたはマスク（図示せず）上へと照明光学ユニット４４内で反射する。パターン付きビーム５７が形成され、これは、投影システムＰＳにおいて反射要素５８および５９を介してウェーハステージまたは基板テーブルＷＴ上で支持された基板（図示せず）上に結像される。様々な実施形態では、照明光学ユニット４４および投影システムＰＳは、図２に示されたものよりも多くの（または少ない）要素を含んでもよい。例えば、格子スペクトルフィルタ５１は、リソグラフィ装置のタイプによって任意的に存在してもよい。さらに、一実施形態では、照明光学ユニット４４および投影システムＰＳは、図２に示されたものよりも多くのミラーを含んでもよい。例えば、投影システムＰＳは、反射要素５８および５９に加えて１〜４個の反射要素を組み入れてもよい。図２では、参照番号１８０は２つのリフレクタ間の空間、例えば、リフレクタ１４２とリフレクタ１４３との間の空間を示す。
[0048] 一実施形態では、集光ミラー５０は、かすめ入射ミラーの代わりにまたはそれに加えて法線入射コレクタを含んでもよい。さらに、集光ミラー５０は、リフレクタ１４２、１４３および１４６を有する入れ子化されたコレクタについて記述されているが、本明細書中、コレクタの一例としてさらに使用されている。
[0049] さらに、図２に概略的に示すような格子５１の代わりに、透過型光フィルタが適用されてもよい。ＥＵＶが透過する光フィルタ、ならびにＵＶ放射があまり透過せず、またはＵＶ放射を実質的に吸収までもする光フィルタは、当業者には周知である。したがって、「格子スペクトル純度フィルタ」は、本明細書中、格子または透過型フィルタを含む「スペクトル純度フィルタ」としてほぼ同じ意味でさらに示される。図２には示されていないが、ＥＵＶ透過型光フィルタは、例えば集光ミラー５０の上流に構成された追加の光学要素、あるいは照明ユニット４４および／または投影システムＰＳにおける光ＥＵＶ透過型フィルタとして含まれてもよい。
[0050] 光学要素に対する「上流」および「下流」という用語は、それぞれ、１つ以上の追加の光学要素の「光学的上流」および「光学的下流」である１つ以上の光学要素の位置を示す。放射ビームがリソグラフィ装置２００を通り抜ける光路に従って、第２光学要素より放射源ＳＯに近い第１光学要素は第２光学要素の上流に構成され、第２光学要素は第１光学要素の下流に構成される。例えば、集光ミラー５０がスペクトルフィルタ５１の上流に構成されるのに対して、光学要素５３はスペクトルフィルタ５１の下流に構成される。
[0051] 図２に示される全ての光学要素（および本実施形態の概略図に示されていない追加の光学要素）には、例えばＳｎなどの放射源ＳＯによって生成される汚染物質が堆積しやすいことがある。これは放射コレクタ５０にも当てはまり、スペクトル純度フィルタ５１が存在した場合にも当てはまる。したがって、洗浄デバイスがこれらの光学要素のうちの１つ以上を洗浄するために採用されるとともに洗浄方法がそれらの光学要素に適用されてもよいが、法線入射リフレクタ５３および５４、ならびに反射要素５８および５９、または追加のミラー、格子等の他の光学要素に適用されてもよい。
[0052] 放射コレクタ５０はかすめ入射コレクタであってもよく、そのような実施形態では、コレクタ５０は光軸Ｏに沿って位置合わせされる。放射源ＳＯまたはその像は、光軸Ｏに沿って配置されてもよい。放射コレクタ５０は、リフレクタ１４２、１４３および１４６（「シェル)」またはいくつかのＷｏｌｔｅｒ型リフレクタを含むＷｏｌｔｅｒ型リフレクタとしても公知である）を含んでもよい。リフレクタ１４２、１４３および１４６は、入れ子化され、光軸Ｏの周りで回転対称であってもよい。図２では、内側リフレクタは参照番号１４２で示され、中間リフレクタは参照番号１４３で示され、かつ外側リフレクタは参照番号１４６で示される。放射コレクタ５０は、ある体積（すなわち（１つ以上の）外側リフレクタ１４６内の体積）を包囲する。通常、（１つ以上の）外側リフレクタ１４６内の体積は、小さな開口部が存在してもよいが、円周方向で閉じられている。
[0053] リフレクタ１４２、１４３および１４６のそれぞれは、その少なくとも一部が１層の反射層または多数の反射層を表す表面を含んでよい。したがって、リフレクタ１４２、１４３および１４６（あるいは３つより多いリフレクタまたはシェルを有する放射コレクタの実施形態における追加のリフレクタ）は、放射源ＳＯからＥＵＶ放射を反射および集光するように少なくとも部分的に設計され、かつリフレクタ１４２、１４３および１４６の少なくとも一部は、ＥＵＶ放射を反射および集光するように設計されないことがある。例えば、リフレクタの裏面の少なくとも一部は、ＥＵＶ放射を反射および集光するように設計されない。これらの反射層の表面上には、反射層の表面の少なくとも一部の上に設けられる保護のためまたは光フィルタとしてのキャップ層があってもよい。
[0054] 放射コレクタ５０は、放射源ＳＯまたは放射源ＳＯの像の付近に配置されてよい。リフレクタ１４２、１４３および１４６の各々は、少なくとも２つの隣接する反射面を含んでよく、放射源ＳＯから離れたほうに位置する反射面は、放射源ＳＯに近いほうに位置する反射面よりも、光軸Ｏに対して小さな角度で配置される。このようにして、かすめ入射コレクタ５０は、光軸Ｏに沿って伝搬する（Ｅ）ＵＶ放射ビームを生成するように構成される。少なくとも２つのリフレクタは、実質的に同軸に配置され、光軸Ｏの周りで実質的に回転対称に延在してもよい。放射コレクタ５０が、外側リフレクタ１４６の外面上にさらなるフィーチャ、または外側リフレクタ１４６の周りにさらなるフィーチャ、例えば保護ホルダやヒータなどを有してもよいことが理解されたい。
[0055] 本明細書中に記載する実施形態において、「レンズ」および「レンズ要素」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。
[0056] 本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍの波長λを有する）、極端紫外線（ＥＵＶまたは軟Ｘ線）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長、例えば１３．５ｎｍの波長を有する）または５ｎｍ未満で働く硬Ｘ線、ならびにイオンビームや電子ビームなどの粒子ビームを含めた全てのタイプの電磁放射を包含している。一般に、約７８０〜３０００ｎｍ（以上）の間の波長を有する放射がＩＲ放射とみなされる。ＵＶとは、約１００〜４００ｎｍの波長を有する放射のことを指す。リソグラフィにおいて、ＵＶは、水銀放電ランプによって生成することができる波長、すなわちＧ線４３６ｎｍ、Ｈ線４０５ｎｍおよび／またはＩ線３６５ｎｍにも当てはまる。真空ＵＶまたはＶＵＶ（すなわち、空気によって吸収されるＵＶ）とは、約１００〜２００ｎｍの波長を有する放射のことを指す。深ＵＶ(ＤＵＶ)とは、通常、１２６ｎｍ〜４２８ｎｍの範囲の波長を有する放射のことを指し、一実施形態では、エキシマレーザがリソグラフィ装置内で使用されるＤＵＶ放射を生成することができる。当然のことながら、例えば５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する放射は、少なくともその一部が５〜２０ｎｍの範囲内にある特定の波長帯域を有する放射に関する。
ＩＩＩ．ホログラフィックマスク検査システムの実施形態
[0057] 図３は、ホログラフィックマスク検査システム３００の一実施形態の図である。ホログラフィックマスク検査システム３００は、ミラー３２０、照明源３３０、対物レンズ３４０、空間フィルタ３５０、ビームコンバイナ３６０、チューブレンズ３７０およびイメージセンサ３８０を含む。対物レンズ３４０、空間フィルタ３５０、ビームコンバイナ３６０およびチューブレンズ３７０を、本明細書中、ホログラフィックマスク検査システム３００の光学システム３９０とも総称する。「レチクル」および「マスク」という単語は、本明細書中、交換可能に用いられる。
[0058] フーリエ光学の分野においては、特定の光学システム（例えば、図３の光学システム３９０）に対しては、光学システムの瞳はあらゆる物体パターンの光フーリエ変換を表すということが周知である。物体を光学的に変換する動作において、物体におけるエネルギーの空間周波数は、瞳内の空間的位置へと変換される。変換動作の結果として、レチクルから回折されるエネルギーのかなりの部分（例えば、エネルギーの大部分）は、瞳内の特定の空間的位置にマッピングされる。
[0059] フーリエ光学の分野においては、小さい粒子（例えば、レチクル上の欠陥）が入射エネルギーをかなり均一に全ての角度に散乱させることも周知である。結果的に、光学システム（例えば、図３の光学システム３９０）によって集光された粒子からのエネルギーは、光学システムの瞳にわたってかなり均一に広がる。本発明の一実施形態では、空間フィルタを光学システムの瞳面（本明細書中、光学システムのフーリエ変換面とも呼ぶ）に導入することにより、イメージを再び形成するための多量の粒子のエネルギーを残しつつイメージ背景から多量のエネルギーを取り除くことが可能である。
[0060] 特に、図３に示すように、ホログラフィックマスク検査システム３００の使い方の１つは、所定のレチクル３１０の１つ以上のターゲット部分のホログラムイメージを生成することである。その後、レチクル３１０のホログラムイメージを、参照または理想レチクルパターンの１つ以上の対応するイメージと比較してマスク欠陥の存在を決定することができる。上記の導入部分に記載したように、典型的なホログラフィックマスク検査システムは、例えば、ホログラフィックイメージを生成するために使用される結果のフィールド内の小さい信号対雑音比および登録エラーなどを含むがこれらに限定されない問題に直面する。特に、ホログラフィックマスク検査システム３００の目的は、これらの問題および典型的なホログラフィックマスク検査システムにおける他の問題を解決することである。本明細書中の記載に基づいて、当業者は、ホログラフィックマスク検査システム３００を用いて結果のフィールド内の小さい信号対雑音比および登録エラー以外のホログラフィック問題を解決できることを理解するであろう。
[0061] 一実施形態では、ホログラフィックマスク検査システム３００は、図１Ａの反射型リソグラフィ装置、図１Ｂの透過型リソグラフィ装置または図２のＥＵＶリソグラフィ装置と連動して動作するスタンドアロンシステムであってもよい。別の実施形態では、ホログラフィックマスク検査システム３００は、図１Ａの反射型リソグラフィ装置、図１Ｂの透過型リソグラフィ装置または図２のＥＵＶリソグラフィ装置のいずれかと一体化されてもよい。例えば、図１の照明源ＩＬが図１の反射型リソグラフィ装置と一体化された場合、照明源ＩＬは、照明源をホログラフィックマスク検査システム３００にも提供することができる。ホログラフィックマスク検査システム３００（例えば、照明源３３０）用の照明源については、以下にさらに詳細に説明する。
[0062] 図４は、例示的レチクル４００の図であり、このレチクル４１０はその上に周期的レチクルパターン４２０を有する。分かりやすくするために、レチクル４１０およびその周期的パターン４２０を用いてホログラフィックマスク検査システム３００の説明を簡単にする。本明細書中の説明に基づいて、当業者は、他のレチクルおよびレチクルパターンを本発明の実施形態とともに用いることができることを理解するであろう。これらの他のレチクルおよびレチクルパターンは、本発明の精神および範囲内にある。
[0063] 図３に戻ると、照明源３３０は、放射ビーム３３１をミラー３２０に向かって放出するように構成されている。ミラー３２０は、放射ビーム３３１をレチクル３１０のターゲット部分上に誘導する。放射ビームの波長は、例えば、２６６ｎｍを含むがこれに限定されない。当業者にとっては当然のことであるが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく他の波長を使用することができる。
[0064] 光学システム３９０は、レチクル３１０のターゲット部分から反射放射ビーム３１１の一部を受ける。一実施形態では、対物レンズ３４０は、反射放射ビーム３１１の一部を受けるように光学システム３９０内に構成される。本発明の一実施形態によると、空間フィルタ３５０は、その後、対物レンズ３４０から反射放射ビーム３１１の一部を受ける。
[0065] 本発明の一実施形態によると、反射放射ビーム３１１の一部が空間フィルタ３５０によってフィルタリングされた後、ビームコンバイナ３６０は、反射放射ビーム３１１の一部を受ける。一実施形態では、ビームコンバイナ３６０は、反射放射ビーム３１１の一部を参照放射ビーム３６１と組み合わされるように構成される。本明細書中、反射放射ビーム３１１の一部と参照放射ビーム３６１との組み合わせを「組み合わせ放射ビーム」とも呼ぶ。参照放射ビーム３６１は、例えば、空間フィルタ３５０から反射放射ビーム３１１の一部を干渉するために使用される二次光源であってもよいがこれに限定されない。別の実施形態では、参照放射ビーム３６１は照明源３３０から生成することができ、さらに放射ビーム３３１と同じ種類の光であってもよい。さらなる別の実施形態では、参照放射ビーム３６１は、図１Ａの反射型リソグラフィ装置の照明源、図１Ｂの透過型リソグラフィ装置または図２のＥＵＶリソグラフィ装置の照明源から生成することができる。
[0066] 当業者には明らかなように、反射放射ビーム３１１の一部と参照放射ビーム３６１との干渉から生成される結果のフィールドを用いてレチクル３１０のターゲット部分のホログラムイメージを生成することができる。本発明の一実施形態によると、組み合わせ放射ビーム（例えば、反射放射ビーム３１１の一部と参照放射ビーム３６１との干渉）は、ビームコンバイナ３６０からチューブレンズ３７０へと誘導される。
[0067] 一実施形態では、イメージセンサ３８０の一部は、チューブレンズ３７０から組み合わせ放射ビームを受け、組み合わせ放射ビームからの結果のフィールドを記録する。イメージセンサ３８０は、例えば、センサアレイを有するシリコン電荷結合素子であってもよいがこれに限定されない。本明細書中の記載に基づいて、当業者にとって当然ではあるが、他の種類のイメージセンサを用いて結果のフィールドを受けかつ記録することができる。これらの他の種類のイメージセンサは、本発明の範囲および精神内にある。
[0068] 本発明の一実施形態によると、イメージセンサ３８０からの記録済結果のフィールドは、レチクル３１０のターゲット部分のホログラムイメージを生成するために用いることができる。一実施形態では、ホログラムイメージを参照イメージと比較してマスク欠陥の存在を決定することができる。
[0069] 図３を参照すると、光学システム３９０のフーリエ変換面または瞳面内の空間フィルタ３５０の配置は、上記の信号対雑音比および登録エラー問題を解決する。図３の光学システム３９０内の空間フィルタ３５０の配置で示すように、フーリエ変換面または瞳面は、例えば、対物レンズ３４０とビームコンバイナ３６０との間の領域に配置されてもよいがこれに限定されない。一実施形態では、空間フィルタ３５０は、光学システム３９０のフーリエ変換面に位置決めされ、それによって、反射放射ビーム３１１の一部に対応するイメージ内の１つ以上の空間周波数成分は、フィルタリングされるかまたはビームコンバイナ３６０へと透過されないように除去される。
[0070] 図５は、例示的空間フィルタ５２０、図３の光学システム３９０のフーリエ変換面に空間フィルタ５２０が配置されていないフーリエ変換面のイメージ５１０、およびフーリエ変換面に空間フィルタ５２０が配置されているイメージ５３０の図である。イメージ５１０は、レチクル３１０のターゲット部分から反射した光の回折パターンに関連する例示的スペクトル成分を示す。光学システム３９０のフーリエ変換面に空間フィルタ５２０が配置されていない場合、スペクトル成分５１１を受けてイメージセンサ３８０によって記録することができる（例えば、スペクトル成分５１１は、ビームコンバイナ３６０が受けた反射放射ビーム３１１の一部に組み入れられ、ビームコンバイナ３６０によって参照放射ビーム３６１と組み合わされてチューブレンズ３７０を通ってイメージセンサ３８０へと移る）。
[0071] 光学システムによって形成されたイメージから特定のスペクトル成分５１１を除去することは、イメージセンサ３８０によって記録された結果のフィールド内の信号対雑音比の改善に繋がることができる。これは、特定の例における最も明るいスペクトル成分５１１がレチクルの背景から反射したエネルギーの大部分を含む一方、レチクル上の推定上の粒子からのエネルギーがスペクトル成分５１１の周りに均等に分配されるからである。一実施形態では、図５の空間フィルタ５２０は、レチクルの背景に関連する最も強力なスペクトル成分５１１に関連する背景光を除去する。結果的に、図３のイメージセンサ３８０による光の検出は、レチクル上に存在するあらゆる粒子から散乱したほとんどのエネルギーに加えて、レチクル３１０のターゲット部分から反射した光のかなりの減少した量に制限される。言い換えると、本発明の一実施形態によると、空間フィルタ５２０は、レチクル背景に関するスペクトル成分５１１に関連する光がイメージセンサ３８０によって検出されることから防ぐ。例えば、スペクトル成分５１１の遮断は、図５のイメージ５３０に示されており、空間フィルタ５２０は、イメージ５１０からスペクトル成分５１１をフィルタリングする。次に、図３のビームコンバイナ３６０で形成される結果のフィールドの信号対雑音比は上昇し、これはイメージセンサ３８０の感度もあげてマスク欠陥を検出する。
[0072] 特に、空間フィルタ５２０の別の利点は、マスク欠陥の検出における登録エラーに対する感度の低下である。上記したように、本発明の一実施形態によると、空間フィルタ５２０によって背景パターンによるスペクトル成分５１１を除去することによって、ホログラムイメージを、背景パターンによるスペクトル成分５１１を含まない結果のフィールドから生成することができる（例えば、図３の反射放射ビーム３１１の一部と参照放射ビーム３６１との干渉）。一実施形態では、レチクル３１０のターゲット部分のホログラムイメージを参照イメージと比較してマスク欠陥の存在を決定することができる。しかしながら、スペクトル成分５１１が空間フィルタ５２０によってフィルタリングされない場合、スペクトル成分５１１はレチクル３１０のターゲット部分のホログラムイメージの一部となり、これは参照イメージと比較した場合には１つ以上のマスク欠陥の虚偽表示を生成し得る。したがって、スペクトル成分５１１を除去することにより、図３の光学システム３９０のフーリエ変換面内の空間フィルタ５２０の配置は、結果のフィールド内の信号対雑音比を改善するだけではなく、マスク欠陥の検出における登録エラーに対する感度も低下させる。
[0073] 一実施形態では、空間フィルタ５２０のパターンは、図３のレチクル３１０のターゲット部分によって作り出される所定の回折パターンに依存する。当業者には明らかであるように、レチクル３１０（例えば、図５のスペクトル成分５１１）のターゲット部分から回折される光のパターンは、レチクル３１０（例えば、図４の周期的レチクルパターン４２０）上に配置されたパターンに依存する。したがって、当業者にとっては当然ではあるが、空間フィルタ（例えば、図５の空間フィルタ５２０）のパターンは、レチクルの異なるターゲット部分によって回折される光に関連するスペクトル成分の様々なパターンをフィルタリングするために異なることができる。しかしながら、一実施形態では、空間フィルタ５３０のパターンは、レチクル上の様々なパターンに関連するスペクトル成分の様々なパターンを最適にフィルタリングするために選択することができる。
[0074] 図６は、本発明の一実施形態による別のホログラフィックマスク検査システム６００の図である。ホログラフィックマスク検査システム６００は、ミラー３２０、照明源３３０、イメージセンサ３８０、光学システム６１０およびビームスプリッタ６２０を含む。所定のレチクル３１０、ミラー３２０、照明源３３０およびイメージセンサ３８０に関する記載は、図３のホログラフィックマスク検査システム３００に対するそれぞれの記載と類似している。一実施形態では、ビームスプリッタ６２０は、放射ビーム３３１の一部をミラー３２０に誘導し、放射ビーム３３１の別の部分を光学システム６１０に誘導する。
[0075] 一実施形態では、光学システム６１０は、対物レンズ３４０、空間フィルタ３５０、チューブレンズ６３０、ミラー６４０、チューブレンズ６５０およびビームコンバイナ６６０を含む。対物レンズ３４０および空間フィルタ３５０に関する記載は、図３のホログラフィックマスク検査システム３００に対するそれぞれの記載と類似している。一実施形態では、チューブレンズ６５０は、空間フィルタ３５０から反射放射ビーム３１１の一部を受けて反射放射ビーム３１１の一部をビームコンバイナ６６０に透過させる。
[0076] 本発明の一実施形態によると、ビームコンバイナ６６０は、反射放射ビーム３１１の一部を放射ビーム３３１と組み合わせて組み合わせ放射ビーム６７０（例えば、反射放射ビーム３１１の一部と放射ビーム３３１との干渉）を生成する。一実施形態では、ビームコンバイナ６６０は、チューブレンズ６３０およびミラー６４０を介して放射ビーム３３１受ける。本発明の一実施形態によると、イメージセンサ３８０は、ビームコンバイナ６６０から組み合わせ放射ビーム６７０を受け、ここでは、イメージセンサ３８０は、組み合わせ放射ビーム６７０からの結果のフィールドを記録する。
[0077] 図３のホログラフィックマスク検査システム３００と同様に、図６のホログラフィックマスク検査システム６００は、光学システム６１０のフーリエ変換面に空間フィルタ３５０を含む。一実施形態では、光学システム６１０のフーリエ変換面における空間フィルタ３５０の配置は、反射放射ビーム３１１の一部に組み入れられるスペクトル成分（例えば、図５のスペクトル成分５１１）を除去する。これは、次いで、ビームコンバイナ６６０で形成された結果のフィールドの信号対雑音比を改善し、結果のフィールおよび参照イメージから生成されるホログラムイメージの比較における登録エラーを減少させる。
[0078] 図７は、本発明の一実施形態による、さらなる別のホログラフィックマスク検査システムの図である。ホログラフィックマスク検査システム７００は、照明源３３０、光学システム７１０およびイメージセンサ３８０を含む。所定のレチクル３１０、ミラー３２０、照明源３３０およびイメージセンサ３８０に関する記載は、図３のホログラフィックマスク検査システム３００に対するそれぞれの記載と類似している。
[0079] 一実施形態では、光学システム７１０は、参照ミラー７２０、対物レンズ７３０、ビームスプリッタおよびコンバイナ７４０、対物レンズ３４０、リレーレンズ７５０、空間フィルタ３５０およびチューブレンズ７６０を含む。対物レンズ３４０および空間フィルタ３５０に関する記載は、図３のホログラフィックマスク検査システム３００に対するそれぞれの記載と類似している。一実施形態では、ビームスプリッタおよびコンバイナ７４０は、ミラー３２０から放射ビーム３３１を受け、放射ビームの一部を対物レンズ７３０に誘導し、放射ビーム３３１の別の部分を対物レンズ３４０に誘導する。対物レンズ３４０に誘導される放射ビーム３３１の一部は、レチクル３１０のターゲット部分に向かって誘導される。本発明の一実施形態によると、ここでは、反射ビーム３１１の一部は、対物レンズ３４０とビームスプリッタおよびコンバイナ７４０に戻るように誘導される。
[0080] さらに、本発明の一実施形態によると、対物レンズ７３０に向かって誘導される放射ビーム３３１の一部は、参照ミラー７２０から反射して対物レンズ７３０とビームスプリッタおよびコンバイナ７４０に戻るように誘導される。一実施形態では、参照ミラー７２０は、空間ホログラフィックイメージを、対物レンズ３４０からの反射放射ビーム３１１の一部と対物レンズ７３０からの放射ビーム３３１との干渉の結果のフィールドから生成することができるように構成される。別の実施形態では、参照ミラー７２０は、調整可能な変位を有しており、放射ビーム３３１を様々な光路長で反射することができ、それによって、位相シフトホログラフィックイメージを組み合わせ放射ビームの結果のフィールドから生成することができる。空間および位相シフトホログラフィックイメージの生成のための方法および技術は、当業者には公知である。
[0081] 一実施形態では、ビームスプリッタおよびコンバイナ７４０は、対物レンズ７３０からの放射ビーム３３１を対物レンズ７３０からの反射放射ブーム３１１の一部と組み合わせて組み合わせ放射ビーム（例えば、反射放射ビーム３１１と放射ビーム３３１との干渉）を生成するように構成される。一実施形態では、リレーレンズ７５０は、ビームスプリッタおよびコンバイナ７４０から組み合わせ放射ビームを受け、組み合わせ放射ビームを空間フィルタ３５０に向かって誘導する。空間フィルタ３５０によってフィルタリングされた後、組み合わせ放射ビームは、チューブレンズ７６０によって受けられ、チューブレンズは、組み合わせ放射ビームをイメージセンサ３８０の一部に向かって誘導する。
[0082] 図３のホログラフィックマスク検査システム３００および図６のホログラフィックマスク検査システム６００と同様に、図７のホログラフィックマスク検査システム７００は、光学システム７１０のフーリエ変換面に空間フィルタ３５０を含む。一実施形態では、光学システム７１０のフーリエ変換面における空間フィルタ３５０の配置は、反射放射ビーム３１１の一部に組み入れられるスペクトル成分（例えば、図５のスペクトル成分５１１）を除去する。これは、その結果、ビームスプリッタおよびコンバイナ７４０で形成された結果のフィールドの信号対雑音比を改善し、結果のフィールドから生成されるホログラムイメージと参照イメージとの比較における登録エラーを減少させる。
[0083] 本明細書中の記載に基づいて、当業者にとっては当然であるが、本発明の実施形態は、図３、図６および図７のホログラフィックマスク検査システム３００、６００および７００のそれぞれに限定されておらず、光学システム（例えば、図３、図６および図７のそれぞれの光学システム３９０、６１０および７１０）の様々な構成を有する他のホログラフィックマスク検査システムを実施することができる。光学システムの様々な構成を有するこれらの他のホログラフィックマスク検査システムは、本発明の範囲および精神内にある。
[0084] 図８は、ホログラフィックマスク検査のための方法８００の一実施形態の図である。方法８００は、例えば、図３のホログラフィックマスク検査３００、図６のホログラフィックマスク検査システム６００または図７のホログラフィックマスク検査システム７００を含むがこれらに限定されないものを用いて発生させることができる。ステップ８１０では、マスクのターゲット部分が照明される。マスクのターゲット部分は、例えば、図３、図６および図７の照明源３３０を含むがこれらに限定されないものによって照明されることができる。
[0085] ステップ８２０では、マスクのターゲット部分からの反射放射ビームの一部が受け取られ、反射放射ビームの一部は、光学システムのフーリエ変換面に配置された空間フィルタを通り抜ける。図３〜図７に対して記載したように、空間フィルタ（例えば、空間フィルタ３５０）は、反射放射ビームにおける回折光に関連するスペクトル成分がフィルタリングされるかまたは（ステップ８３０における）組み合わせ放射ビームの一部として透過されないように除去されるように光学システムのフーリエ変換面に配置されてよい。
[0086] ステップ８３０では、空間フィルタからの反射放射ビームの一部は、参照放射ビームと組み合わされて組み合わせ放射ビームを生成する。図３のビームコンバイナ３６０、図６のビームコンバイナ６６０、または図７のビームスプリッタおよびコンバイナ７４０を用いて、例えば、空間フィルタからの反射放射ビームの一部を参照放射ビームと組み合わせてよいが、これに限定されない。
[0087] ステップ８４０では、組み合わせ放射ビームに対応するイメージは、イメージセンサによって検出される。図３に対して上記したように、イメージセンサは、センサアレイを有するシリコン電荷結合素子であってもよい。
[0088] 要するに、ホログラフィックマスク検査システム（例えば、図３のホログラフィックマスク検査システム３００、図６のホログラフィックマスク検査システム６００および図７のホログラフィックマスク検査システム７００）における光学システムのフーリエ変換面内の空間フィルタの配置により、マスクのターゲット部分から反射される放射ビームにおける回折光に関連するスペクトル成分を除去することができる。その結果、特に、これらのスペクトル成分を除去することに対する利点は、ホログラフィックイメージの結果のフィールドにおける信号対雑音比の改善およびマスクのターゲット部分のホログラフィックイメージを参照イメージと比較した場合における登録エラーの減少である。
ＩＶ．結論
[0089] 発明の概要および要約の項目は、（一人以上の）発明者が想定するような本発明の１つ以上の例示的実施形態について述べることができるが、全ての例示的実施形態を述べることはできず、したがって、本発明および添付の請求の範囲をいかなる意味でも制限しないものとする。
[0090] 本発明の実施形態は、特定の機能の実施を例示する機能的構成要素およびその関係を用いて上記に記載してきた。これらの機能的構成要素の境界は、説明の便宜性のために本明細書中に任意に画定されている。特定の機能およびその関係が適切に行われる限り、代替的な境界を画定することができる。
[0091] 特定の実施形態の前述の説明は、本発明の全体的性質を十分に明らかにしているので、当技術分野の知識を適用することにより、過度の実験をせず、本発明の全体的な概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に変更および／またはこれを様々な用途に適応させることができる。したがって、このような適応および変更は、本明細書に提示された教示および案内に基づき、開示された実施形態の同等物の意味および範囲に入るものとする。本明細書の表現または用語は説明のためのもので、制限するものではなく、したがって本明細書の用語または表現は、当業者には教示および案内の観点から解釈されるべきことを理解されたい。
[0092] 本発明の幅および範囲は、上述した例示的実施形態のいずれによっても制限されず、以下の特許請求の範囲およびその同等物によってのみ定義されるものである。

Claims (23)

  1. ホログラフィックマスク検査システムであって、
    放射ビームでマスクのターゲット部分上を照明するように構成された照明源と、
    光学システムの瞳面に配置された空間フィルタであって、前記空間フィルタは、前記マスクの前記ターゲット部分から反射放射ビームの少なくとも一部を受け、前記光学システムは、前記反射放射ビームの前記一部を参照放射ビームと組み合わせて組み合わせ放射ビームを生成する、空間フィルタと、
    前記組み合わせ放射ビームに対応するイメージを検出するように構成されたイメージセンサと
    を含む、ホログラフィックマスク検査システム。
  2. ミラーをさらに含み、前記ミラーは、前記照明源からの前記放射ビームを前記マスクの前記ターゲット部分上に反射させるように構成されている、請求項１に記載のホログラフィックマスク検査システム。
  3. 前記空間フィルタは、前記反射放射ビームに対応する前記イメージにおける１つ以上の空間周波数成分をフィルタリングするように構成されている、請求項１に記載のホログラフィックマスク検査システム。
  4. 前記空間フィルタは、前記マスクの前記ターゲット部分によって生成される所定の回折パターンに基づくフィルタパターンを含む、請求項３に記載のホログラフィックマスク検査システム。
  5. 前記光学システムは、
    前記空間フィルタが前記反射放射ビームの前記一部を受ける前に前記反射放射ビームの前記一部を受けるように構成された対物レンズと、
    前記空間フィルタからの前記反射放射ビームの前記一部を前記参照放射ビームと組み合わせて前記組み合わせ放射ビームを生成するように構成されたビームコンバイナであって、前記空間フィルタは、前記対物レンズと前記ビームコンバイナとの間に位置決めされている、ビームコンバイナと、
    前記組み合わせ放射ビームを受け、かつ前記組み合わせ放射ビームを前記イメージセンサの一部上に誘導するように構成されたチューブレンズと
    を含む、請求項１に記載のホログラフィックマスク検査システム。
  6. 前記光学システムは、
    前記照明源からの前記放射ビームを前記マスクの前記ターゲット部分上に反射させるように構成されたミラーと、
    前記放射ビームを前記ミラーに向かって誘導し、かつ前記放射ビームに基づいて前記参照放射ビームを生成するように構成されたビームスプリッタと、
    前記空間フィルタが前記反射放射ビームの前記一部を受ける前に前記反射放射ビームの前記一部を受けるように構成された対物レンズと、
    前記空間フィルタからの前記反射放射ビームの前記一部を受けるように構成されたチューブレンズであって、前記空間フィルタは、前記対物レンズと前記チューブレンズとの間に位置決めされる、チューブレンズと、
    前記チューブレンズからの前記反射放射ビームの前記一部を前記参照放射ビームと組み合わせて前記組み合わせ放射ビームを生成するように構成されたビームコンバイナと
    を含む、請求項１に記載のホログラフィックマスク検査システム。
  7. 前記光学システムは、
    前記放射ビームおよび前記反射放射ビームの前記一部を受けるように構成された対物レンズと、
    前記参照放射ビームを受けるように構成された参照ミラーと、
    前記放射ビームを前記対物レンズおよび前記参照ミラーに向かって誘導し、かつ前記反射放射ビームの前記一部を前記参照ミラーからの前記参照放射ビームの反射と組み合わせて前記組み合わせ放射ビームを生成するように構成されたビームスプリッタおよびコンバイナと、
    前記組み合わせ放射ビームを受けるリレーレンズと、
    前記リレーレンズから前記組み合わせ放射ビームを受け、かつ前記組み合わせ放射ビームを前記イメージセンサの一部に誘導するように構成されたチューブレンズであって、前記空間フィルタは、前記リレーレンズと前記チューブレンズとの間に位置決めされている、チューブレンズと
    を含む、請求項１に記載のホログラフィックマスク検査システム。
  8. 前記イメージセンサは、センサアレイを有するシリコン電荷結合素子を含む、請求項１に記載のホログラフィックマスク検査システム。
  9. 前記イメージは、前記マスク上の１つ以上のマスク欠陥に対応する情報を含む、請求項１に記載のホログラフィックマスク検査システム。
  10. 放射ビームでマスクのターゲット部分上を照明することと、
    光学システムの瞳面に配置された空間フィルタに前記マスクの前記ターゲット部分からの反射放射ビームの少なくとも一部を通過させることと、
    前記空間フィルタからの前記反射放射ビームの前記一部を参照放射ビームと組み合わせて組み合わせ放射ビームを生成することと、
    前記組み合わせ放射ビームに対応するイメージを検出することと
    を含む、ホログラフィックマスク検査方法。
  11. ミラーを用いて照明源からの前記放射ビームを前記マスクの前記ターゲット部分上に反射させることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記反射放射ビームの前記少なくとも一部を通過させることは、前記反射放射ビームに対応する前記イメージ内の１つ以上の空間周波数成分をフィルタリングすることを含む、請求項１０に記載の方法。
  13. 前記１つ以上の空間周波数成分をフィルタリングすることは、前記マスクの前記ターゲット部分によって生成される所定の回折パターンに基づいて１つ以上の空間周波数成分をフィルタリングすることを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記イメージを検出することは、前記マスク上の１つ以上のマスク欠陥を検出することを含む、請求項１０に記載の方法。
  15. リソグラフィシステムであって、
    第１放射ビームを調整するように構成された第１照明システムと、
    前記第１放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成するように構成されたパターニングデバイスを支持するように構成されたサポートと、
    基板を保持するように構成された基板テーブルと、
    前記パターン付き放射ビームを前記基板上に合焦させるように構成された投影システムと、
    ホログラフィックマスク検査システムと
    を含み、前記ホログラフィックマスク検査システムは、
    第２放射ビームで前記パターニングデバイスのターゲット部分上を照明するように構成された第２照明源と、
    光学システムの瞳面に配置された空間フィルタであって、前記空間フィルタは、前記パターニングデバイスの前記ターゲット部分から反射放射ビームの少なくとも一部を受け、前記光学システムは、前記反射放射ビームの前記一部を参照放射ビームと組み合わせて組み合わせ放射ビームを生成する、空間フィルタと、
    前記組み合わせ放射ビームに対応するイメージを検出するように構成されたイメージセンサとを含む、リソグラフィシステム。
  16. 前記ホログラフィックマスク検査システムは、ミラーをさらに含み、前記ミラーは、前記第２照明源からの前記第２放射ビームを前記パターニングデバイスの前記ターゲット部分上に反射させるように構成されている、請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
  17. 前記空間フィルタは、前記反射放射ビームに対応する前記イメージにおける１つ以上の空間周波数成分をフィルタリングするように構成されている、請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
  18. 前記空間フィルタは、前記パターニングデバイスの前記ターゲット部分によって生成される所定の回折パターンに基づくフィルタパターンを含む、請求項１７に記載のリソグラフィシステム。
  19. 前記光学システムは、
    前記空間フィルタが前記反射放射ビームの前記一部を受ける前に前記反射放射ビームの前記一部を受けるように構成された対物レンズと、
    前記空間フィルタからの前記反射放射ビームの前記一部を前記参照放射ビームと組み合わせて前記組み合わせ放射ビームを生成するように構成されたビームコンバイナであって、前記空間フィルタは、前記対物レンズと前記ビームコンバイナとの間に位置決めされている、ビームコンバイナと、
    前記組み合わせ放射ビームを受け、かつ前記組み合わせ放射ビームを前記イメージセンサの一部上に誘導するように構成されたチューブレンズと
    を含む、請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
  20. 前記光学システムは、
    前記第２照明源からの前記第２放射ビームを前記パターニングデバイスの前記ターゲット部分上に反射させるように構成されたミラーと、
    前記第２放射ビームを前記ミラーに向かって誘導し、かつ前記第２放射ビームに基づいて前記参照放射ビームを生成するように構成されたビームスプリッタと、
    前記空間フィルタが前記反射放射ビームの前記一部を受ける前に前記反射放射ビームの前記一部を受けるように構成された対物レンズと、
    前記空間フィルタからの前記反射放射ビームの前記一部を受けるように構成されたチューブレンズであって、前記空間フィルタは、前記対物レンズと前記チューブレンズとの間に位置決めされる、チューブレンズと、
    前記チューブレンズからの前記反射放射ビームの前記一部を前記参照放射ビームと組み合わせて前記組み合わせ放射ビームを生成するように構成されたビームコンバイナと
    を含む、請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
  21. 前記光学システムは、
    前記第２放射ビームおよび前記反射放射ビームの前記一部を受けるように構成された対物レンズと、
    前記参照放射ビームを受けるように構成された参照ミラーと、
    前記放射ビームを前記対物レンズおよび前記参照ミラーに向かって誘導し、かつ前記反射放射ビームの前記一部を前記参照ミラーからの前記参照放射ビームの反射と組み合わせて前記組み合わせ放射ビームを生成するように構成されたビームスプリッタおよびコンバイナと、
    前記組み合わせ放射ビームを受けるリレーレンズと、
    前記リレーレンズから前記組み合わせ放射ビームを受け、かつ前記組み合わせ放射ビームを前記イメージセンサの一部に誘導するように構成されたチューブレンズであって、前記空間フィルタは、前記リレーレンズと前記チューブレンズとの間に位置決めされている、チューブレンズと
    を含む、請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
  22. 前記イメージセンサは、センサアレイを有するシリコン電荷結合素子を含む、請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
  23. 前記イメージは、前記マスク上の１つ以上のマスク欠陥に対応する情報を含む、請求項１５に記載のリソグラフィシステム。
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