JP4822471B1 - EUV mask inspection apparatus and EUV mask inspection method - Google Patents

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Abstract

【課題】EUV光源を用いた、高感度な検査を行うことができるEUVマスク検査装置を提供すること。
【解決手段】EUV(Extreme Ultra Violet)マスク検査装置100は、EUV光源101、照明光学系、シュバルツシルト光学系108及びTDIカメラ109を有する。照明光学系はEUV光源101からのEUV光EUV11によりEUVマスクブランクス110を照明する。シュバルツシルト光学系108はEUV光EUV11がEUVマスクブランクス110上の欠陥に照射されることにより生じる散乱光S1及びS2を集光する。TDIカメラ109は集光された散乱光S1及びS2を検出して、EUVマスクブランクス110上の欠陥の暗視野像を取得する。なお、EUV光EUV11は10.5nm以上13.1nm以下の波長範囲のEUV光を含む。EUV光EUV11のEUVマスクブランクス110に対する入射角は15.2°以上39.3°以下である。
【選択図】図1
To provide an EUV mask inspection apparatus capable of performing a highly sensitive inspection using an EUV light source.
An EUV (Extreme Ultra Violet) mask inspection apparatus includes an EUV light source, an illumination optical system, a Schwarzschild optical system, and a TDI camera. The illumination optical system illuminates the EUV mask blank 110 with the EUV light EUV 11 from the EUV light source 101. The Schwarzschild optical system 108 condenses the scattered light S1 and S2 generated when the EUV light EUV11 is irradiated onto the defect on the EUV mask blank 110. The TDI camera 109 detects the collected scattered lights S1 and S2 and acquires a dark field image of the defect on the EUV mask blank 110. The EUV light EUV11 includes EUV light having a wavelength range of 10.5 nm to 13.1 nm. The incident angle of the EUV light EUV11 with respect to the EUV mask blanks 110 is 15.2 ° or more and 39.3 ° or less.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、EUVマスク検査装置に関し、特に高い検出感度を有するEUVマスク検査装置に関する。   The present invention relates to an EUV mask inspection apparatus, and more particularly to an EUV mask inspection apparatus having high detection sensitivity.

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て用いる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すことにより解像度を高める液浸技術(ArF液浸リソグラフィ)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(Extreme Ultra Violet 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 that is responsible for semiconductor miniaturization, 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 (ArF immersion lithography) for increasing the resolution by filling the space between the objective lens of the exposure apparatus and the wafer with water 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 (Extreme Ultra Violet Lithography) with an exposure wavelength of 13.5 nm.

図7は、一般的なEUV(Extreme Ultra Violet)マスクの構造を示す断面図である。EUVマスク700は、図7に示すように、低熱膨張性ガラスからなる基板701の上に、EUV光の反射ミラーである多層膜702が形成される。多層膜702は、通常、モリブデンとシリコンとを交互に数十層積み重ねた構造を有している。この構造により、多層膜702に垂直に入射する波長13.5nmのEUV光の約65%を反射することができる。多層膜702の上には、EUV光を吸収する吸収体703が形成される。基板701、多層膜702及び吸収体703により、マスクブランクスが構成される。ただし、吸収体703と多層膜702との間には、保護膜(バッファレイヤー又はキャッピングレイヤーと呼ばれる膜)704が形成される。実際に露光に用いられるEUVマスクを作製するには、マスクブランクス上にレジストパターンを形成する。そして、レジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことで、パターン付きEUVマスクが完成する。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of a general EUV (Extreme Ultra Violet) mask. In the EUV mask 700, as shown in FIG. 7, a multilayer film 702 which is a reflection mirror of EUV light is formed on a substrate 701 made of low thermal expansion glass. The multilayer film 702 usually has a structure in which several tens of layers of molybdenum and silicon are alternately stacked. With this structure, about 65% of EUV light with a wavelength of 13.5 nm incident perpendicularly to the multilayer film 702 can be reflected. On the multilayer film 702, an absorber 703 that absorbs EUV light is formed. Mask blanks are constituted by the substrate 701, the multilayer film 702, and the absorber 703. However, a protective film (a film called a buffer layer or a capping layer) 704 is formed between the absorber 703 and the multilayer film 702. In order to produce an EUV mask that is actually used for exposure, a resist pattern is formed on a mask blank. Then, etching with the resist pattern as a mask completes the patterned EUV mask.

以下では、特に区別する必要が無い場合は、EUVマスクは、基板、マスクブランクス及びパターン付きEUVマスクを含むものとする。   In the following description, the EUV mask includes a substrate, a mask blank, and a patterned EUV mask unless there is a particular need for distinction.

EUVマスクにおいて、特に基板やマスクブランクスにおいて許容できない欠陥の最小の大きさ及び深さは、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。そのため、許容できない欠陥を検出することが難しくなってきている。これに対し、検査光源にEUV光、すなわち露光光と同じ波長である波長13.5nm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。このような露光光と同じ波長で検査を行う手法は、アクティニック(Actinic)検査と呼ばれる。微小な欠陥を検出するため、アクティニック検査は、特にEUVマスクでは不可欠になっている。なお、EUVマスクのマスク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、非特許文献1において示されている。   In EUV masks, the minimum size and depth of unacceptable defects, especially in substrates and mask blanks, is very small compared to conventional ArF masks. This makes it difficult to detect unacceptable defects. On the other hand, when the inspection light source is inspected with EUV light, that is, illumination light having a wavelength of 13.5 nm, which is the same wavelength as the exposure light, it is also possible to detect a minute uneven defect having a wavelength of about 1/10. Such a method of performing inspection at the same wavelength as the exposure light is called actinic inspection. In order to detect minute defects, actinic inspection is indispensable particularly in EUV masks. For example, Non-Patent Document 1 discloses an actinic inspection apparatus for mask blanks of EUV masks.

EUVマスクのアクティニック検査に用いられるEUV光源のパワーは、EUV露光装置用のEUV光源に要求される平均パワー100〜300WのEUV光源に比べ、2〜3桁低い値で十分である。そのため、キセノンガスを用いた、構造的に簡単な放電プラズマ(以下DPP: Discharge Produced Plasma)方式の光源が、EUVマスクのアクティニック検査用光源として用いられることが多い。以下では、キセノンガスを用いたDPP光源を、キセノンベースのDPP光源と称する。   The power of the EUV light source used for the actinic inspection of the EUV mask is sufficient to be 2 to 3 orders of magnitude lower than the EUV light source having an average power of 100 to 300 W required for the EUV light source for the EUV exposure apparatus. For this reason, a structurally simple discharge plasma (hereinafter referred to as DPP: Discharge Produced Plasma) light source using xenon gas is often used as an actinic inspection light source for an EUV mask. Hereinafter, a DPP light source using xenon gas is referred to as a xenon-based DPP light source.

なお、キセノンガス中に小さなプラズマを生成することで発光する光源はマイクロプラズマと呼ばれるが、マイクロプラズマは広い意味でDPPの一種である。そのため、以下では、キセノンベースのDPPは、マイクロプラズマを含むものとする。   Note that a light source that emits light by generating small plasma in xenon gas is called microplasma, but microplasma is a kind of DPP in a broad sense. Therefore, in the following, xenon-based DPP is assumed to contain microplasma.

なお、大出力が要求される露光機用のEUV光源では、錫(Sn)をプラズマ化する光源が用いられている。この光源は、キセノンの場合に比べて、13.5nmでの発光効率が高いことが知られている。ところが、Snは常温で固体であるため、プラズマ化するためには、Snを液化する等の工夫が必要となり、光源の構造が複雑になってしまう。従って、必要パワーが小さいEUVマスク検査用の光源としては、簡単な構造でプラズマ化できるキセノンベースのDPP光源が広く用いられている。   Note that in an EUV light source for an exposure machine that requires a high output, a light source that converts tin (Sn) into plasma is used. This light source is known to have higher luminous efficiency at 13.5 nm than xenon. However, since Sn is solid at room temperature, in order to turn it into plasma, it is necessary to devise such as liquefying Sn, and the structure of the light source becomes complicated. Therefore, a xenon-based DPP light source that can be converted into plasma with a simple structure is widely used as a light source for EUV mask inspection with a small required power.

次に、EUVマスク検査装置の基本的な構成を説明する。EUVマスクは、従来のフォトマスクとは異なり、露光光である波長13.5nmのEUV光を反射させて用いる。そのため、EUVマスクの検査でも、検査光源からの照明光をEUVマスクに照射し、その反射光を検査に用いる。ただし、照明の手法としては、前述したマスクブランクス検査装置に適用される暗視野照明と、パターン検査に適用される明視野照明の2通りがある。   Next, a basic configuration of the EUV mask inspection apparatus will be described. Unlike a conventional photomask, an EUV mask is used by reflecting EUV light having a wavelength of 13.5 nm as exposure light. Therefore, also in the inspection of the EUV mask, the EUV mask is irradiated with illumination light from the inspection light source, and the reflected light is used for the inspection. However, there are two illumination methods: dark field illumination applied to the mask blank inspection apparatus described above and bright field illumination applied to pattern inspection.

ブランクス検査装置で暗視野照明を用いる場合は、EUVマスクの欠陥で散乱される反射光を受光器で捕らえることにより、欠陥を検出する。従って、欠陥を高感度に検出するには、EUVマスクは、照明光に対して高い反射率を有する必要が有る。一方、明視野照明のパターン検査装置でも、EUVマスクからの反射光を受光器で捕らえて検査する。そのため、高感度又は高速な検査を実現するには、反射光が強い方が有利である。   When dark field illumination is used in the blank inspection apparatus, the defect is detected by capturing reflected light scattered by the defect of the EUV mask with a light receiver. Therefore, in order to detect defects with high sensitivity, the EUV mask needs to have a high reflectance with respect to illumination light. On the other hand, even in a bright field illumination pattern inspection apparatus, reflected light from an EUV mask is captured by a light receiver and inspected. Therefore, in order to realize a high sensitivity or high speed inspection, it is advantageous that the reflected light is strong.

Tsuneo Terasawa, et.al., "EUVL Mask Inspection and Metrology Capability", The 2009 Lithography Workshop, June 30, 2009.Tsuneo Terasawa, et.al., "EUVL Mask Inspection and Metrology Capability", The 2009 Lithography Workshop, June 30, 2009.

発明者は、従来のキセノンベースのDPP光源を用いたマスクブランクス装置においては、以下の問題が有ることを見出した。例えば、マスクブランクス検査装置においてブランク1枚を2時間で検査する場合、EUV光源から検査光学系へ向けて取り出されるEUV光のパワーは、50〜100mWである。しかしながら、実際にブランク表面に照射されるEUV光のパワーは、0.5〜1mWに過ぎない。つまり、マスクブランクス検査装置においては、EUV光の利用効率が極めて低いことが問題である。   The inventor has found that the conventional mask blank apparatus using a xenon-based DPP light source has the following problems. For example, when inspecting one blank in 2 hours in a mask blank inspection apparatus, the power of EUV light extracted from the EUV light source toward the inspection optical system is 50 to 100 mW. However, the power of EUV light actually irradiated on the blank surface is only 0.5 to 1 mW. That is, the mask blank inspection apparatus has a problem that the utilization efficiency of EUV light is extremely low.

つまり、キセノンベースのDPP光源を用いた従来のEUVマスク検査装置では、マスク上での照明光のパワーが低いので、高感度な欠陥検出を行うことができない。また、これにより、検査時間を現状より短縮化することも困難である。   That is, a conventional EUV mask inspection apparatus using a xenon-based DPP light source cannot detect defects with high sensitivity because the illumination light power on the mask is low. This also makes it difficult to reduce the inspection time from the current level.

上術の問題を解決するには、照明光のパワーを高める、すなわちEUV光源自体の発光パワーを高める必要がある。そのためには、EUV光源の放電電圧を上げる、又は、パルス動作の繰り返し数を高める必要がある。その結果、EUV光源の電極等の寿命が短くなってしまうという問題が生じてしまう。   In order to solve the above problem, it is necessary to increase the power of the illumination light, that is, to increase the emission power of the EUV light source itself. For this purpose, it is necessary to increase the discharge voltage of the EUV light source or increase the number of repetitions of the pulse operation. As a result, there arises a problem that the life of the electrodes of the EUV light source is shortened.

本発明は上記の問題に鑑みて為されたものであり、本発明の目的は、EUV光源を用いた、高感度な検査を行うことができるEUVマスク検査装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an EUV mask inspection apparatus capable of performing highly sensitive inspection using an EUV light source.

本発明の第1の態様であるEUVマスク検査装置は、EUV(Extreme Ultra Violet)光を含む照明光を発生させる光源と、前記光源から取り出された前記照明光によりEUVマスクを照明する照明光学系と、前記照明光が前記EUVマスク上の欠陥に照射されることにより生じる散乱光を集光する集光光学系と、前記集光光学系により集光された前記散乱光を検出することにより、前記欠陥の暗視野像を取得する検出器と、を備え、前記照明光は、10.5nm以上13.1nm以下の波長範囲のEUV光を含み、前記照明光の前記EUVマスクに対する入射角は、15.2°以上39.3°以下であるものである。これにより、路光波長よりも発光強度が大きい、露光波長よりも短波長のEUV光を照明光として利用することができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a first aspect of the present invention includes a light source that generates illumination light including EUV (Extreme Ultra Violet) light, and an illumination optical system that illuminates the EUV mask with the illumination light extracted from the light source. And, by detecting the scattered light collected by the condensing optical system, and condensing optical system that collects the scattered light generated by irradiating the defect on the EUV mask with the illumination light, A detector that acquires a dark field image of the defect, and the illumination light includes EUV light in a wavelength range of 10.5 nm to 13.1 nm, and an incident angle of the illumination light with respect to the EUV mask is: 15.2 ° or more and 39.3 ° or less. Thereby, EUV light having a light emission intensity greater than the path light wavelength and a wavelength shorter than the exposure wavelength can be used as illumination light.

本発明の第2の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記光源は、キセノンを含むガスの放電により、前記EUV光を発生させることを特徴とするものである。これにより、露光波長よりも発光強度が大きい、露光波長よりも短波長のEUV光を照明光に含ませることができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the EUV mask inspection apparatus, the light source generates the EUV light by discharging a gas containing xenon. Thereby, EUV light having a light emission intensity greater than the exposure wavelength and a shorter wavelength than the exposure wavelength can be included in the illumination light.

本発明の第3の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記照明光学系は、前記集光光学系と前記EUVマスクとの間に挿入された第1の反射鏡を備え、前記第1の反射鏡は、前記光源からの前記照明光を、前記EUVマスクへ向けて反射することを特徴とするものである。これにより、照明光によってEUVマスクを照明するこができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a third aspect of the present invention is the above-described EUV mask inspection apparatus, wherein the illumination optical system is a first reflecting mirror inserted between the condensing optical system and the EUV mask. The first reflecting mirror reflects the illumination light from the light source toward the EUV mask. Thereby, the EUV mask can be illuminated with illumination light.

本発明の第4の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記第1の反射鏡は凹面鏡であり、前記光源からの前記照明光を、前記EUVマスク上に集光することを特徴とするものである。これにより、照明光によって、EUVマスク上の微小領域を照明することができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the above EUV mask inspection apparatus, wherein the first reflecting mirror is a concave mirror, and the illumination light from the light source is condensed on the EUV mask. It is characterized by doing. Thereby, the micro area | region on an EUV mask can be illuminated with illumination light.

本発明の第5の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記照明光学系は、背面から入射する前記光源からの前記照明光を通過させる照明光通過孔が中央部に設けられた第2の反射鏡と、前記照明光通過孔を通過した前記照明光を、前記第2の反射鏡の鏡面側へ向けて反射する第3の反射鏡と、を更に備え、前記第2の反射鏡は、前記第1の反射鏡へ向けて前記第3の反射鏡からの前記照明光を反射し、前記第1の反射鏡は、前記散乱光を前記集光光学系へ通過させる散乱光通過孔が設けられていることを特徴とするものである。これにより、照明光によって、EUVマスクを全周方向から照明することができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the above-described EUV mask inspection apparatus, wherein the illumination optical system has an illumination light passage hole through which the illumination light from the light source incident from the back surface passes. A second reflecting mirror provided on the second reflecting mirror, and a third reflecting mirror that reflects the illumination light that has passed through the illumination light passage hole toward the mirror surface of the second reflecting mirror, and The second reflecting mirror reflects the illumination light from the third reflecting mirror toward the first reflecting mirror, and the first reflecting mirror passes the scattered light to the condensing optical system. Scattered light passing holes are provided. Thereby, the EUV mask can be illuminated from the entire circumference by the illumination light.

本発明の第6の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記第2の反射鏡は凹面鏡であることを特徴とするものである。これにより、照明光によって、EUVマスク上の微小領域を照明することができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the above EUV mask inspection apparatus, the second reflecting mirror is a concave mirror. Thereby, the micro area | region on an EUV mask can be illuminated with illumination light.

本発明の第7の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記照明光学系は、前記光源からの前記照明光を前記第1の反射鏡へ向けて反射する第1の凹面鏡を更に備え、前記第1の反射鏡は、前記照明光の一部を前記EUVマスクへ向けて反射し、かつ前記散乱光の一部を透過させ、前記照明光は、前記第1の凹面鏡により、前記EUVマスク上に集光されることを特徴とするものである。これにより、照明光によってEUVマスクを照明するとともに、散乱光を集光光学系に導くことができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the above EUV mask inspection apparatus, wherein the illumination optical system reflects the illumination light from the light source toward the first reflecting mirror. The first reflecting mirror reflects a part of the illumination light toward the EUV mask and transmits a part of the scattered light, and the illumination light is The light is condensed on the EUV mask by a concave mirror. Thereby, while irradiating an EUV mask with illumination light, scattered light can be guide | induced to a condensing optical system.

本発明の第8の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記第1の反射鏡は、平板状の偏光分離膜により構成されることを特徴とするものである。これにより、照明光及び散乱光の偏光方向を利用して、照明光によってEUVマスクを照明するとともに、散乱光を集光光学系に導くことができる。   An EUV mask inspection apparatus according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the above EUV mask inspection apparatus, the first reflecting mirror is constituted by a flat-plate-shaped polarization separation film. This makes it possible to illuminate the EUV mask with the illumination light using the polarization directions of the illumination light and the scattered light, and to guide the scattered light to the condensing optical system.

本発明の第9の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記集光光学系は、シュバルツシルト光学系であることを特徴とするものである。これにより、散乱光を検出器に導くことができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the above EUV mask inspection apparatus, the condensing optical system is a Schwarzschild optical system. Thereby, scattered light can be guided to the detector.

本発明の第10の態様であるEUVマスク検査装置は、上記のEUVマスク検査装置において、前記集光光学系は、前記散乱光を反射する第2の凹面鏡と、前記第2の凹面鏡により反射された前記散乱光を前記検出器へ向けて反射する凸面鏡と、を備えることを特徴とするものである。これにより、散乱光を検出器に導くことができる。   An EUV mask inspection apparatus according to a tenth aspect of the present invention is the above EUV mask inspection apparatus, wherein the condensing optical system is reflected by a second concave mirror that reflects the scattered light and the second concave mirror. And a convex mirror that reflects the scattered light toward the detector. Thereby, scattered light can be guided to the detector.

本発明によれば、EUV光源を用いた、高感度な検査を行うことができるEUVマスク検査装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the EUV mask inspection apparatus which can perform a highly sensitive test | inspection using an EUV light source can be provided.

実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置100の断面構造を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a cross-sectional structure of an EUV mask inspection apparatus 100 according to a first embodiment. キセノンの放電プラズマからの発光スペクトルを示すグラフである。It is a graph which shows the emission spectrum from the discharge plasma of xenon. 多層膜鏡の反射率の波長特性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength characteristic of the reflectance of a multilayer mirror. 多層膜鏡の反射率カーブとEUV光の入射角との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the reflectance curve of a multilayer film mirror, and the incident angle of EUV light. 実施の形態2にかかるEUVマスク検査装置200の断面構造を示す構成図である。It is a block diagram which shows the cross-section of the EUV mask inspection apparatus 200 concerning Embodiment 2. FIG. 実施の形態3にかかるEUVマスク検査装置300の断面構造を示す構成図である。It is a block diagram which shows the cross-section of the EUV mask inspection apparatus 300 concerning Embodiment 3. FIG. 一般的なEUV(Extreme Ultra Violet)マスクの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a general EUV (Extreme Ultra Violet) mask.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as necessary.

実施の形態1
本発明の実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置について説明する。実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置は、EUVマスクを検査するための装置であり、暗視野照明によりEUVマスクブランクスの欠陥を検出する。図1は、実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置100の断面構造を示す構成図である。図1に示すように、EUVマスク検査装置100は、EUV光源101、多層膜凹面鏡102、XYステージ105、球面多層膜鏡106及び107、TDIカメラ109により構成される。EUVマスク検査装置100では、多層膜凹面鏡102は、照明光学系を構成する。球面多層膜鏡106及び107は、集光光学系であるシュバルツシルト光学系108を構成する。球面多層膜鏡106は、凸面鏡である。球面多層膜鏡107は、凹面鏡である。
Embodiment 1
An EUV mask inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described. The EUV mask inspection apparatus according to the first embodiment is an apparatus for inspecting an EUV mask, and detects defects in EUV mask blanks by dark field illumination. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a cross-sectional structure of an EUV mask inspection apparatus 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the EUV mask inspection apparatus 100 includes an EUV light source 101, a multilayer concave mirror 102, an XY stage 105, spherical multilayer mirrors 106 and 107, and a TDI camera 109. In the EUV mask inspection apparatus 100, the multilayer concave mirror 102 constitutes an illumination optical system. The spherical multilayer mirrors 106 and 107 constitute a Schwarzschild optical system 108 that is a condensing optical system. The spherical multilayer mirror 106 is a convex mirror. The spherical multilayer mirror 107 is a concave mirror.

なお、球面多層膜鏡107の中央部には、散乱光S1及びS2を通過させるための散乱光通過孔が設けられている。図1は、EUVマスク検査装置100の断面構造を示しているため、球面多層膜鏡107を、散乱光通過孔により分離された形態で表示している。   A scattered light passage hole for allowing the scattered light S1 and S2 to pass therethrough is provided at the center of the spherical multilayer mirror 107. Since FIG. 1 shows a cross-sectional structure of the EUV mask inspection apparatus 100, the spherical multilayer mirror 107 is displayed in a form separated by scattered light passage holes.

EUV光源101は、照明光であるEUV光EUV11を発生させる。EUV光源101は、例えば、NANO−UV社(フランス)のHYDRA−ABITMなどの光源を用いることが可能である。EUV光EUV11は、検査光学系内に入り、多層膜凹面鏡102により斜め下方、すなわち、XYステージ105上に保持されたEUVマスクブランクス110へ向けて反射される。反射されたEUV光EUV12は、多層膜凹面鏡102により集光され、EUVマスクブランクス110上の直径1mm弱の微小領域を照明する。 The EUV light source 101 generates EUV light EUV11 that is illumination light. As the EUV light source 101, for example, a light source such as HYDRA 4 -ABI manufactured by NANO-UV (France) can be used. The EUV light EUV 11 enters the inspection optical system and is reflected by the multilayer concave mirror 102 obliquely downward, that is, toward the EUV mask blanks 110 held on the XY stage 105. The reflected EUV light EUV 12 is collected by the multilayer concave mirror 102 and illuminates a minute region having a diameter of less than 1 mm on the EUV mask blanks 110.

この微小領域内に欠陥が存在する場合、欠陥によってEUV光EUV12が散乱される。散乱されたEUV光である散乱光S1又はS2は、シュバルツシルト光学系108を構成する球面多層膜鏡106及び107で反射され、検出器であるTDIカメラ109に到達する。これにより、TDIカメラ109は、マスクブランクス110の暗視野像を取得することができる。これにより、マスクブランクス110上の欠陥を検出することができる。   When a defect exists in this minute region, the EUV light EUV12 is scattered by the defect. The scattered light S1 or S2 that is the scattered EUV light is reflected by the spherical multilayer mirrors 106 and 107 constituting the Schwarzschild optical system 108 and reaches the TDI camera 109 that is a detector. Thereby, the TDI camera 109 can acquire a dark field image of the mask blanks 110. Thereby, the defect on the mask blank 110 can be detected.

照明光であるEUV光EUV12は、EUVマスクブランクス110に対して一定の入射角θで入射する。本実施の形態においては、入射角は約27度である。ただし、EUV光EUV12は平行ビームではなく、多層膜凹面鏡102によって絞られながら進むビーム形状をしている。そのため、入射角は広がりを有する。この場合、入射角の広がりは、17度から37度までの範囲となる。   The EUV light EUV12 as illumination light is incident on the EUV mask blank 110 at a constant incident angle θ. In the present embodiment, the incident angle is about 27 degrees. However, the EUV light EUV12 is not a parallel beam, but has a beam shape that travels while being focused by the multilayer concave mirror 102. Therefore, the incident angle has a spread. In this case, the spread of the incident angle is in a range from 17 degrees to 37 degrees.

本実施の形態におけるEUV光源101は、キセノンベースのDPP光源である。図2は、キセノンの放電プラズマからの発光スペクトルを示すグラフである。図2に示すように、キセノンベースのDPP光源は、EUVリソグラフィの露光波長である13.5nm付近よりも、波長10.5〜13.1nm付近でより強く発光する。   The EUV light source 101 in the present embodiment is a xenon-based DPP light source. FIG. 2 is a graph showing an emission spectrum from the discharge plasma of xenon. As shown in FIG. 2, the xenon-based DPP light source emits light more strongly in the vicinity of the wavelength of 10.5 to 13.1 nm than in the vicinity of the exposure wavelength of 13.5 nm of EUV lithography.

ところが、EUVマスク(EUVマスクブランクス)上に形成される多層膜鏡の反射率カーブから判るように、多層膜鏡は、波長10.5〜13.1nm付近のEUV光をほとんど反射することができない。図3は、多層膜鏡の反射率の波長特性を示すグラフである。図2及び3に示すように、多層膜鏡は、波長13.5nm付近のEUV光を反射するが、波長10.5〜13.1nmのEUV光をほとんど反射することができない。そのため、従来のキセノンベースのDPP光源を用いたEUVマスク検査装置では、波長10.5〜13.1nmのEUV光を、照明光として利用することができない。   However, as can be seen from the reflectance curve of the multilayer mirror formed on the EUV mask (EUV mask blanks), the multilayer mirror can hardly reflect EUV light in the vicinity of a wavelength of 10.5 to 13.1 nm. . FIG. 3 is a graph showing the wavelength characteristics of the reflectance of the multilayer mirror. As shown in FIGS. 2 and 3, the multilayer mirror reflects EUV light having a wavelength of about 13.5 nm, but hardly reflects EUV light having a wavelength of 10.5 to 13.1 nm. Therefore, the EUV mask inspection apparatus using a conventional xenon-based DPP light source cannot use EUV light having a wavelength of 10.5 to 13.1 nm as illumination light.

一方、EUVマスク検査装置100では、EUV光EUV12は、EUVマスクブランクス110に対して斜めに入射する。つまり、EUV光EUV12は、多層膜からなる反射膜が施されたEUVマスクブランクス110に対して、ある入射角で入射する。これにより、反射率が高くなる波長は、EUVマスクの設計波長である13.5nmよりも短い波長にシフトする。   On the other hand, in the EUV mask inspection apparatus 100, the EUV light EUV 12 is incident on the EUV mask blanks 110 obliquely. That is, the EUV light EUV12 is incident at a certain incident angle on the EUV mask blanks 110 on which the multilayer reflective film is applied. As a result, the wavelength at which the reflectance increases is shifted to a wavelength shorter than 13.5 nm, which is the design wavelength of the EUV mask.

入射角をθ、垂直入射の際の設計波長λ0とすると、強く反射する波長λは、λ0×cos(θ)だけ短波長側にシフトする。そのため、露光波長である波長13.5nmの照明光がEUVマスクブランクス110に対して斜めに入射する場合、その反射率は低下してしまう。   Assuming that the incident angle is θ and the design wavelength λ0 for normal incidence, the wavelength λ that is strongly reflected is shifted to the short wavelength side by λ0 × cos (θ). For this reason, when illumination light having a wavelength of 13.5 nm, which is an exposure wavelength, is incident on the EUV mask blank 110 obliquely, the reflectance decreases.

図4は、多層膜鏡の反射率カーブとEUV光の入射角との関係を示すグラフである。入射角が30°の場合は、反射率カーブの中心波長は、約12.0nmとなる。入射角が40°の場合は、反射率カーブの中心波長は、約10.5nmとなる。本実施の形態のように入射角が約27度である場合は、図4に示すように、波長11〜13nm付近のEUV光を反射することができるようになる。つまり、EUVマスクブランクス110におけるEUV光EUV12の反射光のパワーを増大させることが可能となる。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the reflectance curve of the multilayer mirror and the incident angle of EUV light. When the incident angle is 30 °, the center wavelength of the reflectance curve is about 12.0 nm. When the incident angle is 40 °, the center wavelength of the reflectance curve is about 10.5 nm. When the incident angle is about 27 degrees as in the present embodiment, as shown in FIG. 4, EUV light having a wavelength in the vicinity of 11 to 13 nm can be reflected. That is, the power of the reflected light of the EUV light EUV12 in the EUV mask blanks 110 can be increased.

また、入射角が6°の波長13.5nmのEUV光に対して高い反射率を有するEUVミラーについて検討する。このミラーは、波長10.5nmの光を、入射角約39.3度のときに最も強く反射する。また、このミラーは、波長13.1nmの光を、入射角約15.2度のときに最も強く反射する。   Further, an EUV mirror having a high reflectivity with respect to EUV light having a wavelength of 13.5 nm and an incident angle of 6 ° will be examined. This mirror reflects light with a wavelength of 10.5 nm most strongly at an incident angle of about 39.3 degrees. This mirror reflects light with a wavelength of 13.1 nm most strongly at an incident angle of about 15.2 degrees.

従って、入射角が15.2°〜39.3°の場合には、反射率カーブの中心波長は13.1nm〜10.5nmとなる。この波長範囲は、図2に示すように、キセノンの発光スペクトルにおける発光強度が最も強い波長帯に相当する。よって、波長10.5nm〜13.1nmの範囲のEUV光を照射することにより、大量のEUV光を反射させることができるようになる。   Therefore, when the incident angle is 15.2 ° to 39.3 °, the center wavelength of the reflectance curve is 13.1 nm to 10.5 nm. As shown in FIG. 2, this wavelength range corresponds to a wavelength band where the emission intensity in the emission spectrum of xenon is the strongest. Therefore, a large amount of EUV light can be reflected by irradiating EUV light in the wavelength range of 10.5 nm to 13.1 nm.

よって、EUVマスク検査装置100では、キセノンを含むガスの放電により発光する少なくとも波長10.5nm〜13.1nmの光を照明光として利用することができる。この波長範囲のEUV光を、EUVマスクブランクス110(EUVマスク)に対して、15.2°〜39.3°までの入射角で照射することが好適である。   Therefore, in the EUV mask inspection apparatus 100, light having a wavelength of at least 10.5 nm to 13.1 nm that is emitted by discharge of a gas containing xenon can be used as illumination light. It is preferable to irradiate EUV light in this wavelength range with respect to the EUV mask blanks 110 (EUV mask) at an incident angle of 15.2 ° to 39.3 °.

なお、本実施例の形態にかかるEUVマスク検査装置100は暗視野照明を用いるが、暗視野照明による散乱光の強度は反射率に比例する。従って、本構成によれば、EUV光EUV12の反射率を増大させることにより、散乱光S1、S2のパワーを増大させることができる。これにより、EUVマスク検査装置の欠陥検出感度を高めることができる。また、感度向上により、よりコンパクトなEUV光源を用いることができる。さらに、検査速度を向上させることも可能である。   Although the EUV mask inspection apparatus 100 according to the embodiment uses dark field illumination, the intensity of scattered light by the dark field illumination is proportional to the reflectance. Therefore, according to this configuration, the power of the scattered light S1 and S2 can be increased by increasing the reflectance of the EUV light EUV12. Thereby, the defect detection sensitivity of the EUV mask inspection apparatus can be increased. In addition, a more compact EUV light source can be used due to improved sensitivity. Further, it is possible to improve the inspection speed.

実施の形態2
次に、本発明の実施の形態2にかかるEUVマスク検査装置について説明する。実施の形態2にかかるEUVマスク検査装置は、実施の形態1と同様に、EUVマスクを検査するための装置である。図5は、実施の形態2にかかるEUVマスク検査装置200の断面構造を示す構成図である。図5に示すように、EUVマスク検査装置200は、実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置100と比べて、EUV光源101からEUVマスクブランクス110へEUV光を導く方法が異なる。
Embodiment 2
Next, an EUV mask inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The EUV mask inspection apparatus according to the second embodiment is an apparatus for inspecting an EUV mask, as in the first embodiment. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a cross-sectional structure of the EUV mask inspection apparatus 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the EUV mask inspection apparatus 200 differs from the EUV mask inspection apparatus 100 according to the first embodiment in a method for introducing EUV light from the EUV light source 101 to the EUV mask blanks 110.

EUVマスク検査装置200では、キセノンベースのDPP光源であるEUV光源101からEUVマスクブランクス110へEUV光を導く光路に、円錐型多層膜鏡202、通過孔付き多層膜凹面鏡203、通過孔付き多層膜楕円面鏡204が配置されている。EUV光源101から取り出されるEUV光EUV21は、円錐型多層膜鏡202により広がった角度で、通過孔付き多層膜凹面鏡203(多層膜凹面鏡203a及び203b)へ向けて反射される。   In the EUV mask inspection apparatus 200, a conical multilayer mirror 202, a multilayer concave mirror 203 with a passage hole, and a multilayer film with a passage hole are provided in an optical path for guiding EUV light from the EUV light source 101, which is a xenon-based DPP light source, to the EUV mask blanks 110. An ellipsoidal mirror 204 is arranged. The EUV light EUV21 extracted from the EUV light source 101 is reflected toward the multilayer concave mirror 203 (multilayer concave mirrors 203a and 203b) with a passage hole at an angle spread by the conical multilayer mirror 202.

図5では、通過孔付き多層膜凹面鏡203は、方向Aから観察した場合、中央部にEUV光EUV21を通過させるための照明光通過孔が設けられている。図5は、EUVマスク検査装置200の断面構造を示しているため、通過孔付き多層膜凹面鏡203は、照明光通過孔により分離された多層膜凹面鏡203a及び203bとして表示されている。円錐型多層膜鏡202により反射されたEUV光EUV21は、多層膜凹面鏡203a及び203bにより、通過孔付き多層膜楕円面鏡204(多層膜楕円面鏡204a及び204b)へ向けて反射される。   In FIG. 5, when the multilayer concave mirror 203 with a passage hole is observed from the direction A, an illumination light passage hole for allowing the EUV light EUV21 to pass through is provided at the center. Since FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the EUV mask inspection apparatus 200, the multilayer concave mirror 203 with a passage hole is displayed as multilayer concave mirrors 203a and 203b separated by the illumination light passage hole. The EUV light EUV21 reflected by the conical multilayer mirror 202 is reflected by the multilayer concave mirrors 203a and 203b toward the multilayer elliptical mirror 204 with a through hole (multilayer elliptical mirrors 204a and 204b).

図5では、通過孔付き多層膜楕円面鏡204は、方向Bから観察した場合、中央部に散乱光S1及びS2を通過させるための散乱光通過孔が設けられている。よって、通過孔付き多層膜凹面鏡203と同様に、通過孔付き多層膜楕円面鏡204は、散乱光通過孔により分離された多層膜楕円面鏡204a及び204bとして表示されている。多層膜凹面鏡203aにより反射されたEUV光EUV21は、多層膜楕円面鏡204aにより反射され、EUV光EUV22aとして、EUVマスクブランクス110に照射される。多層膜凹面鏡203bにより反射されたEUV光EUV21は、多層膜楕円面鏡204bにより反射され、EUV光EUV22bとして、EUVマスクブランクス110に照射される。すなわち、EUVマスク検査装置200では、円錐型多層膜鏡202、通過孔付き多層膜凹面鏡203及び通過孔付き多層膜楕円面鏡204は、照明光学系を構成する。   In FIG. 5, the multilayer elliptical mirror 204 with a passage hole is provided with a scattered light passage hole for allowing the scattered light S1 and S2 to pass therethrough when observed from the direction B. Therefore, like the multilayer concave mirror 203 with a passage hole, the multilayer elliptical mirror 204 with a passage hole is displayed as the multilayer elliptic mirrors 204a and 204b separated by the scattered light passage hole. The EUV light EUV21 reflected by the multilayer concave mirror 203a is reflected by the multilayer ellipsoidal mirror 204a and irradiated to the EUV mask blank 110 as the EUV light EUV22a. The EUV light EUV21 reflected by the multilayer concave mirror 203b is reflected by the multilayer ellipsoidal mirror 204b and irradiated to the EUV mask blank 110 as the EUV light EUV22b. That is, in the EUV mask inspection apparatus 200, the conical multilayer mirror 202, the multilayer concave mirror 203 with a passage hole, and the multilayer elliptical mirror 204 with a passage hole constitute an illumination optical system.

EUV光EUV22a及びEUV22bは、EUVマスクブランクス110の微小領域を照明する。このときのEUV光EUV22aの入射角は、約マイナス27度である。EUV光EUV22bの入射角は、約プラス27度である。EUVマスク検査装置200のその他の構成については、実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置100と同様であるので、説明を省略する。   The EUV light EUV22a and EUV22b illuminate a minute area of the EUV mask blanks 110. At this time, the incident angle of the EUV light EUV22a is about minus 27 degrees. The incident angle of the EUV light EUV22b is about plus 27 degrees. Since the other configuration of the EUV mask inspection apparatus 200 is the same as that of the EUV mask inspection apparatus 100 according to the first embodiment, the description thereof is omitted.

従って、本構成によれば、実施の形態1と同様に、露光波長(13.5nm)よりも短い波長のEUV光の反射率を増大させることにより、散乱光S1、S2のパワーを増大させることができる。これにより、EUVマスク検査装置の欠陥検出感度を高めることができる。また、感度向上により、よりコンパクトなEUV光源を用いることができる。さらに、検査速度を向上させることも可能である。   Therefore, according to this configuration, as in the first embodiment, the power of the scattered light S1 and S2 is increased by increasing the reflectance of EUV light having a wavelength shorter than the exposure wavelength (13.5 nm). Can do. Thereby, the defect detection sensitivity of the EUV mask inspection apparatus can be increased. In addition, a more compact EUV light source can be used due to improved sensitivity. Further, it is possible to improve the inspection speed.

さらに、本構成では、通過孔付きミラー(通過孔付き多層膜凹面鏡203及び通過孔付き多層膜楕円面鏡204)が用いられる。これにより、EUVマスク検査装置200は、実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置100とは異なり、EUVマスクブランクス110の微小領域に対してEUV光を全周方向から均一に照射することができる。従って、本構成によれば、欠陥の方向性に依存することなく、高感度な検査を行うことができる。   Further, in this configuration, a mirror with a passage hole (a multilayer concave mirror 203 with a passage hole and a multilayer elliptic mirror 204 with a passage hole) is used. Thereby, unlike the EUV mask inspection apparatus 100 according to the first embodiment, the EUV mask inspection apparatus 200 can uniformly irradiate a minute region of the EUV mask blanks 110 from the entire circumferential direction. Therefore, according to this configuration, high-sensitivity inspection can be performed without depending on the directionality of the defect.

実施の形態3
次に、本発明の実施の形態3にかかるEUVマスク検査装置について説明する。実施の形態3にかかるEUVマスク検査装置は、実施の形態1と同様に、EUVマスクを検査するための装置である。図6は、実施の形態3にかかるEUVマスク検査装置300の断面構造を示す構成図である。図6に示すように、EUVマスク検査装置300は、実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置100のEUV光源101をEUV光源301に置き換えたものである。また、EUVマスク検査装置300は、実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置100と比べて、EUV光源301からEUVマスクブランクス110へEUV光を導く方法が異なる。
Embodiment 3
Next, an EUV mask inspection apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The EUV mask inspection apparatus according to the third embodiment is an apparatus for inspecting an EUV mask, as in the first embodiment. FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a cross-sectional structure of the EUV mask inspection apparatus 300 according to the third embodiment. As shown in FIG. 6, an EUV mask inspection apparatus 300 is obtained by replacing the EUV light source 101 of the EUV mask inspection apparatus 100 according to the first embodiment with an EUV light source 301. Further, the EUV mask inspection apparatus 300 differs from the EUV mask inspection apparatus 100 according to the first embodiment in a method for introducing EUV light from the EUV light source 301 to the EUV mask blanks 110.

EUVマスク検査装置300では、キセノンベースのDPP光源であるEUV光源301からEUVマスクブランクス110へEUV光を導く光路に、多層膜凹面鏡302及びEUV用偏光分離膜303が配置されている。EUV光源301から取り出されるEUV光EUV31は、多層膜凹面鏡302により、広がりを有するEUV光EUV32として、EUV用偏光分離膜303へ向けて反射される。   In the EUV mask inspection apparatus 300, a multilayer concave mirror 302 and an EUV polarization separation film 303 are arranged in an optical path for guiding EUV light from an EUV light source 301, which is a xenon-based DPP light source, to the EUV mask blanks 110. The EUV light EUV 31 extracted from the EUV light source 301 is reflected by the multilayer concave mirror 302 toward the EUV polarization separation film 303 as a broadened EUV light EUV 32.

EUV用偏光分離膜303は、EUV光EUV32の約30%を反射し、EUV光EUV32の約50%を透過させる特性を有している。よって、EUV光EUV32は、EUV用偏光分離膜303により、EUV光EUV33として、EUVマスクブランクス110へ向けて反射される。EUV光EUV33の光軸(ビーム中心)は、EUVマスクブランクス110の主面に対してほぼ垂直である。しかし、図6に示すように、EUV光EUV33は、大きな集光角でEUVマスクブランクス110に照射される。そのため、EUV光EUV33における光の成分の大半は、EUVマスクブランクス110の主面に対して、ある入射角θで照射される。すなわち、光パワーの50%以上が、20°以上の入射角で入射している。その結果、EUVマスク検査装置300では、実施の形態1及び2と同様に、露光波長(13.5nm)以下の波長のEUV光が強く反射される。   The EUV polarized light separation film 303 reflects about 30% of the EUV light EUV32 and transmits about 50% of the EUV light EUV32. Therefore, the EUV light EUV 32 is reflected toward the EUV mask blanks 110 as the EUV light EUV 33 by the EUV polarization separation film 303. The optical axis (beam center) of the EUV light EUV 33 is substantially perpendicular to the main surface of the EUV mask blank 110. However, as shown in FIG. 6, the EUV light EUV 33 is irradiated onto the EUV mask blank 110 with a large converging angle. Therefore, most of the light components in the EUV light EUV 33 are irradiated to the main surface of the EUV mask blank 110 at a certain incident angle θ. That is, 50% or more of the optical power is incident at an incident angle of 20 ° or more. As a result, in the EUV mask inspection apparatus 300, as in the first and second embodiments, EUV light having a wavelength shorter than the exposure wavelength (13.5 nm) is strongly reflected.

すなわち、EUVマスク検査装置300では、多層膜凹面鏡302及びEUV用偏光分離膜303は、照明光学系を構成する。EUVマスク検査装置300のその他の構成については、実施の形態1にかかるEUVマスク検査装置100と同様であるので、説明を省略する。   That is, in the EUV mask inspection apparatus 300, the multilayer concave mirror 302 and the EUV polarization separation film 303 constitute an illumination optical system. Since the other configuration of the EUV mask inspection apparatus 300 is the same as that of the EUV mask inspection apparatus 100 according to the first embodiment, the description thereof is omitted.

従って、本構成によれば、実施の形態1及び2と同様に、露光波長(13.5n)よりも短い波長のEUV光の反射率を増大させることにより、散乱光S1、S2のパワーを増大させることができる。これにより、EUVマスク検査装置の欠陥検出感度を高めることができる。また、感度向上により、よりコンパクトなEUV光源を用いることができる。さらに、検査速度を向上させることも可能である。   Therefore, according to this configuration, as in the first and second embodiments, the power of the scattered light S1 and S2 is increased by increasing the reflectance of EUV light having a wavelength shorter than the exposure wavelength (13.5n). Can be made. Thereby, the defect detection sensitivity of the EUV mask inspection apparatus can be increased. In addition, a more compact EUV light source can be used due to improved sensitivity. Further, it is possible to improve the inspection speed.

さらに、本構成によれば、実施の形態2と同様に、EUVマスクブランクス110の微小領域に対してEUV光を全周方向から均一に照射することができる。従って、本構成によれば、欠陥の方向性に依存することなく、高感度な検査を行うことができる。加えて、EUVマスク検査装置300は、実施の形態2にかかるEUVマスク検査装置200に比べて、照明光学系の構成を簡単にすることができる。   Furthermore, according to the present configuration, as in the second embodiment, it is possible to uniformly irradiate the minute region of the EUV mask blank 110 with the EUV light from the entire circumferential direction. Therefore, according to this configuration, high-sensitivity inspection can be performed without depending on the directionality of the defect. In addition, the EUV mask inspection apparatus 300 can simplify the configuration of the illumination optical system as compared with the EUV mask inspection apparatus 200 according to the second embodiment.

その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態1〜3にかかるEUVマスク検査装置は、EUVマスクにおける基板(サブストレート)、基板に上に多層膜やレジストが付けられたブランクスなどのパターンの無いEUVマスクの欠陥を検出するものである。しかし、実施の形態はこれに限られるものではない。実施の形態1〜3にかかるEUVマスク検査装置は、例えば、レジストパターン形成されたEUVマスクなどの、パターンが形成されたマスクの欠陥検査にも適用することができる。
Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, the EUV mask inspection apparatus according to the first to third embodiments described above can detect defects in an EUV mask having no pattern such as a substrate (substrate) in the EUV mask, a blank having a multilayer film or a resist on the substrate, and the like. It is to detect. However, the embodiment is not limited to this. The EUV mask inspection apparatus according to the first to third embodiments can be applied to defect inspection of a mask on which a pattern is formed, such as an EUV mask on which a resist pattern is formed.

実施の形態1〜5にかかる集光光学系及び照明光学系はあくまで例示である。同様の機能を発揮できるならば、適宜他の構成の集光光学系及び照明光学系を用いることができる。   The condensing optical system and the illumination optical system according to the first to fifth embodiments are merely examples. If the same function can be exhibited, a condensing optical system and an illumination optical system having other configurations can be used as appropriate.

100、200、300 EUVマスク検査装置
101、301 EUV光源
102 多層膜凹面鏡
105 XYステージ
106、107 球面多層膜鏡
108 シュバルツシルト光学系
109 TDIカメラ
110 マスクブランクス
202 円錐型多層膜鏡
203 通過孔付き多層膜凹面鏡
203a、203b 多層膜凹面鏡
204 通過孔付き多層膜楕円面鏡
204a、204b 多層膜楕円面鏡
302 多層膜凹面鏡
303 EUV用偏光分離膜
700 EUVマスク
701 基板
702 多層膜
703 吸収体
704 保護膜
EUV11、EUV12、EUV21、EUV22a、EUV22b、EUV31〜EUV33 EUV光
S1、S2 散乱光
100, 200, 300 EUV mask inspection apparatus 101, 301 EUV light source 102 Multilayer concave mirror 105 XY stage 106, 107 Spherical multilayer mirror 108 Schwarzschild optical system 109 TDI camera 110 Mask blank 202 Conical multilayer mirror 203 Multilayer with passage hole Membrane concave mirrors 203a and 203b Multilayer concave mirror 204 Multilayer elliptical mirrors 204a and 204b with through holes Multilayer elliptic mirror 302 Multilayer concave mirror 303 EUV polarization separation film 700 EUV mask 701 Substrate 702 Multilayer film 703 Absorber 704 Protective film EUV11 , EUV12, EUV21, EUV22a, EUV22b, EUV31 to EUV33 EUV light S1, S2 scattered light

Claims (24)

EUV(Extreme Ultra Violet)光を含む照明光を発生させる光源と、
露光時に所定の入射角で照射されるEUV光を反射する多層反射膜が形成されたEUVマスクを、前記光源から取り出された前記照明光により照明する照明光学系と、
前記照明光が前記EUVマスク上の欠陥に照射されることにより生じる散乱光を集光する集光光学系と、
前記集光光学系により集光された前記散乱光を検出することにより、前記欠陥の暗視野像を取得する検出器と、を備え、
前記照明光は、前記EUVマスクの露光波長と異なる波長範囲のEUV光を含み、
前記照明光の前記EUVマスクに対する入射角は、前記所定の入射角と異なる、
EUVマスク検査装置。
A light source that generates illumination light including EUV (Extreme Ultra Violet) light;
The EUV mask multilayer reflective film is formed to reflect the EUV light irradiated at a predetermined incident angle at the time of exposure, an illumination optical system for Littelfuse bright by the illumination light taken from the light source,
A condensing optical system that condenses the scattered light generated when the illumination light is applied to the defect on the EUV mask;
A detector for acquiring a dark field image of the defect by detecting the scattered light collected by the condensing optical system, and
The illumination light includes EUV light in a wavelength range different from the exposure wavelength of the EUV mask ,
An incident angle of the illumination light with respect to the EUV mask is different from the predetermined incident angle.
EUV mask inspection equipment.
露光時に前記EUVマスクに入射する前記EUV光の入射角は、6°であり、The incident angle of the EUV light incident on the EUV mask at the time of exposure is 6 °,
前記照明光の前記EUVマスクに対する前記入射角は、15.2°以上39.3°以下であることを特徴とする、The incident angle of the illumination light with respect to the EUV mask is 15.2 ° or more and 39.3 ° or less,
請求項1に記載のEUVマスク検査装置。The EUV mask inspection apparatus according to claim 1.
前記EUVマスクの露光波長は13.5nmであり、The exposure wavelength of the EUV mask is 13.5 nm,
前記照明光は、10.5nm以上13.1nm以下の波長範囲のEUV光を含むことを特徴とする、The illumination light includes EUV light having a wavelength range of 10.5 nm to 13.1 nm.
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 or 2.
前記光源は、キセノンを含むガスの放電により、前記EUV光を発生させることを特徴とする、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のEUVマスク検査装置。
The light source generates the EUV light by discharging a gas containing xenon.
The EUV mask inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記照明光学系は、前記集光光学系と前記EUVマスクとの間に挿入された第1の反射鏡を備え、
前記第1の反射鏡は、前記光源からの前記照明光を、前記EUVマスクへ向けて反射することを特徴とする、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のEUVマスク検査装置。
The illumination optical system includes a first reflecting mirror inserted between the condensing optical system and the EUV mask,
The first reflecting mirror reflects the illumination light from the light source toward the EUV mask,
The EUV mask inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
前記第1の反射鏡は凹面鏡であり、前記光源からの前記照明光を、前記EUVマスク上に集光することを特徴とする、
請求項に記載のEUVマスク検査装置。
The first reflecting mirror is a concave mirror, and the illumination light from the light source is condensed on the EUV mask,
The EUV mask inspection apparatus according to claim 5 .
前記照明光学系は、背面から入射する前記光源からの前記照明光を通過させる照明光通過孔が中央部に設けられた第2の反射鏡と、
前記照明光通過孔を通過した前記照明光を、前記第2の反射鏡の鏡面側へ向けて反射する第3の反射鏡と、を更に備え、
前記第2の反射鏡は、前記第1の反射鏡へ向けて前記第3の反射鏡からの前記照明光を反射し、
前記第1の反射鏡は、前記散乱光を前記集光光学系へ通過させる散乱光通過孔が設けられていることを特徴とする、
請求項又はに記載のEUVマスク検査装置。
The illumination optical system includes a second reflecting mirror provided in the center with an illumination light passage hole through which the illumination light from the light source incident from the back is passed.
A third reflecting mirror that reflects the illumination light that has passed through the illumination light passage hole toward the mirror surface side of the second reflecting mirror; and
The second reflecting mirror reflects the illumination light from the third reflecting mirror toward the first reflecting mirror;
The first reflecting mirror is provided with a scattered light passage hole that allows the scattered light to pass through the condensing optical system.
The EUV mask inspection apparatus according to claim 5 or 6 .
前記第2の反射鏡は凹面鏡であることを特徴とする、
請求項に記載のEUVマスク検査装置。
The second reflecting mirror is a concave mirror,
The EUV mask inspection apparatus according to claim 7 .
前記照明光学系は、前記光源からの前記照明光を前記第1の反射鏡へ向けて反射する第1の凹面鏡を更に備え、
前記第1の反射鏡は、前記照明光の一部を前記EUVマスクへ向けて反射し、かつ前記散乱光の一部を透過させ、
前記照明光は、前記第1の凹面鏡により、前記EUVマスク上に所定の集光角で集光され
前記所定の集光角は、前記EUVマスクに到達した前記照明光の光パワーの50%以上にあたる部分が、20°以上の入射角で入射する角度であることを特徴とする、
請求項に記載のEUVマスク検査装置。
The illumination optical system further includes a first concave mirror that reflects the illumination light from the light source toward the first reflecting mirror,
The first reflecting mirror reflects a part of the illumination light toward the EUV mask and transmits a part of the scattered light,
The illumination light is condensed at a predetermined condensing angle on the EUV mask by the first concave mirror ,
The predetermined condensing angle is an angle at which a portion corresponding to 50% or more of the optical power of the illumination light reaching the EUV mask is incident at an incident angle of 20 ° or more .
The EUV mask inspection apparatus according to claim 5 .
前記第1の反射鏡は、平板状の偏光分離膜により構成されることを特徴とする、
請求項に記載のEUVマスク検査装置。
The first reflecting mirror is constituted by a plate-shaped polarization separation film,
The EUV mask inspection apparatus according to claim 9 .
前記集光光学系は、シュバルツシルト光学系であることを特徴とする、
請求項1乃至10のいずれか一項に記載のEUVマスク検査装置。
The condensing optical system is a Schwarzschild optical system,
The EUV mask inspection apparatus according to any one of claims 1 to 10 .
前記集光光学系は、
前記散乱光を反射する第2の凹面鏡と、
前記第2の凹面鏡により反射された前記散乱光を前記検出器へ向けて反射する凸面鏡と、を備えることを特徴とする、
請求項11に記載のEUVマスク検査装置。
The condensing optical system is
A second concave mirror that reflects the scattered light;
A convex mirror that reflects the scattered light reflected by the second concave mirror toward the detector.
The EUV mask inspection apparatus according to claim 11 .
EUV(Extreme Ultra Violet)光を含む照明光を光源から発生させ、Generation of illumination light including EUV (Extreme Ultra Violet) light from the light source,
露光時に所定の入射角で照射されるEUV光を反射する多層反射膜が形成されたEUVマスクを、前記照明光により照明し、Illuminating the EUV mask formed with a multilayer reflective film that reflects EUV light irradiated at a predetermined incident angle during exposure with the illumination light,
前記照明光が前記EUVマスク上の欠陥に照射されることにより生じる散乱光を集光し、Condensing the scattered light generated by irradiating the illumination light onto the defect on the EUV mask;
集光した前記散乱光を検出することにより、前記欠陥の暗視野像を取得し、By detecting the collected scattered light, a dark field image of the defect is obtained,
前記照明光は、前記EUVマスクの露光波長と異なる波長範囲のEUV光を含み、The illumination light includes EUV light in a wavelength range different from the exposure wavelength of the EUV mask,
前記照明光の前記EUVマスクに対する入射角は、前記所定の入射角とは異なる、An incident angle of the illumination light with respect to the EUV mask is different from the predetermined incident angle.
EUVマスク検査方法。EUV mask inspection method.
露光時に前記EUVマスクに入射する前記EUV光の入射角は、6°であり、The incident angle of the EUV light incident on the EUV mask at the time of exposure is 6 °,
前記照明光の前記EUVマスクに対する前記入射角は、15.2°以上39.3°以下であることを特徴とする、The incident angle of the illumination light with respect to the EUV mask is 15.2 ° or more and 39.3 ° or less,
請求項13に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 13.
前記EUVマスクの露光波長は13.5nmであり、The exposure wavelength of the EUV mask is 13.5 nm,
前記照明光は、10.5nm以上13.1nm以下の波長範囲のEUV光を含むことを特徴とする、The illumination light includes EUV light having a wavelength range of 10.5 nm to 13.1 nm.
請求項13又は14に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 13 or 14.
キセノンを含むガスの放電により、前記照明光を発生させることを特徴とする、The illumination light is generated by discharge of a gas containing xenon,
請求項13乃至15のいずれか一項に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to any one of claims 13 to 15.
前記照明光は、第1の反射鏡により前記EUVマスクへ向けて反射されることを特徴とする、The illumination light is reflected toward the EUV mask by a first reflecting mirror,
請求項13乃至16のいずれか一項に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 13.
前記第1の反射鏡は凹面鏡であり、前記光源からの前記照明光を、前記EUVマスク上に集光することを特徴とする、The first reflecting mirror is a concave mirror, and the illumination light from the light source is condensed on the EUV mask,
請求項17に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 17.
前記光源からの前記照明光は、第2の反射鏡の中央部に設けられた照明光通過孔を背面側から通過し、The illumination light from the light source passes through the illumination light passage hole provided in the center of the second reflecting mirror from the back side,
前記照明光通過孔を通過した前記照明光は、第3の反射鏡により前記第2の反射鏡の鏡面側へ向けて反射され、The illumination light that has passed through the illumination light passage hole is reflected by the third reflecting mirror toward the mirror surface of the second reflecting mirror,
前記散乱光は、前記第1の反射鏡に設けられた散乱光通過孔を通過した後に集光されることを特徴とする、The scattered light is collected after passing through a scattered light passage hole provided in the first reflecting mirror,
請求項17又は18に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 17 or 18.
前記第2の反射鏡は凹面鏡であることを特徴とする、The second reflecting mirror is a concave mirror,
請求項19に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 19.
前記光源からの前記照明光は、第1の凹面鏡により、前記第1の反射鏡へ向けて反射され、The illumination light from the light source is reflected by the first concave mirror toward the first reflecting mirror,
前記第1の反射鏡は、前記照明光の一部を前記EUVマスクへ向けて反射し、かつ前記散乱光の一部を透過させ、The first reflecting mirror reflects a part of the illumination light toward the EUV mask and transmits a part of the scattered light,
前記照明光は、前記第1の凹面鏡により、前記EUVマスク上に集光されることを特徴とする、The illumination light is condensed on the EUV mask by the first concave mirror,
請求項17に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 17.
前記第1の反射鏡は、平板状の偏光分離膜により構成されることを特徴とする、The first reflecting mirror is constituted by a plate-shaped polarization separation film,
請求項21に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 21.
前記散乱光は、シュバルツシルト光学系により集光されることを特徴とする、The scattered light is collected by a Schwarzschild optical system,
請求項13乃至22のいずれか一項に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to any one of claims 13 to 22.
前記シュバルツシルト光学系は、The Schwarzschild optical system is
前記散乱光を反射する第2の凹面鏡と、A second concave mirror that reflects the scattered light;
前記第2の凹面鏡により反射された前記散乱光を前記検出器へ向けて反射する凸面鏡と、を備えることを特徴とする、A convex mirror that reflects the scattered light reflected by the second concave mirror toward the detector.
請求項23に記載のEUVマスク検査方法。The EUV mask inspection method according to claim 23.
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