JP5972185B2 - 反射型マスクの検査装置、露光装置、反射型マスクを検査する方法及び露光方法 - Google Patents

Description

本発明は、反射型マスクの検査装置、露光装置、反射型マスクを検査する方法及び露光方法に関する。

従来、半導体装置の製造工程において、微細な回路パターンを基板上に転写する方法としてリソグラフィ技術が用いられている。このリソグラフィ技術には主に投影露光装置が用いられる。投影露光装置に装着したマスクからの露光光をウエハ上のレジストに照射することにより回路パターンが転写される。

近年、半導体装置の高集積化や、動作速度の高速化が求められており、これらの要求に応えて回路パターンの更なる微細化が進められている。そこで、露光波長の短波長化などにより、投影像の解像度を向上することが検討されている。例えば、従来の紫外線よりも波長の短い極端紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ：ＥＵＶ光）を用いた露光法が提案されている。そして、ＥＵＶ光を用いた露光によるパターンの転写技術は、ＥＵＶリソグラフィともいわれる。ここで、レンズ収差、画角（視野角）などからの要求もあって、ＥＵＶリソグラフィでは、ステッパ方式に代わって、円弧形状の露光領域を、マスク上で走査して露光を行うスキャナ方式が主流となっている。

ＥＵＶ光は大気中では吸収されるので、ＥＵＶリソグラフィは減圧下で行なわれる。また、ＥＵＶ光は、レンズ等の物質による吸収が大きいので、従来の透過／屈折光学系を用いることができないため、ＥＵＶリソグラフィでは、光学系は全て反射型(ミラー)光学素子を用いて形成される。

同様にＥＵＶリソグラフィでは、マスクも反射型である。ＥＵＶリソグラフィで用いられる反射型マスクは、反射ミラー上にＥＵＶ光を吸収する材料で回路パターンが描かれている。

特開２００２−１２４４５３号公報

ＥＵＶリソグラフィでは、露光による反射型マスクへの異物成長又は反射型マスクの表面酸化が生じる場合がある。露光装置内では、炭化水素等の残留ガスが反射型マスクの表面に吸着する。そして、吸着した炭化水素等の分子が、ＥＵＶ光により光化学分解されるか又はＥＵＶ光により発生した光電子又はその２次電子により分解されて、反射型マスクの表面に炭素を含む薄膜が成長する。また、残留ガス中に水分が含まれていると、ＥＵＶ光により分解されて酸素が生成されて、反射型マスクの表面が酸化される。

反射型マスクのミラーの部分に異物が成長するか又は酸化膜が形成すると、ＥＵＶ光が吸収されて反射率が低下するので露光時間が増加して、露光工程のスループットが低下する。

また、反射型マスクにおけるパターンの部分に異物が成長すると、パターンの寸法が変化するので、ウエハ上に露光されるパターンの寸法精度が低下する。

従って、このような反射型マスクの劣化を検査して、露光不良の発生を防止することが求められている。

例えば、反射型マスクにおけるパターンの寸法変化は、ＣＤ−ＳＥＭ又はＣＤ−ＡＦＭを用いて測定することが提案されている。また、異物成長又は酸化膜の検査については、反射型マスク上のパターン領域内に吸収体のないミラー領域を設けて、反射率の測定又はエリプソメトリを用いた膜厚測定を行うことが提案されている。

しかし、これらの反射型マスクの検査では、検査のために反射型マスクを露光装置内から取り出すことが求められていた。また、反射型マスクのパターン領域内に吸収体のないミラー領域を設けることは、回路パターンの領域を減少させる問題があった。

そこで、本明細書では、反射型マスクのパターン領域を損なうことなく、反射型マスクを露光工程でインライン検査できる反射型マスクの検査装置を提案することを目的とする。

また、本明細書では、反射型マスクのパターン領域を損なうことなく、反射型マスクをインライン検査できる露光装置を提案することを目的とする。

また、本明細書では、反射型マスクのパターン領域を損なうことなく、反射型マスクを露光工程でインライン検査できる反射型マスクを検査する方法を提案することを目的とする。

更に、本明細書では、反射型マスクのパターン領域を損なうことなく、反射型マスクをインライン検査できる露光方法を提案することを目的とする。

本明細書に開示する反射型マスクの検査装置の一形態によれば、露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように配置され、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板と、検査領域が反射した光を受光する受光部と、を備え、光が、上記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、上記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、上記遮蔽板に対して反射型マスク側から、上記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない。

また、本明細書に開示する露光装置の一形態によれば、露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように配置され、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板と、検査領域が反射した光を受光する受光部と、を備え、光が、上記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、上記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、上記遮蔽板に対して反射型マスク側から、上記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない、反射型マスクの検査装置を備える。

また、本明細書に開示する反射型マスクを検査する方法の一形態によれば、露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板を配置して、光が、上記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、上記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、上記遮蔽板に対して反射型マスク側から、上記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない状態で、上記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、上記検査開口部に向かって光を照射し、検査領域により反射された光を受光部で受光し、受光量に基づいて反射型マスクを検査する。

更に、本明細書に開示する露光方法の一形態によれば、露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板を配置して、光が、上記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、上記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、上記遮蔽板に対して反射型マスク側から、上記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない状態で、上記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、上記検査開口部に向かって光を照射し、検査領域により反射された光を受光部で受光し、受光量に基づいて反射型マスクを検査し、反射型マスクの検査の結果に基づいて、露光条件を調整する。

上述した本明細書に開示する反射型マスクの検査装置の一形態によれば、反射型マスクのパターン領域を損なうことなく、反射型マスクを露光工程でインライン検査できる。

また、上述した本明細書に開示する露光装置の一形態によれば、反射型マスクのパターン領域を損なうことなく、反射型マスクをインライン検査できる。

また、上述した本明細書に開示する反射型マスクを検査する方法の一形態によれば、反射型マスクのパターン領域を損なうことなく、反射型マスクを露光工程でインライン検査できる。

更に、上述した本明細書に開示する露光方法の一形態によれば、反射型マスクのパターン領域を損なうことなく、反射型マスクをインライン検査できる。

本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。

前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。

本明細書に開示する露光装置の第１実施形態を示す図である。 （Ａ）は反射型マスクの平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 遮蔽板を示す図である。 反射型マスクに対して、遮蔽板を介して露光光が照射されている図である。 図４のＹ−Ｙ線断面図である。 第１実施形態の変形例を示す図である。 本明細書に開示する露光装置の第２実施形態の要部を示す図である。 反射型マスクに対して、遮蔽板を介して露光光が照射されている図である。 第２実施形態の変形例を示す図である。 本明細書に開示する露光装置の第３実施形態の要部を示す図である。 本明細書に開示する露光装置の第４実施形態の要部を示す図である。 検査領域内の露光光により照射される照射領域を示す図である。 本明細書に開示する露光方法の一実施形態のフローチャートである。

以下、本明細書で開示する露光装置の好ましい第１実施形態を、図を参照して説明する。但し、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

図１は、本明細書に開示する露光装置の第１実施形態を示す図である。図２（Ａ）は反射型マスクの平面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。図３は、遮蔽板を示す図である。図４は、反射型マスクに対して、遮蔽板を介して露光光が照射されている図である。図５は、図４のＹ−Ｙ線断面図である。

本実施形態の露光装置１０は、ＥＵＶ光を用いて反射型マスク３０の露光パターンをウエハＷに転写する投影露光装置である。

露光装置１０は、ＥＵＶ光を発生する光源１１を備える。光源１１は、例えば、１ｎｍ〜１００ｎｍの波長のＥＵＶ光を生成する。

また、露光装置１０は、光源１１が生成したＥＵＶ光を入射し光束が絞られた露光光Ｌを出射する照明光学部１２と、照明光学部１２が出射した露光光Ｌを入射し、反射型マスク３０で反射された露光光ＬをウエハＷに投影する投影光学部１３とを備える。

投影光学部１３の内部は、図示しない真空排気部により減圧されており、反射型マスク３０が配置される。投影光学部１３は、入射した露光光Ｌを反射して反射型マスク３０上に照射するミラーＭ１と、反射型マスク３０が反射した露光光Ｌを更に反射してウエハＷ上に投影する複数のミラーＭ２〜Ｍ７とを有する。

投影光学部１３は、ミラーによる露光ケラレを防止するために円弧形状のスリット（図示せず）を介して露光光Ｌを反射型マスク３０上に照射する。そのため、図４に示すように、反射型マスク３０上に照射される露光光の領域、すなわち露光フィールドＦは、円弧形状となる。

また、投影光学部１３内には、反射型マスク３０を覆うように配置され、反射型マスク３０のパターン領域３１に対応する位置に形成されたパターン開口部２２を有する遮蔽板２１が配置される。遮蔽板２１は、ミラーＭ１と反射型マスク３０との間に位置する。遮蔽板２１は、露光光Ｌが反射型マスク３０のパターン領域以外の部分に照射されることを防止する。遮蔽板２１は、露光光Ｌを吸収する材料を用いて形成されることが好ましい。

また、露光装置１０は、ウエハＷが載置されるステージ１４を備える。更に、露光装置１０は、光源１１と、照明光学部１２と、投影光学部１３と、ステージ１４とを制御する制御部１５を備える。

制御部１５は、ミラーＭ１を駆動して、露光フィールドＦで反射型マスク３０上を走査すると共に、この走査と同期してステージ１４を駆動してウエハＷを移動させる。また、制御部１５は、光源１１が生成するＥＵＶ光の強度、露光時間等の露光条件を制御する。

露光装置１０は、ミラーによるケラレを防止するために中心軸はずしの光学系を有しているので、広い露光フィールドＦが得られる。露光フィールドＦは、円弧形状の中心点に向けて集光するような集光光となっている。このため、露光フィールドＦ内の光強度は厳密には一様ではない。露光光Ｌは、反射型マスク３０に対し、反射型マスク３０の法線方向を基準として６°〜８°程度傾けて入射させており、またウエハＷに対してやや傾いた光線で結像する。

図２（Ａ）に示すように、反射型マスク３０は、ウエハＷに投影される露光パターンを有するパターン領域３１と、パターン領域３１とは異なる位置に配置された検査領域３２とを有する。検査領域３２は、パターン領域３１に隣接して配置される。検査領域３２は、後述する検査部２０によって反射型マスク３０の劣化の状態が検査される領域である。

図２（Ｂ）に示すように、反射型マスク３０は、マスク基板３３と、マスク基板上に配置された反射層３４と、反射層上に配置された吸収層３５とを有する。マスク基板３３は、例えば、合成石英あるいは低熱膨張材料（Ｌｏｗ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌ：ＬＴＥＭ）を用いて形成され得る。反射層３４は、例えば、Ｍｏ／Ｓｉ等を用いた多層膜により形成され得る。吸収層３５は、ＴａＢＮ等のＥＵＶ光を吸収する材料を用いて形成され得る。

パターン領域３１では、反射層３４上に吸収層３５を用いて露光パターンが形成される。従って、パターン領域３１に照射された露光光Ｌは、吸収層３５の部分では吸収されるが、反射層３４が露出している部分では反射される。

検査領域３２では、反射層３４上の吸収層３５が除去されている。従って、検査領域３２に照射されたＥＵＶ光は、露出している反射層３４により反射される。

反射型マスク３０は、パターン領域３１及び検査領域３２以外の部分は、吸収層３５により覆われている。

投影光学部１３は、上述した反射型マスク３０の検査領域３２を検査する検査部２０を備える。検査部２０は、検査領域３２の反射層３４の反射率を調べて、反射層３４上に生じた異物又は酸化膜による検査領域の劣化を検査する。

検査部２０は、上述した遮蔽板２１と、遮蔽板２１の反射型マスク３０側の面に配置された第１受光部２６（図５参照）を有する。

図３に示すように、遮蔽板２１は、パターン領域３１に対応する位置に形成されたパターン開口部２２と、検査領域３２に対応する位置に形成された検査開口部２３とを有する。

遮蔽板２１は、第１遮蔽板２１ａと第２遮蔽板２１ｂとが一部が重なって形成される。第１遮蔽板２１ａと第２遮蔽板２１ｂとの重なる領域を調整することにより、パターン開口部２２の寸法を変更できる。第１遮蔽板２１ａ及び第２遮蔽板２１ｂは、駆動部２４（図１参照）により駆動される。

第１遮蔽板２１ａは、パターン開口部２２に隣接して検査開口部２３を有する。本実施形態では、検査開口部２３は、検査領域３２と同じ形状及び同じ寸法を有している。

図４に示すように、検査開口部２３は、露光フィールドＦがパターン領域２２の一方の端部を照射した際に、パターン領域２２の一部と共に、この露光フィールドＦによって同時に照射される位置に形成されることが好ましい。図４では、パターン領域２２の一方の端部と検査開口部２３とが、同じ露光フィールドＦの帯の中に含まれて照射されている。即ち、反射型マスク３０の検査領域３２には、反射型マスク３０を露光する露光光Ｌの一部が照射される。

このように、検査領域３２とパターン領域３１とを、同じ露光フィールドＦの中に含まれるように近接して配置することにより、両領域に照射される光量が同じとなり、両領域における炭素を含む薄膜又は酸化膜等の形成が同じ程度なる。従って、検査領域３２の状態を調べることにより、パターン領域３１の劣化の程度を検査することができる。

図５に示すように、露光光Ｌが、反射型マスク３０とは反対側から、検査開口部２３を通って反射型マスク３０に向かって進む。露光光Ｌは、反射型マスク３０の法線方向に対して入射角θを有して、反射型マスク３０に入射する。第１遮蔽板２１ａは、反射型マスク３０と平行に配置されているので、露光光Ｌは、第１遮蔽板２１ａの法線方向に対しても角度θを有して、遮蔽板２１ａに入射する。この入射角θとしては、上述したように６°〜８°とすることができる。

図５では、検査開口部２３を通る露光光Ｌの部分だけを鎖線で示しているが、露光フィールドＦに含まれる光は、検査開口部２３以外の第１遮蔽板２１ａの部分も照射している。第１遮蔽板２１ａは、ＥＵＶ光を吸収する材料を用いて形成されているので、入射角θが６°〜８°程度であれば、ほぼ全てのＥＵＶ光が遮蔽板２１ａに吸収される。従って、光が遮蔽板２１ａにより反射されてウエハＷへ向かうことが防止される。

検査開口部２３の位置は、入射角θを有して検査開口部２３を通った露光光Ｌが、反射型マスク３０の検査領域３２に照射されるように配置される。上述したように検査開口部２３と検査領域３２とは、同じ形状及び同じ寸法を有しているので、検査開口部２３を通った露光光Ｌにより反射型マスク３０が照射される照射領域Ｔは、検査領域３２の位置と一致している。

また、検査開口部２３は、検査領域３２により反射された露光光Ｌが、再び検査開口部２３に入射しない位置に配置される。即ち、第１遮蔽板２１ａの法線方向に対して傾いた角度θを有して反射型マスク３０とは反対側から検査開口部２３を通って反射型マスク３０に向かって進み検査領域３２により反射された光が、入射しない位置に検査開口部２３が配置される。

具体的には、第１遮蔽板２１ａの法線方向に対して入射角θの方向における検査開口部２３の幅Ｗと、第１遮蔽板２１ａと反射型マスク３０との間の距離ｄとが、下記式の関係を満たしている。これにより、検査領域３２により反射された光が、再び検査開口部２３に入射することが防止される。
Ｗ ≦ ２ｄｔａｎθ

ここで、入射角を６°とし、距離ｄを５ｍｍとすると、検査開口部２３の幅Ｗが、最大約１ｍｍとなる。検査開口部２３の幅も、検査開口部２３の幅Ｗと同様に約１ｍｍとなる。

検査開口部２３において、第１遮蔽板２１ａの法線方向に対して入射角θの方向と直交する方向の寸法については、検査開口部２３が露光フィールドＦ内に収まるように設定されることが好ましい。

検査領域３２により反射された全ての露光光Ｌは、第１遮蔽板２１ａの反射型マスク側の面の照射領域Ｓ１に照射されて、反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことが遮られる。

このように露光装置１０は、露光光Ｌが、反射型マスク３０とは反対側から、検査開口部２３を通って反射型マスク３０に向かって進むことを許容する。しかし、露光装置１０は、露光光Ｌが、反射型マスク３０側から、検査開口部２３を通って反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことを許容しない。

従って、検査領域３２により反射された露光光ＬがウエハＷに照射されることが防止されるので、ウエハＷの露光工程において、検査領域３２に露光光Ｌを照射して反射型マスク３０を検査することをインラインで行うことができる。

第１遮蔽板２１ａは、反射型マスク側の面の照射領域Ｓ１内に、検査領域３２から反射した露光光Ｌを受光する第１受光部２６を有する。

第１受光部２６は、検査領域３２からの反射光を受光し、受光量を電気信号に変換して制御部１５に出力する。検査前にあらかじめ反射率が既知のリファレンス試料を用いて第１受光部２６を較正し、検査領域３２の反射率を検査して、反射率の経時変化を調べることにより、反射型マスク３０の劣化の程度を決定することができる。

第１受光部２６としては、例えばフォトダイオードを用いることができる。フォトダイオードの厚さは、通常ウエハの厚さ以下であり、第１遮蔽板２１ａと反射型マスク３０との間に配置できる。また、面積が１ｍｍ平方以下のフォトダイオードが入手可能であり、照射領域Ｓ１内に、フォトダイオードを配置することができる。

照射領域Ｓ１内で、第１受光部２６以外に照射される光は、第１遮蔽板２１ａに吸収される。

上述した本実施形態の露光装置１０によれば、検査領域３２により反射された露光光Ｌが、反射型マスク３０側から、検査開口部２３を通って反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことを許容しないので、反射型マスク３０をインライン検査できる。また、本実施形態の露光装置１０によれば、遮蔽板２１が、反射型マスク側の面の照射領域Ｓ１内に、検査領域３２から反射した露光光Ｌを受光する第１受光部２６を有するので、反射型マスク３０をインライン検査できる。従って、反射型マスク３０を露光装置１０から取り外すことなく検査して、反射型マスク３０の劣化を随時監視できる。そして、反射型マスク３０の劣化の程度に応じて、制御部１５を用いて露光条件を調整することにより、露光不良の発生を防止することできる。

また、露光装置１０で用いられる反射型マスク３０は、検査領域３２がパターン領域３１とは異なる位置に配置されるので、反射型マスク３０のパターン領域は損なわれない。

上述した本実施形態の露光装置１０によれば、第１受光部２６としてフォトダイオードのようなセンサを用いて、検査領域３２からの反射光の受光量を測定するので、簡易な測定手段を用いて、検査部２０を構築することができる。

次に、上述した第１実施形態の露光装置の変形例を、図を参照して、以下に説明する。

図６は、第１実施形態の変形例を示す図である。

本変形例の露光装置は、検査領域３２により反射された露光光Ｌが第１受光部２６へ入射することを開閉自在に遮る光遮断部２７を有する。光遮断部２７は、第１遮蔽板２１ａにおける反射型マスク側の面の照射領域Ｓ１に隣接して配置される。光遮断部２７の動作は、制御部１５によって制御される。

光遮断部２７は、検査領域３２により反射された露光光Ｌが第１受光部２６へ入射することを遮るシャッタ２７ａを有する。光遮断部２７は、シャッタ２７ａを開くことにより、検査領域３２により反射された露光光Ｌが第１受光部２６へ入射することを許容する。また、光遮断部２７は、シャッタ２７ａを閉じることにより、検査領域３２により反射された露光光Ｌが第１受光部２６へ入射することを遮る。

光遮断部２７におけるシャッタ２７ａの駆動手段としては、モータによる回転駆動又はソレノイド等による直線駆動を利用することができる。シャッタ２７ａの開閉に伴う移動距離は高々数ミリメートルである。

露光光Ｌが第１受光部２６に照射されると、反射型マスク３０と同様に、第１受光部２６に対しても異物成長又は表面酸化が生じる場合がある。そこで、本変形例では、検査領域３２からの反射光を受光して反射型マスク３０を検査する時にだけシャッタ２７ａを開くようにして、第１受光部２６の劣化を防止している。

次に、上述した配線構造の他の実施形態を、図７〜図１２を参照しながら以下に説明する。他の実施形態について特に説明しない点については、上述の第１実施形態に関して詳述した説明が適宜適用される。また、同一の構成要素には同一の符号を付してある。

図７は、本明細書に開示する露光装置の第２実施形態の要部を示す図である。図８は、反射型マスクに対して、遮蔽板を介して露光光が照射されている図である。

本実施形態の露光装置１０では、第１遮蔽板２１ａは、反射型マスク３０とは反対側の面に、検査開口部２３に隣接して、反射型マスク３０とは反対側から反射型マスク３０に向かって進む露光光Ｌを受光する第２受光部２８を有する。

第２受光部２８は、ミラーＭ１からの露光光Ｌを受光し、受光量を電気信号に変換して制御部１５に出力する。

制御部１５は、第２受光部２８の受光量を基準として、第１受光部２６の受光量から反射領域３２の反射率を調べて、反射型マスク３０の劣化の程度を判断する。

図８に示すように、第２受光部２８は、検査開口部２３を照射する円弧形状の露光フィールドＦによって同時に照射される位置に配置される。

第１実施形態の露光フィールドＦの説明で上述したように、露光フィールドＦ内の光強度は厳密には一様ではない。一方、第２受光部２８が受光する露光光Ｌの光強度は、検査開口部２３を通って検査領域３２に入射する光強度と出来るだけ一致していることが好ましい。

そこで、本実施形態では、第２受光部２８は、検査開口部２３に隣接して配置される。ここで、第２受光部２８が検査開口部２３に隣接して配置されるとは、第２受光部２８が受光する光の光強度が、検査開口部２３を通って検査領域３２に入射する光強度に対して、好ましくは±３０％以内であることを意味する。第２受光部２８は、その受光する光強度が、検査開口部２３を通って検査領域３２に入射する光強度に対して、特に±２０％以内、更には±１０％以内になるように配置されることより好ましい。

検査領域３２の反射層３４による露光光Ｌの反射率は、１００％よりも低く、通常６０％程度である。従って、第２受光部２８が配置される第１遮蔽板２１ａの照射領域Ｓ２の光強度が、検査開口部２３を通って検査領域３２に入射する光強度と一致していても、第１受光部２６が配置される照射領域Ｓ１の光強度は、照射領域Ｓ２の光強度よりも低くなる。

そこで、本実施形態では、第２受光部２８の受光面を、第１受光部２６の受光面に対して傾けている。このように、第１受光部２６の受光面と第２受光部２８の受光面とを平行ではなくして、第２受光部２８の受光面が受光する光強度と、第１受光部２６の受光面が受光する光強度とを一致させている。

従って、制御部１５は、第２受光部２８の受光量を基準として、第１受光部２６の受光量を補正することなく比較することができる。光源１１の経時的変化により、露光光Ｌの光強度も経時的に変化する場合がある。しかし、第２受光部２８の受光量を基準とすることにより、光源１１の経時的変化の影響を補正することができる。

また、第１受光部２６及び第２受光部２８としてフォトダイオードを用いる場合、フォトダイオードの寿命は、受光する光強度に依存する。従って、第１受光部２６及び第２受光部２８が受光する光強度を同じにすることにより、は、第１受光部２６及び第２受光部２８の寿命を等しくできる。

上述した本実施形態の露光装置１０によれば、第２受光部２８の受光量を基準として、第１受光部２６の受光量を比較することにより、露光光Ｌの経時的変化の影響を受けることなく、反射型マスク３０の劣化を正確に検査することができる。

また、上述した本実施形態の露光装置１０によれば、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。

次に、上述した第２実施形態の露光装置の変形例を、図を参照して、以下に説明する。

図９は、第２実施形態の変形例を示す図である。

本変形例では、第１受光部２６の受光面と第２受光部２８の受光面とが平行に配置される。このように、第２受光部２８の受光面は、第１受光部２６の受光面に対して傾けなくても良い。

本変形例では、第１受光部２６及び第２受光部２８が受光する光強度が同じではないので、あらかじめ、第２受光部２８の受光量と第１受光部２６の受光量との関係を調べて、
第２受光部２８の受光量を基準として用いる係数を取得しておく。

そして、反射型マスク３０を検査する際には、制御部１５は、第２受光部２８の受光量が係数で補正された値を基準として、第１受光部２６の受光量から反射領域３２の反射率を調べて、反射型マスク３０の劣化の程度を判断する。

図１０は、本明細書に開示する露光装置の第３実施形態の要部を示す図である。

本実施形態の露光装置１０では、検査開口部２３は、検査領域３２で反射した露光光Ｌの一部が、再び検査開口部２３に入射する位置に配置される。

検査領域３２と一致する照射領域Ｔから反射した露光光Ｌの一部は、第１遮蔽板２１ａの反射型マスク側の面の照射領域Ｓ１に照射されて、反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことが遮られる。

しかし、検査領域３２から反射した露光光Ｌの残りの部分は、反射型マスク側から、検査開口部２３を通って反射型マスク３０とは反対側に向かって進む。

そこで、露光装置１０は、検査開口部２３を通って、反射型マスク側から反射型マスク３０とは反対側に向かって進む光を遮る第１補助遮蔽板２９ａ及び第２補助遮蔽板２９ｂを有する。第１補助遮蔽板２９ａ及び第２補助遮蔽板２９ｂは、反射型マスク３０と平行に配置される。

検査開口部２３を通った光の一部は、第１補助遮蔽板２９ａの反射型マスク側の面の照射領域Ｓ３に照射されて、反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことが遮られる。また、検査開口部２３を通った光の残りの部分は、第２補助遮蔽板２９ｂの反射型マスク側の面の照射領域Ｓ４に照射されて、反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことが遮られる。

第１補助遮蔽板２９ａ及び第２補助遮蔽板２９ｂは、入射した光を反射させない観点から、ＥＵＶ光を吸収する材料を用いて形成されることが好ましい。

本明細書では、光が、反射型マスク側から検査開口部２３を通って反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことを許容しないとは、光が検査開口部２３を通った後、第１補助遮蔽板２９ａ又は第２補助遮蔽板２９ｂにより遮られて、光が、反射型マスク側から検査開口部２３を通って反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことを許容しないことを含む意味である。

第１補助遮蔽板２９ａは、反射型マスク側の面の照射領域Ｓ３内に、検査領域３２から反射した光を受光する第１受光部２６を有する。このように、第１受光部２６は、第１遮蔽板２１ａではなく、第１補助遮蔽板２９ａに配置されても良い。

上述した本実施形態の露光装置によれば、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。

また、第１補助遮蔽板２９ａに対して、上述した第１実施形態の変形例のように、光遮断部を配置しても良い。

また、第１補助遮蔽板２９ａを反射型マスク３０に対して平行に移動する第２の駆動部（図示せず）を配置して、第１受光部２６を、露光光Ｌに照射されない位置に移動するようにしても良い。そして、検査領域３２からの反射光を受光して反射型マスク３０を検査する時にだけ、第１受光部２６に露光光Ｌが照射されるように第１補助遮蔽板２９ａを第２の駆動部を用いて移動させる。第１補助遮蔽板２９ａが移動しても、検査開口部２３を通った検査領域３２からの反射光は、第２補助遮蔽板２９ｂによって全て遮られる。

上述した第３実施形態の露光装置では、第１補助遮蔽板２９ａ及び第２補助遮蔽板２９ｂが配置されていたが、検査開口部２３を通って反射型マスク３０とは反対側に向かって進む全ての光を第１補助遮蔽板２９ａのみで遮ることができるならば、第２補助遮蔽板２９ｂを配置しなくても良い。

図１１は、本明細書に開示する露光装置の第４実施形態の要部を示す図である。

本実施形態の露光装置１０では、上述した第３実施形態と同様に、検査開口部２３は、検査領域３２で反射した露光光Ｌの一部が、再び検査開口部２３に入射する位置に配置される。

そこで、露光装置１０は、第３補助遮蔽板２９ｃを配置して、検査開口部２３を通った光が、反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことを防止する。検査開口部２３を通った光は、第３補助遮蔽板２９ｃの反射型マスク側の面の照射領域Ｓ４に照射される。

第３補助遮蔽板２９ｃは、入射した光を反射しない観点から、ＥＵＶ光を吸収する材料を用いて形成されることが好ましい。

また、本実施形態の露光装置１０では、検査領域３２の寸法が、検査開口部２３よりも大きい。そのため、検査開口部２３を通った露光光Ｌにより反射型マスク３０が照射される照射領域Ｔは、検査領域３２の寸法よりも小さい。

図１２は、検査領域内の露光光により照射される照射領域を示す図である。

遮蔽板２１は、駆動部２４により駆動されて、反射型マスク３０を覆うように位置決めされる。しかし、駆動部２４の動作に誤差が生じると、検査開口部２３と検査領域３２との位置関係が毎回同じ位置とはならない場合がある。

検査開口部２３と検査領域３２との位置関係が変わると、検査開口部２３を通った露光光Ｌにより反射型マスク３０が照射される反射マスク３０上の照射領域Ｔの位置も変化する。

そこで、駆動部２４による遮蔽板２１の位置決め精度を考慮して、照射領域Ｔがずれても、照射領域Ｔが検査領域３２内の位置するように、検査開口部２３及び検査領域３２の寸法が設定される。

図１２に示す例では、位置がずれた４つの照射領域Ｔ１〜Ｔ４の全てが、検査領域３２内に収まっている。

また、駆動部２４による遮蔽板２１の位置決め精度を考慮して、検査領域３２内の照射領域Ｔがずれても互いに重なる領域を有するように、検査開口部２３及び検査領域３２の寸法が設定される。

図１２に示す例では、４つの照射領域Ｔ１〜Ｔ４の重なる領域Ｑが斜線で示されている。

更に、駆動部２４による遮蔽板２１の位置決め精度を考慮して、検査領域３２内の照射領域Ｔがずれても、露光光Ｌによって照射されない領域ができるように、検査開口部２３及び検査領域３２の寸法が設定される。

図１２に示す例では、位置がずれた４つの照射領域Ｔ１〜Ｔ４のいずれにも照射されない領域Ｒがある。

そして、第１受光部２６を走査させて、検査領域３２からの反射光を受光させることにより、検査領域３２内の反射率の分布を測定することができる。反射率の最も低い部分は領域Ｑと考えられるので、検査領域３２内の反射率の分布を測定することにより、反射型マスク３０の劣化の状態を正確に検査することができる。

第１受光部２６による検査領域３２内の反射率の走査は、駆動部２４を用いて、第１遮蔽板２１ａ（必要であれば、第２遮蔽板２１ｂも一緒に）を駆動することにより実現される。第１受光部２６の移動は、１次元の移動でも良いし、２次元の移動でも良い。

また、領域Ｒからの反射光を利用して、基準となる反射率を測定することができる。通常、領域Ｒには露光光Ｌが照射されないので、劣化が生じていないと考えられる。そこで、駆動部２４を用いて検査開口部２３を移動させて露光光Ｌを領域Ｒに照射し、領域Ｒからの反射光を第１受光部２６で受光し、その受光量を基準値として、検査領域３２の領域Ｒ以外の部分からの受光量と比較することができる。

上述した第２実施形態では、基準値の測定のために第２受光部を用いていたが、本実施形態では、一つの第１受光部を用いて、受光量の基準値を測定することができる。

また、本実施形態の露光装置１０によれば、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。

次に、上述した本明細書に開示する露光方法の好ましい一実施形態を以下に説明する。この露光方法は、例えば、上述した各実施形態の露光装置を用いて行うことができる。

図１３は、本明細書に開示する露光方法の一実施形態のフローチャートである。

まず、ステップ１０において、制御部１５は、反射型マスク３０を用いて、所定の露光条件でウエハＷを露光する。

次に、ステップ１２において、制御部１５は、露光光Ｌが、反射型マスク３０とは反対側から、検査開口部２３を通って反射型マスク３０に向かって進み且つ検査領域３２により反射された光を受光した第１受光部２６の出力信号を入力する。

本明細書に開示する露光装置は、上述したように、検査領域３２により反射された露光光Ｌが、反射型マスク３０側から、検査開口部２３を通って反射型マスク３０とは反対側に向かって進むことを許容しないので、反射型マスク３０をインライン検査できる。制御部１５が入力する第１受光部２６の出力信号は、ステップＳ１０の露光において第１受光部２６が受光した受光量を電気信号に変換した信号である。

次に、ステップ１４において、制御部１５は、入力した第１受光部２６の出力信号を用いて検査領域３２を検査する。具体的には、制御部１５は、検査領域３２の反射率を導出し、導出した反射率に基づいて、反射型マスク３０の劣化の程度を決定する。検査領域３２の反射率を導出する際に、制御部１５は、第１受光部２６の出力信号と共に、第２受光部２８の出力信号を用いても良い。

次に、ステップ１６において、制御部１５は、反射型マスク３０の検査の結果に基づいて、露光条件を調整する。なお、検査領域３２の反射率によっては、露光条件の調整が行われない場合もある。

そして、次の露光を行うために、ステップＳ１０に戻る。このステップＳ１０における露光では、ステップＳ１６で調整された露光条件が用いられる。

本発明では、上述した実施形態の反射型マスクの検査装置、露光装置、反射型マスクを検査する方法及び露光方法は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、一の実施形態が有する構成要件は、他の実施形態にも適宜適用することができる。

ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、読者が、発明者によって寄与された発明及び概念を技術を深めて理解することを助けるための教育的な目的を意図する。ここで述べられた全ての例及び条件付きの言葉は、そのような具体的に述べられた例及び条件に限定されることなく解釈されるべきである。また、明細書のそのような例示の機構は、本発明の優越性及び劣等性を示すこととは関係しない。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、その様々な変更、置き換え又は修正が本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り行われ得ることが理解されるべきである。

以上の上述した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように配置され、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板と、
検査領域が反射した光を受光する受光部と、
を備え、
光が、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、前記遮蔽板に対して反射型マスク側から、前記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない、反射型マスクの検査装置。

（付記２）
前記遮蔽板は、前記検査開口部に隣接して、反射型マスクとは反対側から反射型マスクに向かって進む光を受光する第２の受光部を有する付記１に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記３）
前記受光部の受光面と、前記第２の受光部の受光面とは平行ではない付記２に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記４）
検査領域により反射された光が前記受光部へ入射することを開閉自在に遮る光遮断部を有する付記１〜３の何れか一項に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記５）
前記検査開口部は、前記遮蔽板の法線方向に対して傾いた角度を有して反射型マスクとは反対側から前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進み検査領域により反射された光が、入射しない位置に配置される付記１〜４の何れか一項に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記６）
前記検査開口部を通って、反射型マスク側から反射型マスクとは反対側に向かって進む光を遮る補助遮蔽板を有する付記１〜４の何れか一項に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記７）
前記遮蔽板は、反射型マスク側の面に、検査領域から反射した光を受光する前記受光部を有する付記５に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記８）
前記補助遮蔽板は、反射型マスク側の面に、検査領域から反射した光を受光する前記受光部を有する付記６に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記９）
検査領域は、前記検査開口部よりも大きい付記１〜８の何れか一項に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記１０）
前記受光部を走査して、検査領域からの反射光を受光させる駆動部を有する付記９に記載の反射型マスクの検査装置。

（付記１１）
露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように配置され、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板と、
検査領域が反射した光を受光する受光部と、
を備え、
光が、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、前記遮蔽板に対して反射型マスク側から、前記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない、反射型マスクの検査装置を備えた露光装置。

（付記１２）
前記検査装置の検査結果に基づいて、露光条件を調整する制御部を備える付記１０に記載の露光装置。

（付記１３）
露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板を配置して、
光が、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、前記遮蔽板に対して反射型マスク側から、前記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない状態で、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部に向かって光を照射し、
検査領域により反射された光を受光部で受光し、受光量に基づいて反射型マスクを検査する方法。

（付記１４）
露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板を配置して、
光が、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、前記遮蔽板に対して反射型マスク側から、前記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない状態で、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部に向かって光を照射し、
検査領域により反射された光を受光部で受光し、受光量に基づいて反射型マスクを検査し、
反射型マスクの検査の結果に基づいて、露光条件を調整する露光方法。

１０ 露光装置
１１ 光源
１２ 照明光学部
１３ 投影光学部
１４ ステージ
１５ 制御部
２０ 検査部
２１ 遮蔽板
２１ａ 第１遮蔽板
２１ｂ 第２遮蔽板
２２ パターン開口部
２３ 検査開口部
２４ 駆動部
２６ 第１受光部
２７ 光遮断部
２７ａ シャッタ
２８ 第２受光部
２９ａ 第１補助遮蔽板
２９ｂ 第２補助遮蔽板
２９ｃ 第３補助遮蔽板
３０ 反射型マスク
３１ パターン領域
３２ 検査領域
３３ マスク基板
３４ 反射層
３５ 吸収層
Ｆ 露光フィールド
Ｌ 露光光
Ｐ 法線
Ｗ ウエハ
Ｍ１〜Ｍ７ ミラー

Claims (10)

1. 露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように配置され、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板と、
   検査領域が反射した光を受光する受光部と、
   を備え、
   光が、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、前記遮蔽板に対して反射型マスク側から、前記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない、反射型マスクの検査装置。
2. 前記遮蔽板は、前記検査開口部に隣接して、反射型マスクとは反対側から反射型マスクに向かって進む光を受光する第２の受光部を有する請求項１に記載の反射型マスクの検査装置。
3. 前記受光部の受光面と、前記第２の受光部の受光面とは平行ではない請求項２に記載の反射型マスクの検査装置。
4. 前記検査開口部は、前記遮蔽板の法線方向に対して傾いた角度を有して反射型マスクとは反対側から前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進み検査領域により反射された光が、入射しない位置に配置される請求項１〜３の何れか一項に記載の反射型マスクの検査装置。
5. 前記検査開口部を通って、反射型マスク側から反射型マスクとは反対側に向かって進む光を遮る補助遮蔽板を有する請求項１〜３の何れか一項に記載の反射型マスクの検査装置。
6. 検査領域は、前記検査開口部よりも大きい請求項１〜５の何れか一項に記載の反射型マスクの検査装置。
7. 前記受光部を走査して、検査領域からの反射光を受光させる駆動部を有する請求項６に記載の反射型マスクの検査装置。
8. 露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように配置され、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板と、
   検査領域が反射した光を受光する受光部と、
   を備え、
   光が、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、前記遮蔽板に対して反射型マスク側から、前記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない、反射型マスクの検査装置を備えた露光装置。
9. 露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板を配置して、
   光が、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、前記遮蔽板に対して反射型マスク側から、前記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない状態で、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部に向かって光を照射し、
   検査領域により反射された光を受光部で受光し、受光量に基づいて反射型マスクを検査する方法。
10. 露光パターンを有するパターン領域と、パターン領域とは異なる位置に配置された検査領域とを有する反射型マスクを覆うように、パターン領域に対応する位置に形成されたパターン開口部と、検査領域に対応する位置に形成された検査開口部とを有する遮蔽板を配置して、
    光が、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部を通って反射型マスクに向かって進むことは許容するが、光が、前記遮蔽板に対して反射型マスク側から、前記検査開口部を通って反射型マスクとは反対側に向かって進むことを許容しない状態で、前記遮蔽板に対して反射型マスクとは反対側から、前記検査開口部に向かって光を照射し、
    検査領域により反射された光を受光部で受光し、受光量に基づいて反射型マスクを検査し、
    反射型マスクの検査の結果に基づいて、露光条件を調整する露光方法。

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