JP2019144069A - Inspection device and inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検査装置及び検査方法に関するものであり、例えば、半導体製造工程におけるリソグラフィ工程としてEUVリソグラフィ(Extremely Ultraviolet Lithography)で利用されるEUVマスクの欠陥を検出するための検査装置及び検査方法に関する。検査対象とするEUVマスクは、例えば、基板(サブストレートと呼ばれる。)の上に、多層膜及び吸収体が設けられ、その吸収体がパターン形成されたパターン付きEUVマスクである。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method. For example, the present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for detecting defects in an EUV mask used in EUV lithography (Extremely Ultraviolet Lithography) as a lithography process in a semiconductor manufacturing process. The EUV mask to be inspected is, for example, a patterned EUV mask in which a multilayer film and an absorber are provided on a substrate (called a substrate), and the absorber is patterned.
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. 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 is also used for mass production. Furthermore, in order to realize further miniaturization, various technical developments have been made for practical use of EUVL with an exposure wavelength of 13.5 nm.
図8に示すように、EUVマスク10は、積層構造として、低熱膨張性ガラスから成る基板11の上に、EUV光を反射させるための多層膜12が設けられている。多層膜12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いる。これにより、多層膜12は、波長13.5nmのEUV光を垂直で約65%も反射させることができる。多層膜12の上には、EUV光を吸収する吸収体13が設けられている。吸収体13をパターニングすることにより、ブランクスを形成することができる。ただし、吸収体13と多層膜12との間には、保護膜14(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)が設けられている。実際に露光に使うためには、レジストプロセスにより、吸収体13をパターン形成する。このようにして、パターン付きEUVマスクが完成する。
As shown in FIG. 8, the EUV
EUVマスク10における許容できない欠陥の大きさは、従来のArFマスクの場合に比べると大幅に小さくなっており、検出することが困難となっている。そこで、検査用照明光として、EUV光、すなわち、波長13.5nmの露光光と同じ波長の照明光を用いて検査するアクティニック(Actinic)検査は、パターン検査に不可欠となっている。なお、EUVマスク10のブランクスを対象としたアクティニック検査装置に関しては、例えば、下記非特許文献1において示されている。また、波長13.5nmのEUV光を発生させる光源のことをアクティニック光源と呼ばれることがあるが、ここではEUV光源と呼ぶ。
The size of an unacceptable defect in the EUV
EUVマスク10の検査装置の一般的な基本構成としては、EUV光源から取り出されるEUV光を、EUV用の多層膜鏡のみで構成される照明光学系によって、EUVマスク10まで導き、EUVマスク10のパターン面における微小な検査領域を照明する。この検査領域におけるEUVマスク10のパターンが、多層膜鏡のみで構成される拡大光学系によって、CCDカメラやTDI(Time Delay Integration)カメラの2次元イメージセンサーの表面に投影(結像)される。そして、観察されたパターンを解析し、パターンが正しいか否かを判断する。こうして、EUVマスク10のパターン検査が行われる。
As a general basic configuration of an inspection apparatus for the
一般に、EUV光源では、微小なドロップ状にして噴出されたスズ(Sn)、または、リチウム(Li)等のドロップに対して、レーザ光を集光することによりプラズマを発生させる。そして、微小なプラズマの発生に伴い、EUV光が生成される。このため、EUVマスク10の検査装置の照明光学系としては、微小なプラズマでの輝点をEUVマスク10における検査領域に投影するような構成が好ましい。ただし、照明光学系にはミラーしか利用できないため、例えば、回転楕円面鏡(以下、単に楕円面鏡と呼ぶ。)を1〜2枚用いる光学系が利用されている。
In general, in an EUV light source, plasma is generated by condensing laser light with respect to a drop of tin (Sn) or lithium (Li) ejected in the form of a minute drop. And EUV light is produced | generated with generation | occurrence | production of minute plasma. For this reason, the illumination optical system of the inspection apparatus for the
その理由としては、1つの楕円面鏡は、2つの集光点を有しており、1つの集光点から発生する光は、もう一方の集光点に集光する性質を有するからである。楕円面鏡の2つの集光点を第1集光点及び第2集光点とする。第1集光点がプラズマの輝点と合うように、かつ、第2集光点がEUVマスク10内の微小な検査領域と合うように、EUV光源、楕円面鏡、及び、EUVマスク10を配置する。これにより、微小な検査領域までEUV光を導いて照明することができる。なお、EUV光源に関しては、例えば、下記非特許文献2、3に示されている。
The reason is that one ellipsoidal mirror has two condensing points, and the light generated from one condensing point has the property of condensing at the other condensing point. . Two condensing points of the ellipsoidal mirror are defined as a first condensing point and a second condensing point. The EUV light source, the ellipsoidal mirror, and the
また、楕円面鏡を2枚用いる場合も原理的には同様である。すなわち、一方の楕円面鏡の第1集光点には、プラズマの輝点が合うようにし、第2集光点には、他方の楕円面鏡の第1集光点が合うように配置させる。また、他方の楕円面鏡の第2集光点と検査領域とが合うようにする。 The principle is the same when two ellipsoidal mirrors are used. In other words, the first light condensing point of one ellipsoidal mirror is aligned with the bright spot of the plasma, and the second condensing point is aligned with the first condensing point of the other ellipsoidal mirror. . Further, the second condensing point of the other ellipsoidal mirror is matched with the inspection region.
一方、EUV光を生成する光源の課題としては、発生した微小なプラズマからEUV光が生成される際に、スズ等の材料が飛散し、EUV光が最初に入射するミラーに付着することである。ここで、プラズマから生成されたEUV光が最初に入射するミラーを第1ミラーという。また、プラズマから飛散した材料は、デブリーと呼ばれる。デブリーの付着によって、第1ミラーの反射率が低下する。このため、デブリーの付着を抑制することが必要になっている。例えば、プラズマと第1ミラーとの間にアルゴンガスを流すことにより、デブリーの飛散方向を曲げる。このようにして、第1ミラーに対するデブリーの付着を抑制することが考えられる。 On the other hand, the problem of the light source that generates EUV light is that when EUV light is generated from the generated minute plasma, materials such as tin scatter and adhere to the mirror on which EUV light first enters. . Here, a mirror on which EUV light generated from plasma is first incident is referred to as a first mirror. The material scattered from the plasma is called debris. Due to debris adhesion, the reflectivity of the first mirror decreases. For this reason, it is necessary to suppress adhesion of debris. For example, the debris scattering direction is bent by flowing argon gas between the plasma and the first mirror. In this way, it is conceivable to suppress debris adhesion to the first mirror.
第1ミラーに対するデブリーの付着を抑制する方法には改善の余地がある。 There is room for improvement in the method of suppressing the adhesion of debris to the first mirror.
本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、第1ミラーに対するデブリーの付着を抑制することができる検査装置及び検査方法を提供することである。 An object of the present invention is to solve such a problem, and to provide an inspection apparatus and an inspection method capable of suppressing adhesion of debris to a first mirror.
本発明に係る検査装置は、所定の材料のドロップにレーザ光を照射してプラズマを発生させることにより照明光を生成する光源部と、生成された前記照明光が最初に入射する第1ミラーであって、前記照明光の入射角が、70[°]以上の斜入射鏡の前記第1ミラーと、前記所定の材料の融点以上に前記第1ミラーを加熱する加熱手段と、前記照明光により検査対象を照明する照明光学系と、前記照明光により照明された前記検査対象からの光を検出して前記検査対象の画像を取得する検出光学系と、を備える。このような構成とすることにより、第1ミラーに対するデブリーの付着を抑制することができる。 An inspection apparatus according to the present invention includes a light source unit that generates illumination light by irradiating laser light onto a drop of a predetermined material to generate plasma, and a first mirror on which the generated illumination light is first incident. The incident angle of the illumination light is 70 [°] or more, the first mirror of the oblique incidence mirror, heating means for heating the first mirror to a melting point of the predetermined material, and the illumination light. An illumination optical system that illuminates the inspection object, and a detection optical system that detects light from the inspection object illuminated by the illumination light and acquires an image of the inspection object. By setting it as such a structure, adhesion of debris with respect to a 1st mirror can be suppressed.
また、本発明に係る検査方法は、所定の材料のドロップにレーザ光を照射してプラズマを発生させることにより照明光を生成するステップと、生成された前記照明光が最初に入射する第1ミラーであって、前記照明光の入射角が、70[°]以上の斜入射鏡の前記第1ミラーを、前記所定の材料の融点以上に加熱するステップと、前記照明光により検査対象を照明するステップと、前記照明光により照明された前記検査対象からの光を検出して前記検査対象の画像を取得するステップと、前記画像に基づいて前記検査対象を検査するステップと、を備える。このような構成により、第1ミラーに対するデブリーの付着を抑制することができる。 The inspection method according to the present invention includes a step of generating illumination light by irradiating laser light onto a drop of a predetermined material to generate plasma, and a first mirror on which the generated illumination light first enters. The step of heating the first mirror of the oblique incidence mirror having an incident angle of the illumination light of 70 [°] or more to be equal to or higher than the melting point of the predetermined material, and illuminating the inspection object with the illumination light. A step of detecting light from the inspection object illuminated by the illumination light to acquire an image of the inspection object, and inspecting the inspection object based on the image. With such a configuration, it is possible to suppress debris adhesion to the first mirror.
本発明によれば、第1ミラーへのデブリーの付着を抑制することができ、第1ミラーのメンテナンスの負担を低減することができる検査装置及び検査方法を提供する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the inspection apparatus and inspection method which can suppress adhesion of debris to a 1st mirror and can reduce the burden of the maintenance of a 1st mirror are provided.
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)
実施形態1に係る検査装置について、図を参照しながら説明する。まず、検査装置の構成を説明する。その後、検査装置による検査方法を説明する。図1は、実施形態1に係る検査装置100を例示した構成図である。図1に示すように、検査装置100は、光源部100a及び装置本体部100bを備えている。
(Embodiment 1)
The inspection apparatus according to
光源部100aは、光源容器101、ボトル102、キャッチャ104、レンズ106、図示しない近赤外レーザを有している。光源容器101は、内部の圧力を制御可能である。光源容器101の内部に、ボトル102、キャッチャ104、レンズ106が配置されている。
The
ボトル102は、プラズマを発生させる所定の材料を貯蔵している。ボトル102は、所定の材料として、例えば、液体のスズ(Sn)を貯蔵している。ボトル102からは、ドロップ状のスズ(スズドロップ103)が高速に噴出されている。図示しない近赤外レーザは、近赤外レーザ光IR1を出射する。近赤外レーザから出射された近赤外レーザ光IR1は、光源容器101に設けられたウィンドウ105を通って、レンズ106に入射する。レンズ106により集光された近赤外レーザ光IR2は、スズドロップ103を照射する。これにより、プラズマが発生するとともに、照明光EUV101が生成される。照明光EUV101は、例えば、EUV光を含んでいる。スズドロップ103は、キャッチャ104に受け止められ、貯蔵される。このように、光源部100aは、所定の材料のドロップにレーザ光を照射してプラズマを発生させることにより照明光EUV101を生成する。
The
装置本体部100bは、斜入射鏡容器121、斜入射鏡111、ヒータ120、装置容器110、斜入射鏡112、平面鏡113、ステージ114、シュバルツシルト光学系116、平面鏡117、凹面鏡118、検出器119を備えている。シュバルツシルト光学系116は、凹面鏡116a及び凸面鏡116bを含む拡大光学系である。ステージ114上に検査対象115として、例えば、EUVマスクが載置されている。
The apparatus
斜入射鏡容器121は、内部の圧力を制御可能である。例えば、斜入射鏡容器121は、排気ダクト122を介して図示しない排気ポンプ等の圧力調整手段に接続されている。これにより、斜入射鏡容器121の内部を所定の圧力に減圧することができる。
The oblique
斜入射鏡111及びヒータ120は、斜入射鏡容器121の内部に配置されている。斜入射鏡111は、例えば、石英を含む基板と、基板の表面にコーティングされた金属膜とを含んでいる。基板の石英は、例えば、合成石英である。金属膜は、例えば、ルテニウム(Ru)膜である。ルテニウム膜がコーティングされた面が反射面である。このように、斜入射鏡111は、反射面が金属を含むので、金属鏡の一種である。また、斜入射鏡111は、楕円面鏡である。2つの集光点のうち、第1集光点は、プラズマの輝点に配置されている。斜入射鏡111は、プラズマから生成された照明光EUV101が最初に入射する第1ミラーである。
The
斜入射鏡111は、照明光EUV101の入射角が、70[°]以上と大きい入射角で光線を入射させて使用する金属鏡である。入射角が70[°]以上と大きい入射角なので、反射面からの角度としては、浅い角度ということができる。すなわち、斜入射角は、90[°]−入射角である。このような斜入射鏡111は、垂直入射では、ほとんど反射しないX線等の短い波長の光に対しても、ある程度反射させることができる。例えば、波長13.5[nm]のEUV光を反射させるためには、一般的には、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)の多層膜で構成される多層膜鏡を用いる。しかしながら、斜入射角で入射させる場合であれば、金属鏡でもEUV光を反射させることができる。
The
図2は、反射面にルテニウム膜がコーティングされた斜入射鏡の反射率特性のシミュレーション結果を例示したグラフであり、横軸は、斜入射角を示し、縦軸は、反射率を示す。図2に示すように、斜入射角が15[°](入射角は75[°])の場合には、斜入射鏡は、EUV光を80%も反射させる。 FIG. 2 is a graph illustrating a simulation result of reflectance characteristics of a grazing incidence mirror whose reflecting surface is coated with a ruthenium film, in which the horizontal axis represents the oblique incidence angle and the vertical axis represents the reflectance. As shown in FIG. 2, when the oblique incidence angle is 15 [°] (incident angle is 75 [°]), the oblique incidence mirror reflects EUV light as much as 80%.
斜入射鏡111は、反射面と反対側の面をヒータ120に接触させている。よって、ヒータ120は、基板の裏面側に配置されている。ヒータ120は、斜入射鏡111を加熱する加熱機構である。ヒータ120は、プラズマを発生させる所定の材料の融点以上に斜入射鏡111を加熱する。ヒータ120は、例えば、斜入射鏡111を600[℃]以上に加熱する。スズの融点は、231.9[℃]であり、斜入射鏡容器121の内部は減圧状態である。よって、斜入射鏡111に接触したスズは蒸発する。したがって、斜入射鏡111の反射面に固体または液体としてスズが付着することを抑制することができる。また、蒸発したスズは、排気ダクト122を介して外部に排気される。なお、斜入射鏡111は、プラズマを発生させる所定の材料の融点以上に加熱できれば、石英を含む基板と、基板の表面にコーティングされた金属膜を含むものに限らず、例えば、金属のみで形成されたものでもよい。
The
斜入射鏡容器121は、光源容器101と接続部分107を介して接続されてもよい。例えば、光源部100aで生成された照明光EUV101は、接続部分107を通って、斜入射鏡111に入射する。
The oblique
斜入射鏡容器121には、斜入射鏡111により反射した照明光EUV102を取り出すための開口部108が設けられている。斜入射鏡111で反射した照明光EUV102は、開口部108を通って、斜入射鏡112に入射する。この際、開口部108に照明光EUV102の集光点IF(Intermediate Focus)が位置することが好ましい。これにより、開口部108の径を小さくすることができ、開口部108からスズの蒸気が漏れだすことを抑制することができる。
The oblique
斜入射鏡容器121には、ガス注入管130が接続されている。これにより、斜入射鏡容器121の内部に所定のガスを供給することができる。例えば、斜入射鏡容器121の内部に、ガス注入管130を介して水素ガスを供給することができる。よって、斜入射鏡容器121の内部は、低圧の水素ガスを含んでいる。スズは、水素と反応することにより、スタンナン(SnH4)を形成する。したがって、斜入射鏡容器121の内部に侵入したスズをスタンナン化し、斜入射鏡容器121の外部に排気することができる。特に、加熱された斜入射鏡111に接触したスズは高温になり、反応性が高まる。よって、スズのスタンナン化を容易にすることができる。
A
装置容器110も内部の圧力を制御可能としてもよい。装置容器110の内部には、斜入射鏡112、平面鏡113、ステージ114、シュバルツシルト光学系116、平面鏡117、凹面鏡118、検出器119が配置されている。斜入射鏡112は、斜入射鏡111と同様に、石英を含む基板と、基板の表面に形成された金属膜とを含んでいる。金属膜は、例えば、ルテニウム膜である。斜入射鏡112の反射面もルテニウム膜がコーティングされた面である。斜入射鏡112も金属鏡の一種であり、楕円面鏡である。斜入射鏡112の第1集光点を、照明光EUV101の集光点IFに一致させ、第2集光点を検査対象の検査領域に合うようにする。
The
斜入射鏡111で反射した照明光EUV102は、絞られながら進み、集光点IFにおいて集光する。集光点IFは、開口部108に位置している。集光点IFで集光した照明光EUV102は、集光点IFの後で拡がる。その後、照明光EUV102は、斜入射鏡112で反射される。斜入射鏡112で反射した照明光EUV103は、絞られながら進み、平面鏡113に入射して反射される。平面鏡113で反射された照明光EUV104は、検査対象115の検査領域を照明する。このように、検査装置100は、照明光EUV104により検査対象115を照明する照明光学系を備えている。照明光学系は、例えば、斜入射鏡111、斜入射鏡112及び平面鏡113を含んでいる。
The illumination light EUV102 reflected by the
ステージ114は、検査対象115をステージ114の上面に平行な面内で移動させることができる。ステージ114の上面に平行な面をXY平面とすれば、ステージ114は、検査対象115をX軸方向及びY軸方向に移動させることができる。照明光EUV104で照明することにより、検査対象115から発生した光EUV105は、凹面鏡106a及び凸面鏡106bで反射される。検査対象115から発生した光EUV105は、照明光EUV104が検査対象115により反射した反射光や回折光であり、検査領域内のパターン情報を含んでいる。
The
凹面鏡106a及び凸面鏡106bで反射された光EUV106は、平面鏡117で折り返された後に、凹面鏡118でさらに拡大される。凹面鏡118で拡大された光EUV106は、検出器119の下側に配置されたセンサー面に投影される。これにより、検査対象115のパターンを含む画像が取得される。したがって、検査装置100は、照明光EUV105により照明された検査対象115からの光EUV106を検出して検査対象115の画像を取得する検出光学系を備えている。検出光学系は、例えば、シュバルツシルト光学系116、平面鏡117、凹面鏡118及び検出器119を含んでいる。取得された画像におけるパターンが解析されて、欠陥等が検出される。このように、実施形態1に係る検査装置100は、例えば、EUVマスクを検査対象115とし、EUVマスクのパターンを検査する。
The
次に、本実施形態の検査装置100を用いた検査方法を説明する。図3は、実施形態1に係る検査方法を例示したフローチャート図である。まず、図3のステップS11に示すように、照明光EUV101を生成する。例えば、所定の材料のドロップにレーザ光を照射してプラズマを発生させることにより照明光を生成する。具体的には、光源部100aにおいて、所定の材料としてスズを用いる。スズドロップ103に近赤外レーザ光を照射してプラズマを発生させ、照明光EUV101を生成する。
Next, an inspection method using the
次に、ステップS12に示すように、第1ミラーを加熱する。具体的には、プラズマから生成された照明光EUV101が最初に入射する第1ミラーであって、照明光EUV101の入射角が70[°]以上の斜入射鏡111の第1ミラーを、プラズマを発生させる所定の材料の融点以上に斜入射鏡を加熱する。
Next, as shown in step S12, the first mirror is heated. Specifically, it is a first mirror on which the illumination light EUV101 generated from the plasma is first incident, and the first mirror of the
次に、ステップS13に示すように、照明光EUV101により検査対象115を照明する。具体的には、検査装置100の照明光学系を用いて、プラズマの発生により生成された照明光EUV104で検査対象115を照明する。
Next, as shown in step S13, the
次に、ステップS14に示すように、照明光EUV104により照明された検査対象115からの光EUV106を検出して検査対象115の画像を取得する。具体的には、検査装置100の検出光学系を用いて、検査対象115の画像を取得する。
Next, as shown in step S14, the
次に、ステップS15に示すように、画像に基づいて検査対象115を検査する。このようにして、検査装置100を用いて検査対象115を検査することができる。
Next, as shown in step S15, the
次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態の検査装置100では、第1ミラーを、金属鏡である斜入射鏡111とし、光源部100aにおけるスズ等のプラズマを発生させる材料の融点より高い温度に加熱している。よって、プラズマ発生時に飛散したスズを蒸発させ、第1ミラーにスズのデブリーが付着することを抑制することができる。なお、このように、第1ミラーを加熱できるのは、金属鏡とした斜入射鏡111を用いているからである。一般的なEUV光のミラーである多層膜鏡は、非特許文献4に示されているように、200[℃]以上に加熱すると、モリブデンとシリコンとが混合し、反射率が低下する。
Next, the effect of this embodiment will be described.
In the
本実施形態では、第1ミラーへのデブリーの付着を抑制することができるので、長期間、照明光EUV101を反射させても反射率は低下しない。よって、ミラー交換の頻度を少なくし、定期メンテナンスまでの稼働時間を延長することができるので、光学系におけるメンテナンスコストを大幅に削減することができる。 In this embodiment, since the debris can be prevented from adhering to the first mirror, the reflectance does not decrease even when the illumination light EUV101 is reflected for a long time. Therefore, since the frequency of mirror replacement can be reduced and the operation time until the regular maintenance can be extended, the maintenance cost in the optical system can be greatly reduced.
(変形例)
次に、実施形態1の変形例を説明する。本変形例では、光源部100aにおけるプラズマの発生において、スズドロップ103の代わりに、リチウム(Li)ドロップを用いる。リチウムの融点は、180.5[℃]であり、スズよりも融点が低い。よって、リチウムドロップを用いた変形例では、さらに容易にリチウムを蒸発させることができる。これにより、第1ミラーの加熱温度を下げることができ、加熱時の消費電力を小さくすることができる。
(Modification)
Next, a modification of the first embodiment will be described. In this modification, a lithium (Li) drop is used in place of the
また、実施形態1では、ガス注入管130から水素を注入している。本変形例では、水素の代わりに、ヘリウムを注入する。例えば、ヘリウムプラズマは、リチウムと反応し、斜入射鏡容器121から容易に排出することができる。このことに関しては、例えば、非特許文献5に示されている。
In the first embodiment, hydrogen is injected from the
また、特許文献1には、リチウムを用いてプラズマを発生させ、EUV光を生成することが記載されている。特許文献1によれば、EUV光の生成時に飛散するリチウムのデブリーを、EUVフィルタを用いて除去している。その場合に、EUVフィルタを加熱している。ところで、EUV光を透過させる膜材は、ジルコニウムまたはシリコンに限られる。しかも、EUV光を透過させるためには、100[nm]程度に薄くしなければならない。一方、EUVフィルタは、高温になると強度が低下し、場合によっては溶けてしまう。したがって、EUVフィルタは、ある程度厚くする必要がある。その結果、EUVフィルタの透過率は低下することになる。例えば、ジルコニウムの膜厚を100[nm]にすると、透過率は、約60[%]に低下する。ジルコニウムフィルタの透過率に関しては、例えば、上記非特許文献6に示されている。
これに対して、本変形例では、リチウムを用いてプラズマを発生させ、EUV光を含む照明光EUV101を生成する場合に、EUVフィルタを使用する必要がない。よって、照明光EUV101の強度を維持したまま、検査対象115を照明することができるので、精度よく検査することができる。本変形例に係る検査装置のこれ以外の構成及び効果は、実施形態1の記載に含まれている。
On the other hand, in this modification, it is not necessary to use an EUV filter when plasma is generated using lithium to generate illumination light EUV101 including EUV light. Therefore, since the
(実施形態2)
次に、実施形態2を説明する。図4は、実施形態2に係る検査装置200の斜入射鏡容器121を例示した構成図である。図4に示すように、本実施形態の斜入射鏡容器121には、斜入射鏡111と、斜入射鏡125と、ヒータ126が配置されている。本実施形態では、斜入射鏡111は、第1ミラーではない。また、斜入射鏡111には、ヒータ120が設けられていない。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 will be described. FIG. 4 is a configuration diagram illustrating the oblique
斜入射鏡125は、プラズマと共に生成された照明光EUV121が最初に入射する第1ミラーである。斜入射鏡125は、石英を含む基板と、基板の表面に形成された金属膜とを含んでいる。金属膜は、例えば、ルテニウム膜である。斜入射鏡125は、金属鏡の一種である。一方、斜入射鏡125は、平面鏡である。また、斜入射鏡125における反射面と反対側の裏面側にヒータ126が配置されている。ヒータ126は、斜入射鏡125の加熱手段である。ヒータ126は、プラズマを発生させる所定の材料の融点以上に斜入射鏡125を加熱することができる。なお、斜入射鏡125は、プラズマを発生させる所定の材料の融点以上に加熱できれば、石英を含む基板と、基板の表面にコーティングされた金属膜を含むものに限らず、例えば、金属のみで形成されたものでもよい。
The
スズ、リチウム等のプラズマを発生させる所定の材料のドロップ124に対して近赤外レーザ光IR2を集光させる。これにより生成される照明光EUV121は、拡がりながら第1ミラーである斜入射鏡125に入射する。斜入射鏡125に入射し、斜入射鏡125で反射した照明光EUV121は、拡がりながら斜入射鏡111に入射する。斜入射鏡111に入射し、反射した照明光EUV102は、絞られながら進み、集光点IFにおいて集光する。
Near-infrared laser light IR2 is focused on a
本実施形態では、ヒータ126は、斜入射鏡125を、ドロップ124に含まれたプラズマを発生させる材料の融点以上に加熱することができる。よって、飛散したスズを蒸発させ、第1ミラーである斜入射鏡125にスズのデブリーが付着することを抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、第1ミラーを平面鏡としているので、プラズマを発生させるドロップ124に近づけて配置させることができる。よって、反射面に入射する照明光EUV121のビーム径は小さいので、実施形態1の検査装置100に比べて、第1ミラーの体積を小さくすることができる。これにより、実施形態1の検査装置100と同じ温度まで加熱するための熱量を低減でき、短時間で目標温度まで加熱することができる。これは、温度上昇が被加熱物体の体積に反比例するからである。しかも、斜入射鏡125は、真空に近い減圧状態の斜入射鏡容器121内に配置されている。よって、熱伝導によって失われる熱量を小さくすることができ、温度上昇しやすい構造とすることができる。これ以外の構成及び効果は、実施形態1の記載に含まれている。
Further, since the first mirror is a plane mirror, it can be placed close to the
(実施形態3)
次に、実施形態3に係る検査装置を説明する。図5は、実施形態3に係る検査装置300の斜入射鏡容器121を例示した構成図である。図5に示すように、本実施形態の斜入射鏡容器121には、斜入射鏡111と、斜入射鏡135と、が配置されている。本実施形態でも、斜入射鏡111は第1ミラーではなく、斜入射鏡111にはヒータ120が設けられていない。
(Embodiment 3)
Next, an inspection apparatus according to Embodiment 3 will be described. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating the oblique
斜入射鏡135は、シリコンを含む基板と、基板の表面にコーティングされた金属膜を含んでいる。金属膜は、例えば、ルテニウム膜である。金属膜がコーティングされた面が反射面である。斜入射鏡135は、生成された照明光EUV131が最初に入射する第1ミラーである。斜入射鏡135は、金属鏡の一種であり、平面鏡である。斜入射鏡135は平面鏡であるので、プラズマを発生させるドロップ134に近づけて配置させることができる。よって、斜入射鏡135における照明光EUV131のビーム径は小さい。したがって、斜入射鏡135の反射面を小さくすることができる。
The
斜入射鏡135には、ヒータが設けられていない。一方、斜入射鏡135はシリコンを含むので、斜入射鏡135自体が、照明光EUV131を約20%吸収する。これにより、斜入射鏡135は加熱される。すなわち、斜入射鏡135の加熱機構は、斜入射鏡135に入射する照明光EUV131が斜入射鏡135を加熱することによる。また、斜入射鏡135の反射面を小さくすることができるので、斜入射鏡135の全体のサイズを小さくすることができる。よって、照明光EUV131の吸収により、斜入射鏡135を数百度の高温に維持することができる。
The
斜入射鏡135の温度は、吸収される照明光EUV131による入熱と、斜入射鏡135における表面及び裏面からの放射冷却とがバランスするところで維持される。したがって、バランスする温度を、スズまたはリチウム等の所定の材料の融点よりも高い温度になるように調整する。
The temperature of the
例えば、斜入射鏡135の裏面に、金属膜のコーティングを施して放射率を制御する。例えば、斜入射鏡135は、裏面にコーティングされた金の膜を含んでいる。これにより、放射率を低下させる。よって、バランスする温度を高くすることができる。なお、シリコンウエハの厚みは、0.5〜0.7[mm]と薄い。このため、斜入射鏡135にシリコンウエハを基板として用いることで、周囲面からの放射量を無視できる程度に小さくすることができる。
For example, the emissivity is controlled by coating the back surface of the
図6は、実施形態3に係る検査装置300において、第1ミラーである斜入射鏡の温度変化のシミュレーション結果を例示したグラフであり、横軸は、加熱開始後の経過時間を示し、縦軸は温度を示す。シミュレーション条件としては、シリコンを含む斜入射鏡135を1.0cm角の正方形とし、照明光EUV131の入射により、1.0[W]の熱が常時吸収されるとした。シリコンは、照明光EUV131の全パワーを、約5[W]とした場合に、その20%である1.0[W]を吸収するからである。
FIG. 6 is a graph illustrating a simulation result of the temperature change of the oblique incidence mirror, which is the first mirror, in the
また、斜入射鏡135の反射面には、ルテニウム膜がコーティングされており、その放射率を0.2とし、斜入射鏡135の裏面には金の膜がコーティングされており、その放射率を0.1とした。図6に示すように、約2分後には、600[℃]、つまり、スズ及びリチウム等のプラズマを発生させる所定の材料の融点よりも高い温度に達して一定になる。
Also, the reflecting surface of the
本実施形態の検査装置300によれば、第1ミラーの斜入射鏡135は、平面鏡である。よって、プラズマを発生させドロップ134に近づけて配置させることができ、反射面におけるビーム径を小さくすることができる。これにより、斜入射鏡135の反射面を小さくすることができる。
According to the
また、斜入射鏡135は、シリコンを基板に含んでいる。よって、斜入射鏡135は、照明光EUV131を吸収して高温になる。これにより、斜入射鏡135を加熱するヒータを設けなくても、デブリーの付着を抑制することができる。
The
また、反射面の反対側の裏面には金の膜をコーティングしている。よって、斜入射鏡135における入熱と放熱をバランスさせることができ、所望の温度に維持することができる。これ以外の構成及び効果は、実施形態1〜3の記載に含まれている。
Also, a gold film is coated on the back surface opposite to the reflecting surface. Therefore, it is possible to balance heat input and heat dissipation in the
(実施形態4)
次に、実施形態4を説明する。図7は、実施形態4に係る検査装置400の斜入射鏡容器121を例示した構成図である。図7に示すように、本実施形態の斜入射鏡容器121には、斜入射鏡111と、複数の赤外ランプ141と、リフレクタ142と、が配置されている。斜入射鏡111は、生成された照明光EUV141が最初に入射する第1ミラーである。複数の赤外ランプ141及びリフレクタ142は、斜入射鏡111の反射面側に配置されている。本実施形態でも、斜入射鏡111にはヒータ120は設けられていない。その代わりに、斜入射鏡111とリフレクタ142との間に複数の赤外ランプ141が設けられている。赤外ランプ141から発生する赤外光は斜入射鏡111側に進み、斜入射鏡111の反射面を加熱する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 7 is a configuration diagram illustrating the oblique
本実施形態の検査装置400では、第1ミラーである斜入射鏡111の加熱機構は、遠赤外線を放射する赤外線ランプである。したがって、ヒータに比べて第1ミラーの反射面を直接加熱する。これにより、反射面を効果的に加熱することができる。これ以外の構成及び効果は、実施形態1〜3の記載に含まれている。
In the
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。また、実施形態1〜4における構成及び実施形態1の変形例の構成は、適宜、組み合わせてもよい。
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 restriction | limiting by said embodiment. Moreover, you may combine suitably the structure in Embodiment 1-4 and the structure of the modification of
10 EUVマスク
11 基板
12 多層膜
13 吸収体
14 保護膜
100、200、300、400 検査装置
100a 光源部
100b 装置本体部
101 光源容器
102 ボトル
103 スズドロップ
104 キャッチャ
105 ウィンドウ
106 レンズ
107 接続部分
108 開口部
110 装置容器
111 斜入射鏡
112 斜入射鏡
113 平面鏡
114 ステージ
115 検査対象
116 シュバルツシルト光学系
116a 凹面鏡
116b 凸面鏡
117 平面鏡
118 凹面鏡
119 検出器
120 ヒータ
121 斜入射鏡容器
122 排気ダクト
124 ドロップ
125 斜入射鏡
126 ヒータ
130 ガス注入管
134 ドロップ
135 斜入射鏡
141 赤外ランプ
142 リフレクタ
EUV101、EUV102、EUV103、EUV104 照明光
EUV121、EUV131、EUV141 照明光
EUV105、EUV106 光
IR1、IR2 近赤外レーザ光
DESCRIPTION OF
Claims (11)
生成された前記照明光が最初に入射する第1ミラーであって、前記照明光の入射角が、70[°]以上の斜入射鏡の前記第1ミラーと、
前記所定の材料の融点以上に前記第1ミラーを加熱する加熱手段と、
前記照明光により検査対象を照明する照明光学系と、
前記照明光により照明された前記検査対象からの光を検出して前記検査対象の画像を取得する検出光学系と、
を備えた検査装置。 A light source unit that generates illumination light by irradiating a drop of a predetermined material with laser light to generate plasma;
A first mirror on which the generated illumination light is first incident, and an incident angle of the illumination light is 70 [°] or more, and the first mirror of the oblique incidence mirror;
Heating means for heating the first mirror above the melting point of the predetermined material;
An illumination optical system that illuminates the inspection object with the illumination light;
A detection optical system that detects light from the inspection object illuminated by the illumination light and acquires an image of the inspection object;
Inspection device with
請求項1に記載の検査装置。 The predetermined material is tin or lithium,
The inspection apparatus according to claim 1.
請求項1または2に記載の検査装置。 The first mirror includes a substrate containing quartz, and a metal film coated on the surface of the substrate.
The inspection apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の検査装置。 The first mirror is an ellipsoidal mirror;
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の検査装置。 The first mirror is a plane mirror;
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の検査装置。 The heating means is a heater disposed on the back side of the first mirror.
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の検査装置。 The heating means is an infrared lamp that radiates far infrared rays.
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5.
請求項1または2に記載の検査装置。 The first mirror includes a substrate containing silicon, and a metal film coated on a surface of the substrate.
The inspection apparatus according to claim 1 or 2.
前記第1ミラーは、前記基板の裏面にコーティングされた金の膜をさらに含む、
請求項8に記載の検査装置。 The first mirror is a plane mirror;
The first mirror further includes a gold film coated on the back surface of the substrate.
The inspection apparatus according to claim 8.
請求項8または9に記載の検査装置。 The heating unit is configured such that the illumination light incident on the first mirror heats the first mirror.
The inspection apparatus according to claim 8 or 9.
生成された前記照明光が最初に入射する第1ミラーであって、前記照明光の入射角が、70[°]以上の斜入射鏡の前記第1ミラーを、前記所定の材料の融点以上に加熱するステップと、
前記照明光により検査対象を照明するステップと、
前記照明光により照明された前記検査対象からの光を検出して前記検査対象の画像を取得するステップと、
前記画像に基づいて前記検査対象を検査するステップと、
を備えた検査方法。 Generating illumination light by irradiating laser light onto a drop of a predetermined material to generate plasma; and
The first mirror on which the generated illumination light is incident first, and the first mirror of the oblique incidence mirror having an incident angle of the illumination light of 70 [°] or more exceeds the melting point of the predetermined material. Heating, and
Illuminating the inspection object with the illumination light; and
Detecting light from the inspection object illuminated by the illumination light to obtain an image of the inspection object;
Inspecting the inspection object based on the image;
Inspection method with
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018027690A JP2019144069A (en) | 2018-02-20 | 2018-02-20 | Inspection device and inspection method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021189215A (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-13 | レーザーテック株式会社 | Optical device, and pollution prevention method of optical device |
CN113820916A (en) * | 2020-06-18 | 2021-12-21 | 卡尔蔡司Smt有限责任公司 | Apparatus and method for characterizing a microlithographic mask |
-
2018
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