JP2014235365A - Focus control method and optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォーカス制御方法、及び光学装置に関する。 The present invention relates to a focus control method and an optical apparatus.
半導体の微細化を担うリソグラフィ技術に関しては、現在、露光波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを露光光源としたＡｒＦリソグラフィが量産適用されている。また、露光装置の対物レンズとウエハとの間を水で満たして、解像度を高める液浸技術（ＡｒＦ液浸リソグラフィと呼ばれる。）も量産に利用され始めている。さらに一層の微細化を実現するために、露光波長１３．５ｎｍのＥＵＶＬ（Extremely Ultraviolet Lithography）の実用化に向けて様々な技術開発が行われている。 With regard to lithography technology for miniaturization of semiconductors, ArF lithography using an ArF excimer laser with an exposure wavelength of 193 nm as an exposure light source is currently being mass-produced. In addition, an immersion technique (called ArF immersion lithography) that fills the space between the objective lens of the exposure apparatus and the wafer with water to increase the resolution has begun to be used for mass production. In order to realize further miniaturization, various technical developments have been made for practical use of EUVL (Extremely Ultraviolet Lithography) with an exposure wavelength of 13.5 nm.
ＥＵＶマスクの構造に関しては、図１８に示したように、低熱膨張性ガラスから成る基板５０の上に、ＥＵＶ光を反射させるための多層膜５１が付けられている。多層膜５１は、通常、モリブデンとシリコンを交互に数十層積み重ねた構造になっており、これによって波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を垂直入射で約６５％も反射させることができる。この多層膜５１の上にＥＵＶ光を吸収する吸収体５３が付けられ、ブランクスができる。ただし吸収体５３と多層膜５１の間には保護膜（バッファレイヤー、及びキャッピングレイヤーと呼ばれる膜）５２が付けられる。実際に露光に使うためにレジストにパターン形成させることで、パターン付きＥＵＶマスクが完成する。本発明では、基板、ブランクス、及びパターン付きＥＵＶマスクの全ての検査装置を対象としたものであるため、これらを特に区別しない場合は、単にＥＵＶマスクと呼ぶものとする。 As for the structure of the EUV mask, as shown in FIG. 18, a multilayer film 51 for reflecting EUV light is attached on a substrate 50 made of low thermal expansion glass. The multilayer film 51 usually has a structure in which several tens of layers of molybdenum and silicon are alternately stacked, so that EUV light having a wavelength of 13.5 nm can be reflected by about 65% at normal incidence. An absorber 53 that absorbs EUV light is attached on the multilayer film 51 to form blanks. However, a protective film (a film called a buffer layer and a capping layer) 52 is attached between the absorber 53 and the multilayer film 51. A patterned EUV mask is completed by patterning a resist for actual use in exposure. In the present invention, all inspection apparatuses for substrates, blanks, and patterned EUV masks are targeted. Therefore, when these are not particularly distinguished, they are simply referred to as EUV masks.
ＥＵＶマスクにおける特に基板やブランクスにおいて許容できない欠陥の最小の大きさと深さは、従来のＡｒＦマスクの場合に比べると極めて小さくなっている。このことから、欠陥の検出が難しくなっている。そこで、検査光源にＥＵＶ光、すなわち波長１３．５ｎｍの露光光と同じ波長の照明光によって検査することで、波長の１／１０程度の微小な凹凸欠陥も検出できるとされている。露光光と同じ波長で検査することをアクティニック（Actinic）検査と呼ばれており、特にＥＵＶマスクでは、アクティニック検査が不可欠になっている。 The minimum size and depth of unacceptable defects in EUV masks, especially in substrates and blanks, are very small compared to conventional ArF masks. This makes it difficult to detect defects. In view of this, it is supposed that a minute uneven defect having a wavelength of about 1/10 can be detected by inspecting the inspection light source with EUV light, that is, illumination light having the same wavelength as exposure light having a wavelength of 13.5 nm. Inspecting at the same wavelength as the exposure light is called actinic inspection, and in particular for an EUV mask, actinic inspection is indispensable.
なお、ＥＵＶマスクのブランク（以下、単にブランクと呼ぶ。）を対象としたアクティニックブランクス検査装置（Actinic Mask Blank Inspection Systemであり、以下、ＡＢＩ装置と略す。）に関しては、例えば、下記非特許文献１において示されているように、Ｓｅｌｅｔｅで開発が進められてきた。これによると、シュバルツシルト光学系と呼ばれる拡大光学系を用いて、マスクブランク上を約２６倍に拡大して観察することで、位相欠陥を検出するものである。なお、アクティニック検査とは、露光波長と同じ波長の光で検査することを意味する。 As for an actinic blank inspection system (hereinafter referred to as an ABI apparatus) for an EUV mask blank (hereinafter simply referred to as a blank), for example, the following non-patent document As shown in 1, development has been underway at Selecte. According to this, a phase defect is detected by magnifying the mask blank by about 26 times using a magnifying optical system called a Schwarzschild optical system. In addition, an actinic test | inspection means test | inspecting with the light of the same wavelength as exposure wavelength.
一方、前記ＡＢＩ装置では拡大率が約２６倍と低いため、欠陥座標のみが判る程度で、詳細な欠陥形状は判らない。そこで、前記シュバルツシルト光学系にさらに凹面鏡からなる拡大光学系を直列に並べて１０００倍前後もの高い倍率の拡大率を有する光学系を搭載することで、欠陥形状を把握できる装置が開発されている。これに関しては、特許文献１において説明されている。 On the other hand, in the ABI apparatus, since the enlargement ratio is as low as about 26 times, the detailed defect shape cannot be determined to the extent that only the defect coordinates are known. In view of this, an apparatus capable of grasping the defect shape has been developed by mounting an optical system having a magnification as high as about 1000 times on the Schwarzschild optical system and further including a magnifying optical system composed of concave mirrors arranged in series. This is described in Patent Document 1.
前記に示したような高倍率な拡大光学系を利用する場合、焦点深度が浅くなるため、フォーカス制御が難しくなることが問題であった。ＥＵＶのアクティニックでは、波長１３．５ｎｍの短波長の光を用いるが、焦点深度は波長に比例することから、波長１９３ｎｍである従来の光リソグラフィに比べて、焦点深度が大幅に浅くなるため、フォーカス制御が難しくなるという課題があった。 When using a magnifying optical system with a high magnification as described above, the depth of focus becomes shallow, which makes it difficult to control the focus. EUV actinic uses light with a short wavelength of 13.5 nm, but since the depth of focus is proportional to the wavelength, the depth of focus is significantly shallower than conventional optical lithography with a wavelength of 193 nm. There was a problem that focus control became difficult.
高精度なフォーカスを可能とするフォーカス制御方法、及び光学装置を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a focus control method and an optical device that enable high-precision focusing.
本発明の一態様に係るフォーカス制御方法は、照明光を出射する光源と、試料からの光を非テレセントリックな拡大光学系を介して検出する検出器とを、備えた光学装置におけるフォーカス制御方法であって、前記光源からの光によって、サイズが既知のフォーカス用パターンを照明し、前記検出器が、非テレセントリックな拡大光学系を介して、前記フォーカス用パターンからの光を検出することで、前記フォーカス用パターンを撮像し、前記検出器で撮像された前記フォーカス用パターンの大きさから、フォーカスを調整するものである。これにより、高精度なフォーカスを行うことができる。 A focus control method according to an aspect of the present invention is a focus control method in an optical device including a light source that emits illumination light and a detector that detects light from a sample via a non-telecentric magnifying optical system. The light from the light source illuminates a focus pattern having a known size, and the detector detects the light from the focus pattern through a non-telecentric magnifying optical system. The focus pattern is imaged, and the focus is adjusted from the size of the focus pattern captured by the detector. Thereby, highly accurate focusing can be performed.
上記のフォーカス制御方法において、前記試料が、ＥＵＶ露光用の基板、ブランク、又はパターン付きマスクであり、前記照明光がＥＵＶ露光の波長と同じ波長であってもよい。これにより、アクティニックマスク検査を行うことができ、ＥＵＶ露光の生産性を向上することができる。 In the focus control method, the sample may be a substrate for EUV exposure, a blank, or a mask with a pattern, and the illumination light may have the same wavelength as that of EUV exposure. Thereby, an actinic mask inspection can be performed and the productivity of EUV exposure can be improved.
上記のフォーカス制御方法において、前記非テレセントリックな拡大光学系がシュバルツシルト光学系を含んでいてもよい。これにより、シュバルツシルト光学系を含む光学装置を、精度よくフォーカスすることができる。 In the focus control method, the non-telecentric magnifying optical system may include a Schwarzschild optical system. Thereby, the optical device including the Schwarzschild optical system can be accurately focused.
上記のフォーカス制御方法において、前記非テレセントリックな拡大光学系が、シュバルツシルト光学系、及び前記シュバルツシルト光学系に直列に並べられた、凹面鏡を含む拡大光学系を備えていてもよい。これにより、シュバルツシルト光学系を含む光学装置を、精度よくフォーカスすることができる。 In the focus control method, the non-telecentric magnifying optical system may include a Schwarzschild optical system and a magnifying optical system including a concave mirror arranged in series with the Schwarzschild optical system. Thereby, the optical device including the Schwarzschild optical system can be accurately focused.
上記のフォーカス制御方法において、前記フォーカス用パターンが矩形パターンに設けられ、前記矩形状のフォーカス用パターンの対向する２つのエッジの間隔に基づいて、前記フォーカス用パターンの大きさを測定するようにしてもよい。これにより、フォーカス用パターンの大きさを精度良く測定することができ、高精度のフォーカスが可能となる。 In the focus control method, the focus pattern is provided in a rectangular pattern, and the size of the focus pattern is measured based on an interval between two opposing edges of the rectangular focus pattern. Also good. As a result, the size of the focus pattern can be measured with high accuracy, and high-precision focus can be achieved.
上記のフォーカス制御方法において、前記フォーカス用パターンが、所定の間隔を隔てて配置された２本のラインパターンを有しており、前記検出器での検出結果に基づいて、前記２本のラインパターンの間隔に基づいて、フォーカス用パターンの大きさを測定するようにしてもよい。これにより、フォーカス用パターンの大きさを精度良く測定することができ、高精度のフォーカスが可能となる。 In the focus control method, the focus pattern has two line patterns arranged at a predetermined interval, and the two line patterns are based on a detection result of the detector. The size of the focus pattern may be measured based on the interval. As a result, the size of the focus pattern can be measured with high accuracy, and high-precision focus can be achieved.
上記のフォーカス制御方法において、前記ラインパターンが３本以上設けられ、２本の前記ラインパターンからなるラインパターン対の間隔を複数求めて、平均化することで、前記フォーカス用パターンの大きさを測定するようにしてもよい。これにより、フォーカス用パターンの大きさを精度良く測定することができ、高精度のフォーカスが可能となる。
上記のフォーカス制御方法において、フォーカス位置を変えて、前記フォーカス用パターンの大きさを測定することで、前記フォーカス位置と前記フォーカス用パターンの大きさとの関係を測定し、前記フォーカス位置と前記フォーカス用パターンの大きさとの関係から、前記フォーカス用パターンの大きさが前記既知のサイズとなっているフォーカス位置をジャストフォーカス位置として求めるようにしてもよい。これにより、より適切にフォーカス調整することができる。
上記のフォーカス制御方法において、前記検出器で撮像された画像に含まれる複数の画素列のデータから投影プロファイルを測定し、前記投影プロファイルに現れるピーク位置に基づいて、前記フォーカス用パターンの大きさを測定するようにしてもよい。これにより、より適切にフォーカス調整することができる。
In the above-described focus control method, three or more line patterns are provided, and the size of the focus pattern is measured by calculating and averaging a plurality of line pattern pairs composed of the two line patterns. You may make it do. As a result, the size of the focus pattern can be measured with high accuracy, and high-precision focus can be achieved.
In the focus control method described above, the relationship between the focus position and the size of the focus pattern is measured by changing the focus position and measuring the size of the focus pattern, and the focus position and the focus pattern are measured. From the relationship with the pattern size, the focus position where the size of the focus pattern is the known size may be obtained as the just focus position. Thereby, the focus can be adjusted more appropriately.
In the focus control method, a projection profile is measured from data of a plurality of pixel rows included in an image captured by the detector, and the size of the focus pattern is determined based on a peak position appearing in the projection profile. You may make it measure. Thereby, the focus can be adjusted more appropriately.
上記のフォーカス制御方法において、前記試料が、基板と、前記基板上に設けられ、前記照明光を反射する多層膜と、を備え、前記フォーカス用パターンとなる位置には、前記基板に掘り込みが設けられ、前記多層膜が前記掘り込みを覆っていてもよい。これにより、精度よくフォーカス用パターンを形成することができ、高精度のフォーカスが可能となる。 In the focus control method, the sample includes a substrate and a multilayer film provided on the substrate and reflecting the illumination light, and the substrate is dug at a position where the focus pattern is formed. It is provided and the multilayer film may cover the digging. As a result, a focus pattern can be formed with high accuracy, and high-precision focus is possible.
上記のフォーカス制御方法において、前記試料が、基板と、前記基板上に設けられ、前記照明光を反射する多層膜と、を備え、前記フォーカス用パターンとなる位置には、前記多層膜に掘り込みが形成されていてもよい。これにより、精度よくフォーカス用パターンを形成することができ、高精度のフォーカスが可能となる。 In the focus control method, the sample includes a substrate and a multilayer film provided on the substrate and reflecting the illumination light, and is digged into the multilayer film at a position to be the focus pattern. May be formed. As a result, a focus pattern can be formed with high accuracy, and high-precision focus is possible.
本発明の一態様にかかる光学装置は、試料に設けられた、サイズが既知のフォーカス用パターンを照明する光源と、前記試料で反射した反射光を検出して、前記試料を撮像する検出器と、前記試料で反射した反射光を前記検出器まで導く非テレセントリックな拡大光学系と、前記検出器で撮像された前記フォーカス用パターンの大きさに基づいて、フォーカスを調整する処理部と、を備えたものである。これにより、高精度なフォーカスを行うことができる。 An optical device according to one aspect of the present invention includes a light source that illuminates a focus pattern of a known size provided on a sample, a detector that detects reflected light reflected by the sample, and images the sample. A non-telecentric magnifying optical system that guides the reflected light reflected by the sample to the detector, and a processing unit that adjusts the focus based on the size of the focus pattern imaged by the detector. It is a thing. Thereby, highly accurate focusing can be performed.
上記の光学装置において、前記試料が、ＥＵＶ露光用の基板、ブランク、又はパターン付きマスクであり、前記光源からの照明光がＥＵＶ露光の波長と同じ波長であってもよい。これにより、アクティニックマスク検査を行うことができ、ＥＵＶ露光の生産性を向上することができる。 In the above optical apparatus, the sample may be a substrate for EUV exposure, a blank, or a mask with a pattern, and illumination light from the light source may have the same wavelength as that of EUV exposure. Thereby, an actinic mask inspection can be performed and the productivity of EUV exposure can be improved.
上記の光学装置において、非テレセントリックな拡大光学系がシュバルツシルト光学系を含んでいてもよい。これにより、シュバルツシルト光学系を含む光学装置を、精度よくフォーカスすることができる。 In the above optical apparatus, the non-telecentric magnifying optical system may include a Schwarzschild optical system. Thereby, the optical device including the Schwarzschild optical system can be accurately focused.
上記の光学装置において、前記非テレセントリックな拡大光学系が、シュバルツシルト光学系、及び前記シュバルツシルト光学系に直列に並べられた、凹面鏡を含む拡大光学系を備えていてもよい。これにより、シュバルツシルト光学系を含む光学装置を、精度よくフォーカスすることができる。 In the above optical apparatus, the non-telecentric magnifying optical system may include a Schwarzschild optical system and a magnifying optical system including a concave mirror arranged in series in the Schwarzschild optical system. Thereby, the optical device including the Schwarzschild optical system can be accurately focused.
本発明によれば、高精度なフォーカスを可能とするフォーカス制御方法、及び光学装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a focus control method and an optical device that enable highly accurate focusing.
前記課題を解決するために、本発明の手法では、ＥＵＶマスクに予め設けられたフォーカス用パターンを、非テレセントリックな拡大光学系を用いて観察して、フォーカス用パターンの大きさからフォーカスを制御している。 In order to solve the above-described problem, the method of the present invention controls the focus from the size of the focus pattern by observing a focus pattern provided in advance on the EUV mask using a non-telecentric magnifying optical system. ing.
非テレセントリックな拡大光学系としては、例えば、シュバルツシルト光学系、あるいは特許文献１に示されたようなシュバルツシルト光学系と凹面鏡とを直列に並べた拡大光学系が挙げられる。非テレセントリックな拡大光学系では、フォーカスがずれると、投影像はぼけるだけでなく、拡大率が変化する。そこでマスク上に平行な２本のラインが存在する場合、フォーカスがずれると、拡大投影される２本のラインの間隔は変化することになる。従って、予めマスク上の２本のラインの間隔が判っていれば、ジャストフォーカス時において拡大投影された２本のラインの正確な間隔は算出される。このため、観察される２本のラインの間隔が算出値と異なる場合はフォーカスが合っていないと判断できる。２本のライン間隔が大きいか小さいかで、ジャストフォーカス面がマスク面に対して、どの程度上側か、あるいは下側かを定量的に把握することができる。 Examples of the non-telecentric magnifying optical system include a Schwarzschild optical system or a magnifying optical system in which a Schwarzschild optical system and a concave mirror are arranged in series as disclosed in Patent Document 1. In a non-telecentric magnifying optical system, when the focus is deviated, the projected image is not only blurred, but also the magnifying rate changes. Therefore, when there are two parallel lines on the mask, the distance between the two lines to be enlarged and projected changes when the focus is shifted. Therefore, if the interval between the two lines on the mask is known in advance, the exact interval between the two lines enlarged and projected at the time of just focus is calculated. For this reason, when the interval between the two lines to be observed is different from the calculated value, it can be determined that the focus is not achieved. Whether the distance between the two lines is large or small can quantitatively grasp how much the just focus surface is above or below the mask surface.
なお、以上に説明したように、本発明では拡大光学系が非テレセントリックであることを利用した方法である。一般にＥＵＶマスクではなく、光マスクを対象とした検査装置の拡大光学系はテレセントリック光学系を用いている。すなわち、ＥＵＶマスクではないフォトマスクの検査装置、すなわち、レンズなどの透過型の光学素子を用いた検査装置では、テレセントリック光学系を用いている。テレセントリック光学系を用いた光学系では、本発明の方法を適用することは困難である。 As described above, the present invention is a method utilizing the fact that the magnifying optical system is non-telecentric. In general, a telecentric optical system is used as the magnifying optical system of an inspection apparatus for an optical mask, not an EUV mask. That is, a photomask inspection apparatus that is not an EUV mask, that is, an inspection apparatus using a transmissive optical element such as a lens uses a telecentric optical system. In an optical system using a telecentric optical system, it is difficult to apply the method of the present invention.
以下、図１〜図４を用いて、非テレセントリック光学系、及びテレセントリック光学系について説明する。図１は、非テレセントリック光学系、図２は、像側テレセントリック光学系、図３は、物体側テレセントリック光学系、図４は両側テレセントリック光学系を示している。図２〜図４に示すように、テレセントリック光学系は、像側テレセントリック、物体側テレセントリック、及び両側テレセントリック（なお、これはアフォーカルと呼ばれる光学系である。）と３通りあり、それぞれ像側、物体側、及び両方において主光線が光軸と平行になることから、その面が光軸方向で多少前後しても拡大率が変化しない特徴を有するからである。 Hereinafter, the non-telecentric optical system and the telecentric optical system will be described with reference to FIGS. 1 shows a non-telecentric optical system, FIG. 2 shows an image-side telecentric optical system, FIG. 3 shows an object-side telecentric optical system, and FIG. 4 shows a double-sided telecentric optical system. As shown in FIGS. 2 to 4, there are three types of telecentric optical systems: image-side telecentric, object-side telecentric, and double-sided telecentric (this is an optical system called afocal). This is because the chief ray is parallel to the optical axis on both the object side and the optical axis, so that the magnification does not change even if the surface of the main ray is slightly changed in the optical axis direction.
一方、本発明では、ＥＵＶのアクティニック検査に必要なＥＵＶ光に対する拡大光学系を対象としたものであるが、ＥＵＶ用光学系ではミラーのみで構成する必要がある。すなわち、レンズなどの透過型の光学素子を用いることができず、ミラーなどの反射型の光学素子のみで光学系を構成する必要がある。しかしながらミラーのみで構成される拡大光学系をテレセントリックで構成することは困難である。これに対して本発明では、図１に示すような、単純な非テレセントリック光学系を利用したものであり、装置として容易に構成できる特長も有する。なお、ミラーのみで構成されるアフォーカル光学系が複雑になることは、上記特許文献２に示されている光学系から容易に想像されることである。 On the other hand, the present invention is intended for a magnifying optical system for EUV light necessary for EUV actinic inspection, but the EUV optical system needs to be configured only with a mirror. That is, a transmissive optical element such as a lens cannot be used, and it is necessary to configure an optical system only with a reflective optical element such as a mirror. However, it is difficult to construct a magnifying optical system composed only of mirrors telecentrically. On the other hand, the present invention uses a simple non-telecentric optical system as shown in FIG. 1 and has an advantage that it can be easily configured as an apparatus. In addition, it is easily imagined from the optical system shown by the said patent document 2 that the afocal optical system comprised only with a mirror becomes complicated.
本発明によると、焦点深度が浅くなる高倍率の拡大光学系に対して、正確なフォーカスを容易に合わせることができる。それによって、欠陥等のシャープな拡大像が得られ、欠陥座標（例えば、欠陥パターンの重心位置）を正確に特定できる。 According to the present invention, it is possible to easily focus accurately on a high-magnification magnifying optical system having a shallow focal depth. Thereby, a sharp enlarged image of a defect or the like is obtained, and the defect coordinates (for example, the center of gravity position of the defect pattern) can be accurately specified.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description shows preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. In the following description, the same reference numerals indicate substantially the same contents.
実施の形態１．
本発明の実施形態１について図５を用いて説明する。図５は、ＥＵＶマスクのブランクスの欠陥を検出することを主目的としたアクティニック検査装置１００の断面構造を示した構成図である。アクティニック検査装置１００は、ＥＵＶ光源１１、多層膜平面鏡１２、ステージ１３、凹面鏡１５ａ、凸面鏡１５ｂ、平面鏡１７、凹面鏡１８、ＴＤＩカメラ１９を備えている。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a configuration diagram showing a cross-sectional structure of an actinic inspection apparatus 100 whose main purpose is to detect a blank defect of an EUV mask. The actinic inspection apparatus 100 includes an EUV light source 11, a multilayer film mirror 12, a stage 13, a concave mirror 15a, a convex mirror 15b, a plane mirror 17, a concave mirror 18, and a TDI camera 19.
ＥＵＶ光源１１は、検査対象であるブランク１４の露光波長と同じ１３．５ｎｍのＥＵＶ光ＥＵＶ１１を発生する。ＥＵＶ光源１１から発生したＥＵＶ光ＥＵＶ１１は、絞られながら進んでおり、多層膜平面鏡１２に当たって下方に反射する。そして、多層膜平面鏡１２で反射したＥＵＶ光ＥＵＶ１２は、ステージ１３上に載せられているブランク１４における微小な検査領域を照明する。ブランク１４は、図１８で示したように、基板５０、多層膜５１、保護膜５２、吸収体５３が積層された構成を備えている。 The EUV light source 11 generates EUV light EUV 11 having a wavelength of 13.5 nm which is the same as the exposure wavelength of the blank 14 to be inspected. The EUV light EUV 11 generated from the EUV light source 11 travels while being narrowed down and strikes the multilayer film mirror 12 and reflects downward. Then, the EUV light EUV 12 reflected by the multilayer film mirror 12 illuminates a minute inspection region in the blank 14 placed on the stage 13. As shown in FIG. 18, the blank 14 has a configuration in which a substrate 50, a multilayer film 51, a protective film 52, and an absorber 53 are stacked.
なお、ブランク１４に入射するＥＵＶ光ＥＵＶ１２の光軸方向をＺ方向として、Ｚ方向と垂直な平面をＸＹ平面とする。そして、ＸＹ平面において、紙面内の横方向をＹ方向とし、紙面と垂直な方向をＸ方向とする。ステージ１３は、ＸＹＺ駆動ステージである。ステージ１３をＸＹ方向に移動することで、ブランク１４の所望の領域を照明することができる。さらに、ステージ１３をＺ方向に移動することにより、フォーカス調整を行うことができる。 The optical axis direction of the EUV light EUV12 incident on the blank 14 is defined as the Z direction, and a plane perpendicular to the Z direction is defined as the XY plane. In the XY plane, the horizontal direction in the drawing is defined as the Y direction, and the direction perpendicular to the drawing is defined as the X direction. The stage 13 is an XYZ drive stage. A desired area of the blank 14 can be illuminated by moving the stage 13 in the XY directions. Furthermore, focus adjustment can be performed by moving the stage 13 in the Z direction.
ＥＵＶ光ＥＵＶ１２によって照明される検査領域は約０．５ｍｍ角である。この微小領域内に欠陥が存在すると、散乱光が発生する。そして、欠陥からの散乱光がシュバルツシルト拡大光学系１５を介して、検出器であるＴＤＩカメラ１９で検出される。以下、散乱光をＴＤＩカメラ１９まで導くためのシュバルツシルト拡大光学系１５について、説明する。シュバルツシルト拡大光学系１５は、穴付き凹面鏡１５ａ、及び凸面鏡１５ｂを備えている。 The inspection area illuminated by the EUV light EUV12 is about 0.5 mm square. When a defect exists in this minute region, scattered light is generated. Then, scattered light from the defect is detected by the TDI camera 19 as a detector via the Schwarzschild expansion optical system 15. Hereinafter, the Schwarzschild magnification optical system 15 for guiding the scattered light to the TDI camera 19 will be described. The Schwarzschild magnifying optical system 15 includes a concave mirror 15a with a hole and a convex mirror 15b.
例えば、ある微小な欠陥から発生する散乱光Ｓ１１ａ、Ｓ１２ａは、多層膜平面鏡１２の外側を通って、穴付き凹面鏡１５ａに入射する。中央部に穴が設けられている穴付き凹面鏡１５ａは、散乱光Ｓ１１ａ、Ｓ１２ａを凸面鏡１５ｂの方向に反射する。凸面鏡１５ｂで反射した散乱光Ｓ１１ｂ、Ｓ１２ｂは穴付き凹面鏡１５ａの穴を通過して、ＴＤＩカメラ１９に到達する。ＴＤＩカメラ１９は、画素がマトリクス状に配列された検出器である。ＴＤＩカメラ１９は、散乱光Ｓ１１ｂ、Ｓ１２ｂを受光して、ブランク１４の検査領域を拡大して撮像する。ＴＤＩカメラ１９で検出された検出信号は、処理装置１６に出力される。処理装置１６はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの情報処理装置であり、検出信号に基づいて、画像処理などを行う。これによって、ブランク１４の表面に存在する欠陥が検出される。このように、本実施の形態では、暗視野照明検査を行っている。 For example, scattered light S11a and S12a generated from a minute defect enters the concave mirror 15a with a hole through the outer side of the multilayer film mirror 12. The holed concave mirror 15a provided with a hole in the center reflects the scattered light S11a and S12a in the direction of the convex mirror 15b. The scattered light S11b and S12b reflected by the convex mirror 15b passes through the hole of the concave mirror 15a with a hole and reaches the TDI camera 19. The TDI camera 19 is a detector in which pixels are arranged in a matrix. The TDI camera 19 receives the scattered light S11b and S12b and enlarges the inspection area of the blank 14 to capture an image. A detection signal detected by the TDI camera 19 is output to the processing device 16. The processing device 16 is an information processing device such as a personal computer (PC), and performs image processing and the like based on the detection signal. Thereby, the defect which exists in the surface of the blank 14 is detected. Thus, in the present embodiment, the dark field illumination inspection is performed.
本実施形態のシュバルツシルト拡大光学系１５は倍率２６倍になっている。このため、０．５ｍｍ角の検査領域は、ＴＤＩカメラ１９上において、約１３ｍｍ角に拡大投影される。ただし、ＴＤＩカメラ１９としては、ここでは１０００×１０００画素のものが用いられている。従って、ブランク１４上で０．５ミクロンがＴＤＩカメラ１９の１画素に相当する。すなわち、０．５ミクロン以下の大きさの欠陥に関しては、欠陥座標しか判らず、欠陥の形状を把握することはできない。 The Schwarzschild magnifying optical system 15 of the present embodiment has a magnification of 26 times. Therefore, the 0.5 mm square inspection area is enlarged and projected to about 13 mm square on the TDI camera 19. However, a 1000 × 1000 pixel camera is used here as the TDI camera 19. Therefore, 0.5 micron on the blank 14 corresponds to one pixel of the TDI camera 19. That is, for a defect having a size of 0.5 microns or less, only the defect coordinates are known, and the shape of the defect cannot be grasped.
そこでアクティニック検査装置１００は、平面鏡１７、及び凹面鏡１８を備えている。平面鏡１７は、凸面鏡１５ｂからＴＤＩカメラ１９の間に、挿脱可能に設けられている。平面鏡１７を光路中から取り除くと、上記のように、シュバルツシルト拡大光学系１５からの散乱光Ｓ１１ｂ、Ｓ１２ｂが直接ＴＤＩカメラ１９で受光される。欠陥検出時には、平面鏡１７を光路中から取り除く。 Therefore, the actinic inspection apparatus 100 includes a plane mirror 17 and a concave mirror 18. The plane mirror 17 is detachably provided between the convex mirror 15b and the TDI camera 19. When the plane mirror 17 is removed from the optical path, the scattered lights S11b and S12b from the Schwarzschild expansion optical system 15 are directly received by the TDI camera 19 as described above. When a defect is detected, the plane mirror 17 is removed from the optical path.
一方、欠陥を観察するレビュー時は、平面鏡１７をＡ１のように回転移動させて光軸内に引き込む。こうすることで、シュバルツシルト拡大光学系１５とＴＤＩカメラ１９まので光路中に平面鏡１７が挿入される。したがって、凸面鏡１５ｂで反射した散乱光Ｓ１１ｂ、Ｓ１１ｂが、平面鏡１７に入射する。平面鏡１７で反射した散乱光Ｓ１１ｃ、Ｓ１２ｃは、凹面鏡１８に入射する。凹面鏡１８で反射した散乱光Ｓ１１ｄ、Ｓ１２ｄは、ＴＤＩカメラ１９に入射する。 On the other hand, at the time of review for observing defects, the plane mirror 17 is rotated and moved into the optical axis as indicated by A1. By doing so, the plane mirror 17 is inserted into the optical path between the Schwarzschild magnifying optical system 15 and the TDI camera 19. Therefore, the scattered lights S11b and S11b reflected by the convex mirror 15b enter the plane mirror 17. The scattered lights S11c and S12c reflected by the plane mirror 17 enter the concave mirror 18. The scattered lights S11d and S12d reflected by the concave mirror 18 enter the TDI camera 19.
これにより、穴付き凹面鏡１５ａ及び凸面鏡１５ｂに、平面鏡１７及び凹面鏡１８を合わせた計４枚のＥＵＶミラーで構成される高倍率の光学系が構成される。つまり凹面鏡１８は約４６倍の拡大光学系として作用し、シュバルツシルト拡大光学系１５の２６倍と合わせて、合計で１２００倍の拡大光学系が形成される。 As a result, a high-magnification optical system constituted by a total of four EUV mirrors in which the concave mirror 15a with holes and the convex mirror 15b are combined with the plane mirror 17 and the concave mirror 18 is configured. In other words, the concave mirror 18 acts as a magnifying optical system of about 46 times, and when combined with 26 times the Schwarzschild magnifying optical system 15, a total magnifying optical system of 1200 times is formed.
この１２００倍の拡大光学系の開口数ＮＡは、シュバルツシルト拡大光学系１５の開口数ＮＡと同じであり、ブランク側で０．２７である。波長λは１３．５ｎｍであることから、焦点深度ＤＯＦは（１）式に示した公式から約０．１μｍになる。 The numerical aperture NA of the 1200 × magnification optical system is the same as the numerical aperture NA of the Schwarzschild magnification optical system 15 and is 0.27 on the blank side. Since the wavelength λ is 13.5 nm, the focal depth DOF is about 0.1 μm from the formula shown in the equation (1).
ＤＯＦ＝ｋ２・λ／ＮＡ２ （ｋ２〜０．５） ・・・（１） DOF = k2 · λ / NA 2 (k2 to 0.5) (1)
従って、正確な投影像を得るには、フォーカス精度としては少なくともＤＯＦ（Depth of Focus）の半分程度、すなわち±０．０２５μｍ以内に収めなければならず、極めて高い精度が要求される。 Therefore, in order to obtain an accurate projection image, the focus accuracy must be at least half of DOF (Depth of Focus), that is, within ± 0.025 μm, and extremely high accuracy is required.
ところで、アクティニックマスク検査装置１００における１２００倍の拡大光学系は、２６倍のシュバルツシルト拡大光学系１５と凹面鏡１８による拡大光学系とを直列に並べた２段の拡大光学系である。この拡大光学系について、凸レンズを用いて説明する。図６は、凸レンズを用いて、シュバルツシルト拡大光学系１５を示した図である。図６は、図５に示した説明図の拡大光学系と等価になる。 By the way, the 1200 × magnification optical system in the actinic mask inspection apparatus 100 is a two-stage magnification optical system in which a 26 × Schwarzschild magnification optical system 15 and a magnification optical system by the concave mirror 18 are arranged in series. This magnifying optical system will be described using a convex lens. FIG. 6 is a diagram showing the Schwarzschild expansion optical system 15 using a convex lens. 6 is equivalent to the magnifying optical system of the explanatory diagram shown in FIG.
シュバルツシルト拡大光学系１５は凸レンズ１５’に相当し、凹面鏡１８は凸レンズ１８’に相当する。凸レンズ１５’、及び凸レンズ１８’は、それぞれ拡大光学系Ｉ、及び拡大光学系ＩＩを形成し、どちらも非テレセントリック光学系である。シュバルツシルト拡大光学系１５である拡大光学系Ｉと、凹面鏡１８を有する拡大光学系ＩＩが直列に並べられている。ブランク１４からＴＤＩカメラ１９までの検出光学系が、非テレセントリックな拡大光学系となる。従って、ブランク１４が上下にずれてフォーカス変動が生じると、拡大光学系Ｉで形成される中間空間像の倍率が変化し、その中間空間像が拡大光学系ＩＩによってＴＤＩカメラ１９上に拡大投影される像の倍率も変化する。 The Schwarzschild magnification optical system 15 corresponds to a convex lens 15 ', and the concave mirror 18 corresponds to a convex lens 18'. The convex lens 15 ′ and the convex lens 18 ′ form a magnifying optical system I and a magnifying optical system II, respectively, and both are non-telecentric optical systems. A magnifying optical system I which is a Schwarzschild magnifying optical system 15 and a magnifying optical system II having a concave mirror 18 are arranged in series. The detection optical system from the blank 14 to the TDI camera 19 is a non-telecentric magnifying optical system. Accordingly, when the blank 14 is shifted up and down to cause focus fluctuation, the magnification of the intermediate space image formed by the magnifying optical system I changes, and the intermediate space image is enlarged and projected onto the TDI camera 19 by the magnifying optical system II. The magnification of the image to be changed also changes.
次にアクティニックマスク検査装置１００でフォーカスを合わせる場合の具体例を図７、及び図８を用いて説明する。図７には、フォーカス合わせパターン（フォーカス用パターン）の一例の形状を示した図である。図７の上側には、フォーカス用パターン５５の上面図（ＸＹ平面図）が示され、下側には断面図（ＸＺ断面図）が示されている。 Next, a specific example in the case of focusing with the actinic mask inspection apparatus 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing an example of the shape of a focus adjustment pattern (focus pattern). A top view (XY plan view) of the focus pattern 55 is shown on the upper side of FIG. 7, and a cross-sectional view (XZ cross-sectional view) is shown on the lower side.
例えば、図７に示されるフォーカス用パターン５５がブランク１４に形成されている。ＥＵＶマスクに用いられる多層膜５１が角錐台の形状に表面から掘られている。上から見た図としては、一辺１μｍの正方形であり、断面形状として、深さ２．５ｎｍに掘られている。フォーカス用パターン５５のエッジ５５ａはテーパ形状となっている。よって、フォーカス用パターン５５の底面は、１辺０．９６μｍの正方形となっている。 For example, the focus pattern 55 shown in FIG. A multilayer film 51 used for the EUV mask is dug from the surface in the shape of a truncated pyramid. As viewed from above, the figure is a square having a side of 1 μm, and the cross-sectional shape is dug to a depth of 2.5 nm. The edge 55a of the focus pattern 55 is tapered. Therefore, the bottom surface of the focus pattern 55 is a square having a side of 0.96 μm.
例えば、図１８に示したブランク１４において、基板５０をエッチング等することで、所定のサイズの掘り込み（ピット）を設ける。そして、掘り込みを覆うように多層膜５１を積層していく。こうすることで、多層膜５１の表面にも凹みが形成される。あるいは、突起（バンプ）によって、フォーカス用パターン５５を形成することも可能である。例えば、基板５０の上にレジストパターンを設けることで、突起（バンプ）を形成する。そして、突起を覆うように多層膜５１を形成する。これにより、多層膜５１の表面にも突起が形成される。このように、基板５０にピット又はバンプを形成して、このピット又はバンプを覆うように多層膜５１を形成する。これにより、サイズが既知のフォーカス用パターンを容易に形成することができる。もちろん、ピット又は、バンプは、多層膜５１に直接形成してもよい。 For example, in the blank 14 shown in FIG. 18, the substrate 50 is etched to provide a predetermined size of digging (pits). Then, the multilayer film 51 is laminated so as to cover the digging. By doing so, a recess is also formed on the surface of the multilayer film 51. Alternatively, the focus pattern 55 can be formed by protrusions (bumps). For example, a protrusion (bump) is formed by providing a resist pattern on the substrate 50. Then, a multilayer film 51 is formed so as to cover the protrusions. Thereby, protrusions are also formed on the surface of the multilayer film 51. In this manner, pits or bumps are formed on the substrate 50, and the multilayer film 51 is formed so as to cover the pits or bumps. Thereby, it is possible to easily form a focus pattern having a known size. Of course, the pits or bumps may be formed directly on the multilayer film 51.
１２００倍の拡大率を有するアクティニックマスク検査装置１００の拡大光学系で得られるフォーカス用パターン５５の投影像をシミュレーションした結果を図８に示す。図８では、マスク面を光軸（Ｚ軸）に平行に前後させてフォーカスを変化した際の投影像を示してある。ここでは、ジャストフォーカスの位置をΔＺ＝０．０とし、Ｚ方向に０．２μｍ刻みで、±１μｍまでずらしている。なお、図８では、ΔＺの値が大きくなるほど、ブランク１４を下げる方向に移動している。すなわち、ΔＺ＝１．０のとき、ブランク１４とＴＤＩカメラ１９が最も離れており、ΔＺ＝−１．０の時、ブランク１４とＴＤＩカメラ１９が最も近くなっている。 FIG. 8 shows the result of simulating the projected image of the focus pattern 55 obtained by the magnifying optical system of the actinic mask inspection apparatus 100 having a magnification of 1200 times. FIG. 8 shows a projected image when the focus is changed by moving the mask surface back and forth in parallel with the optical axis (Z-axis). Here, the position of the just focus is set to ΔZ = 0.0 and is shifted to ± 1 μm in 0.2 μm increments in the Z direction. In FIG. 8, the blank 14 is moved in the lowering direction as the value of ΔZ increases. That is, when ΔZ = 1.0, the blank 14 and the TDI camera 19 are farthest away, and when ΔZ = −1.0, the blank 14 and the TDI camera 19 are closest.
図８から明らかなように、ジャストフォーカス時（ΔＺ＝０）のみ正方形の鮮明なパターンが投影される。一方、フォーカスがずれるとパターンを形成する線がぼけていくだけでなく、正方形の大きさが変化していくことが判る。例えば、ΔＺの値が大きくなるほど、対向する２辺の間隔が広くなっていき、ΔＺの値が小さくなるほど、対向する２辺の間隔が狭くなっていく。従って、正方形の向かい合う２辺の間隔を投影像から読み取ることで、マスク面がジャストフォーカス面からどの程度離れているかを定量的に知ることができる。 As can be seen from FIG. 8, a clear square pattern is projected only during just focus (ΔZ = 0). On the other hand, when the focus shifts, not only the lines forming the pattern are blurred, but also the size of the square changes. For example, as the value of ΔZ increases, the interval between the two opposing sides increases, and as the value of ΔZ decreases, the interval between the two opposing sides decreases. Therefore, it is possible to quantitatively know how far the mask surface is from the just focus surface by reading the distance between two opposite sides of the square from the projected image.
既知のサイズを備えたフォーカス用パターン５５をブランク１４に形成しておく。例えば、図７に示したような矩形状のフォーカス用パターン５５をブランク１４に形成する。ここで、フォーカス用パターン５５の対向する２つのエッジ５５ａの間隔も既知となっている。処理装置１６は、例えば、２本のエッジ５５ａの間隔を基準サイズとして予めメモリ等に記憶しておく。そして、ＴＤＩカメラ１９が拡大して撮像した画像に基づいて、処理装置１６は、対向する平行な２つのエッジ５５ａを測定する。すなわち、ＴＤＩカメラ１９からの検出信号に基づいて、処理装置１６が、２つのエッジ５５ａの間隔を算出する。そして、処理装置１６が、メモリに記憶された基準サイズと、算出した間隔を比較する。処理装置１６は、この比較結果に基づいて、どの程度のフォーカスずれが発生しているかを算出する。そして、処理装置１６は、ステージ１３をＺ方向に駆動することで、フォーカス調整を行うことができる。フォーカスずれ量だけステージ１３をＺ方向に移動させることで、ジャストフォーカス位置での検査が可能となる。これにより、精度の高い検査が可能になる。あるいは、ＴＤＩカメラ１９をＺ方向に駆動することで、フォーカス調整を行ってもよい。 A focus pattern 55 having a known size is formed on the blank 14 in advance. For example, a rectangular focus pattern 55 as shown in FIG. Here, the distance between two opposing edges 55a of the focus pattern 55 is also known. For example, the processing device 16 stores the interval between the two edges 55a in a memory or the like in advance as a reference size. And based on the image which the TDI camera 19 expanded and imaged, the processing apparatus 16 measures the two parallel parallel edges 55a. That is, based on the detection signal from the TDI camera 19, the processing device 16 calculates the interval between the two edges 55a. Then, the processing device 16 compares the calculated size with the reference size stored in the memory. The processing device 16 calculates how much focus deviation has occurred based on the comparison result. Then, the processing device 16 can perform focus adjustment by driving the stage 13 in the Z direction. By moving the stage 13 in the Z direction by the amount of defocus, it is possible to inspect at the just focus position. Thereby, a highly accurate inspection becomes possible. Alternatively, focus adjustment may be performed by driving the TDI camera 19 in the Z direction.
このように、本実施の形態では、非テレセントリックな拡大光学系を介して、ＴＤＩカメラ１９がフォーカス用パターン５５を撮像する。そして、処理装置１６が、撮像結果に基づいて、フォーカス用パターン５５の大きさを測定する。処理装置１６が、フォーカス用パターンの撮像サイズに応じて、フォーカス調整を行う。すなわち、処理装置１６がフォーカス用パターン５５の撮像サイズを、予め設定された基準サイズと比較して、基準サイズからのずれによって、フォーカス調整を行う。こうすることで、フォーカスずれによるコントラストの違いが不十分な場合でもあって、フォーカス調整を容易に行うことができる。 Thus, in the present embodiment, the TDI camera 19 images the focus pattern 55 via the non-telecentric magnifying optical system. Then, the processing device 16 measures the size of the focus pattern 55 based on the imaging result. The processing device 16 performs focus adjustment according to the imaging size of the focus pattern. That is, the processing device 16 compares the imaging size of the focus pattern 55 with a preset reference size, and performs focus adjustment based on a deviation from the reference size. By doing so, the focus adjustment can be easily performed even when the difference in contrast due to the focus shift is insufficient.
なお、図６では、フォーカス用パターン５５を矩形状パターンとしたが、フォーカス用パターン５５のサイズや大きさは時に限定されるものでない。フォーカス用パターン５５は、ＴＤＩカメラ１９で撮像される検査領域に含まれる形状、大きさであれば、特に限定されるものではない。複数のフォーカス用パターン５５を形成して、その間隔を測定してもよい。あるいは、１つのフォーカス用パターン５５を形成して、そのエッジの間隔を測定してもよい。なお、フォーカス用パターン５５は、ＥＵＶマスクを用いた露光に用いられない端部に形成しておくことが好ましい。 In FIG. 6, the focus pattern 55 is a rectangular pattern, but the size and size of the focus pattern 55 are not limited at times. The focus pattern 55 is not particularly limited as long as it has a shape and size included in the inspection area imaged by the TDI camera 19. A plurality of focus patterns 55 may be formed and the intervals may be measured. Alternatively, one focus pattern 55 may be formed and the interval between the edges may be measured. The focus pattern 55 is preferably formed at an end portion that is not used for exposure using an EUV mask.
実施の形態２．
実施の形態２に係る検査装置について、図９を用いて説明する。図９は、パターン付きＥＵＶマスクの欠陥検出を目的としたアクティニックマスク検査装置２００の断面構造を示した構成図である。実施の形態１では、アクティニックマスク検査装置１００が暗視野照明であったが、本実施の形態では、アクティニックマスク検査装置２００が明視野照明となっている。なお、実施の形態１と同様の内容については、適宜説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
An inspection apparatus according to Embodiment 2 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a configuration diagram showing a cross-sectional structure of an actinic mask inspection apparatus 200 for the purpose of detecting defects in a patterned EUV mask. In the first embodiment, the actinic mask inspection apparatus 100 is dark field illumination, but in this embodiment, the actinic mask inspection apparatus 200 is bright field illumination. In addition, about the content similar to Embodiment 1, description is abbreviate | omitted suitably.
ＥＵＶ光源２１は、検査対象であるパターン付きＥＵＶマスク２４の露光波長と同じ１３．５ｎｍのＥＵＶ光ＥＵＶ２１を発生する。ＥＵＶ光源２１から発生したＥＵＶ光ＥＵＶ２１は、絞られながら進んでおり、多層膜平面鏡２２に当たって斜め下方に反射する。そして、多層膜平面鏡２２で反射したＥＵＶ光ＥＵＶ２２は、ステージ２３上に載せられているパターン付きＥＵＶマスク２４における微小な検査領域を照明する。 The EUV light source 21 generates EUV light EUV 21 having a wavelength of 13.5 nm which is the same as the exposure wavelength of the patterned EUV mask 24 to be inspected. The EUV light EUV21 generated from the EUV light source 21 travels while being narrowed down, and strikes the multilayer film mirror 22 and reflects obliquely downward. Then, the EUV light EUV 22 reflected by the multilayer film mirror 22 illuminates a minute inspection region in the patterned EUV mask 24 placed on the stage 23.
これにより、ＥＵＶ光ＥＵＶ２１が、ステージ２３上に載せられているパターン付きＥＵＶマスク２４における直径１００μｍ程度の検査領域を照明する。検査領域から反射していく散乱光Ｓ２１ａ、Ｓ２２ａは、シュバルツシルト拡大光学系２５を構成する凹面鏡２５ａで反射して、凸面鏡２５ｂに入射する。凸面鏡２５ｂは、散乱光Ｓ２１ｂ、２２ｂを、ＴＤＩカメラ２９に向けて反射する。ＴＤＩカメラ２９は、散乱光Ｓ２１ｂ、２２ｂを検出する。これにより、ＴＤＩカメラ２９がパターン付きＥＵＶマスク２４の検査領域を撮像する。ＴＤＩカメラ２９で検出された検出信号は、処理装置２６に出力される。処理装置２６はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの情報処理装置であり、検出信号に基づいて、画像処理などを行う。これによって、パターン付きＥＵＶマスク２４の表面に存在する欠陥が検出される。 As a result, the EUV light EUV 21 illuminates an inspection region having a diameter of about 100 μm in the patterned EUV mask 24 placed on the stage 23. The scattered light S21a and S22a reflected from the inspection region is reflected by the concave mirror 25a constituting the Schwarzschild magnified optical system 25 and is incident on the convex mirror 25b. The convex mirror 25 b reflects the scattered light S 21 b and 22 b toward the TDI camera 29. The TDI camera 29 detects the scattered lights S21b and 22b. Thereby, the TDI camera 29 images the inspection area of the patterned EUV mask 24. A detection signal detected by the TDI camera 29 is output to the processing device 26. The processing device 26 is an information processing device such as a personal computer (PC), and performs image processing and the like based on the detection signal. Thereby, defects existing on the surface of the patterned EUV mask 24 are detected.
本実施例で用いられるシュバルツシルト拡大光学系２５では、拡大率が３００倍になっている。そのため、シュバルツシルト拡大光学系２５の位置は、図４に示されたアクティニックマスク検査装置１００のシュバルツシルト拡大光学系１５に比べて、マスク側に近づいている。その結果、マスク面に照明光を照射するための多層膜平面鏡２２をシュバルツシルト拡大光学系２５の下には配置できず、図示されているようにシュバルツシルト拡大光学系２５の上側に配置している。従って、シュバルツシルト拡大光学系２５は、照明光が通過できるように、半円形状のようになっており、明視野照明になっている。したがって、多層膜平面鏡２２が検査領域の真上ではなく、斜め上に配置されている。 In the Schwarzschild enlargement optical system 25 used in this embodiment, the enlargement ratio is 300 times. Therefore, the position of the Schwarzschild enlarging optical system 25 is closer to the mask side than the Schwarzschild enlarging optical system 15 of the actinic mask inspection apparatus 100 shown in FIG. As a result, the multilayer film mirror 22 for irradiating the mask surface with illumination light cannot be disposed under the Schwarzschild expansion optical system 25, and is disposed above the Schwarzschild expansion optical system 25 as shown. Yes. Therefore, the Schwarzschild expansion optical system 25 has a semicircular shape so that illumination light can pass through, and is bright field illumination. Therefore, the multilayer film mirror 22 is disposed not diagonally above the inspection region but obliquely above.
本実施形態のアクティニックマスク検査装置２００では、検出光学系としてシュバルツシルト拡大光学系２５が１つ用いられているだけであるが、ＮＡは０．３程度と同等のものが利用されている。このため、焦点深度は浅くなり、フォーカスには高い精度が要求される。そこで、パターン検査を行うＥＵＶマスクには、フォーカス用パターンを予め設けてある。よって、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。フォーカス用パターン５５としては、実施の形態１と同様の構成を採用することができる。 In the actinic mask inspection apparatus 200 of this embodiment, only one Schwarzschild expansion optical system 25 is used as a detection optical system, but an NA equivalent to about 0.3 is used. For this reason, the depth of focus becomes shallow, and high accuracy is required for focusing. Therefore, a focus pattern is provided in advance in an EUV mask for pattern inspection. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained. As the focus pattern 55, a configuration similar to that of the first embodiment can be employed.
（フォーカス用パターン）
本発明に適用できるフォーカス用パターンとしては、図６，７に示した矩形状の掘り込みだけでなく、様々なパターンを用いることができる。図１０〜図１３に、実施の形態１、２に対して適用可能なフォーカス用５５の例を示す。
(Focus pattern)
As the focus pattern applicable to the present invention, various patterns can be used in addition to the rectangular digging shown in FIGS. 10 to 13 show examples of the focus 55 that can be applied to the first and second embodiments.
図１０では、フォーカス用パターン５５が図６と同様な矩形状となっているが、４本のラインパターン５５ｂによって構成されている。すなわち、フォーカス用パターン５５は、Ｘ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂと、Ｙ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂを備えている。Ｘ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂは、所定の間隔を隔てて平行に配置されている。Ｙ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂは、所定の間隔を隔てて平行に配置されている。フォーカス用パターン５５は２対の平行なラインパターン５５ｂを有している。平行な２本のラインパターン５５ｂを１組として、処理装置１６が１組のラインパターンの間隔を測定する。そして、ラインパターン５５ｂの間隔をフォーカス用パターン５５の大きさとする。なお、Ｘ方向の間隔、及びＹ方向の間隔を測定して、平均化した値を基準サイズと比較してもよい。 In FIG. 10, the focus pattern 55 has a rectangular shape similar to that in FIG. 6, but is composed of four line patterns 55b. That is, the focus pattern 55 includes two line patterns 55b extending in the X direction and two line patterns 55b extending in the Y direction. The two line patterns 55b extending in the X direction are arranged in parallel at a predetermined interval. The two line patterns 55b extending in the Y direction are arranged in parallel at a predetermined interval. The focus pattern 55 has two pairs of parallel line patterns 55b. With the two parallel line patterns 55b as one set, the processing device 16 measures the interval between the set of line patterns. The interval between the line patterns 55 b is set to the size of the focus pattern 55. The interval in the X direction and the interval in the Y direction may be measured, and the averaged value may be compared with the reference size.
図１１では、フォーカス用パターン５５が、２本のラインパターン５５ｂを有している。２本のラインパターン５５ｂは、Ｙ方向に延びている。そして、処理装置１６が、平行な２本のラインパターン５５ｂの間隔を測定する。このように、長いラインパターン５５ｂを用いることで、フォーカス用パターン５５が見つけやすくなる。 In FIG. 11, the focus pattern 55 has two line patterns 55b. The two line patterns 55b extend in the Y direction. Then, the processing device 16 measures the interval between the two parallel line patterns 55b. Thus, the focus pattern 55 can be easily found by using the long line pattern 55b.
図１２では、フォーカス用パターン５５が、４本のラインパターン５５ｂによって構成されている。すなわち、フォーカス用パターン５５は、Ｘ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂと、Ｙ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂを備えている。Ｘ方向に延びたラインパターン５５ｂと、Ｙ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂが交差するように配置されている。すなわち、フォーカス用パターン５５がクロス状に形成されている。Ｘ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂは、所定の間隔を隔てて平行に配置されている。Ｙ方向に延びた２本のラインパターン５５ｂは、所定の間隔を隔てて平行に配置されている。処理装置１６が、平行な２本のラインパターン５５ｂの間隔を測定する。 In FIG. 12, the focus pattern 55 is composed of four line patterns 55b. That is, the focus pattern 55 includes two line patterns 55b extending in the X direction and two line patterns 55b extending in the Y direction. The line pattern 55b extending in the X direction and the two line patterns 55b extending in the Y direction are arranged to intersect each other. That is, the focus pattern 55 is formed in a cross shape. The two line patterns 55b extending in the X direction are arranged in parallel at a predetermined interval. The two line patterns 55b extending in the Y direction are arranged in parallel at a predetermined interval. The processing device 16 measures the interval between the two parallel line patterns 55b.
図１３では、フォーカス用パターン５５が複数のラインパターン５５ｂによって構成されている。そして、ラインパターン５５ｂが格子状に配置されている。図１３では、フォーカス用パターン５５は、Ｘ方向に延びた５本のラインパターン５５ｂと、Ｙ方向に延びた５本のラインパターン５５ｂを備えている。このように、３本以上の平行なラインパターン５５ｂを設ける。すると、２本のラインパターンからなるラインパターン対が複数設けられる。こうすることで、ライン間隔を平均化することができる。すなわち、複数のラインパターン対のライン間隔をそれぞれ求めて、平均化した値を、フォーカス用パターン５５の大きさとする。こうすることで、ラインパターン５５ｂの作り込みの精度が悪くても、拡大像から実測されるライン間隔の精度を高めることができる。よって、１組の平行なラインパターン５５ｂからフォーカス用パターン５５の大きさを測定する場合と比べて、より精度の高いフォーカス調整が可能となる。 In FIG. 13, the focus pattern 55 includes a plurality of line patterns 55b. Line patterns 55b are arranged in a lattice pattern. In FIG. 13, the focus pattern 55 includes five line patterns 55b extending in the X direction and five line patterns 55b extending in the Y direction. Thus, three or more parallel line patterns 55b are provided. Then, a plurality of line pattern pairs composed of two line patterns are provided. In this way, the line spacing can be averaged. That is, the line intervals of the plurality of line pattern pairs are obtained, and the average value is set as the size of the focus pattern 55. By doing so, the accuracy of the line interval actually measured from the enlarged image can be increased even if the accuracy of making the line pattern 55b is poor. Therefore, compared with the case where the size of the focus pattern 55 is measured from a set of parallel line patterns 55b, focus adjustment with higher accuracy is possible.
なお、ラインパターン５５ｂを形成する場合、ライン状の掘り込み、又は突起を、基板５０に形成する。そして、掘り込み、又は突起の上から、多層膜５１を形成する。これにより、所望のサイズのフォーカス用パターン５５を形成することができる。もちろん、多層膜５１に直接、ライン状の掘り込み、又は突起を形成することで、ラインパターン５５ｂを設けてもよい。さらには、図６に示された矩形パターンや、図１０〜１３に示されたラインパターンを複数設けることで、フォーカス用パターン５５を形成してもよい。そして、エッジ間隔や、ラインパターン間隔を平均化することで、フォーカス用パターン５５の大きさを測定してもよい。また、フォーカス用パターン５５は、ブランク１４ではなく、ステージ１３に設けてもよい。例えば、ステージ１３にブランク１４の表面と同じ高さとなる凸部を設けて、その凸部にフォーカス用パターン５５を形成してもよい。 When the line pattern 55 b is formed, a line-shaped digging or protrusion is formed on the substrate 50. Then, the multilayer film 51 is formed from the top of the dug or protrusion. As a result, a focus pattern 55 having a desired size can be formed. Of course, the line pattern 55b may be provided by forming a line-shaped digging or protrusion directly on the multilayer film 51. Furthermore, the focus pattern 55 may be formed by providing a plurality of rectangular patterns shown in FIG. 6 and line patterns shown in FIGS. Then, the size of the focus pattern 55 may be measured by averaging the edge interval and the line pattern interval. Further, the focus pattern 55 may be provided not on the blank 14 but on the stage 13. For example, a convex portion having the same height as the surface of the blank 14 may be provided on the stage 13 and the focus pattern 55 may be formed on the convex portion.
なお、フォーカス用パターン５５をラインパターン５５ｂによって形成した場合、１本のラインパターン５５ｂに斜面が２つ表れる。すなわち、ラインパターン５５ｂの両端がパターンエッジに対応する斜面となる。一方、フォーカス用パターン５５を矩形状のパターンとした場合、１本のエッジ５５ａには、１つの斜面が現れる。したがって、ＴＤＩカメラ１９に拡大投影される像では、ラインパターン５５ｂの幅よりもエッジ５５ａの幅が細くなる。よって、フォーカス用パターン５５を矩形パターンとすることで、よりフォーカス用パターン５５の大きさを測定することができる。また、円形のパターンをフォーカス用パターン５５としてもよい。この場合、円形のフォーカス用パターン５５の直径を、フォーカス用パターン５５の大きさとすることができる。このように、フォーカス用パターン５５の形状は特に限定されるものではない。フォーカス用パターン５５を拡大して撮像した撮像結果から、処理装置１６がフォーカス用パターン５５の大きさを求めることができる。 When the focus pattern 55 is formed by the line pattern 55b, two slopes appear in one line pattern 55b. That is, both ends of the line pattern 55b are slopes corresponding to the pattern edges. On the other hand, when the focus pattern 55 is a rectangular pattern, one slope appears on one edge 55a. Accordingly, in the image enlarged and projected onto the TDI camera 19, the width of the edge 55a is narrower than the width of the line pattern 55b. Therefore, the size of the focus pattern 55 can be measured more by making the focus pattern 55 a rectangular pattern. A circular pattern may be used as the focus pattern 55. In this case, the diameter of the circular focus pattern 55 can be set to the size of the focus pattern 55. Thus, the shape of the focus pattern 55 is not particularly limited. The processing device 16 can obtain the size of the focus pattern 55 from the imaging result obtained by enlarging the focus pattern 55.
本発明に係るＥＵＶマスク検査装置は、以上に説明したように、欠陥レビュー機能が備わったＡＢＩ装置を低コストで実現できるため、ＡＢＩ装置を用いたＥＵＶマスクブランクスの欠陥を詳細に観察することに利用できる。また、パターン付きＥＵＶマスクのパターン形状も鮮明に観察できるため、パターン検査装置としても利用できる。さらに、検査対象となる試料は、ＥＵＶ露光用の基板、ブランクス、及びパターン付きＥＵＶマスクのいずれであってもよい。そして、ＥＵＶ露光と同じ波長の光源で照明することで、アクティニック検査を行うことができる。検査対象となる試料は、ＥＵＶ露光用の基板、ブランクス、及びパターン付きＥＵＶマスク以外に限られるものではない。また、マスク検査装置以外の検査装置や顕微鏡などの光学装置に適用することも可能である。 As described above, the EUV mask inspection apparatus according to the present invention can realize an ABI apparatus equipped with a defect review function at a low cost, so that the defect of the EUV mask blank using the ABI apparatus is observed in detail. Available. Moreover, since the pattern shape of the EUV mask with a pattern can be observed clearly, it can be used as a pattern inspection apparatus. Further, the sample to be inspected may be any of an EUV exposure substrate, blanks, and a patterned EUV mask. And an actinic test | inspection can be performed by illuminating with the light source of the same wavelength as EUV exposure. The sample to be inspected is not limited to other than the EUV exposure substrate, blanks, and patterned EUV mask. Further, the present invention can be applied to an inspection apparatus other than a mask inspection apparatus and an optical apparatus such as a microscope.
実施の形態３．
以下、実施の形態１の光学系、及びフォーカス用パターンを用いて、フォーカスを調整する方法について、図１４、及び図１５を用いて説明する。図１４は、本実施の形態にかかるフォーカス調整方法を示すフローチャートである。なお、本実施の形態では、フォーカス用パターン５５を、十字状の掘り込みとして、フィデューシャルパターンと兼用している。すなわち、アライメントを行うためのフィデューシャルマークのサイズを既知として、フォーカス用パターン５５として用いている。図１５は、フォーカス用パターン５５と、その投影プロファイルを示している。
Embodiment 3 FIG.
Hereinafter, a method for adjusting the focus using the optical system of the first embodiment and the focus pattern will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. FIG. 14 is a flowchart showing the focus adjustment method according to the present embodiment. In the present embodiment, the focus pattern 55 is also used as a fiducial pattern as a cross-shaped digging. That is, the size of the fiducial mark for alignment is known and used as the focus pattern 55. FIG. 15 shows the focus pattern 55 and its projection profile.
まず、ＥＵＶマスク１４に設けられたフォーカス用パターン５５のサイズデータを処理装置１６に、入力する（ステップＳ１１）。処理装置１６が、Ｘ方向におけるパターン幅とＹ方向のパターン幅をフォーカス用パターン５５のパターンサイズとして記憶する。上記のように、フォーカス用パターン５５のサイズが既知となっている。 First, the size data of the focus pattern 55 provided on the EUV mask 14 is input to the processing device 16 (step S11). The processing device 16 stores the pattern width in the X direction and the pattern width in the Y direction as the pattern size of the focus pattern 55. As described above, the size of the focus pattern 55 is known.
次に、ステージ１３を駆動して、フォーカス用パターン５５の座標に移動する（ステップＳ１２）。これにより、ＴＤＩカメラ１９の視野に、フォーカス用パターン５５が移動することになる。ＴＤＴカメラ１９が、フォーカス用パターン５５を撮像する。そして、フォーカス用パターン５５の撮像結果から、処理装置１６が、十字状のフォーカス用パターン５５の中心座標を検出する（ステップＳ１３）。処理装置１６は、ステージ１３をＸＹ方向に駆動して、フォーカス用パターン５５の中心座標と、ＴＤＩカメラ１９の視野中心を一致させる（ステップＳ１４）。これにより、ステージ１３の位置が微調整されて、ＴＤＩカメラ１９で撮像される画像の中央に、フォーカス用パターン５５が移動する。 Next, the stage 13 is driven to move to the coordinates of the focus pattern 55 (step S12). As a result, the focus pattern 55 moves to the field of view of the TDI camera 19. The TDT camera 19 images the focus pattern 55. Then, from the imaging result of the focus pattern 55, the processing device 16 detects the center coordinates of the cross-shaped focus pattern 55 (step S13). The processing device 16 drives the stage 13 in the XY directions so that the center coordinates of the focus pattern 55 coincide with the visual field center of the TDI camera 19 (step S14). As a result, the position of the stage 13 is finely adjusted, and the focus pattern 55 moves to the center of the image captured by the TDI camera 19.
次に、フォーカス位置をずらして、ＴＤＩカメラ１９がフォーカス用パターン５５の画像を取得する（ステップＳ１５）。例えば、ステージ１３をＺ方向に駆動して、フォーカス高さを変える。そして、それぞれのフォーカス高さでＴＤＩカメラ１９がフォーカス用パターン５５を撮像する。これにより、複数のフォーカス用パターン５５の画像が撮像される。 Next, the focus position is shifted, and the TDI camera 19 acquires an image of the focus pattern 55 (step S15). For example, the stage 13 is driven in the Z direction to change the focus height. Then, the TDI camera 19 images the focus pattern 55 at each focus height. As a result, images of a plurality of focus patterns 55 are taken.
そして、処理装置１６が、取得した画像に基づいて、各フォーカス高さでのフォーカス用パターン５５のパターンサイズを測定する（ステップＳ１６）ここでは、処理装置１６が、Ｘ方向とＹ方向におけるフォーカス用パターン５５のパターン幅を算出している。ここで、パターン幅の測定について、図１５を用いて詳細に説明する。 Then, the processing device 16 measures the pattern size of the focus pattern 55 at each focus height based on the acquired image (step S16). Here, the processing device 16 is used for focusing in the X direction and the Y direction. The pattern width of the pattern 55 is calculated. Here, the measurement of the pattern width will be described in detail with reference to FIG.
図１５のように、十字状のフォーカス用パターン５５がある場合、パターン幅を平均化して、パターンサイズを測定している。以下、Ｘ方向のパターン幅を求める場合について説明する。フォーカス用パターン５５はＸ方向、及びＹ方向に一定の幅を有している。フォーカス用パターン５５の交差部以外では、２つのパターンエッジ５５ａの間隔が一定となっている。そして、エッジ間隔が一定の領域Ｒにおいて、測定されたパターン幅、すなわちエッジ間隔を平均化している。 As shown in FIG. 15, when there is a cross-shaped focus pattern 55, the pattern size is averaged and the pattern size is measured. Hereinafter, the case of obtaining the pattern width in the X direction will be described. The focus pattern 55 has a certain width in the X direction and the Y direction. Except for the intersection of the focus pattern 55, the interval between the two pattern edges 55a is constant. In the region R where the edge interval is constant, the measured pattern width, that is, the edge interval is averaged.
例えば、領域Ｒは、Ｙ方向に並んだ複数の画素を含んでいる。したがって、領域Ｒには、Ｘ方向に沿った画素列が複数含まれている。ここで、領域Ｒに含まれる複数の画素列のデータから、Ｘ方向の投影プロファイルを算出する。すなわち、領域Ｒにおいて、Ｘ方向の位置が同じ画素の輝度値の積算を取ることで、Ｘ方向の投影プロファイルを求めることができる。図１５において、フォーカス用パターン５５の下に、Ｘ方向の投影プロファイルを示す。 For example, the region R includes a plurality of pixels arranged in the Y direction. Therefore, the region R includes a plurality of pixel columns along the X direction. Here, a projection profile in the X direction is calculated from data of a plurality of pixel columns included in the region R. That is, in the region R, the projection profile in the X direction can be obtained by integrating the luminance values of the pixels having the same position in the X direction. In FIG. 15, a projection profile in the X direction is shown below the focus pattern 55.
Ｘ方向の投影プロファイルには、パターンエッジ５５ａに対応する位置に、ピークが現れる。そして、Ｘ方向の投影プロファイルの２つのピークの間隔をパターンサイズＤＸとする。なお、投影プロファイルを所定の関数でフィッティングすることで、ピーク位置を求めることができる。このように、Ｙ方向に所定の長さを持つ領域Ｒにおいて、輝度値を平均化して、Ｘ方向のパターンサイズＤＸを求めている。こうすることで、より正確にパターンサイズを測定することができる。さらに、Ｙ方向のパターンサイズＤｙについても、同様に、Ｙ方向の投影プロファイルから求めることができる。このように、フォーカス用パターン５５の画像から、Ｘ方向のパターンサイズＤＸ，及びＹ方向のパターンサイズＤＹを求めることができる。さらに、２つのピークの中間の座標を、ステップＳ１３で使用するフォーカス用パターン５５の中心座標としてもよい。 In the projection profile in the X direction, a peak appears at a position corresponding to the pattern edge 55a. Then, an interval between two peaks in the projection profile in the X direction is set as a pattern size DX. The peak position can be obtained by fitting the projection profile with a predetermined function. As described above, in the region R having a predetermined length in the Y direction, the luminance values are averaged to obtain the pattern size DX in the X direction. By doing so, the pattern size can be measured more accurately. Further, the pattern size Dy in the Y direction can be similarly obtained from the projection profile in the Y direction. Thus, the pattern size DX in the X direction and the pattern size DY in the Y direction can be obtained from the image of the focus pattern 55. Furthermore, the coordinate between the two peaks may be the center coordinate of the focus pattern 55 used in step S13.
このようにして、パターンサイズを測定した後、処理装置１６が、フォーカス高さとパターンサイズの関係を測定する（ステップＳ１７）。例えば、ステップＳ１５では、フォーカス高さの異なる複数の画像が取得されている。ステップＳ１６では、各フォーカス高さにおけるパターンサイズを測定している。したがって、処理装置１６が、フォーカス高さＺとパターンサイズＤｘの関係式を求めることができる。 After measuring the pattern size in this way, the processing device 16 measures the relationship between the focus height and the pattern size (step S17). For example, in step S15, a plurality of images having different focus heights are acquired. In step S16, the pattern size at each focus height is measured. Therefore, the processing device 16 can obtain a relational expression between the focus height Z and the pattern size Dx.
例えば、図１６に示すように、フォーカス高さがＺ１、・・・、Ｚｊ、・・・、Ｚｎで、フォーカス用パターン５５を撮像して、投影プロファイルを求める。この場合、ｎ枚の画像が取得されるため、ｎ個の投影プロファイルが取得される。それぞれのフォーカス高さで投影プロファイルを求め、パターンサイズを測定する。フォーカス高さＺ１でのパターンサイズをＤＸ１、フォーカス高さＺｎでのパターンサイズをＤＸｎとする。処理装置１６は、ｎ枚の画像に対して、それぞれパターンサイズの測定を行う。これにより、パターンサイズＤＸ１、・・・、ＤＸｊ、・・・、ＤＸｎを測定することができる。図８等に示したように、フォーカス高さに応じてパターンサイズが異なっているため、パターンサイズＤＸ１〜ＤＸｎは異なる値となる。 For example, as shown in FIG. 16, the focus height 55 is Z1,..., Zj,. In this case, since n images are acquired, n projection profiles are acquired. The projection profile is obtained at each focus height, and the pattern size is measured. The pattern size at the focus height Z1 is DX1, and the pattern size at the focus height Zn is DXn. The processing device 16 measures the pattern size for each of n images. Thereby, pattern size DX1, ..., DXj, ..., DXn can be measured. As shown in FIG. 8 and the like, the pattern sizes DX1 to DXn have different values because the pattern sizes differ according to the focus height.
従って、フォーカス高さＺと、パターンサイズＤｘの関係は、図１７に示すようになる。例えば、フォーカス高さＺと、パターンサイズＤｘの関係を所定の関数で近似することで、フォーカス高さＺと、パターンサイズＤｘの関係を示す関係式を求めることができる。 Therefore, the relationship between the focus height Z and the pattern size Dx is as shown in FIG. For example, a relational expression indicating the relationship between the focus height Z and the pattern size Dx can be obtained by approximating the relationship between the focus height Z and the pattern size Dx with a predetermined function.
図１４の説明に戻る。ステップＳ１７において求めた、フォーカス高さＺとパターンサイズＤｘの関係から、ジャストフォーカス位置に仮決定する（ステップＳ１８）。例えば、フォーカス高さＺとパターンサイズＤｘの関係を示す関係式から、基準サイズとなるフォーカス高さＺの値を算出することができる。そして、基準サイズとなるフォーカス高さＺの値を、ジャストフォーカス位置と仮決定する。 Returning to the description of FIG. From the relationship between the focus height Z and the pattern size Dx obtained in step S17, a just focus position is provisionally determined (step S18). For example, the value of the focus height Z serving as the reference size can be calculated from the relational expression indicating the relationship between the focus height Z and the pattern size Dx. Then, the value of the focus height Z serving as the reference size is provisionally determined as the just focus position.
次に、ステージ１３を駆動して、ＥＵＶマスク１４の位置を修正する（ステップＳ１９）。例えば、ジャストフォーカス高さにおいて、フォーカス用パターン５５の中心が、ＴＤＩカメラ１９の視野中心となるように、ステージ１３を移動する。ここでは、仮決定したジャストフォーカス位置での画像が用いられるため、より正確にフォーカス用パターン５５の中心位置を測定することができる。例えば、投影プロファイルに現れるピーク位置の中心座標をフォーカス用パターン５５の中心位置として、視野の中心に移動させる。このようにすることで、光学系の収差による誤差を減らすことができ、より正確なフォーカス調整が可能になる。 Next, the stage 13 is driven to correct the position of the EUV mask 14 (step S19). For example, the stage 13 is moved so that the center of the focus pattern 55 is the center of the visual field of the TDI camera 19 at the just focus height. Here, since the image at the tentatively determined just focus position is used, the center position of the focus pattern 55 can be measured more accurately. For example, the center coordinate of the peak position appearing in the projection profile is moved to the center of the field of view as the center position of the focus pattern 55. By doing so, errors due to aberrations of the optical system can be reduced, and more accurate focus adjustment becomes possible.
そして、仮決定されたステージ位置で、ステップＳ１５と同様に、フォーカス位置をずらして、画像を取得する（ステップＳ２０）。次に、ステップＳ１６と同様に、各フォーカス高さでのパターンサイズを測定する（ステップＳ２１）。さらに、ステップＳ１７、ステップＳ１８と同様の処理によって、フォーカス高さとパターンサイズの関係を測定し（ステップＳ２２）、この関係からジャストフォーカス位置を決定する。ステップＳ２０〜ステップＳ２３までの処理は、ステップＳ１５〜ステップＳ１８までの処理と同様であるため、説明を省略する。このようにすることで、光学系の収差による誤差を減らすことができ、より正確なフォーカス調整が可能になる。なお、ステップＳ１９〜ステップＳ２３を省略して、ステップＳ１８で求められたフォーカス高さをジャストフォーカス位置としてもよい。 Then, similarly to step S15, the focus position is shifted at the provisionally determined stage position to acquire an image (step S20). Next, as in step S16, the pattern size at each focus height is measured (step S21). Further, the relationship between the focus height and the pattern size is measured by the same processing as in steps S17 and S18 (step S22), and the just focus position is determined from this relationship. Since the process from step S20 to step S23 is the same as the process from step S15 to step S18, description thereof is omitted. By doing so, errors due to aberrations of the optical system can be reduced, and more accurate focus adjustment becomes possible. Note that steps S19 to S23 may be omitted, and the focus height obtained in step S18 may be used as the just focus position.
このように、実施形態３では、フォーカス位置を変えて、フォーカス用パターン５５の大きさを測定することで、フォーカス位置とフォーカス用パターン５５の大きさとの関係を測定する。そして、フォーカス位置とフォーカス用パターンの大きさとの関係から、フォーカス用パターンの大きさが基準サイズとなっているフォーカス位置をジャストフォーカス位置として求める。こうすることで、より正確にフォーカス位置を調整することができる。 As described above, in the third embodiment, the relationship between the focus position and the size of the focus pattern 55 is measured by changing the focus position and measuring the size of the focus pattern 55. Then, from the relationship between the focus position and the size of the focus pattern, the focus position where the size of the focus pattern is the reference size is obtained as the just focus position. In this way, the focus position can be adjusted more accurately.
処理装置１６が、ＴＤＩカメラ１９で撮像された画像に含まれる複数の画素列のデータから投影プロファイルを測定する。そして、処理装置１６が投影プロファイルに現れるピーク位置に基づいて、フォーカス用パターンの大きさを測定する。こうすることで、より正確にフォーカス位置を調整することができる。なお、実施の形態３では、実施の形態１と組み合わせた例について説明したが、実施の形態２と実施の形態３を組み合わせてもよい。さらに、実施の形態３の一部の処理を、実施の形態１又は２と組みあわせてもよい。 The processing device 16 measures a projection profile from data of a plurality of pixel columns included in an image captured by the TDI camera 19. Then, the processing device 16 measures the size of the focus pattern based on the peak position appearing in the projection profile. In this way, the focus position can be adjusted more accurately. In the third embodiment, the example combined with the first embodiment has been described. However, the second embodiment and the third embodiment may be combined. Furthermore, part of the processing in the third embodiment may be combined with the first or second embodiment.
１００、２００ アクティニックマスク検査装置
１１、２１ ＥＵＶ光源
１２、２２ 多層膜平面鏡
１３、２３ ステージ
１４、２４ ＥＵＶマスク
１５、２５ シュバルツシルト拡大光学系
１５ａ、２５ａ 穴付き凹面鏡
１５ｂ、２５ｂ 凸面鏡
１６、２６ 処理装置
１７ 平面鏡
１８ 凹面鏡
１９、２９ ＴＤＩカメラ
５０ 基板
５１ 多層膜
５２ 保護膜
５３ 吸収体
５５ フォーカス用パターン
100, 200 Actic mask inspection apparatus 11, 21 EUV light source 12, 22 Multi-layer plane mirror 13, 23 Stage 14, 24 EUV mask 15, 25 Schwarzschild magnifying optical system 15a, 25a Concave mirror with hole 15b, 25b Convex mirror 16, 26 Processing Device 17 Plane mirror 18 Concave mirror 19, 29 TDI camera 50 Substrate 51 Multilayer film 52 Protective film 53 Absorber 55 Focus pattern
Claims (15)
前記光源からの光によって、サイズが既知のフォーカス用パターンを照明し、
前記検出器が、非テレセントリックな拡大光学系を介して、前記フォーカス用パターンからの光を検出することで、前記フォーカス用パターンを撮像し、
前記検出器で撮像された前記フォーカス用パターンの大きさから、フォーカスを調整するフォーカス制御方法。 A focus control method in an optical device comprising: a light source that emits illumination light; and a detector that detects light from a sample via a non-telecentric magnifying optical system,
Illuminating a focus pattern of known size with light from the light source,
The detector detects light from the focus pattern through a non-telecentric magnifying optical system, thereby imaging the focus pattern,
A focus control method for adjusting a focus from a size of the focus pattern imaged by the detector.
前記照明光がＥＵＶ露光の波長と同じ波長である請求項１に記載のフォーカス制御方法。 The sample is a substrate for EUV exposure, a blank, or a mask with a pattern,
The focus control method according to claim 1, wherein the illumination light has the same wavelength as that of EUV exposure.
前記矩形状のフォーカス用パターンの対向する２つのエッジの間隔に基づいて、前記フォーカス用パターンの大きさを測定する請求項１〜４のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。 The focus pattern is provided in a rectangular shape,
The focus control method according to claim 1, wherein the size of the focus pattern is measured based on an interval between two opposing edges of the rectangular focus pattern.
前記検出器での検出結果に基づいて、前記２本のラインパターンの間隔に基づいて、フォーカス用パターンの大きさを測定する請求項１〜５項のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。 The focus pattern has two line patterns arranged at a predetermined interval;
The focus control method according to claim 1, wherein the size of the focus pattern is measured based on an interval between the two line patterns based on a detection result of the detector.
２本の前記ラインパターンからなるラインパターン対の間隔を複数求めて、平均化することで、前記フォーカス用パターンの大きさを測定する請求項６に記載のフォーカス制御方法。 Three or more line patterns are provided,
The focus control method according to claim 6, wherein the size of the focus pattern is measured by obtaining a plurality of intervals between line pattern pairs formed of the two line patterns and averaging the distances.
前記フォーカス位置と前記フォーカス用パターンの大きさとの関係から、前記フォーカス用パターンの大きさが前記既知のサイズとなっているフォーカス位置をジャストフォーカス位置として求める請求項１〜７のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。 By changing the focus position and measuring the size of the focus pattern, the relationship between the focus position and the size of the focus pattern is measured,
8. The focus position according to claim 1, wherein a focus position at which the size of the focus pattern is the known size is obtained as a just focus position based on a relationship between the focus position and the size of the focus pattern. The focus control method described.
前記投影プロファイルに現れるピーク位置に基づいて、前記フォーカス用パターンの大きさを測定する請求項１〜８のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。 A projection profile is measured from data of a plurality of pixel columns included in an image captured by the detector;
The focus control method according to claim 1, wherein the size of the focus pattern is measured based on a peak position appearing in the projection profile.
基板と、
前記基板上に設けられ、前記照明光を反射する多層膜と、を備え、
前記フォーカス用パターンとなる位置には、前記基板に掘り込みが設けられ、前記多層膜が前記掘り込みを覆っている請求項１〜９のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。 The sample is
A substrate,
A multilayer film provided on the substrate and reflecting the illumination light;
The focus control method according to claim 1, wherein a dig is provided in the substrate at a position to be the focus pattern, and the multilayer film covers the dig.
基板と、
前記基板上に設けられ、前記照明光を反射する多層膜と、を備え、
前記フォーカス用パターンとなる位置には、前記多層膜に掘り込みが形成されている請求項１〜９のいずれか１項に記載のフォーカス制御方法。 The sample is
A substrate,
A multilayer film provided on the substrate and reflecting the illumination light,
The focus control method according to claim 1, wherein a dig is formed in the multilayer film at a position to be the focus pattern.
前記試料で反射した反射光を検出して、前記試料を撮像する検出器と、
前記試料で反射した反射光を前記検出器まで導く非テレセントリックな拡大光学系と、
前記検出器で撮像された前記フォーカス用パターンの大きさに基づいて、フォーカスを調整する処理部と、を備えた光学装置。 A light source for illuminating a focus pattern of a known size provided on the sample;
A detector that detects reflected light reflected by the sample and images the sample;
A non-telecentric magnifying optical system that guides the reflected light reflected by the sample to the detector;
An optical apparatus comprising: a processing unit that adjusts focus based on a size of the focus pattern imaged by the detector.
前記光源からの照明光がＥＵＶ露光の波長と同じ波長である請求項１２に記載の光学装置。 The sample is a substrate for EUV exposure, a blank, or a mask with a pattern,
The optical apparatus according to claim 12, wherein illumination light from the light source has the same wavelength as that of EUV exposure.
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