JP6428555B2 - フォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法、選別方法及び製造方法 - Google Patents
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Description
Wcal=Wsig×(ΔS/Ssat)T (1)
(Tは、0.5≦T≦0.6を満足する定数である。)
である換算式により算出されたWcalが、欠陥寸法が、検査光学系の公称の解像度未満であっても、欠陥の実際の幅に良好に対応することを見出し、本発明をなすに至った。
請求項1:
基板上に少なくとも1層の薄膜を形成したフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する方法であって、
(A1)幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクを準備する工程と、
(A2)検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる工程と、
(A3)検査光学系の光学条件を設定する工程と、
(A4)上記基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(A5)上記基準フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(A6)上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(A7)上記強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差Ssatを求める工程と、
(B1)幅が上記検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象フォトマスクブランクを準備する工程と、
(B2)検査光学系の検査位置に上記ピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
(B3)検査光学系の光学条件を、(A3)工程で設定した上記光学条件で設定する工程と、
(B4)上記検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(B5)上記検査対象フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(B6)上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(B7)上記強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差ΔSを求める工程と、
(B8)上記強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定して上記強度変化部分の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Wsigとして求める工程と、
(B9)上記欠陥のみかけの幅Wsig及び光強度の差Ssat,ΔSから下記式(1)
Wcal=Wsig×(ΔS/Ssat)T (1)
(式中、Tは0.5≦T≦0.6を満足する定数である。)
によりWcalを算出して、Wcalを上記ピンホール欠陥の幅として推定する工程
とを含むことを特徴とするフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法。
請求項2:
基板上に少なくとも1層の薄膜を形成したフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する方法であって、
(A1)幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクを準備する工程と、
(A2)検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる工程と、
(A3)検査光学系の光学条件を設定する工程と、
(A4)上記基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(A5)上記基準フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(A6)上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(A7a)上記強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差Ssatを求める工程と、
(B1)幅が上記検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象フォトマスクブランクを準備する工程と、
(B2)検査光学系の検査位置に上記ピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
(B3)検査光学系の光学条件を、(A3)工程で設定した上記光学条件で設定する工程と、
(B4)上記検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(B5)上記検査対象フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(B6)上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(B7a)上記強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差ΔSを求める工程と、
(B8a)上記強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差ΔSの1/2の位置の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Wsigとして求める工程と、
(B9)上記欠陥のみかけの幅Wsig及び光強度の差Ssat,ΔSから下記式(1)
Wcal=Wsig×(ΔS/Ssat)T (1)
(式中、Tは0.5≦T≦0.6を満足する定数である。)
によりWcalを算出して、Wcalを上記ピンホール欠陥の幅として推定する工程
とを含むことを特徴とするフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法。
請求項3:
所定の幅を有する模擬欠陥を形成したフォトマスクブランクを上記基準フォトマスクブランクとして用いることを特徴とする請求項1又は2記載の評価方法。
請求項4:
上記(A1)〜(A7)工程又は(A1)〜(A7a)工程を、光学シミュレーションにより実施して、上記光強度の差Ssatを求めることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の評価方法。
請求項5:
上記検査光が、波長210〜550nmの光であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の評価方法。
請求項6:
上記(A4)工程又は(B4)工程において、上記検査光を、上記フォトマスクブランクをその面内方向に移動できるステージに載置して照射することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の評価方法。
請求項7:
上記(A4)工程又は(B4)工程において、上記検査光を、その光軸が上記フォトマスクブランクの被検査面に対して傾斜する斜方照明により照射することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の評価方法。
請求項8:
上記(A5)工程又は(B5)工程において、上記検査光学系が、上記対物レンズのほぼ瞳位置を通過する光を部分的に遮蔽する空間フィルタを備え、上記反射光を、上記空間フィルタを通して収集することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の評価方法。
請求項9:
請求項1乃至8のいずれか1項記載の評価方法で得られた欠陥寸法の情報に基づいて、所定の寸法基準により、該基準を超える寸法の欠陥を含まないフォトマスクブランクを選別することを特徴とするフォトマスクブランクの選別方法。
請求項10:
基板上に少なくとも1層の薄膜を形成する工程、及び
請求項1乃至8のいずれか1項記載の評価方法により、基板上に少なくとも1層の薄膜が形成されたフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する工程
を含むことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
まず、フォトマスクブランクからフォトマスクを製造する工程を説明する。図1は、フォトマスクブランクからフォトマスクを製造する工程の一例の説明図であり、製造工程の各段階におけるフォトマスクブランク、中間体又はフォトマスクの断面図である。フォトマスクブランクには、透明基板上に、少なくとも1層の薄膜が形成されている。
解像度=k1×λ/NA
(式中、k1は検査光学系固有の定数、λは検査光の波長、NAはレンズの開口数である。)
で定義されるRayleighの式により算出される値である。
(A4)基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(A5)基準フォトマスクブランクの検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(A6)拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(A7)強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差Ssatを求める工程
とが含まれる。また、工程S103は、下記(A8)工程、
(A8)強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定して強度変化部分の幅を欠陥のみかけの幅Wsigとして求める工程
を含んでいてもよい。
(B3)検査光学系の光学条件を、(A3)工程で設定した光学条件で設定する工程と、
(B4)検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(B5)検査対象フォトマスクブランクの検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程
とが含まれる。次に、工程S107として、収集した画像データから、画像データを解析し、所定の換算式を用いて、欠陥の幅Wcalを算出して記録する。
Wcal=Wsig×(ΔS/Ssat)T (1)
(式中、Tは0.5≦T≦0.6を満足する定数である。)
によりWcalを算出して、Wcalを欠陥の幅として推定し((B9)工程)、必要に応じて、工程S124として、得られたWcalをピンホール欠陥の幅として記録する。
(C1)幅Wactが既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する標準フォトマスクブランクを準備する工程と、
(C2)検査光学系の検査位置にピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
(C3)検査光学系の光学条件を、(A3)工程で設定した光学条件で設定する工程と、
(C4)標準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(C5)標準フォトマスクブランクの検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(C6)拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(C7)強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差ΔSを求める工程と、
(C8)強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定して上記強度変化部分の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Wsigとして求める工程と、
(C9)欠陥のみかけの幅Wsig及び光強度の差Ssat,ΔSから下記式(1−1)
Wact=Wsig×(ΔS/Ssat)T (1−1)
により定数Tを算出する工程
を実施することができる。
(A7a)強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差Ssatを求める工程
が含まれる。また、実施の態様2の工程S103は、(A8)工程の代わりに下記(A8a)工程、
(A8a)強度変化部分の光強度分布プロファイルにおける欠陥の幅に相当する範囲の閾値を推測して、その閾値における光強度分布プロファイルの幅、具体的には、強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差Ssatの1/2に相当する位置の幅、即ち、半値幅(半値全幅)を、欠陥のみかけの幅Wsigとして求める工程
を含んでいてもよい。
(C7a)強度変化部分の光強度の最大値と、強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差ΔSを求める工程と、
(C8a)強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差ΔSの1/2の位置の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Wsigとして求める工程
が適用される。上述した違いを除き、他の工程は、実施の態様2においても、実施の態様1と同様の工程が適用できる。
実施の態様1の具体例として、以下の欠陥寸法の評価を実施した。図3に示されるような検査光学系を用い、検査波長を248nmとし、照明領域制御用絞りAP1を制御し、斜方照明を採用し、開口絞りAP2は全開にしてNA=0.75の結像光学条件を設定した。この検査光学系において、公称の解像度は、下記式
解像度=k1×λ/NA
(k1=0.61、λ=248、NA=0.75)
により求められ、約202nmである。(A1)工程として、基準フォトマスクブランクとして、検査光学系の公称の解像度以上の幅を有する、1,000nm角又は2,000nm角の正方形状の模擬欠陥が形成されたフォトマスクブランクを準備し、準備した基準フォトマスクブランクに対して、(A2)〜(A7)工程及び(A8)工程を実施した。
実施の態様2の具体例として、以下の欠陥寸法の評価を実施した。図3に示されるような検査光学系を用い、検査波長を248nmとし、照明領域制御用絞りAP1を制御し、斜方照明を採用し、開口絞りAP2は全開にしてNA=0.75の結像光学条件を設定した。この検査光学系の公称の解像度は、実施例1と同様に約202nmである。(A1)工程として、基準フォトマスクブランクとして、検査光学系の公称の解像度以上の幅を有する、600nm角の正方形状の模擬欠陥が形成されたフォトマスクブランクを準備し、準備した基準フォトマスクブランクに対して、(A2)〜(A6)工程、(A7a)工程及び(A8a)工程を実施した。
2 検査画像データ格納部
3 メモリ
4 モニタ
5 ステージ駆動手段
6 照明絞り駆動手段
7 開口絞り駆動手段
500 フォトマスクブランク
500a フォトマスク
501 透明基板
502 光学薄膜
502a 光学薄膜パターン
503 ハードマスク膜
503a ハードマスク膜パターン
504 レジスト膜
504a レジスト膜パターン
AP1 照明領域制御用絞り
AP2 開口絞り
BM1 検査光
BM2 反射光
BSP ビームスプリッタ
ILS 光源
L1 レンズ
L2 レンズ
L3 レンズ
MB フォトマスクブランク
OBL 対物レンズ
SE 画像検出器
STG ステージ
d 欠陥
Claims (10)
- 基板上に少なくとも1層の薄膜を形成したフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する方法であって、
(A1)幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクを準備する工程と、
(A2)検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる工程と、
(A3)検査光学系の光学条件を設定する工程と、
(A4)上記基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(A5)上記基準フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(A6)上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(A7)上記強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差Ssatを求める工程と、
(B1)幅が上記検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象フォトマスクブランクを準備する工程と、
(B2)検査光学系の検査位置に上記ピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
(B3)検査光学系の光学条件を、(A3)工程で設定した上記光学条件で設定する工程と、
(B4)上記検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(B5)上記検査対象フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(B6)上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(B7)上記強度変化部分の光強度の最大値と最小値との差ΔSを求める工程と、
(B8)上記強度変化部分の両端を欠陥のエッジと特定して上記強度変化部分の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Wsigとして求める工程と、
(B9)上記欠陥のみかけの幅Wsig及び光強度の差Ssat,ΔSから下記式(1)
Wcal=Wsig×(ΔS/Ssat)T (1)
(式中、Tは0.5≦T≦0.6を満足する定数である。)
によりWcalを算出して、Wcalを上記ピンホール欠陥の幅として推定する工程
とを含むことを特徴とするフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法。 - 基板上に少なくとも1層の薄膜を形成したフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する方法であって、
(A1)幅が既知であり、かつ検査光学系の公称の解像度以上である欠陥を有する基準フォトマスクブランクを準備する工程と、
(A2)検査光学系の検査位置に欠陥の位置を合わせる工程と、
(A3)検査光学系の光学条件を設定する工程と、
(A4)上記基準フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(A5)上記基準フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(A6)上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(A7a)上記強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差Ssatを求める工程と、
(B1)幅が上記検査光学系の公称の解像度未満であるピンホール欠陥を有する検査対象フォトマスクブランクを準備する工程と、
(B2)検査光学系の検査位置に上記ピンホール欠陥の位置を合わせる工程と、
(B3)検査光学系の光学条件を、(A3)工程で設定した上記光学条件で設定する工程と、
(B4)上記検査対象フォトマスクブランクに検査光を照射する工程と、
(B5)上記検査対象フォトマスクブランクの上記検査光が照射された領域の反射光を、検査光学系の対物レンズを介して上記領域の拡大像として収集する工程と、
(B6)上記拡大像の光強度分布プロファイルの強度変化部分を特定する工程と、
(B7a)上記強度変化部分の光強度の最大値と、上記強度変化部分の幅方向中央部の光強度との差ΔSを求める工程と、
(B8a)上記強度変化部分の光強度分布プロファイルの上記差ΔSの1/2の位置の幅を、上記ピンホール欠陥のみかけの幅Wsigとして求める工程と、
(B9)上記欠陥のみかけの幅Wsig及び光強度の差Ssat,ΔSから下記式(1)
Wcal=Wsig×(ΔS/Ssat)T (1)
(式中、Tは0.5≦T≦0.6を満足する定数である。)
によりWcalを算出して、Wcalを上記ピンホール欠陥の幅として推定する工程
とを含むことを特徴とするフォトマスクブランクの欠陥寸法の評価方法。 - 所定の幅を有する模擬欠陥を形成したフォトマスクブランクを上記基準フォトマスクブランクとして用いることを特徴とする請求項1又は2記載の評価方法。
- 上記(A1)〜(A7)工程又は(A1)〜(A7a)工程を、光学シミュレーションにより実施して、上記光強度の差Ssatを求めることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の評価方法。
- 上記検査光が、波長210〜550nmの光であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の評価方法。
- 上記(A4)工程又は(B4)工程において、上記検査光を、上記フォトマスクブランクをその面内方向に移動できるステージに載置して照射することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の評価方法。
- 上記(A4)工程又は(B4)工程において、上記検査光を、その光軸が上記フォトマスクブランクの被検査面に対して傾斜する斜方照明により照射することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の評価方法。
- 上記(A5)工程又は(B5)工程において、上記検査光学系が、上記対物レンズのほぼ瞳位置を通過する光を部分的に遮蔽する空間フィルタを備え、上記反射光を、上記空間フィルタを通して収集することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の評価方法。
- 請求項1乃至8のいずれか1項記載の評価方法で得られた欠陥寸法の情報に基づいて、所定の寸法基準により、該基準を超える寸法の欠陥を含まないフォトマスクブランクを選別することを特徴とするフォトマスクブランクの選別方法。
- 基板上に少なくとも1層の薄膜を形成する工程、及び
請求項1乃至8のいずれか1項記載の評価方法により、基板上に少なくとも1層の薄膜が形成されたフォトマスクブランクの表面の欠陥の寸法を評価する工程
を含むことを特徴とするフォトマスクブランクの製造方法。
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