JP2017187547A - EUV mask inspection apparatus and focus adjustment method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EUV mask inspection apparatus capable of properly adjusting focus positions and to provide a focus adjustment method thereof.SOLUTION: The EUV mask inspection apparatus includes: an EUV light source 130 which generates illumination light EUV 141 for illuminating an EUV mask 103; a magnification optical system 133 which includes a plurality of reflection mirrors that reflect regular reflection light S142 reflected at the EUV mask 103; a CCD camera 112 which captures an image of the EUV mask 103 by detecting the regular reflection light S142 via the magnification optical system 133; an AF laser device 120 which oscillates at wavelengths of 445 to 473 nm for generating AF light; an AF sensor 124 which detects laser light AF 145 reflected at the EUV mask; and a control part 132 which adjusts the focus position of the illumination light EUV 141 in the EUV mask 103 according to the result detected by the AF sensor 124.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、EUVマスク検査装置、及びフォーカス調整方法に関する。   The present invention relates to an EUV mask inspection apparatus and a focus adjustment method.

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露光装置が広く利用されている。また、ArF液浸リソグラフィと呼ばれるように、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も量産に利用されている。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)の実用化に向けた技術開発が広く行われている。   With regard to lithography technology that is responsible for semiconductor miniaturization, ArF exposure apparatuses using an ArF excimer laser with an exposure wavelength of 193 nm as an exposure light source are widely used. Further, as called ArF immersion lithography, an immersion technique for increasing the resolution by filling the space between the objective lens of the exposure apparatus and the wafer with water is also used for mass production. In order to realize further miniaturization, technological development for practical use of EUVL (Extremely UltraViolet Lithography) having an exposure wavelength of 13.5 nm has been widely performed.

ArF露光装置で用いられるフォトマスク(以下、単にマスクと呼ぶ。)とは異なり、EUVLで用いられるマスク(以下、EUVマスクと呼ぶ。)は反射型となっている。図5に示したように、低熱膨張性ガラスから成る基板51の上に、極端紫外線(以下、EUVLで用いられる極端紫外線をEUV光と呼ぶ。)を反射させるための多層膜52が形成された層状構造となっている。多層膜52は、通常、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に数十層積み重ねた構造になっている(Mo/Si多層膜と表記されることが多い)。   Unlike a photomask (hereinafter simply referred to as a mask) used in an ArF exposure apparatus, a mask (hereinafter referred to as an EUV mask) used in EUVL is a reflection type. As shown in FIG. 5, a multilayer film 52 for reflecting extreme ultraviolet rays (hereinafter referred to as EUV light) is formed on a substrate 51 made of low thermal expansion glass. It has a layered structure. The multilayer film 52 usually has a structure in which several tens of layers of molybdenum (Mo) and silicon (Si) are alternately stacked (often referred to as a Mo / Si multilayer film).

この構成によって波長13.5nmのEUV光を最大約65%反射させることができる。この多層膜52の上にEUV光を吸収する吸収体54(例えば、タンタル・ボロン・ナイトライド(TaBN))が堆積されてブランク(パターン無しマスク)が形成される。ただし、吸収体54を形成する前の多層膜52の最上面にはルテニウム(Ru)膜が保護膜53として堆積される。吸収体54をマスク全面に形成してブランクが完成する。次にレジストプロセスを用いて、吸収体54をパターン状に成形する。これにより、パターン付きEUVマスク50が完成する。さらに、吸収体54のパターンはペリクル55で覆われている。   With this configuration, EUV light having a wavelength of 13.5 nm can be reflected up to about 65%. An absorber 54 (for example, tantalum, boron, nitride (TaBN)) that absorbs EUV light is deposited on the multilayer film 52 to form a blank (unpatterned mask). However, a ruthenium (Ru) film is deposited as a protective film 53 on the uppermost surface of the multilayer film 52 before the absorber 54 is formed. Absorber 54 is formed on the entire mask to complete the blank. Next, the absorber 54 is formed into a pattern using a resist process. Thereby, the EUV mask 50 with a pattern is completed. Further, the pattern of the absorber 54 is covered with a pellicle 55.

一方、EUVマスクブランクスの欠陥検査には、EUV光源を用いたABI(Actinic M blank inspection)装置と呼ばれる検査装置が用いられている。ABI装置では、暗視野照明によって欠陥を検出するように光学系が構成されている。ABI装置に関しては、例えば、非特許文献1などに説明されている。これによると、検出光学系としては、拡大率26倍のシュバルツシルト光学系が用いられている。すなわち、検査領域を26倍に拡大してCCD(Charged Coupled Device)等のイメージセンサに投影する拡大光学系が用いられている。   On the other hand, an inspection apparatus called an ABI (Actinic M blank inspection) apparatus using an EUV light source is used for defect inspection of EUV mask blanks. In the ABI apparatus, an optical system is configured to detect a defect by dark field illumination. The ABI device is described in Non-Patent Document 1, for example. According to this, a Schwarzschild optical system with a magnification of 26 times is used as the detection optical system. That is, an enlargement optical system that enlarges the inspection area by 26 times and projects it onto an image sensor such as a CCD (Charged Coupled Device) is used.

EUVマスクブランクに欠陥が検出された場合、その欠陥の形状や大きさを調べるためのレビュー機能がABI装置に設けられていることがある。レビュー機能を用いる場合、照明光の正反射光がCCDに届くように照明する明視野照明が用いられる。ただし、欠陥は小さいため、26倍程度のシュバルツシルト光学系では、形状が正確には判らない.このことから、凹面鏡を併用して投影像をさらに数十倍に拡大し、計1200倍程度の高い倍率で欠陥を観察する装置が実用化されている。なお、このようなレビュー機能に関しては、例えば、特許文献1に示されている。   When a defect is detected in the EUV mask blank, a review function for examining the shape and size of the defect may be provided in the ABI apparatus. When the review function is used, bright field illumination that illuminates the regular reflected light of the illumination light to reach the CCD is used. However, since the defects are small, the shape cannot be accurately determined with a Schwarzschild optical system of about 26 times. For this reason, an apparatus for observing defects at a high magnification of about 1200 times in total by enlarging the projected image several tens of times by using a concave mirror has been put into practical use. Such a review function is disclosed in Patent Document 1, for example.

ABI装置のレビュー機能を用いる場合、微小な欠陥の形状を正確に観察するために、フォーカスを正確に合わせる必要がある。一般にマスクを対象とした自動フォーカス調整機構(Auto Focus:AFと呼ぶ。)には、マスク表面にAF用のレーザ光を照射して、そこでの反射光を2分割センサやCCD等のAF用センサへ導いてフォーカスの変化を検出する方式がある。これは一般に光テコ方式と呼ばれる。この名称の意味することは、レーザ光を単にマスク面に反射させたものをそのままセンサに当てるのではなく、マスク面でレーザ光が当たる部分を拡大してAF用センサに導くからである。拡大することでフォーカスの微妙な変化が検知できることが広く知られている。   When the review function of the ABI apparatus is used, it is necessary to accurately focus in order to accurately observe the shape of a minute defect. In general, an automatic focus adjustment mechanism (Auto Focus: AF) for a mask is irradiated with an AF laser beam on the mask surface, and the reflected light is divided into two sensors or an AF sensor such as a CCD. There is a method of detecting a change in focus by guiding to the head. This is generally called an optical lever system. The meaning of this name is that the laser light reflected simply on the mask surface is not applied to the sensor as it is, but the portion of the mask surface where the laser light hits is enlarged and guided to the AF sensor. It is widely known that a subtle change in focus can be detected by enlarging.

ただし光テコ方式によるAFの光学系には2通りある。一つはマスク面を拡大する光学系をAF専用に設けるものである。例えば凸レンズを用いて、マスク面をAF用センサに拡大投影すれば良い。もう一つは、検査用の拡大光学系の一部を利用するものであり、AF専用の光学系が不要になる特長がある。   However, there are two types of AF optical systems based on the optical lever system. One is to provide an optical system for enlarging the mask surface exclusively for AF. For example, a convex surface may be used to enlarge and project the mask surface onto the AF sensor. The other is that a part of the magnifying optical system for inspection is used, and there is a feature that an optical system dedicated to AF is unnecessary.

ところで、ArFリソグラフィ、KrFリソグラフィ等で用いられているマスクには、パターン面に、ペリクルと呼ばれる透明の薄い膜でパターン面が覆われている。ペリクルは、大気中の微小な塵や異物(これらをパーティクルと呼ぶ。)がパターン面に付着するのを防ぐために設けられる。   By the way, in a mask used in ArF lithography, KrF lithography or the like, the pattern surface is covered with a transparent thin film called a pellicle. The pellicle is provided in order to prevent minute dust and foreign matters (these are called particles) in the atmosphere from adhering to the pattern surface.

光マスク用のペリクルは、フッ素系の高分子材料で構成されている。ペリクルの上面に、ある程度の大きさ以下のパーティクルが付着したとしても、露光時に問題とならない。すなわち、ウエハを露光する際には、そのパーティクルの位置と、パターン面との位置(光軸方向の位置)が異なるため、ウエハ上に投影されるパーティクルの像はぼけてしまう。したがって、パーティクル像は露光されない。このように、ペリクルは、パーティクルが大気中に浮遊していても、それがマスクのパターン面に付着することを防ぐために極めて有効な部材である。   The pellicle for the optical mask is made of a fluorine-based polymer material. Even if particles of a certain size or less adhere to the upper surface of the pellicle, there is no problem during exposure. That is, when the wafer is exposed, since the position of the particle and the position of the pattern surface (position in the optical axis direction) are different, the image of the particle projected on the wafer is blurred. Therefore, the particle image is not exposed. Thus, the pellicle is an extremely effective member for preventing particles from adhering to the pattern surface of the mask even when the particles are floating in the atmosphere.

ところが、波長13.5nmのEUV光は、光マスク用の高分子材から成るペリクルを透過しない。その代わりに、極めて薄いシリコン(Si)製の膜は、EUV光をある程度透過することが知られている。そこでEUVマスク用のペリクル55(以下、EUVペリクルと呼ぶ。)にはシリコンの薄膜を利用することが検討されている。具体的にはEUV光を約90%透過する厚さ40nmを目指してシリコン薄膜を実現することが検討されている。ただし厚さ40nmで面積110×142mmのフルサイズを実現することは容易ではない。このため、厚さを50nm近くまで薄くすることができれば、シリコン製のEUVペリクル55が利用されることが考えられる。なお、EUVペリクル55に関しては、非特許文献2において説明されている。 However, EUV light having a wavelength of 13.5 nm does not pass through a pellicle made of a polymer material for an optical mask. Instead, very thin silicon (Si) films are known to transmit EUV light to some extent. Therefore, it has been studied to use a silicon thin film for the EUV mask pellicle 55 (hereinafter referred to as EUV pellicle). Specifically, it has been studied to realize a silicon thin film aiming at a thickness of 40 nm that transmits about 90% of EUV light. However, it is not easy to realize a full size having an area of 110 × 142 mm 2 with a thickness of 40 nm. For this reason, if the thickness can be reduced to nearly 50 nm, the EUV pellicle 55 made of silicon can be used. The EUV pellicle 55 is described in Non-Patent Document 2.

特許第5008012号公報Japanese Patent No. 5008012

Takashi Yamane, et al, “Actinic EUVL M blank inspection and phase defect characterization,” Proceedings of SPIE, Vol. 7379, 73790H (2009).Takashi Yamane, et al, “Actinic EUVL M blank inspection and phase defect characterization,” Proceedings of SPIE, Vol. 7379, 73790H (2009). Luigi Scaccabarozzi, et al., “Investigation of EUV pellicle feasibility,” SPIE Vol. 8679, 867904, 2013.Luigi Scaccabarozzi, et al., “Investigation of EUV pellicle feasibility,” SPIE Vol. 8679, 867904, 2013. Kenneth GoLDberg, Iacopo Mochi, “Defect Detection and Inspection Unmasked,” International Workshop on EUV Lithography 2010.Kenneth GoLDberg, Iacopo Mochi, “Defect Detection and Inspection Unmasked,” International Workshop on EUV Lithography 2010. インターネットホームページ(平成28年3月22日検索)http://refractiveindex.info/Internet homepage (searched on March 22, 2016) http://refractiveindex.info/ インターネットホームページ(平成28年3月22日検索)http://www.nichia.co.jp/jp/about_nichia/index.htmlInternet homepage (searched on March 22, 2016) http://www.nichia.co.jp/jp/about_nichia/index.html

AF用の光学系に検査用光学系を利用する方式では、AF用レーザ光が検査用光学系を高く透過する必要がある。ABI装置の場合、検査光学系の各ミラーはEUV用多層膜鏡である。EUV用多層膜鏡では、波長13.5nmに対して高い反射率を有するように設計されている。このことから、図6に示したように、AF用レーザには、多層膜で高く反射する波長250nm付近の紫外レーザを用いるのが好ましいことになる。なお、図6は、EUV用多層膜鏡を製作しているNTTアドバンステクノロジ株式会社による計算結果である。   In a system that uses an inspection optical system as an AF optical system, the AF laser light needs to be highly transmitted through the inspection optical system. In the case of the ABI apparatus, each mirror of the inspection optical system is a multilayer mirror for EUV. The EUV multilayer mirror is designed to have a high reflectance with respect to a wavelength of 13.5 nm. Therefore, as shown in FIG. 6, it is preferable to use an ultraviolet laser having a wavelength of around 250 nm, which is highly reflected by the multilayer film, as the AF laser. FIG. 6 shows a calculation result by NTT Advanced Technology Co., Ltd., which manufactures a multilayer film mirror for EUV.

一方、シリコン薄膜(厚さ50nm)における波長200nm以上の透過率特性を図7に示す。横軸は波長を示し、縦軸は透過率である。図7は、シリコン薄膜における波長に対する吸収率のデータに基づいて計算したデータを示している。図7から明らかなように、波長350nm以上の光、つまりほぼ可視光しか透過しないことが判る。   On the other hand, FIG. 7 shows transmittance characteristics of a silicon thin film (thickness 50 nm) having a wavelength of 200 nm or more. The horizontal axis indicates the wavelength, and the vertical axis indicates the transmittance. FIG. 7 shows data calculated based on the data of the absorption rate with respect to the wavelength in the silicon thin film. As is apparent from FIG. 7, it can be seen that only light having a wavelength of 350 nm or more, that is, almost visible light is transmitted.

従って、ペリクル55が装着されたパターン付きEUVマスク50を、前述したABII装置のレビュー機能を用いて観察しようとした場合、パターン面にフォーカスを合わせるには、AF用のレーザ光がEUVペリクルを透過する必要がある。このことから、350nm以上の波長のレーザ装置をAF用光源に用いる必要である。その場合、非特許文献3に示されている図8から明らかなように、波長が488nmのように紫外に比べて長いと、多層膜中のレーザ光が浸透する距離が増えていく。   Therefore, when the EUV mask 50 with the pattern on which the pellicle 55 is mounted is to be observed using the above-described review function of the ABI device, the AF laser beam is transmitted through the EUV pellicle in order to focus on the pattern surface. There is a need to. For this reason, it is necessary to use a laser device having a wavelength of 350 nm or more as the AF light source. In this case, as is clear from FIG. 8 shown in Non-Patent Document 3, when the wavelength is longer than ultraviolet, such as 488 nm, the distance that the laser light penetrates in the multilayer film increases.

その結果、図9に示したように、反射光が多重になって進んでいくことから、AF用センサに当たるスポットが一方向に伸びてしまう。従って、フォーカス検出精度が低下することが問題になる。   As a result, as shown in FIG. 9, since the reflected light travels in a multiplexed manner, the spot that hits the AF sensor extends in one direction. Therefore, there is a problem that the focus detection accuracy is lowered.

また、光テコ方式のAF用光学系に検出光学系を利用する場合は、前述したように、波長が250nmより長くなると、多層膜鏡での反射率が低下していく。このため、AFレーザに高出力が必要になることも問題になる。したがって、AF用レーザ光の波長はできるだけ短い波長が好ましいことになる。   Further, when the detection optical system is used for the optical lever AF optical system, as described above, when the wavelength becomes longer than 250 nm, the reflectance of the multilayer mirror decreases. For this reason, it becomes a problem that the AF laser requires a high output. Therefore, the wavelength of the AF laser light is preferably as short as possible.

EUVペリクル55を透過できる波長350nm以上において、できるだけ短い光源としては、波長405nmで動作するGaN(窒化ガリウム)系の半導体レーザ(レーザーダイオード、以下、LDと示す。)LDがある。GaN(窒化ガリウム)系のLDは、広く普及している。   As a light source that is as short as possible at a wavelength of 350 nm or longer that can pass through the EUV pellicle 55, there is a GaN (gallium nitride) based semiconductor laser (laser diode, hereinafter referred to as LD) LD that operates at a wavelength of 405 nm. GaN (gallium nitride) based LDs are widely used.

ところが、波長405nmにおいて、シリコン薄膜の透過率を計算した結果、膜厚40nmでは約40%透過するものの、膜厚50nmでの透過率は10%程度しかないことが判明した(図3を参照)。これに対して、波長445nm、445nm、及び473nmでは、膜厚40〜50nmにおいて、30%以上の透過率が得られることが判明した(図3を参照)。なお、透過率の計算に必要な複素屈折率N(=n―ik)のn、kの値は以下の非特許文献4のホームページに示された情報から入手している。   However, as a result of calculating the transmittance of the silicon thin film at a wavelength of 405 nm, it was found that the transmittance at the film thickness of 40 nm is only about 10% although it is approximately 40% at the film thickness of 40 nm (see FIG. 3). . In contrast, it has been found that at wavelengths of 445 nm, 445 nm, and 473 nm, a transmittance of 30% or more can be obtained at a film thickness of 40 to 50 nm (see FIG. 3). Note that the values of n and k of the complex refractive index N (= n−ik) necessary for calculating the transmittance are obtained from the information shown on the homepage of Non-Patent Document 4 below.

LDの波長に関しては、例えば、非特許文献5のホームページにおける製品情報の中のレーザーダイオードの項目に示されている。これによると、波長445nmのLDとは、厳密には波長440nm〜450nmの範囲に発振スペクトルが広がっている。同様に、波長457nmのLDとは、波長450nm〜460nmの範囲に発振スペクトルが広がっている。また、波長473nmのLDとは、波長468nm〜478nmの範囲に発振スペクトルが広がっている。   Regarding the wavelength of the LD, for example, it is shown in the item of laser diode in the product information on the homepage of Non-Patent Document 5. According to this, strictly speaking, an LD having a wavelength of 445 nm has an oscillation spectrum extending in a wavelength range of 440 nm to 450 nm. Similarly, an LD having a wavelength of 457 nm has an oscillation spectrum extending in a wavelength range of 450 nm to 460 nm. Further, the LD having a wavelength of 473 nm has an oscillation spectrum extending in a wavelength range of 468 nm to 478 nm.

本発明の目的は、適切にフォーカスを調整することができるEUVマスク検査装置、及びフォーカス調整方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an EUV mask inspection apparatus and a focus adjustment method that can appropriately adjust the focus.

本実施形態の一態様にかかるEUVマスク検査装置は、EUV(Extremely Ultraviolet)マスクを照明するためのEUV光を発生するEUV光源と、前記EUVマスクで反射した前記EUV光を反射する反射鏡を複数有する光学系と、前記光学系を介して、前記EUV光を検出して、前記EUVマスクを撮像する撮像装置と、AF(Auto Focus)光を発生するため、波長445nm〜473nmで発振する半導体レーザ装置と、前記EUVマスクで反射した前記AF光を検出するAF用センサと、前記AF用センサでの検出結果に応じて、前記EUVマスクにおける前記EUV光のフォーカス位置を調整する制御部と、を備えたものである。これにより、適切にフォーカスを調整することができる。   An EUV mask inspection apparatus according to an aspect of this embodiment includes a plurality of EUV light sources that generate EUV light for illuminating an EUV (Extremely Ultraviolet) mask, and a plurality of reflecting mirrors that reflect the EUV light reflected by the EUV mask. An optical system having the optical system, an imaging device that detects the EUV light through the optical system and images the EUV mask, and a semiconductor laser that oscillates at a wavelength of 445 nm to 473 nm to generate AF (Auto Focus) light An apparatus, an AF sensor that detects the AF light reflected by the EUV mask, and a control unit that adjusts a focus position of the EUV light in the EUV mask according to a detection result of the AF sensor. It is provided. Thereby, the focus can be adjusted appropriately.

上記のEUVマスク検査装置において、前記半導体レーザ装置の発振波長が445nmであることが好ましい。これにより、40nm〜50nmのシリコン膜で形成されたEUVペリクル付きEUVマスクを適切に検査することができる。   In the above EUV mask inspection apparatus, it is preferable that an oscillation wavelength of the semiconductor laser apparatus is 445 nm. As a result, an EUV mask with an EUV pellicle formed of a 40 nm to 50 nm silicon film can be appropriately inspected.

上記のEUVマスク検査装置において、前記AF用センサが、前記光学系に含まれる1枚以上の反射鏡を介して、前記AF光を検出するようにしてもよい。これにより、AF光の検出光学系を簡素化することができる。   In the above EUV mask inspection apparatus, the AF sensor may detect the AF light through one or more reflecting mirrors included in the optical system. Thereby, the detection optical system of AF light can be simplified.

上記のEUVマスク検査装置において、光テコ方式により、フォーカス位置が調整されていてもよい。   In the above EUV mask inspection apparatus, the focus position may be adjusted by an optical lever method.

上記のEUVマスク検査装置において、前記EUVマスクがペリクルを有することが好ましい。   In the EUV mask inspection apparatus, it is preferable that the EUV mask has a pellicle.

上記のEUVマスク検査装置において、前記EUVマスクのパターン検査を行うようにしてもよい。   In the above EUV mask inspection apparatus, pattern inspection of the EUV mask may be performed.

本実施の形態にかかるフォーカス調整方法は、EUVマスクを照明するためのEUV光を発生するEUV光源と、前記EUVマスクで反射した前記EUV光を反射する反射鏡を複数有する光学系と、前記光学系を介して、前記EUV光を検出して、前記EUVマスクを撮像する撮像装置と、AF光を発生するため、波長445nm〜473nmで発振する半導体レーザ装置と、を備えたEUVマスク検査装置のフォーカス調整方法であって、前記EUVマスクで反射したAF光をAF用センサで検出するステップと、前記AF光の検出結果に基づいて、EUVマスクにおける前記EUV光のフォーカス位置を調整するステップと、を備えたものである。これにより、適切にフォーカスを調整することができる。   The focus adjustment method according to the present embodiment includes an EUV light source that generates EUV light for illuminating an EUV mask, an optical system that includes a plurality of reflecting mirrors that reflect the EUV light reflected by the EUV mask, and the optical An EUV mask inspection apparatus comprising: an imaging device that detects the EUV light through a system and images the EUV mask; and a semiconductor laser device that oscillates at a wavelength of 445 nm to 473 nm to generate AF light. A focus adjustment method, the step of detecting AF light reflected by the EUV mask with an AF sensor; the step of adjusting the focus position of the EUV light in the EUV mask based on the detection result of the AF light; It is equipped with. Thereby, the focus can be adjusted appropriately.

本発明によれば、適切にフォーカスを調整することができるEUVマスク検査装置、及びフォーカス調整方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the EUV mask inspection apparatus and focus adjustment method which can adjust a focus appropriately can be provided.

実施形態1にかかるEUVマスク用レビュー装置を示す図である。It is a figure which shows the review apparatus for EUV mask concerning Embodiment 1. FIG. 検査装置の一部を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed a part of test | inspection apparatus. 波長405nm、445nm、457nm、473nmにおけるレーザ光に対するシリコン薄膜の透過率を示す計算結果である。It is a calculation result which shows the transmittance | permeability of the silicon thin film with respect to the laser beam in wavelength 405nm, 445nm, 457nm, and 473nm. 実施形態2にかかる検査装置を示す図である。It is a figure which shows the inspection apparatus concerning Embodiment 2. FIG. EUVマスクの一般的な構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the general structure of an EUV mask. EUV用多層膜の反射率特性を示す計算結果である。It is a calculation result which shows the reflectance characteristic of the multilayer film for EUV. 厚さ50nmのシリコン膜における透過率特性を示す計算結果であるIt is a calculation result which shows the transmittance | permeability characteristic in a 50-nm-thick silicon film EUVマスク用多層膜における様々な波長の光の吸収を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed absorption of the light of various wavelengths in the multilayer film for EUV masks. 多層膜表面に入射するレーザ光の反射の様子を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the mode of reflection of the laser beam which injects into a multilayer film surface.

以下、本実施形態の具体的構成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, a specific configuration of the present embodiment 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.

実施形態1.
本実施形態にかかる検査装置は、ペリクル付EUVマスクをアクティニック検査するABI装置である。具体的には、ABI装置はレビュー機構を搭載している。よって、本実施の形態では、検査装置100が、EUVマスク用レビュー装置であるとして説明する。図1は、実施形態1にかかるEUVマスク用レビュー装置を例示した図面である。検査対象は、パターン付きEUVマスクやパターン無しのEUVマスク(マスクブランク)等のEUVマスクである。例えば、EUVマスク用レビュー装置は、ペリクル付きEUVマスクをパターン検査する。
Embodiment 1. FIG.
The inspection apparatus according to the present embodiment is an ABI apparatus that performs an actinic inspection on an EUV mask with a pellicle. Specifically, the ABI device is equipped with a review mechanism. Therefore, in this embodiment, the inspection apparatus 100 will be described as an EUV mask review apparatus. FIG. 1 is a diagram illustrating an EUV mask review apparatus according to a first embodiment. The inspection object is an EUV mask such as a patterned EUV mask or an unpatterned EUV mask (mask blank). For example, an EUV mask review apparatus performs pattern inspection on an EUV mask with a pellicle.

検査装置100は、EUV光源130、落とし込み鏡102、制御部132、拡大光学系133、AF用レーザ装置120、集光レンズ121、AF用センサ124、及びCCDカメラ112を有している。拡大光学系133は、凹面鏡108、凸面鏡109、平面鏡110、凹面鏡111の4枚の反射鏡を有している。凹面鏡108、凸面鏡109は、シュバルツシルト光学系107を構成する。   The inspection apparatus 100 includes an EUV light source 130, a drop mirror 102, a control unit 132, a magnifying optical system 133, an AF laser device 120, a condensing lens 121, an AF sensor 124, and a CCD camera 112. The magnifying optical system 133 has four reflecting mirrors: a concave mirror 108, a convex mirror 109, a plane mirror 110, and a concave mirror 111. The concave mirror 108 and the convex mirror 109 constitute a Schwarzschild optical system 107.

EUV光源130は照明光EUV141を発生する。照明光EUV141は、例えば、露光波長と同じ13.5nmのEUV光である。これにより、アクティニック検査を行うことができる。照明光EUV141は、図示しない凹面鏡などにより、絞られながら進む。そして、照明光EUV141は、落とし込み鏡102の下面に入射する。落とし込み鏡102は、入射した照明光EUV141はEUVマスク103の方向に反射する。   The EUV light source 130 generates illumination light EUV 141. The illumination light EUV 141 is, for example, EUV light having a wavelength of 13.5 nm that is the same as the exposure wavelength. Thereby, an actinic inspection can be performed. The illumination light EUV 141 proceeds while being narrowed down by a concave mirror (not shown). The illumination light EUV 141 is incident on the lower surface of the drop mirror 102. The dropping mirror 102 reflects the incident illumination light EUV 141 in the direction of the EUV mask 103.

EUVマスク103は、基板104と、EUVペリクル106とを有している。基板104の上面がパターン面105となっている。EUVマスク103には、EUVペリクル106が装着されている。そして、パターン面105は、EUVペリクル106で覆われている。照明光EUV141は、パターン面105に集光されている。   The EUV mask 103 has a substrate 104 and an EUV pellicle 106. The upper surface of the substrate 104 is a pattern surface 105. An EUV pellicle 106 is attached to the EUV mask 103. The pattern surface 105 is covered with an EUV pellicle 106. The illumination light EUV 141 is collected on the pattern surface 105.

照明光EUV141は、パターン面105の一部を照明する。パターン面105は、照明光EUV141の一部を反射する。すなわち、パターン面105のパターンに応じて、照明光EUV141が反射される。照明光EUV141が照射された部分から進む正反射光S142は、シュバルツシルト光学系107に入射する。シュバルツシルト光学系107は、凹面鏡108と凸面鏡109とを有している。パターン面105からの正反射光S142は、凹面鏡108で反射されて凸面鏡109に入射する。   The illumination light EUV 141 illuminates a part of the pattern surface 105. The pattern surface 105 reflects a part of the illumination light EUV 141. That is, the illumination light EUV 141 is reflected according to the pattern on the pattern surface 105. The regular reflection light S142 traveling from the portion irradiated with the illumination light EUV141 enters the Schwarzschild optical system 107. The Schwarzschild optical system 107 includes a concave mirror 108 and a convex mirror 109. The regular reflection light S142 from the pattern surface 105 is reflected by the concave mirror 108 and enters the convex mirror 109.

凸面鏡109は、正反射光S242を平面鏡110に向けて反射する。さらに、正反射光S242は、平面鏡110、及び凹面鏡111で反射されて、CCDカメラ112に入射する。CCDカメラ112は、2次元アレイ状に配列された複数の受光画素を有しており、入射した正反射光S242を検出する。CCDカメラ112で撮像された画像は、制御部132に入力される。制御部132は、撮像画像に基づいて、EUVマスクの検査を行う。   The convex mirror 109 reflects the regular reflection light S <b> 242 toward the plane mirror 110. Further, the regular reflection light S <b> 242 is reflected by the plane mirror 110 and the concave mirror 111 and enters the CCD camera 112. The CCD camera 112 has a plurality of light receiving pixels arranged in a two-dimensional array, and detects the incident regular reflection light S242. An image captured by the CCD camera 112 is input to the control unit 132. The control unit 132 inspects the EUV mask based on the captured image.

ここで、拡大光学系133について説明する。シュバルツシルト光学系107は約26倍の拡大率になっている。一方、凹面鏡111にも拡大機能がある。このため、前段(シュバルツシルト光学系107)と後段(凹面鏡111)の2段の拡大により、合計約1200倍の拡大率が得られる。すなわち、EUVマスク103のパターン面105は、約1200倍に拡大されて、CCDカメラ112に投影されている。凹面鏡108、凸面鏡109、平面鏡110、及び凹面鏡111は、検査用の拡大光学系133を構成している。拡大光学系133を介して、CCDカメラ112が、正反射光S242を検出する。よって、CCDカメラ112は、EUVマスク103の拡大像を撮像する。   Here, the magnifying optical system 133 will be described. The Schwarzschild optical system 107 has an enlargement factor of about 26 times. On the other hand, the concave mirror 111 also has an enlargement function. For this reason, a magnification of about 1200 times in total is obtained by two-stage expansion of the front stage (Schwarzschild optical system 107) and the rear stage (concave mirror 111). That is, the pattern surface 105 of the EUV mask 103 is magnified about 1200 times and projected onto the CCD camera 112. The concave mirror 108, the convex mirror 109, the plane mirror 110, and the concave mirror 111 constitute a magnifying optical system 133 for inspection. The CCD camera 112 detects the specularly reflected light S242 via the magnifying optical system 133. Therefore, the CCD camera 112 captures an enlarged image of the EUV mask 103.

次に、AF光学系について説明する。検査装置100におけるフォーカス調整では、EUVマスク103のパターン面105とシュバルツシルト光学系107との間隔を調整している。例えば、EUVマスク103は駆動ステージ(不図示)に載置されている。そして、制御部132駆動ステージをパターン面105と垂直な方向に駆動している。そのためのAF機構としては、以下に説明するように検査光学系(拡大光学系133)の一部を利用した光テコ方式が用いられている。   Next, the AF optical system will be described. In the focus adjustment in the inspection apparatus 100, the distance between the pattern surface 105 of the EUV mask 103 and the Schwarzschild optical system 107 is adjusted. For example, the EUV mask 103 is placed on a drive stage (not shown). Then, the controller 132 drive stage is driven in a direction perpendicular to the pattern surface 105. As an AF mechanism for that purpose, an optical lever system using a part of the inspection optical system (magnification optical system 133) is used as described below.

AF用レーザ装置120は、例えば、中心波長445nmのレーザダイオード(LD)を有している。AF用レーザ装置120は、青色のレーザ光AF143を出射する。レーザ光AF143は、集光レンズ121を通って絞られながら進む。そして、レーザ光AF143は、ミラー122で反射する。なお、ミラー122は、照明光EUV141が入射しない位置に配置されている。   The AF laser device 120 has, for example, a laser diode (LD) having a center wavelength of 445 nm. The AF laser device 120 emits blue laser light AF143. The laser beam AF143 travels while being narrowed down through the condenser lens 121. The laser beam AF143 is reflected by the mirror 122. The mirror 122 is arranged at a position where the illumination light EUV 141 is not incident.

ミラー122で反射したレーザ光AF143は、落とし込み鏡102に入射する。落とし込み鏡102は、レーザ光AF143をEUVマスク103に向けて反射する。レーザ光AF143はEUVペリクル106を通過して、パターン面105に入射する。レーザ光AF143はEUVマスク103のパターン面105に集光される。   The laser beam AF143 reflected by the mirror 122 enters the drop mirror 102. The drop mirror 102 reflects the laser beam AF143 toward the EUV mask 103. The laser beam AF143 passes through the EUV pellicle 106 and enters the pattern surface 105. The laser beam AF143 is focused on the pattern surface 105 of the EUV mask 103.

図1において、レーザ光AF143の光軸は一点鎖線で示されている。レーザ光AF143は、パターン面105に対して斜め入射する。レーザ光AF143の光軸は、パターン面105と垂直な方向からずれている。さらに、図1に示されるように、レーザ光AF143と照明光EUV141の光軸はずれている。したがって、レーザ光AF143の光軸が落とし込み鏡102に入射する入射角度と、照明光EUV141の光軸が落とし込み鏡102に入射する入射角度は異なっている。   In FIG. 1, the optical axis of the laser beam AF143 is indicated by a one-dot chain line. The laser beam AF143 is obliquely incident on the pattern surface 105. The optical axis of the laser beam AF143 is deviated from the direction perpendicular to the pattern surface 105. Further, as shown in FIG. 1, the optical axes of the laser light AF143 and the illumination light EUV141 are shifted. Therefore, the incident angle at which the optical axis of the laser beam AF143 enters the drop mirror 102 and the incident angle at which the optical axis of the illumination light EUV 141 enters the drop mirror 102 are different.

パターン面1005で反射したレーザ光AF144は、正反射光S242と同様にシュバルツシルト光学系107に入射する。したがって、レーザ光AF144は、凹面鏡108、及び凸面鏡109によって反射される。レーザ光AF143と照明光EUV141の光軸はずれている。そのため、レーザ光AF144は平面鏡110の横を通過して、平面鏡123に入射する。すなわち、正反射光S242は、平面鏡110に入射するのに対して、レーザ光AF143は、平面鏡110に入射しない。   The laser beam AF144 reflected by the pattern surface 1005 enters the Schwarzschild optical system 107 in the same manner as the regular reflection light S242. Therefore, the laser beam AF 144 is reflected by the concave mirror 108 and the convex mirror 109. The optical axes of the laser beam AF143 and the illumination beam EUV141 are shifted. Therefore, the laser beam AF 144 passes through the side of the plane mirror 110 and enters the plane mirror 123. That is, the regular reflection light S242 is incident on the plane mirror 110, whereas the laser beam AF143 is not incident on the plane mirror 110.

平面鏡123で反射されたレーザ光AF145は、AF用センサ124に入射する。AF用センサ124は、例えば2分割フォトダイオード等の2分割センサである。AF用センサ124は、検出結果に応じた検出信号を制御部132に出力する。制御部132は、検出信号に応じて、フォーカス位置を調整する。具体的には、制御部132は、EUVマスク103が載置されたステージをパターン面105と垂直な方向に駆動する。したがって、パターン面105が上下に変化するのに追従するように、AF用センサ124に入射するレーザ光AF145の位置が変化する。AF用センサ124からのAF調整用信号をフィードバックすることで、常時フォーカスを合わせることができる。   The laser beam AF145 reflected by the plane mirror 123 enters the AF sensor 124. The AF sensor 124 is a two-divided sensor such as a two-divided photodiode. The AF sensor 124 outputs a detection signal corresponding to the detection result to the control unit 132. The control unit 132 adjusts the focus position according to the detection signal. Specifically, the control unit 132 drives the stage on which the EUV mask 103 is placed in a direction perpendicular to the pattern surface 105. Accordingly, the position of the laser beam AF145 incident on the AF sensor 124 changes so as to follow the pattern surface 105 changing up and down. By always feeding back an AF adjustment signal from the AF sensor 124, it is possible to always focus.

例えば、合焦位置にある場合に、レーザ光AF145がAF用センサ124の中央に入射するように光学系を調整しておく。これにより、合焦位置にある場合、2つのフォトダイオードからの出力が等しくなる。合焦位置からずれると、一方のフォトダイオードからの出力が他方のフォトダイオードからの出力よりも高くなる。AF用センサ124に含まれる2つのフォトダイオードの信号の比を取ることで、フォーカスを調整することができる。   For example, the optical system is adjusted so that the laser beam AF145 is incident on the center of the AF sensor 124 when in the in-focus position. Thereby, when it exists in a focus position, the output from two photodiodes becomes equal. When deviating from the in-focus position, the output from one photodiode is higher than the output from the other photodiode. The focus can be adjusted by taking the ratio of the signals of the two photodiodes included in the AF sensor 124.

シュバルツシルト光学系107を構成する凹面鏡108の外側NA(NAout)は0.27になっている。すなわち、EUVマスク103から反射していく光線の入射角が15.7°(=sin−1(NAout))以下の光線を凹面鏡108が反射できるようになっている。その場合、レーザ光AF143が落とし込み鏡102を経由してEUVマスク103のパターン面105に入射する際の入射角(図2に示したθ)は15.7°以下に設定する必要がある。入射角θはできるだけ大きい方が、光テコ方式におけるAF感度が高くなる。そこで、本実施の形態では、レーザ光AF143の最大の入射角θは約15度になっている。 The outer NA (NAout) of the concave mirror 108 constituting the Schwarzschild optical system 107 is 0.27. That is, the concave mirror 108 can reflect a light beam having an incident angle of 15.7 ° (= sin −1 (NAout)) or less reflected from the EUV mask 103. In that case, the incident angle (θ shown in FIG. 2) when the laser beam AF143 enters the pattern surface 105 of the EUV mask 103 via the drop mirror 102 needs to be set to 15.7 ° or less. When the incident angle θ is as large as possible, the AF sensitivity in the optical lever system increases. Therefore, in the present embodiment, the maximum incident angle θ of the laser beam AF143 is about 15 degrees.

その結果、図3(b)のグラフに示されたように、膜厚40nmのシリコン薄膜の透過率は約50%となる。膜厚50nmの場合の透過率は約56%になる。なお、図3は、シリコン膜の膜厚と透過率との関係を示す。図3(a)〜図3(d)には、入射光(レーザ光AF143)の波長が405nm、445nm、457nm、473nmの時の透過率のグラフがそれぞれ示されている。図3において、横軸がシリコン膜の厚み(nm)であり、縦軸が透過率(%)である。EUVペリクル106の透過率は、入射光の波長、及び、シリコン膜の厚さに応じて、変化する。なお、図3は、入射光の入射角を15度として、シリコン膜の両面に厚さ4nmのSiを形成した構成のシミュレーション結果である。 As a result, as shown in the graph of FIG. 3B, the transmittance of the silicon thin film with a thickness of 40 nm is about 50%. When the film thickness is 50 nm, the transmittance is about 56%. FIG. 3 shows the relationship between the thickness of the silicon film and the transmittance. FIGS. 3A to 3D show transmittance graphs when the wavelength of incident light (laser beam AF143) is 405 nm, 445 nm, 457 nm, and 473 nm, respectively. In FIG. 3, the horizontal axis represents the thickness (nm) of the silicon film, and the vertical axis represents the transmittance (%). The transmittance of the EUV pellicle 106 changes according to the wavelength of incident light and the thickness of the silicon film. FIG. 3 is a simulation result of a configuration in which Si 3 N 4 having a thickness of 4 nm is formed on both sides of the silicon film with an incident angle of incident light of 15 degrees.

図3(a)に示されるように、レーザ光AF143の波長が405nmである場合、膜厚50nmのシリコン薄膜に対する透過率は約8%しかない。このため、レーザ光AF143に波長405nmのレーザ光を利用することは困難になる。また、図3(c)、図3(d)に示されるように、波長457nm、あるいは波長473nmの場合は、膜厚50nmでの透過率は増すが、膜厚40nmでの透過率が、波長445nmの場合に比べて低下する。そこで本実施形態では、445nmのLDをAF用レーザ装置120に用いている。   As shown in FIG. 3A, when the wavelength of the laser beam AF143 is 405 nm, the transmittance with respect to a silicon thin film having a thickness of 50 nm is only about 8%. For this reason, it becomes difficult to use a laser beam having a wavelength of 405 nm as the laser beam AF143. Further, as shown in FIGS. 3C and 3D, when the wavelength is 457 nm or 473 nm, the transmittance at the film thickness of 50 nm is increased, but the transmittance at the film thickness of 40 nm is the wavelength. Compared to 445 nm. Therefore, in this embodiment, a 445 nm LD is used for the AF laser device 120.

このように発振波長445nmの半導体レーザ装置をAF用レーザ装置120として用いている。こうすることで、シリコン薄膜に対する高い透過率の光をレーザ光AF143として利用することができる。AF用センサ124における検出光量を高くすることができるため、適切にフォーカス位置を調整することができる。特に、厚さ40nm〜50nmのEUVペリクル106付のEUVマスク103の検査装置におけるフォーカス調整に好適である。適切なフォーカス位置で検査することができるため、正確にEUVマスク103を検査することができる。   Thus, the semiconductor laser device having an oscillation wavelength of 445 nm is used as the AF laser device 120. By doing so, light having a high transmittance with respect to the silicon thin film can be used as the laser light AF143. Since the amount of light detected by the AF sensor 124 can be increased, the focus position can be adjusted appropriately. In particular, it is suitable for focus adjustment in an inspection apparatus for the EUV mask 103 with the EUV pellicle 106 having a thickness of 40 nm to 50 nm. Since the inspection can be performed at an appropriate focus position, the EUV mask 103 can be inspected accurately.

なお、上記の説明では、AF用レーザ装置120として発振波長445nmの半導体レーザ装置を用いたが、AF用レーザ装置120は、445nmに限られるものではない。AF用レーザ装置120の発振波長は445〜473nmであればよい。このような青色レーザ光を用いることで、40〜50nmのシリコン膜に対して高い透過率で、レーザ光AF143がEUVペリクル106を通過する。   In the above description, a semiconductor laser device having an oscillation wavelength of 445 nm is used as the AF laser device 120. However, the AF laser device 120 is not limited to 445 nm. The oscillation wavelength of the AF laser device 120 may be 445 to 473 nm. By using such blue laser light, the laser light AF143 passes through the EUV pellicle 106 with a high transmittance with respect to a silicon film of 40 to 50 nm.

さらに、本実施の形態では、レーザ光AF145の検出に、EUVマスク103で反射した正反射光S242をCCDカメラ112に導くための拡大光学系133の一部を利用している。すなわち、AF用センサ124が、拡大光学系133に含まれる複数の反射鏡のうちの1枚以上の反射鏡を介して、レーザ光AF145を検出している。具体的には、凹面鏡108、凸面鏡109で反射したレーザ光AD145がAF用センサ124で検出される。このようにすることで、AF用の検出光学系を簡素化することができる。   Further, in the present embodiment, a part of the magnifying optical system 133 for guiding the specularly reflected light S242 reflected by the EUV mask 103 to the CCD camera 112 is used for detecting the laser light AF145. That is, the AF sensor 124 detects the laser light AF145 via one or more of the plurality of reflecting mirrors included in the magnifying optical system 133. Specifically, the laser beam AD 145 reflected by the concave mirror 108 and the convex mirror 109 is detected by the AF sensor 124. By doing so, the AF detection optical system can be simplified.

本実施形態1によれば、EUVマスクのレビュー機能において、単にブランクスだけでなく、EUVペリクル106が装着されたパターン付きのEUVマスク103に対しても、正確にフォーカスを合わせることができる。従って、パターン付きのEUVマスク103の欠陥、あるいはパターンそのものを感度良く観察できる。さらに、パターン付きのEUVマスク103のパターン検査を高精度に行うことができる。   According to the first embodiment, in the EUV mask review function, not only blanks but also the EUV mask 103 with a pattern on which the EUV pellicle 106 is mounted can be accurately focused. Therefore, the defect of the EUV mask 103 with a pattern or the pattern itself can be observed with high sensitivity. Furthermore, the pattern inspection of the EUV mask 103 with a pattern can be performed with high accuracy.

実施の形態2.
実施の形態2について図4を用いて説明する。図4は、実施の形態2にかかる検査装置200を例示した図である。実施の形態2では、検査装置200がEUVマスク203のパターン検査を行うパターン検査装置となっている。実施の形態2では、AF光学系の構成の一部が実施の形態1と異なっている。具体的には、EUVマスク203からAF用センサ224までの光路が、実施の形態1と異なっている。なお、実施の形態1と同様の構成については、適宜説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an inspection apparatus 200 according to the second embodiment. In the second embodiment, the inspection apparatus 200 is a pattern inspection apparatus that performs pattern inspection of the EUV mask 203. In the second embodiment, a part of the configuration of the AF optical system is different from the first embodiment. Specifically, the optical path from the EUV mask 203 to the AF sensor 224 is different from that in the first embodiment. Note that the description of the same configuration as that of Embodiment 1 will be omitted as appropriate.

EUV光源230は照明光EUV241を発生する。照明光EUV241は、図示しない凹面鏡などで絞られながら進む。照明光EUV241は、落とし込み鏡202の下面に入射する。照明光EUV241は、落とし込み鏡202で反射して、EUVマスク203に入射する。EUVマスク203には、EUVペリクル206が装着されている。照明光EUV241は、EUVペリクル206を通過して、基板204のパターン面105の一部を照明する。   The EUV light source 230 generates illumination light EUV241. The illumination light EUV241 travels while being narrowed by a concave mirror (not shown). The illumination light EUV 241 is incident on the lower surface of the drop mirror 202. The illumination light EUV 241 is reflected by the drop mirror 202 and enters the EUV mask 203. An EUV pellicle 206 is attached to the EUV mask 203. The illumination light EUV 241 passes through the EUV pellicle 206 and illuminates a part of the pattern surface 105 of the substrate 204.

照明光EUV241がパターン面205に照射されると、パターン面205のパターンに応じて、照明光EUV241が反射する。パターン面205で制反射された正反射光S242は、凹面鏡208、凹面鏡209、凹面鏡210、及び平面鏡211で反射されて、TDIカメラ212に入射する。凹面鏡208、凹面鏡209、凹面鏡210、及び平面鏡211は、実施の形態1と同様に、拡大光学系を構成している。TDIカメラ212は、パターン面205の照明された領域を撮像する。   When the illumination light EUV241 is irradiated onto the pattern surface 205, the illumination light EUV241 is reflected according to the pattern on the pattern surface 205. The specularly reflected light S242 reflected and reflected by the pattern surface 205 is reflected by the concave mirror 208, the concave mirror 209, the concave mirror 210, and the plane mirror 211, and enters the TDI camera 212. The concave mirror 208, the concave mirror 209, the concave mirror 210, and the plane mirror 211 constitute a magnifying optical system as in the first embodiment. The TDI camera 212 images the illuminated area of the pattern surface 205.

実施の形態1と同様に、AF用レーザ装置220として、波長445nmのLDが用いられている。AF用レーザ装置220から出射したレーザ光AF243は、集光レンズ221に入射する。集光レンズ221と通過したレーザ光AF243は、絞られながら進み、ミラー222に入射する。ミラー222で反射したレーザ光AF243は、落とし込み鏡202に入射する。落とし込み鏡202で反射したレーザ光AF243は、EUVマスク203のパターン面205に集光する。   As in the first embodiment, an LD with a wavelength of 445 nm is used as the AF laser device 220. The laser beam AF243 emitted from the AF laser device 220 enters the condenser lens 221. The laser light AF 243 that has passed through the condenser lens 221 proceeds while being narrowed down and enters the mirror 222. The laser beam AF243 reflected by the mirror 222 enters the drop mirror 202. The laser beam AF243 reflected by the drop mirror 202 is condensed on the pattern surface 205 of the EUV mask 203.

パターン面205で反射したレーザ光AF244は、凹面鏡208、凹面鏡209、及び凹面鏡210で反射する。凹面鏡208、凹面鏡209、及び凹面鏡210は拡大光学系を構成している。レーザ光AF243と照明光EUV241の光軸はずれている。そのため、凹面鏡210で反射したレーザ光AF242は、平面鏡211の横を通過して、平面鏡223に入射する。すなわち、正反射光S242は、平面鏡211で反射されるのに対して、レーザ光AF244は、平面鏡211で反射されない。   The laser beam AF 244 reflected by the pattern surface 205 is reflected by the concave mirror 208, the concave mirror 209, and the concave mirror 210. The concave mirror 208, the concave mirror 209, and the concave mirror 210 constitute a magnifying optical system. The optical axes of the laser beam AF243 and the illumination beam EUV241 are shifted. Therefore, the laser beam AF242 reflected by the concave mirror 210 passes by the side of the plane mirror 211 and enters the plane mirror 223. That is, the regular reflection light S242 is reflected by the plane mirror 211, whereas the laser beam AF244 is not reflected by the plane mirror 211.

平面鏡223で反射したレーザ光AF245は、AF用センサ224に入射する。AF用センサ224は、実施の形態1と同様に2分割センサである。AF用センサ224は、AF245を検出し、検出光量に応じた検出信号を制御部232に出力する。   The laser beam AF245 reflected by the plane mirror 223 enters the AF sensor 224. The AF sensor 224 is a two-divided sensor as in the first embodiment. The AF sensor 224 detects the AF 245 and outputs a detection signal corresponding to the detected light amount to the control unit 232.

これによって、パターン面205のフォーカスを常時合わせることができる。すなわち検査装置200のAF機構としても、検査用の拡大光学系233の一部(4枚のミラーにおける3枚)を利用する光テコ方式が用いられている。   Thereby, the focus of the pattern surface 205 can be always adjusted. That is, as the AF mechanism of the inspection apparatus 200, an optical lever system that uses a part of the magnifying optical system 233 for inspection (three of four mirrors) is used.

このように、AF用のレーザ光AF244は、拡大光学系233を構成する4枚の多層膜鏡中3枚を経由してから平面鏡223に入射する。そして、平面鏡223を用いて、レーザ光AF244を正反射光S242から分離している。これに対して、図1に示された実施の形態1の検査装置100では、シュバルツシルト光学系を構成する凹面鏡108と凸面鏡109の2枚の多層膜鏡を経由してから、レーザ光AF144が正反射光S142から分離される点が本実施の形態と異なっている。ただし、どちらの場合もAF用レーザ光AF145、AF245を受光するAF用センサ124、224付近において、EUVマスク103、203のパターン面105、205が結像する構成になっている。   As described above, the AF laser beam AF244 enters the plane mirror 223 after passing through three of the four multilayer mirrors constituting the magnifying optical system 233. Then, the plane mirror 223 is used to separate the laser beam AF244 from the regular reflection light S242. On the other hand, in the inspection apparatus 100 of the first embodiment shown in FIG. 1, the laser beam AF 144 passes through the two multilayer mirrors of the concave mirror 108 and the convex mirror 109 constituting the Schwarzschild optical system. This embodiment is different from the present embodiment in that it is separated from the regular reflection light S142. However, in either case, the pattern surfaces 105 and 205 of the EUV masks 103 and 203 are imaged in the vicinity of the AF sensors 124 and 224 that receive the AF laser beams AF145 and AF245.

なお、検査装置200の投影光学系を構成する4枚の多層膜鏡における第一の凹面鏡208では、外側NAが0.35と高くなっている。つまりNA=0.35に相当する入射角は20.5°である。従って、AF用レーザ光AF243は、EUVマスク203のパターン面205に対して約18度で入射する。その結果、図3に示されたように、厚さ50nmのシリコン薄膜の透過率は約45%である。波長445nmのレーザ光AF241を用いることで、波長405nmの場合より4〜5倍も高い透過率を得ることができる。なお、図3は、入射角が15度の時のシミュレーション結果であるが、入射角18度と入射角15度の場合の透過率の違いは小さいので、入射角が18度であっても、図3と略同等の透過率となる。   In the first concave mirror 208 of the four multilayer mirrors constituting the projection optical system of the inspection apparatus 200, the outer NA is as high as 0.35. That is, the incident angle corresponding to NA = 0.35 is 20.5 °. Accordingly, the AF laser light AF243 is incident on the pattern surface 205 of the EUV mask 203 at about 18 degrees. As a result, as shown in FIG. 3, the transmittance of the silicon thin film having a thickness of 50 nm is about 45%. By using the laser beam AF241 having a wavelength of 445 nm, it is possible to obtain a transmittance that is 4 to 5 times higher than that at the wavelength of 405 nm. FIG. 3 is a simulation result when the incident angle is 15 degrees, but since the difference in transmittance between the incident angle of 18 degrees and the incident angle of 15 degrees is small, even if the incident angle is 18 degrees, The transmittance is substantially the same as in FIG.

もちろん、AF用レーザ装置220のLDとして波長457nm、あるいは473nmの青色半導体レーザ装置を用いても良い。AF用レーザ装置120は、AF光を発生するため、波長445〜473nmで発振すればよい。発振波長445〜473nmの半導体レーザ装置を用いることで、AF用のレーザ光AF245の検出光量が高くなる。よって、適切にフォーカス位置を調整することができる。適切なフォーカス位置で検査することができるため、正確にEUVマスク203を検査することができる。   Of course, a blue semiconductor laser device having a wavelength of 457 nm or 473 nm may be used as the LD of the AF laser device 220. The AF laser device 120 may oscillate at a wavelength of 445 to 473 nm in order to generate AF light. By using a semiconductor laser device having an oscillation wavelength of 445 to 473 nm, the amount of light detected by the AF laser light AF245 is increased. Therefore, the focus position can be adjusted appropriately. Since the inspection can be performed at an appropriate focus position, the EUV mask 203 can be inspected accurately.

本実施の形態によれば、パターン付きのEUVマスク103の欠陥、あるいはパターンそのものを感度良く観察できる。その結果、パターン付きのEUVマスク103のパターン検査を高精度に行うことができる。これにより、正確に検査を行うことができる。   According to the present embodiment, the defect of the EUV mask 103 with a pattern or the pattern itself can be observed with high sensitivity. As a result, the pattern inspection of the EUV mask 103 with a pattern can be performed with high accuracy. Thereby, it can test | inspect correctly.

さらに、本実施の形態では、レーザ光AF245の検出に、EUVマスク203で反射した正反射光S242をTDIカメラ212に導くための拡大光学系233の一部を利用している。すなわち、AF用センサ224が、拡大光学系233に含まれる複数の反射鏡のうち、1枚以上の反射鏡を介して、レーザ光AF245を検出している。具体的には、凹面鏡208、凹面鏡209、凹面鏡210で反射したレーザ光AF245がAF用センサ224で検出される。このようにすることで、AF用の検出光学系を簡素化することができる。   Furthermore, in the present embodiment, a part of the magnifying optical system 233 for guiding the regular reflection light S242 reflected by the EUV mask 203 to the TDI camera 212 is used for detection of the laser light AF245. In other words, the AF sensor 224 detects the laser beam AF245 via one or more reflecting mirrors among the plurality of reflecting mirrors included in the magnifying optical system 233. Specifically, the laser light AF 245 reflected by the concave mirror 208, the concave mirror 209, and the concave mirror 210 is detected by the AF sensor 224. By doing so, the AF detection optical system can be simplified.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態よる限定は受けない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention contains the appropriate deformation | transformation which does not impair the objective and advantage, Furthermore, it does not receive the limitation by said embodiment.

50 EUVマスク
51 基板
52 多層膜
53 保護膜
54 吸収体
55 ペリクル
100 検査装置
102 落とし込み鏡
103 EUVマスク
104 基板
105 パターン面
106 EUVペリクル
107 シュバルツシルト光学系
108 凹面鏡
109 凸面鏡
110 平面鏡
111 凹面鏡
112 CCDカメラ
120 AF用レーザ装置
121 集光レンズ
122 ミラー
123 平面鏡
124 AF用センサ
130 EUV光源
132 制御部
133 拡大光学系
200 検査装置
202 落とし込み鏡
203 EUVマスク
204 基板
205 パターン面
206 EUVペリクル
208 凹面鏡
209 凹面鏡
210 凹面鏡
211 平面鏡
220 AF用レーザ装置
221 集光レンズ
222 ミラー
223 平面鏡
224 AF用センサ
230 EUV光源
232 制御部
233 拡大光学系
EUV141、EUV241 照明光
S142、S242 正反射光
AF143〜AF145、AF243〜AF245 レーザ光
50 EUV mask 51 Substrate 52 Multilayer film 53 Protective film 54 Absorber 55 Pellicle 100 Inspection device 102 Drop mirror 103 EUV mask 104 Substrate 105 Pattern surface 106 EUV pellicle 107 Schwarzschild optical system 108 Concave mirror 109 Convex mirror 110 Plane mirror 111 Concave mirror 112 CCD AF laser device 121 Condensing lens 122 Mirror 123 Plane mirror 124 AF sensor 130 EUV light source 132 Control unit 133 Magnifying optical system 200 Inspection device 202 Drop mirror 203 EUV mask 204 Substrate 205 Pattern surface 206 EUV pellicle 208 Concave mirror 209 Concave mirror 211 Concave mirror 211 Plane mirror 220 AF laser device 221 Condensing lens 222 Mirror 223 Plane mirror 224 AF sensor 230 UV light source 232 control unit 233 magnifying optical system EUV141, EUV241 illumination light S142, S242 specular light AF143~AF145, AF243~AF245 laser beam

Claims (7)

EUV(Extremely Ultraviolet)マスクを照明するためのEUV光を発生するEUV光源と、
前記EUVマスクで反射した前記EUV光を反射する反射鏡を複数有する光学系と、
前記光学系を介して、前記EUV光を検出して、前記EUVマスクを撮像する撮像装置と、
AF(Auto Focus)光を発生するため、波長445nm〜473nmで発振する半導体レーザ装置と、
前記EUVマスクで反射した前記AF光を検出するAF用センサと、
前記AF用センサでの検出結果に応じて、前記EUVマスクにおける前記EUV光のフォーカス位置を調整する制御部と、を備えたEUVマスク検査装置。
An EUV light source that generates EUV light for illuminating an EUV (Extremely Ultraviolet) mask;
An optical system having a plurality of reflecting mirrors that reflect the EUV light reflected by the EUV mask;
An imaging device for detecting the EUV light via the optical system and imaging the EUV mask;
A semiconductor laser device that oscillates at a wavelength of 445 nm to 473 nm in order to generate AF (Auto Focus) light;
An AF sensor for detecting the AF light reflected by the EUV mask;
An EUV mask inspection apparatus comprising: a control unit that adjusts a focus position of the EUV light in the EUV mask according to a detection result of the AF sensor.
前記半導体レーザ装置の発振波長が445nmであることを特徴とする請求項1のEUVマスク検査装置。   2. The EUV mask inspection apparatus according to claim 1, wherein an oscillation wavelength of the semiconductor laser device is 445 nm. 前記AF用センサが、前記光学系に含まれる1枚以上の反射鏡を介して、前記AF光を検出することを特徴とする請求項1、又は2に記載のEUVマスク検査装置。   The EUV mask inspection apparatus according to claim 1, wherein the AF sensor detects the AF light through one or more reflecting mirrors included in the optical system. 光テコ方式により、フォーカス位置が調整されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のEUVマスク検査装置。   The EUV mask inspection apparatus according to claim 1, wherein the focus position is adjusted by an optical lever method. 前記EUVマスクがペリクルを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のEUVマスク検査装置。   The EUV mask inspection apparatus according to claim 1, wherein the EUV mask has a pellicle. 前記EUVマスクのパターン検査を行うことを特徴とした請求項1〜5のいずれか1項に記載のEUVマスク検査装置。   The EUV mask inspection apparatus according to claim 1, wherein pattern inspection of the EUV mask is performed. EUVマスクを照明するためのEUV光を発生するEUV光源と、
前記EUVマスクで反射した前記EUV光を反射する反射鏡を複数有する光学系と、
前記光学系を介して、前記EUV光を検出して、前記EUVマスクを撮像する撮像装置と、
AF光を発生するため、波長445nm〜473nmで発振する半導体レーザ装置と、を備えたEUVマスク検査装置のフォーカス調整方法であって、
前記EUVマスクで反射したAF光をAF用センサで検出するステップと、
前記AF光の検出結果に基づいて、EUVマスクにおける前記EUV光のフォーカス位置を調整するステップと、を備えたフォーカス調整方法。
An EUV light source for generating EUV light for illuminating the EUV mask;
An optical system having a plurality of reflecting mirrors that reflect the EUV light reflected by the EUV mask;
An imaging device for detecting the EUV light via the optical system and imaging the EUV mask;
A focus adjustment method for an EUV mask inspection apparatus comprising: a semiconductor laser device that oscillates at a wavelength of 445 nm to 473 nm in order to generate AF light,
Detecting AF light reflected by the EUV mask with an AF sensor;
Adjusting the focus position of the EUV light in the EUV mask based on the detection result of the AF light.
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