JP2017083174A - リソグラフィ原版検査方法、および、検出用リソグラフィ原版 - Google Patents

Abstract

【課題】微細な欠陥を検出することが可能なリソグラフィ原版検査方法を提供する。【解決手段】リソグラフィ原版検査方法は、拡大前の検出用リソグラフィ原版の拡大率計測パターンの寸法と拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の拡大率計測パターンの寸法とを比較することにより、前記検出用リソグラフィ原版の拡大率を算出し、拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の第２凹凸パターンの欠陥の位置を検出する。検出した前記第２凹凸パターンの欠陥の位置と、算出した拡大率とに基づいて、マスタリソグラフィ原版における第１凹凸パターンの欠陥の予測位置を算出することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、リソグラフィ原版検査方法、および、検出用リソグラフィ原版に関する。

微細パターンを低コストに形成するための技術として、光ナノインプリント法が知られている。これは、基板上に形成したいパターンに対応する凹凸を有するテンプレートを、基板表面に塗布された光硬化性有機材料層に押しつけ、これに光照射を行って有機材料層を硬化させ、テンプレートを有機材料層から離型することで、パターンを転写する方法である。

例えば、テンプレート表面に欠陥が存在する場合、この欠陥も基板表面に転写される。そのため、テンプレートの欠陥検査が行われている。

従来のテンプレートの欠陥検査においては、光源を短波長レーザー（例えば波長１９３ｎｍの固体ＳＨＧレーザー）、高開口数対物レンズ、および微小欠陥を検出するための偏光素子光学系を備える光学式欠陥検査装置を用いてテンプレートのパターン面をスキャンし、欠陥を検出していた。

しかし、光学解像限界により、検出できる欠陥サイズは２０ｎｍ程度が限界となり、それより小さい欠陥を検出できなかった。

特開２０１２−２４３７９９号公報

微細な欠陥を検出することができることが可能なリソグラフィ原版検査方法を提供する。

実施例に従ったリソグラフィ原版検査方法は、第１凹凸パターンを有するマスタリソグラフィ原版を複製して、上面に前記第１凹凸パターンに対応した第２凹凸パターンを有するとともに、拡大率計測パターンを有する検出用リソグラフィ原版を作製する。リソグラフィ原版検査方法は、拡大前の検出用リソグラフィ原版の前記拡大率計測パターンの寸法を計測する。リソグラフィ原版検査方法は、前記第２凹凸パターンおよび前記拡大率計測パターンが拡大するように前記検出用リソグラフィ原版を拡大させる。リソグラフィ原版検査方法は、拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の前記拡大率計測パターンの寸法を計測する。リソグラフィ原版検査方法は、拡大前の前記検出用リソグラフィ原版の拡大率計測パターンの寸法と拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の拡大率計測パターンの寸法とを比較することにより、前記検出用リソグラフィ原版の拡大率を算出する。リソグラフィ原版検査方法は、拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の第２凹凸パターンの欠陥の位置を検出する。リソグラフィ原版検査方法は、検出した前記第２凹凸パターンの欠陥の位置と、算出した拡大率とに基づいて、前記マスタリソグラフィ原版における前記第１凹凸パターンの欠陥の予測位置を算出する。

図１は、マスタリソグラフィ原版Ｔ１、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、および、拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの関係の概念を説明するための図である。 図２は、図１に示す拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａと、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂとを示す図である。 図３は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａと、延伸により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの一例を示す図である。 図４は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａと、延伸により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの一例を示す図である。 図５は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａと、延伸により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの一例を示す図である。 図６は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの拡大率計測パターンＭａと、膨潤により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの拡大率計測パターンＭｂの一例を示す図である。 図７は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａと、膨潤により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの一例を示す図である。 図８は、実施形態に係るリソグラフィ原版検査装置１００の構成の一例を示す図である。 図９は、実施形態に係るリソグラフィ原版検査方法の一例を示すフロー図である。 図１０は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの構成の一例を示す断面図である。 図１１は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの構成の一例を示す断面図である。 図１２は、図１１に示す検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの平面図である。 図１３は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの構成の一例を示す断面図である。 図１４は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの構成の一例を示す断面図である。

以下、各実施例について図面に基づいて説明する。

第１の実施形態

図１は、マスタリソグラフィ原版Ｔ１、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、および、拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの関係の概念を説明するための図である。

図１に示すように、検査対象のリソグラフィ原版であるマスタリソグラフィ原版Ｔ１は、複数の第１凹凸パターンを備えている。

このマスタリソグラフィ原版Ｔ１は、例えば、インプリント処理に用いられるテンプレートや、リソグラフィ処理に用いられるフォトマスクなどである。

マスタリソグラフィ原版Ｔ１は、例えば、全透明な石英基板の一方の面にプラズマエッチングで第１凹凸パターンＰを形成したものである。

検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａは、上面に第１凹凸パターンＰに対応した第２凹凸パターンＰａを有するとともに、拡大率計測パターンＭａを有する。

なお、この検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａは、注型、ＬＩＭ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｉｎｊｅｃｔｉｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）、フィルム転写等によりマスタリソグラフィ原版を複製することで、作製される。

例えば、マスタリソグラフィ原版Ｔ１の上面に樹脂を塗布し、この樹脂を硬化し、硬化した樹脂をマスタリソグラフィ原版Ｔ１から剥離することにより、上面に第１凹凸パターンＰに対応する第２凹凸パターンＰａを有する検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを作製する。

より具体的には、マスタリソグラフィ原版Ｔ１の第１凹凸パターンＰが形成された面に、液状樹脂（図示せず）を塗布する。この液状樹脂は、毛細管現象により、第１凹凸パターンＰに充填される。

次に、液状樹脂がマスタリソグラフィ原版Ｔ１の第１凹凸パターンＰに充填された後、液状樹脂の表面に樹脂基板を搭載する。その後、液状樹脂に対して光照射又は加熱を行う。これにより、液状樹脂が硬化する。光照射の場合は例えば紫外線を照射する。

次に、硬化した液状樹脂と樹脂基板をマスタリソグラフィ原版Ｔ１から離型する。これにより、硬化した液状樹脂および樹脂基板からなる検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａが得られる。液状樹脂には、パターン転写成分が含まれているため、マスタリソグラフィ原版Ｔ１の微細な凹凸パターンが検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａに転写される。パターン転写成分は、例えば液状シリコン樹脂であり、シリコンポリマーやシルセスキオキサン等を用いることができる。

また、図１に示すように、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂは、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを拡大させたものである。例えば、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを、延伸あるいは膨潤により拡大することにより、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂを得る。例えば、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを１．５倍以上に拡大して検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂを得る。

なお、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを一方向に引き延ばしてもよいし、直交する２方向に引き延ばしてもよいし、３以上の方向に引き延ばしてもよい。

複数方向に引き延ばす場合は、同時に複数方向に引き延ばしてもよいし、一方向ずつ順に引き延ばしてもよい。

また、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを加熱した状態で回転させることで、全方向に引き延ばしてもよい。

マスタリソグラフィ原版Ｔ１の第１凹凸パターンＰに、図１に示すような欠陥Ｄが存在する場合を考える。ここで、欠陥Ｄは、所望のラインアンドスペースパターンになっていないという欠陥である。この欠陥Ｄは、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの第２の凹凸パターンＰａに欠陥Ｄａとして転写される。そして、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを引き延ばして拡大することで拡大検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２の凹凸パターンＰｂに欠陥Ｄｂとして現れる。

この欠陥Ｄｂは、マスタリソグラフィ原版Ｔ１の欠陥Ｄよりもサイズが拡大されているため、光学的な検出が可能となる。

図２は、図１に示す拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａと、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂとを示す図である。なお、図２（ａ）は、断面図を示し、図２（ｂ）は、上面図を示し、図２（ｂ）は、下面図を示す。

図２に示すように、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａは、上面に第２凹凸パターンＰａが設けられ、光硬化樹脂から成る第１の層１と、上面が第１の層１の下面に固定されるように配置され、下面に拡大率計測パターンＭａが設けられ、熱可塑性樹脂から成る第２の層２と、を備える。

なお、第１の層１と第２の層２とは、例えば、接着により固定される。

また、熱可塑性樹脂は、例えば、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＡＳ（アクリロニトリルスチレン）、ＡＢＳ（アクリルニトリルブタジエンスチレン）などである。

ここで、図２（ｃ）に示すように、拡大前の拡大率計測パターンＭａは、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの下面にマトリクス状に配置されている。

この拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの拡大率計測パターンＭａは、横方向にXamnの寸法を有し、縦方向にYamnの寸法を有する(m, n=1,2,・・・)。

また、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの拡大率計測パターンＭｂは、縦方向にXｂmnの寸法を有し、横方向にYｂmnの寸法を有する(m, n=1,2,・・・)。

上記各寸法を計測することにより、以下の式（１）、（２）から、拡大率計測パターンの各領域における拡大率Exmn, Eymn(m, n=1,2,・・・)を算出することができる。

Exmn=Xbmn/Xamn （１）

Eymn=Ybmn/Yamn （２）

そして、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａの寸法Ｘ、Ｙは、 以下の式（３）、（４）のように表される。なお、この式（３）、（４）において、Ｄ１ｘ、Ｄ１ｙは、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの寸法である（図２（ｂ））。

X＝D1x/Exmn （３）

Y＝D1y/Eymn （４）

このように、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの寸法Ｄ１ｘ、Ｄ１ｙを計測し、拡大率Exmn, Eymnを算出することにより、第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａの寸法Ｘ、Ｙを算出することができる。

この算出された第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａの寸法Ｘ、Ｙは、マスタリソグラフィ原版Ｔ１の第１凹凸パターンＰの欠陥Ｄの予測寸法に対応する。

また、図３は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａと、延伸により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの一例を示す図である。なお、図３では、横方向（Ｘ方向）に延伸させており、縦方向（Ｙ方向）には収縮している。

この図３の例において、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの位置（基準点から欠陥までの寸法）Ｘｄ、Ｙｄは、例えば、以下の式（５）、（６）のように表される。なお、式（５）、（６）において、Ｘｄｅ、Ｙｄｅは、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの欠陥Ｄｂの位置（基準点から欠陥までの寸法）である（図３）。なお、式（５）、（６）において、拡大率（収縮率）は、基準点の座標から欠陥の位置まで間に近接する各拡大率計測パターンＭｂの拡大率（収縮率）の平均になっている。

Xd＝Xde/(Ex13+Ex23+Ex33+Ex43)×4 （５）

Yd＝Yde/(Ey13+Ey23+Ey33+Ey43)×4 （６）

式（５）、（６）に示すように、拡大率計測パターンの拡大率（縮小率）と拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの欠陥Ｄｂの位置（座標）を測定することにより、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの位置（座標）を算出することができる。

この算出された第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａの位置Ｘｄ、Ｙｄは、マスタリソグラフィ原版Ｔ１の第１凹凸パターンＰの欠陥Ｄの予測位置に対応する。

また、図４は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａと、延伸により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの一例を示す図である。なお、図４では、横方向（Ｘ方向）に延伸させており、縦方向（Ｙ方向）には収縮している。

この図４の例において、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの寸法Ｘａは、例えば、以下の式（７）のように表される。なお、式（７）において、拡大率は、欠陥に近接する各拡大率計測パターンＭｂの拡大率Ｅｘ４１、Ｅｘ４２の平均になっている。

Xa＝Xb/(Ex41+Ex42)×2 （７）

式（７）に示すように、拡大率計測パターンＭｂの拡大率と拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの欠陥Ｄｂの寸法Ｘｂを測定することにより、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの寸法を算出することができる。

また、図５は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａと、延伸により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの一例を示す図である。なお、図５では、縦方向（Ｙ方向）に延伸させており、横方向（Ｘ方向）には収縮している。

この図５の例において、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの寸法Ｙａは、例えば、以下の式（８）のように表される。なお、式（８）において、拡大率は、欠陥に近接する各拡大率計測パターンＭｂの拡大率Ｅｙ４１、Ｅｙ４２の平均になっている。

Ya＝Yb/(Ey41+Ey42)×2 （８）

式（８）に示すように、拡大率計測パターンＭｂの拡大率と拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの欠陥Ｄｂの寸法を測定することにより、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの寸法Ｙｂを算出することができる。

また、図６は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの拡大率計測パターンＭａと、膨潤により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの拡大率計測パターンＭｂの一例を示す図である。なお、図６では、縦横方向（Ｘ、Ｙ方向）に膨潤させている。

この図６の例において、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの位置（基準点から欠陥までの寸法）Ｘｄ、Ｙｄは、例えば、以下の式（９）、（１０）のように表される。なお、式（９）、（１０）において、Ｘｄｅ、Ｙｄｅは、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの欠陥Ｄｂの位置（基準点から欠陥までの寸法）である（図６）。なお、式（９）、（１０）において、拡大率は、基準点の座標から欠陥の位置まで間に近接する各拡大率計測パターンＭｂの拡大率の平均になっている。

Xd＝Xde/(Ex13+Ex23+Ex33+Ex43)×4 （９）

Yd＝Yde/(Ey13+Ey23+Ey33+Ey43)×4 （１０）

式（９）、（１０）に示すように、拡大率計測パターンの拡大率と拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの欠陥Ｄｂの位置（座標）を測定することにより、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの位置（座標）を算出することができる。

また、図７は、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの第２凹凸パターンＰａの欠陥Ｄａと、膨潤により拡大させた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの一例を示す図である。なお、図７では、縦横方向（Ｘ、Ｙ方向）に膨潤している。

この図７の例において、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの寸法Ｘａ、Ｙａは、例えば、以下の式（１１）、（１２）のように表される。なお、式（１１）、（１２）において、拡大率は、欠陥に近接する各拡大率計測パターンＭｂの拡大率Ｅｘ４１、Ｅｘ４２（Ｅｙ４１、Ｅｙ４２）の平均になっている。

Xa＝Xb/(Ex41+Ex42)×2 （１１）

Ya＝Yb/(Ey41+Ey42)×2 （１２）

式（１１）、（１２）に示すように、拡大率計測パターンＭｂの拡大率と拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの欠陥Ｄｂの寸法Ｘｂ、Ｙｂを測定することにより、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの欠陥Ｄａの寸法を算出することができる。

次に、図８に示すリソグラフィ原版検査装置１００を用いて、マスタリソグラフィ原版Ｔ１における欠陥の予測位置を算出するリソグラフィ原版検査方法の一例について説明する。

ここで、図８は、実施形態に係るリソグラフィ原版検査装置１００の構成の一例を示す図である。

図８に示すように、リソグラフィ原版検査装置１００は、光源１１、集光レンズ１２、拡大検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、Ｔ２ｂが載置されるＸＹステージ１３、対物レンズ１４、及び画像センサ１５を有する撮像部と、センサ回路１６と、Ａ／Ｄ変換器１７と、ステージ制御回路１８と、計算機１９と、欠陥検出回路２２とを備える。

撮像部は、マスタリソグラフィ原版の第１凹凸パターンに対応する第２凹凸パターンが設けられた検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、Ｔ２ｂを撮像して撮像画像を生成する。

光源１１は、水銀ランプやアルゴンレーザ等である。

ＸＹステージ１３は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、Ｔ２ｂを水平２軸方向（ＸＹ方向）に移動可能に構成されている。ＸＹステージ１３の動作は、ステージ制御回路１８により制御される。

画像センサ１５は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を１次元又は２次元に配列したＣＣＤセンサである。この画像センサ１５には、拡大コピーテンプレート１３０のパターン像が、集光レンズ１２、対物レンズ１４等の光学系により、例えば数百倍に拡大されて結像される。

画像センサ１５の受光面積が小さい場合でも、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、Ｔ２ｂを画像センサ１５に対してＸ方向及びＹ方向に相対的に移動させることにより、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ全体のパターン像を撮像することができる。画像センサ１５は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、Ｔ２ｂのパターン像をセンサ回路１６へ出力する。

なお、図８は、透過光を用いた例を示しているが、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａ、Ｔ２ｂの特性に応じて、反射光を用いてもよいし、透過光と反射光を混合したものを用いてもよい。

センサ回路１６は、画像センサ１５から出力されたパターン像に応じた光学像（センサ画像）を出力する。

Ａ／Ｄ変換器１７は、センサ画像をアナログデジタル変換し、欠陥検出回路２２へ出力する。

欠陥検出回路２２は、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂを撮像した画像（Ａ／Ｄ変換器１７から出力されるセンサ画像）と、参照画像とを比較し、不一致箇所を拡大後の検出用リソグラフィ原版の第２凹凸パターンＰｂの欠陥の位置（座標）として検出する。また、欠陥検出回路２２は、マスタリソグラフィ原版Ｔ１における欠陥の予測位置を算出して出力する。

このとき、欠陥検出回路２２は、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの寸法をさらに検出するようにしてもよい。

なお、上述の参照画像は、例えば、マスタリソグラフィ原版Ｔ１の設計データから生成される。

次に、この検査装置を用いた検査方法を図９に示すフローチャートを用いて説明する。

図９は、実施形態に係るリソグラフィ原版検査方法の一例を示すフロー図である。

先ず、第１凹凸パターンＰを有するマスタリソグラフィ原版Ｔ１を複製して、上面に第１凹凸パターンＰに対応した第２凹凸パターンＰａを有するとともに、拡大率計測パターンＭａを有する検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを作製する。

次に、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａをリソグラフィ原版検査装置のＸＹステージ１３に載置し、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの拡大率計測パターンの寸法Ｍａを計測する（ステップＳ１０１）。

次に、第２凹凸パターンＰａおよび拡大率計測パターンＭａが拡大するように検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａを拡大させる（ステップＳ１０２）。なお、既述のように、検出用リソグラフィ原版を、例えば、延伸あるいは膨潤により、拡大させる。

次に、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂをリソグラフィ原版検査装置のＸＹステージ１３に載置し、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの拡大率計測パターンの寸法Ｍｂを計測する（ステップＳ１０３）。

次に、拡大前の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの拡大率計測パターンＭａの寸法と拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂ拡大率計測パターンの寸法Ｍｂとを比較することにより、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの拡大率を算出する（ステップＳ１０４）。

次に、拡大後の検出用リソグラフィ原版の第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの位置を検出する（ステップＳ１０５）。このとき、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂの第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの寸法をさらに検出するようにしてもよい。

そして、検出した第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄｂの位置と、算出した拡大率とに基づいて、マスタリソグラフィ原版Ｔ１における第１凹凸パターンＰの欠陥の予測位置を算出する（ステップＳ１０６）。

さらに加えて、検出した第２凹凸パターンＰｂの欠陥Ｄ２の寸法と、算出した拡大率とに基づいて、マスタリソグラフィ原版Ｔ１における第１凹凸パターンＰの欠陥の予測寸法を算出するようにしてもよい。

そして、リソグラフィ原版検査装置１００の欠陥検出回路２２は、検出された欠陥の位置および寸法を出力する。なお、欠陥の位置は、拡大後の検出用リソグラフィ原版Ｔ２ｂにおける拡大欠陥の座標、及びマスタリソグラフィ原版Ｔ１における欠陥の予測座標を含む。

以上のように、マスタリソグラフィ原版Ｔ１上の欠陥の予測位置を出力することで、ＳＥＭによる欠陥レビューを行ったり、電子ビーム修正装置を用いてマスタリソグラフィ原版Ｔ１の欠陥を修正したりすることができる。

なお、マスタリソグラフィ原版Ｔ１における欠陥の予測座標は、欠陥検出回路２２でなく、外部装置が算出してもよい。

例えば、マスタリソグラフィ原版Ｔ１の凹凸パターンにおける欠陥のサイズが２０ｎｍ以下の微細な欠陥であった場合、この欠陥を撮像することは極めて困難である。しかし、検出用リソグラフィ原版を拡大することで現れる拡大欠陥は、撮像してセンサ画像に表すことができるため、参照画像と比較することで検出することが可能となる。

このように、本実施形態によれば、マスタリソグラフィ原版の凹凸パターンを複製した検出用リソグラフィ原版を拡大し、検出用リソグラフィ原版を検査することで、マスタリソグラフィ原版上の欠陥の有無、及び欠陥の位置を検出することができる。

ここで、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの他の構成例について説明する。

図１０は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの構成の一例を示す断面図である。

図１０に示すように、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａは、上面に第２凹凸パターンＰａが設けられ、光硬化樹脂から成る第１の層１と、上面が第１の層１の下面に固定されるように配置され、上面（第１の層１と第２の層２との境界）に拡大率計測パターンＭａが設けられ、熱可塑性樹脂から成る第２の層２と、を備えるようにしてもよい。

なお、第１の層１と第２の層２とは、例えば、接着により固定される。

また、図１１は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの構成の一例を示す断面図である。図１２は、図１１に示す検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの平面図である。

図１１、図１２に示すように、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａは、上面に第２凹凸パターンＰａおよび拡大率計測パターンＭａが設けられ、光硬化樹脂から成る第１の層１と、上面が第１の層１の下面に固定されるように配置され、熱可塑性樹脂から成る第２の層２と、を備えるようにしてもよい。

なお、拡大率計測パターンＭａは、第１の層１の上面の外周に配置される。

また、第１の層１と第２の層２とは、例えば、接着により固定される。

また、図１３は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの構成の一例を示す断面図である。

図１３に示すように、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａは、上面に第２凹凸パターンＰａおよび拡大率計測パターンＭａ が設けられ、光硬化樹脂から成る第１の層１を備えるようにしてもよい。

なお、図１３に示す検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの上面図は、図１２と同様である。

また、図１４は、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａの構成の一例を示す断面図である。

図１４に示すように、検出用リソグラフィ原版Ｔ２ａは、上面に第２凹凸パターンＰａが設けられ、下面に拡大率計測パターンＭａが設けられ、光硬化樹脂から成る第１の層１を備えるようにしてもよい。

以上のように、本第１の実施形態に係るリソグラフィ原版検査方法によれば、微細な欠陥を検出すことができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１００ リソグラフィ原版検査装置
１１ 光源
１２ 集光レンズ
１３ ＸＹステージ
１４ 対物レンズ
１５ 画像センサ
１６ センサ回路
１７ Ａ／Ｄ変換器
１８ ステージ制御回路
１９ 計算機
２２ 欠陥検出回路

Claims (7)

1. 第１凹凸パターンを有するマスタリソグラフィ原版を複製して、上面に前記第１凹凸パターンに対応した第２凹凸パターンを有するとともに、拡大率計測パターンを有する検出用リソグラフィ原版を作製し、
   拡大前の検出用リソグラフィ原版の前記拡大率計測パターンの寸法を計測し、
   前記第２凹凸パターンおよび前記拡大率計測パターンが拡大するように前記検出用リソグラフィ原版を拡大させ、
   拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の前記拡大率計測パターンの寸法を計測し、
   拡大前の前記検出用リソグラフィ原版の拡大率計測パターンの寸法と拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の拡大率計測パターンの寸法とを比較することにより、前記検出用リソグラフィ原版の拡大率を算出し、
   拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の第２凹凸パターンの欠陥の位置を検出し、
   検出した前記第２凹凸パターンの欠陥の位置と、算出した拡大率とに基づいて、前記マスタリソグラフィ原版における前記第１凹凸パターンの欠陥の予測位置を算出する
   ことを特徴とするリソグラフィ原版検査方法。
2. 拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の第２凹凸パターンの欠陥の寸法を検出し、
   検出した前記第２凹凸パターンの欠陥の寸法と、算出した拡大率とに基づいて、前記マスタリソグラフィ原版における前記第１凹凸パターンの欠陥の予測寸法を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ原版検査方法。
3. 拡大後の前記検出用リソグラフィ原版を撮像した画像と、参照画像とを比較し、不一致箇所を拡大後の前記検出用リソグラフィ原版の第２凹凸パターンの欠陥の位置として検出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリソグラフィ原版検査方法。
4. 前記マスタリソグラフィ原版の上面に樹脂を塗布し、前記樹脂を硬化し、硬化した前記樹脂を前記マスタリソグラフィ原版から剥離することにより、上面に前記第１凹凸パターンに対応する前記第２凹凸パターンを有する前記検出用リソグラフィ原版を作製する
   ことを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ原版検査方法。
5. 前記検出用リソグラフィ原版は、下面に前記拡大率計測パターンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフィ原版検査方法。
6. 前記検出用リソグラフィ原版は、
   上面に前記第２凹凸パターンが設けられ、光硬化樹脂から成る第１の層と、
   上面が前記第１の層の下面に固定されるように配置され、下面に前記拡大率計測パターンが設けられ、熱可塑性樹脂から成る第２の層と、を備える
   ことを特徴とする請求項５に記載のリソグラフィ原版検査方法。
7. 上面に第１凹凸パターンを有するマスタリソグラフィ原版を複製した検出用リソグラフィ原版であって、
   上面に前記第１凹凸パターンを複製した第２凹凸パターンが設けられ、光硬化樹脂から成る第１の層と、
   上面が前記第１の層の下面に固定されるように配置され、下面に検出用リソグラフィ原版の拡大率を計測するための拡大率計測パターンが設けられ、前記熱可塑性樹脂から成る第２の層と、を備える
   ことを特徴とする検出用リソグラフィ原版。

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