JPH0990607A - 原版検査修正装置及び方法 - Google Patents
原版検査修正装置及び方法Info
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-
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- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N2021/95676—Masks, reticles, shadow masks
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の手法では困難であった反射型原版の検
査及び修正を実用的に可能とする装置や方法、更にはこ
れによって検査修正された原版やデバイス生産方法など
を提供すること。 【解決手段】 露光波長と同等の波長を使用する真空紫
外線又はＸ線顕微鏡を有する原版検査手段と、その検査
結果に基づいてイオンビームなどでパターン欠陥や多層
反射膜欠陥を修復する微細加工手段を有する。これによ
って、従来の手法では困難であった反射型原版の検査及
び修正を実用的に可能とする装置や方法、更にはこれに
よって検査修正された原版やデバイス生産方法などを提
供する。
査及び修正を実用的に可能とする装置や方法、更にはこ
れによって検査修正された原版やデバイス生産方法など
を提供すること。 【解決手段】 露光波長と同等の波長を使用する真空紫
外線又はＸ線顕微鏡を有する原版検査手段と、その検査
結果に基づいてイオンビームなどでパターン欠陥や多層
反射膜欠陥を修復する微細加工手段を有する。これによ
って、従来の手法では困難であった反射型原版の検査及
び修正を実用的に可能とする装置や方法、更にはこれに
よって検査修正された原版やデバイス生産方法などを提
供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線やＸ線など
の放射光を利用したパターン露光転写に使用するレチク
ルやマスクなどの原版を検査修正する技術分野に属す
る。
の放射光を利用したパターン露光転写に使用するレチク
ルやマスクなどの原版を検査修正する技術分野に属す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスなどの微小デバイスの生
産において微細パターンを形成する技術としては、リソ
グラフィ技術が主流となっており、ここで使用する原版
（レチクルやマスク）には大別して透過型と反射型の二
種類がある。
産において微細パターンを形成する技術としては、リソ
グラフィ技術が主流となっており、ここで使用する原版
（レチクルやマスク）には大別して透過型と反射型の二
種類がある。
【０００３】透過型原版においては、石英等の透過基板
材料の表面に転写すべき回路等のパターンを金属薄膜な
どにより形成している。この薄膜は露光に用いる光に対
しては遮蔽材として作用する。
材料の表面に転写すべき回路等のパターンを金属薄膜な
どにより形成している。この薄膜は露光に用いる光に対
しては遮蔽材として作用する。
【０００４】この遮光材によるパターンの露光光透過率
は、通常１／１０００程度と小さくできるため、該パタ
ーンの形状を評価することでマスクの評価となすことが
でる。すなわち微細なパターンに対しても電子顕微鏡等
の高倍率高分解能の測定装置を用いることによって、必
要な精度で原版の評価を行なうことができる。この原理
を用いて、光学式レチクル評価装置や電子線マスク検査
装置などが既に実用化されている。
は、通常１／１０００程度と小さくできるため、該パタ
ーンの形状を評価することでマスクの評価となすことが
でる。すなわち微細なパターンに対しても電子顕微鏡等
の高倍率高分解能の測定装置を用いることによって、必
要な精度で原版の評価を行なうことができる。この原理
を用いて、光学式レチクル評価装置や電子線マスク検査
装置などが既に実用化されている。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】ところが反射型原
版においては、該原版の基板となる多層膜反射鏡の反射
率分布が、多層膜の欠陥によりムラを生じて一様でない
可能性がある。さらにその上に形成された転写パターン
形状の反射率特性とその幾何学的形状とは必ずしも一致
はしない。そのため、可視光もしくは二次電子線の低い
コントラストで検出される形状のみを評価する従来のパ
ターン検査法では十分な評価が難しい。
版においては、該原版の基板となる多層膜反射鏡の反射
率分布が、多層膜の欠陥によりムラを生じて一様でない
可能性がある。さらにその上に形成された転写パターン
形状の反射率特性とその幾何学的形状とは必ずしも一致
はしない。そのため、可視光もしくは二次電子線の低い
コントラストで検出される形状のみを評価する従来のパ
ターン検査法では十分な評価が難しい。
【０００６】反射型原版の検査において必要なことは、
基板の反射率が全面に渡って一様であり、さらに転写す
べき回路パターンもしくはパターン以外の部分の形状が
必要とされた設計形状と合致しており、さらにパターン
もしくはパターン以外の部分の反射率が所定の仕様値を
満たしていることを確認することである。そのため、従
来の反射型原版の欠陥修正は、実際にその原版を用いて
露光転写した結果のレジスト像形状を測定評価すること
により欠陥を判断して修正を行なうという、手間のかか
る方式を用いている。
基板の反射率が全面に渡って一様であり、さらに転写す
べき回路パターンもしくはパターン以外の部分の形状が
必要とされた設計形状と合致しており、さらにパターン
もしくはパターン以外の部分の反射率が所定の仕様値を
満たしていることを確認することである。そのため、従
来の反射型原版の欠陥修正は、実際にその原版を用いて
露光転写した結果のレジスト像形状を測定評価すること
により欠陥を判断して修正を行なうという、手間のかか
る方式を用いている。
【０００７】本発明は上記の従来技術による検査修正技
術が有する課題を解決すべくなされたもので、その目的
は、従来の手法では困難であった反射型原版の検査及び
修正を実用的に可能とする装置や方法、更にはこれによ
って検査修正された原版やデバイス生産方法などを提供
することにある。
術が有する課題を解決すべくなされたもので、その目的
は、従来の手法では困難であった反射型原版の検査及び
修正を実用的に可能とする装置や方法、更にはこれによ
って検査修正された原版やデバイス生産方法などを提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の原版検査修正装置は、真空紫外線又はＸ線顕微鏡を
有し、原版を検査する検査手段と、その検査結果に基づ
いて原版を微細加工する加工手段とを有することを特徴
とするものである。
明の原版検査修正装置は、真空紫外線又はＸ線顕微鏡を
有し、原版を検査する検査手段と、その検査結果に基づ
いて原版を微細加工する加工手段とを有することを特徴
とするものである。
【０００９】また、本発明の原版検査方法は、真空紫外
線又はＸ線顕微鏡を用いて反射型原版を検査するステッ
プを有することを特徴とするものである。検査の対象は
反射型原版のパターンの欠陥や反射多層膜の欠陥などで
ある。
線又はＸ線顕微鏡を用いて反射型原版を検査するステッ
プを有することを特徴とするものである。検査の対象は
反射型原版のパターンの欠陥や反射多層膜の欠陥などで
ある。
【００１０】さらに、前記検査に基づいて、原版の修正
を行うステップを更に有することが好ましい。
を行うステップを更に有することが好ましい。
【００１１】また、上記原版検査方法により検査修正さ
れたことを特徴とする原版や、該原版を用いてデバイス
を生産する生産方法なども本発明の範疇に含まれる。
れたことを特徴とする原版や、該原版を用いてデバイス
を生産する生産方法なども本発明の範疇に含まれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】近年、真空紫外光あるいは軟Ｘ線
の利用技術が飛躍的に向上し、これらのスペクトル領域
を用いた顕微鏡が開発されつつある。この顕微鏡はプラ
ズマ診断や生体細胞の観察などの目的に開発されてお
り、写真フィルムまたはイメージングプレート等に拡大
像を形成して観察するようになっている。
の利用技術が飛躍的に向上し、これらのスペクトル領域
を用いた顕微鏡が開発されつつある。この顕微鏡はプラ
ズマ診断や生体細胞の観察などの目的に開発されてお
り、写真フィルムまたはイメージングプレート等に拡大
像を形成して観察するようになっている。
【００１３】本発明ではこの顕微鏡に用いられる技術を
用い、光源からの紫外光あるいは軟Ｘ線の放射ビームを
反射型原版上に照射し、原版での反射ビームを検出器上
に結像する。その像は校正された倍率から寸法を精密測
定して、この測定した寸法と反射光強度信号とから各パ
ターンの形状と反射率とを測定する。さらにその形状は
原版の設計データと比較して不良な箇所を同定する。そ
の結果、パターンの反射率の値が所定の値に満たない場
合はそのパターンを欠陥と判定し、原版を保持固定した
ままステージを微細加工装置部に移動し、フォトンや荷
電粒子（電子、イオン）を用いてパターンの欠陥を修正
する。
用い、光源からの紫外光あるいは軟Ｘ線の放射ビームを
反射型原版上に照射し、原版での反射ビームを検出器上
に結像する。その像は校正された倍率から寸法を精密測
定して、この測定した寸法と反射光強度信号とから各パ
ターンの形状と反射率とを測定する。さらにその形状は
原版の設計データと比較して不良な箇所を同定する。そ
の結果、パターンの反射率の値が所定の値に満たない場
合はそのパターンを欠陥と判定し、原版を保持固定した
ままステージを微細加工装置部に移動し、フォトンや荷
電粒子（電子、イオン）を用いてパターンの欠陥を修正
する。
【００１４】反射型原版は、多層膜を積層し光の干渉に
よって各層からの反射光が強め合うよう構成したブラッ
グ反射素子からなる多層膜反射鏡を反射基板として、そ
の上に吸収の大きな薄膜によって非反射部パターンを形
成している。この非反射部を所望の転写パターンとなる
ようにパターニングし、転写用の原版となしたものであ
る。非反射部を形成する非反射膜材料は真空紫外線、軟
Ｘ線に対する吸収係数が大きい材料を選択するため、そ
の厚さは比較的薄い10nm〜500nmで十分である。
よって各層からの反射光が強め合うよう構成したブラッ
グ反射素子からなる多層膜反射鏡を反射基板として、そ
の上に吸収の大きな薄膜によって非反射部パターンを形
成している。この非反射部を所望の転写パターンとなる
ようにパターニングし、転写用の原版となしたものであ
る。非反射部を形成する非反射膜材料は真空紫外線、軟
Ｘ線に対する吸収係数が大きい材料を選択するため、そ
の厚さは比較的薄い10nm〜500nmで十分である。
【００１５】次いで、原版のパターンの欠陥を検査修復
するが、パターン欠陥には、非反射部材が不必要な位置
に堆積したもの（黒欠陥）と、必要な非反射部が欠落し
たもの（白欠陥）とがある。いずれの場合も併置した原
版検査装置による検査結果に基づいて欠陥部を判断し、
前者については外部から細く絞ったエネルギービームを
照射して蒸発除去せしめ、後者については非反射性材料
を蒸着成膜して必要な非反射部形状となるよう加工する
ことにより修正を行う。
するが、パターン欠陥には、非反射部材が不必要な位置
に堆積したもの（黒欠陥）と、必要な非反射部が欠落し
たもの（白欠陥）とがある。いずれの場合も併置した原
版検査装置による検査結果に基づいて欠陥部を判断し、
前者については外部から細く絞ったエネルギービームを
照射して蒸発除去せしめ、後者については非反射性材料
を蒸着成膜して必要な非反射部形状となるよう加工する
ことにより修正を行う。
【００１６】この際、原版をステージから着脱すること
なく検査位置から修正位置にステージを移動せしめ、検
査と修正を引き続いて行うことにより、原版の再設定に
起因する位置ずれや歪等の影響を受けることなしに修正
が可能となる。
なく検査位置から修正位置にステージを移動せしめ、検
査と修正を引き続いて行うことにより、原版の再設定に
起因する位置ずれや歪等の影響を受けることなしに修正
が可能となる。
【００１７】ところで、反射型原版の欠陥となり得る要
因には、上記のようなパターン部の他に、反射型原版の
ベースとなる反射多層膜自体もある、例えば洗浄後の基
板に残留するゴミや水滴の蒸発跡などに起因する多層膜
の欠陥がしばしば観察される。この欠陥は反射鏡の反射
率変動を引き起こし、その結果として原版の反射強度ム
ラを発生させる。このような欠陥は多層膜形成以前に十
分に除去できることが望ましいが、実際にはなかなか困
難である。そこで、検査修復をパターン部のみならず、
反射型原版のベースとなる多層膜反射鏡についても行な
うことが好ましい。
因には、上記のようなパターン部の他に、反射型原版の
ベースとなる反射多層膜自体もある、例えば洗浄後の基
板に残留するゴミや水滴の蒸発跡などに起因する多層膜
の欠陥がしばしば観察される。この欠陥は反射鏡の反射
率変動を引き起こし、その結果として原版の反射強度ム
ラを発生させる。このような欠陥は多層膜形成以前に十
分に除去できることが望ましいが、実際にはなかなか困
難である。そこで、検査修復をパターン部のみならず、
反射型原版のベースとなる多層膜反射鏡についても行な
うことが好ましい。
【００１８】次に、本発明のより具体的な実施の形態に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１９】図１は具体的な装置構成図であり、同図に
おいて、１は露光に用いられる波長と同一又は同等の光
を発生する光源、２は光源からの光を拡大縮小して検査
する原版３の表面を照明するための照明光学系、１０１
は照明光のスペクトルを制限するフィルターであるとと
もに、光量調整および照明領域調整のための絞り機能を
併せ持つ。３１は原版３を保持し且つ垂直・水平の方向
に移動させるためのステージ、４は反射光を検出器の上
に結像する顕微鏡光学系、５は反射光を検出する検出
器、１０２は検出器に入力する光を遮蔽する遮蔽板また
は入射時間を制限するシャッタである。６は検出器５を
搭載して移動するステージ、７は一連の測定において測
定器全体を制御し検出した信号をデータとして記憶蓄積
するユニット、８は検出器の出力を画像として処理する
ユニット、９は画像データをもとにパターンの寸法を測
定するユニット、１０は計測結果を対応する設計パター
ン形状と比較し出力する機能および設計値とを比較し予
め定められた判断基準によって良否を判定する機能をも
つ評価ユニットであり、以上の部材によって検査部を構
成している。
おいて、１は露光に用いられる波長と同一又は同等の光
を発生する光源、２は光源からの光を拡大縮小して検査
する原版３の表面を照明するための照明光学系、１０１
は照明光のスペクトルを制限するフィルターであるとと
もに、光量調整および照明領域調整のための絞り機能を
併せ持つ。３１は原版３を保持し且つ垂直・水平の方向
に移動させるためのステージ、４は反射光を検出器の上
に結像する顕微鏡光学系、５は反射光を検出する検出
器、１０２は検出器に入力する光を遮蔽する遮蔽板また
は入射時間を制限するシャッタである。６は検出器５を
搭載して移動するステージ、７は一連の測定において測
定器全体を制御し検出した信号をデータとして記憶蓄積
するユニット、８は検出器の出力を画像として処理する
ユニット、９は画像データをもとにパターンの寸法を測
定するユニット、１０は計測結果を対応する設計パター
ン形状と比較し出力する機能および設計値とを比較し予
め定められた判断基準によって良否を判定する機能をも
つ評価ユニットであり、以上の部材によって検査部を構
成している。
【００２０】一方、２１はイオンソース、２２は引き出
し電極、２３は加速電極、２４は偏向用コイル、２５は
収束電子（イオン）光学系、２６はイオンビーム制御ユ
ニットであり、これらの部材によって微細加工部１１を
構成している。
し電極、２３は加速電極、２４は偏向用コイル、２５は
収束電子（イオン）光学系、２６はイオンビーム制御ユ
ニットであり、これらの部材によって微細加工部１１を
構成している。
【００２１】また、４０は真空チャンバであり、検査部
での照明光の減衰を防ぐために、また微細加工部での飛
来するイオンと空気との衝突散乱を防ぐために、両者は
同一の真空チャンバ４０内に設置されている。ステージ
３１は検査修正すべき原版３を保持したまま、検査部近
傍(A)と微細加工部近傍(B)の間で移動するようになって
いる。
での照明光の減衰を防ぐために、また微細加工部での飛
来するイオンと空気との衝突散乱を防ぐために、両者は
同一の真空チャンバ４０内に設置されている。ステージ
３１は検査修正すべき原版３を保持したまま、検査部近
傍(A)と微細加工部近傍(B)の間で移動するようになって
いる。
【００２２】以下、より詳細な構成及び動作を説明す
る。
る。
【００２３】光源１は実際のデバイス生産で用いる露光
装置での露光波長と同一又は同等の波長の光を発生する
もので、ＹＡＧレーザ（波長1.06μm）の第２高調波を
励起源としタングステンをターゲットとしたプラズマＸ
線源である。この他にもエキシマレーザ、自由電子レー
ザ、シンクロトロン放射光発生装置、ＡｒＦエキシマレ
ーザ、など、主として真空紫外から軟Ｘ線領域の光を発
生できるものならば利用可能である。さらに光路には長
波長の光をカットするためにBe（厚さ１００nm）のフィ
ルタ１０１を装着した。
装置での露光波長と同一又は同等の波長の光を発生する
もので、ＹＡＧレーザ（波長1.06μm）の第２高調波を
励起源としタングステンをターゲットとしたプラズマＸ
線源である。この他にもエキシマレーザ、自由電子レー
ザ、シンクロトロン放射光発生装置、ＡｒＦエキシマレ
ーザ、など、主として真空紫外から軟Ｘ線領域の光を発
生できるものならば利用可能である。さらに光路には長
波長の光をカットするためにBe（厚さ１００nm）のフィ
ルタ１０１を装着した。
【００２４】照明系２は検査すべき反射型原版３を一様
な照度で照明するための反射光学系であり、Si/Moの4.5
層対の多層膜ミラー（ピーク波長13nm）を用いてケーラ
ー照明光学系を構成している。特にレーザ光源は光源の
サイズが小さいため、小さな多層膜ミラーを曲面上に多
数配列したフライアイミラーを用いて照明光の一様化を
図っている。光学素子の多層膜は反射波長バンド幅を不
必要に狭くしないように層数は小さめ値を選んだ。なお
ケーラー照明の他に、臨界照明、コヒーレント照明など
を採用するようにしても良い。
な照度で照明するための反射光学系であり、Si/Moの4.5
層対の多層膜ミラー（ピーク波長13nm）を用いてケーラ
ー照明光学系を構成している。特にレーザ光源は光源の
サイズが小さいため、小さな多層膜ミラーを曲面上に多
数配列したフライアイミラーを用いて照明光の一様化を
図っている。光学素子の多層膜は反射波長バンド幅を不
必要に狭くしないように層数は小さめ値を選んだ。なお
ケーラー照明の他に、臨界照明、コヒーレント照明など
を採用するようにしても良い。
【００２５】原版３はステージ３１に固定され原版面内
の任意の場所が観察できるとようになっている。顕微鏡
光学系４は倍率5０倍のシュワルツシルト光学系であ
り、照明系と同様に多層膜ミラーを用いて構成し4.5層
対とした。光源の輝度が低く反射率を高くする必要があ
るときは層数を10.5〜50.5程度にすると好ましい。
の任意の場所が観察できるとようになっている。顕微鏡
光学系４は倍率5０倍のシュワルツシルト光学系であ
り、照明系と同様に多層膜ミラーを用いて構成し4.5層
対とした。光源の輝度が低く反射率を高くする必要があ
るときは層数を10.5〜50.5程度にすると好ましい。
【００２６】照明光学系で照明された反射型原版のパタ
ーンは、結像光学系により検出器４の上に拡大結像され
る。検出器５には２次元イメージセンサのＣＣＤを用い
た。これにより反射型原版上のパターンからの反射光強
度を計測できると共に、パターンの寸法も測定でき原版
の評価に必要なデータが得られる。反射型原版のパター
ンは露光縮小比の逆数倍となっており、１／５縮小用の
原版ではパターンサイズが５倍さらに顕微鏡で５０倍と
なり、５×５０＝２５０倍のパターンを計測すればよ
い。例えば、実回路のパターンサイズが0.06μmの原版
を観察すると、顕微鏡検出器上では15μmとなり、検出
器５のＣＣＤ上で反射率分布を十分に計測することがで
きる。なお、検出器５としてはＣＣＤの代わりに、フォ
トダイオード、像増倍管（イメージインテンシファイ
ア）、マイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）などを用
いても良い。例えば像増倍管を用いると検査時の総合倍
率がさらに大きくとれ（例えば1000倍）、各点の反射率
をより精度良く求めることができ、測定も短時間で終了
する。
ーンは、結像光学系により検出器４の上に拡大結像され
る。検出器５には２次元イメージセンサのＣＣＤを用い
た。これにより反射型原版上のパターンからの反射光強
度を計測できると共に、パターンの寸法も測定でき原版
の評価に必要なデータが得られる。反射型原版のパター
ンは露光縮小比の逆数倍となっており、１／５縮小用の
原版ではパターンサイズが５倍さらに顕微鏡で５０倍と
なり、５×５０＝２５０倍のパターンを計測すればよ
い。例えば、実回路のパターンサイズが0.06μmの原版
を観察すると、顕微鏡検出器上では15μmとなり、検出
器５のＣＣＤ上で反射率分布を十分に計測することがで
きる。なお、検出器５としてはＣＣＤの代わりに、フォ
トダイオード、像増倍管（イメージインテンシファイ
ア）、マイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）などを用
いても良い。例えば像増倍管を用いると検査時の総合倍
率がさらに大きくとれ（例えば1000倍）、各点の反射率
をより精度良く求めることができ、測定も短時間で終了
する。
【００２７】反射光強度の原版上全体の分布は、強度測
定の際に原版と検出器それぞれを保持しているステージ
を結像倍率比で同時にスキャンして測定する。得られた
データは原版の各点における反射光量の分布として整理
し、所定の反射率（例えば４０％）以上の点を有効なパ
ターンの点として評価してパターンサイズとして表示す
る。その際パターンの分布は数値データもしくは２次元
画像情報としても表示する。さらに必要なときは画像情
報をハードコピーとして出力する。一方、原版パターン
の設計データは別途評価ユニット１０に入力し、上記測
定したパターン寸法、パターン位置、パターン精度等と
比較する。この結果、仕様を満たしたものを良品として
判定する。
定の際に原版と検出器それぞれを保持しているステージ
を結像倍率比で同時にスキャンして測定する。得られた
データは原版の各点における反射光量の分布として整理
し、所定の反射率（例えば４０％）以上の点を有効なパ
ターンの点として評価してパターンサイズとして表示す
る。その際パターンの分布は数値データもしくは２次元
画像情報としても表示する。さらに必要なときは画像情
報をハードコピーとして出力する。一方、原版パターン
の設計データは別途評価ユニット１０に入力し、上記測
定したパターン寸法、パターン位置、パターン精度等と
比較する。この結果、仕様を満たしたものを良品として
判定する。
【００２８】なお、反射率は入射光強度と反射光強度の
比で与えられるが、入射光が変動すると見掛け上、反射
率も変化する。そこで原版上のある一点を参照測定点と
し、検査工程中に必要な頻度で該参照測定点の反射光強
度を測定し、入射光強度の変動を検知し反射率を較正す
る。
比で与えられるが、入射光が変動すると見掛け上、反射
率も変化する。そこで原版上のある一点を参照測定点と
し、検査工程中に必要な頻度で該参照測定点の反射光強
度を測定し、入射光強度の変動を検知し反射率を較正す
る。
【００２９】以上の原版検査に続いてパターン欠陥の修
復を行う。
復を行う。
【００３０】検査部近傍(A)にあるステージから原版を
取り外すことなく、ステージを微細加工部近傍(B)に移
動させる。また、検査部での測定データはそのまま微細
加工部に転送して修正すべき欠陥を示すマッピングデー
タとして使用する。
取り外すことなく、ステージを微細加工部近傍(B)に移
動させる。また、検査部での測定データはそのまま微細
加工部に転送して修正すべき欠陥を示すマッピングデー
タとして使用する。
【００３１】微細加工部は、イオンソース２１でガリウ
ム、シリコン、金などイオン化して放出したものを、加
速電極２３で加速電圧1kV〜100kVで加速した後、偏向用
コイル２４及び光学系２５で偏向収束し、10〜100nmの
収束イオンビームとして欠陥の修復加工を行う。なお本
実施例では微細加工部では収束イオンビームを用いた
が、エキシマレーザ（KrF, ArF) や電子ビームとしても
良い。
ム、シリコン、金などイオン化して放出したものを、加
速電極２３で加速電圧1kV〜100kVで加速した後、偏向用
コイル２４及び光学系２５で偏向収束し、10〜100nmの
収束イオンビームとして欠陥の修復加工を行う。なお本
実施例では微細加工部では収束イオンビームを用いた
が、エキシマレーザ（KrF, ArF) や電子ビームとしても
良い。
【００３２】黒欠陥については、上記マッピングデータ
に基づいて黒欠陥の余分な非反射膜を除去する。ビーム
半径は50nmで欠陥部分をビームスキャンして除去し、10
×10μmの領域毎にステージを移動させ、黒欠陥のある
ところを順次修正する。
に基づいて黒欠陥の余分な非反射膜を除去する。ビーム
半径は50nmで欠陥部分をビームスキャンして除去し、10
×10μmの領域毎にステージを移動させ、黒欠陥のある
ところを順次修正する。
【００３３】一方、白欠陥（通常は黒欠陥に比べてごく
少量）は、有機金化合物のガスを原版基板上に吹き付け
ながらイオンビーム（ビーム半径は200nm）を照射して
金を堆積して非反射部を形成する。
少量）は、有機金化合物のガスを原版基板上に吹き付け
ながらイオンビーム（ビーム半径は200nm）を照射して
金を堆積して非反射部を形成する。
【００３４】さらに確認のため原版をステージから外す
ことなく再び検査部に移動させ、再度欠陥検査を行な
う。もし欠陥が検出された場合は再度微細加工部に移送
して修復を行う。このように本実施例によれば、一連の
工程の中で原版をステージから一度も着脱しないため、
脱着に伴う位置ずれなどがなく、極めて高精度な検査修
正が行える。
ことなく再び検査部に移動させ、再度欠陥検査を行な
う。もし欠陥が検出された場合は再度微細加工部に移送
して修復を行う。このように本実施例によれば、一連の
工程の中で原版をステージから一度も着脱しないため、
脱着に伴う位置ずれなどがなく、極めて高精度な検査修
正が行える。
【００３５】ところで、反射原版を検査／修正する際
に、原版のパターン形成面が平面でなく反りが生じる場
合があり得る。すると検査に用いる光ないしは修正に用
いる光線・粒子線が原版面に入射する際の面に対する入
射角が場所によって異なり、検査や修復の精度低下の要
因になる畏れがある。
に、原版のパターン形成面が平面でなく反りが生じる場
合があり得る。すると検査に用いる光ないしは修正に用
いる光線・粒子線が原版面に入射する際の面に対する入
射角が場所によって異なり、検査や修復の精度低下の要
因になる畏れがある。
【００３６】そこでこれに対処するため、ステージにチ
ルト機構を設け、ビームの入射位置に応じてチルト度合
いを調整することにより、パターン形成面に入射する光
束を場所によらず垂直に設定することが可能である。図
２はチルト機構を備えた原版ステージ３１の詳細な構成
を示す。球面座金または同等の働きを有する部材３０
３、チャック３０１にチルトを与える伸縮機構３０４
（例えば圧電体を利用した変位発生部材）、被保持部材
に作用する加速度による位置ずれを防ぐための固定部材
３０５が、部材３０１に固定されている。伸縮用部材は
少なくとも３個設けてあり、どの方向のチルトも与えら
れるようになっている。部材３０５によって反射型原版
３を保持固定する。ここで図３に示すように、反射型原
版３のパターン形成面が平面でなく凹面あるいは凸面の
球面であったとすると、チルトと平行移動により入射光
軸に対して面を常に垂直に保つように調整しながらちな
がら測定及び修正を行なう。
ルト機構を設け、ビームの入射位置に応じてチルト度合
いを調整することにより、パターン形成面に入射する光
束を場所によらず垂直に設定することが可能である。図
２はチルト機構を備えた原版ステージ３１の詳細な構成
を示す。球面座金または同等の働きを有する部材３０
３、チャック３０１にチルトを与える伸縮機構３０４
（例えば圧電体を利用した変位発生部材）、被保持部材
に作用する加速度による位置ずれを防ぐための固定部材
３０５が、部材３０１に固定されている。伸縮用部材は
少なくとも３個設けてあり、どの方向のチルトも与えら
れるようになっている。部材３０５によって反射型原版
３を保持固定する。ここで図３に示すように、反射型原
版３のパターン形成面が平面でなく凹面あるいは凸面の
球面であったとすると、チルトと平行移動により入射光
軸に対して面を常に垂直に保つように調整しながらちな
がら測定及び修正を行なう。
【００３７】例えば、曲率半径２００mmの多層膜ミラー
基板に３００nmのゲルマニウムをコートしパターニング
した波長１３nm用に設計された反射型原版を用いたとす
ると、高反射部の反射率を周辺も中央もチルトを与えず
に測定すると、反射鏡中心から５０mm程度離れたところ
では特に膜の構成上には違いが無いにもかかわらず、反
射率の値が中央での値５５％から４０％に低下する。こ
れに対して原版を５０mm平行に移動した後１５°のチル
トを与えることによって、反射鏡中央での値とほぼ同等
の反射率（５４％）を得ることができる。さらに非反射
部の反射率をステージを平行移動しながら測定すると、
例えば１μm程度の点白欠陥が0.2個／cm2 程の密度で見
い出すことができる。欠陥修復の際も、チルト機構によ
って常にイオンビームの入射軸とパターン面とが垂直に
なるよう保ちながら行なう。これにより極めて正確に欠
陥修復が行える。
基板に３００nmのゲルマニウムをコートしパターニング
した波長１３nm用に設計された反射型原版を用いたとす
ると、高反射部の反射率を周辺も中央もチルトを与えず
に測定すると、反射鏡中心から５０mm程度離れたところ
では特に膜の構成上には違いが無いにもかかわらず、反
射率の値が中央での値５５％から４０％に低下する。こ
れに対して原版を５０mm平行に移動した後１５°のチル
トを与えることによって、反射鏡中央での値とほぼ同等
の反射率（５４％）を得ることができる。さらに非反射
部の反射率をステージを平行移動しながら測定すると、
例えば１μm程度の点白欠陥が0.2個／cm2 程の密度で見
い出すことができる。欠陥修復の際も、チルト機構によ
って常にイオンビームの入射軸とパターン面とが垂直に
なるよう保ちながら行なう。これにより極めて正確に欠
陥修復が行える。
【００３８】ところで、反射型原版の欠陥となり得る要
因には、上記のようなパターン部の他に、反射型原版の
ベースとなる反射多層膜自体もある、例えば洗浄後の基
板に残留するゴミや水滴の蒸発跡などに起因する多層膜
の欠陥がしばしば観察される。この欠陥は反射鏡の反射
率変動を引き起こし、その結果として原版の反射強度ム
ラを発生させる。このような欠陥は多層膜形成以前に十
分に除去できることが望ましいが、実際にはなかなか困
難である。そこで、検査修復をパターン部のみならず、
反射型原版のベースとなる多層膜反射鏡についても行な
う。これは、パターニングする前の反射多層膜を本装置
の検査部で検査して、多層膜の反射率の均一性を評価す
る。次いで、本装置の微細加工部で、反射率変動が発生
した欠陥部分の多層膜を除去して、次いでその部分に多
層膜を堆積によって再形成することで多層膜の欠陥を修
復する。
因には、上記のようなパターン部の他に、反射型原版の
ベースとなる反射多層膜自体もある、例えば洗浄後の基
板に残留するゴミや水滴の蒸発跡などに起因する多層膜
の欠陥がしばしば観察される。この欠陥は反射鏡の反射
率変動を引き起こし、その結果として原版の反射強度ム
ラを発生させる。このような欠陥は多層膜形成以前に十
分に除去できることが望ましいが、実際にはなかなか困
難である。そこで、検査修復をパターン部のみならず、
反射型原版のベースとなる多層膜反射鏡についても行な
う。これは、パターニングする前の反射多層膜を本装置
の検査部で検査して、多層膜の反射率の均一性を評価す
る。次いで、本装置の微細加工部で、反射率変動が発生
した欠陥部分の多層膜を除去して、次いでその部分に多
層膜を堆積によって再形成することで多層膜の欠陥を修
復する。
【００３９】例えば、各層の構成材料がMoとSiからなる
多層膜反射鏡であるなら、まず、検査部でピンホール状
の欠陥や島状の欠陥等がないかを検査する。検出した欠
陥は、微細加工部でイオンビームを用いて欠陥を取り囲
んだ領域の多層膜を、基板のベース面が露出するまでエ
ッチング除去を行なう。次にシランガス（SiH4)とヘキ
サモリブデンカルボニルガス(Mo(CO)6)とを交互に流し
ながら、ＣＶＤ法により元の多層膜と同じ周期構造を持
つ多層膜を形成する。こうして欠陥を修復することで反
射率ムラのない多層膜反射鏡を供給することができる。
多層膜反射鏡であるなら、まず、検査部でピンホール状
の欠陥や島状の欠陥等がないかを検査する。検出した欠
陥は、微細加工部でイオンビームを用いて欠陥を取り囲
んだ領域の多層膜を、基板のベース面が露出するまでエ
ッチング除去を行なう。次にシランガス（SiH4)とヘキ
サモリブデンカルボニルガス(Mo(CO)6)とを交互に流し
ながら、ＣＶＤ法により元の多層膜と同じ周期構造を持
つ多層膜を形成する。こうして欠陥を修復することで反
射率ムラのない多層膜反射鏡を供給することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上本発明によれば、反射型原版のパタ
ーン部や反射多層膜などの欠陥の検査修正を、従来以上
に高精度に行なうことができる。
ーン部や反射多層膜などの欠陥の検査修正を、従来以上
に高精度に行なうことができる。
【００４１】特に、請求項８記載の発明によれば、検査
時と修正時に原版をステージから取り外さなくても良い
ため、精度及び信頼性をより一層向上させることができ
る。
時と修正時に原版をステージから取り外さなくても良い
ため、精度及び信頼性をより一層向上させることができ
る。
【００４２】また、請求項９記載の発明によれば、原版
を保持するステージにチルト機構を設けることによっ
て、原版のパターン形成面が平面でなくても、極めて高
精度に検査修正を行なうことができる。
を保持するステージにチルト機構を設けることによっ
て、原版のパターン形成面が平面でなくても、極めて高
精度に検査修正を行なうことができる。
【図１】本発明の実施例の構成を示す図である。
【図２】ステージに設置されたチルト機構の説明をした
図である。
図である。
【図３】チルトの様子を説明するための図である。
１ 光源 ２ 照明光学系 ３ 反射型原版 ４ 顕微鏡光学系 ５ 検出器 ６ ステージ ７〜１０ データ処理ユニット １１ 微細加工装置 ３１ 原版ステージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｍ
Claims (19)
- 【請求項１】 真空紫外線又はＸ線顕微鏡を有し原版を
検査する検査手段と、その検査結果に基づいて原版を微
細加工する加工手段とを有することを特徴とする原版検
査修正装置。 - 【請求項２】 前記検査手段が、プラズマ励起Ｘ線源ま
たはシンクロトロン放射光源を有する照明系を備えてい
る請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記検査手段が、分光装置を有する照明
系を備え、照明方式が、少なくともケーラー照明、臨界
照明、コヒーレント照明のいずれかを含む請求項１記載
の装置。 - 【請求項４】 前記分光装置が多層膜反射鏡を有する請
求項３記載の装置。 - 【請求項５】 前記検査手段が、２次元イメージセン
サ、フォトダイオード、像増倍管、マイクロチャンネル
プレートのいずれかの検出器を有する検出系を備えてい
る請求項１記載の装置。 - 【請求項６】 前記加工手段は、収束イオンビーム、レ
ーザビーム、又は電子ビーム発生源を備えている請求項
１記載の装置。 - 【請求項７】 少なくとも光源を除く各構成部分を減圧
雰囲気内に設置する手段を有する請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 原版を保持して前記検査手段と前記加工
手段との間を移動するステージを有する請求項１記載の
装置。 - 【請求項９】 前記ステージがチルト機構を有する請求
項８記載の装置。 - 【請求項１０】 前記検査手段ではパターンの欠陥を検
査し、前記加工手段ではパターンの修復を行なう請求項
１記載の装置。 - 【請求項１１】 前記検査手段では原版の反射多層膜の
欠陥を検査し、前記加工手段では多層膜の修復を行なう
請求項１記載の装置。 - 【請求項１２】 真空紫外線又はＸ線顕微鏡を用いて反
射型原版を検査する工程を有することを特徴とする原版
検査方法。 - 【請求項１３】 反射型原版のパターンの欠陥を検査す
る請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】 反射型原版の反射多層膜の欠陥を検査
する請求項１２記載の方法。 - 【請求項１５】 前記検査に基づいて原版の修正を行う
工程を更に有する請求項１２記載の方法。 - 【請求項１６】 前記パターン修正の後、前記真空紫外
線又はＸ線顕微鏡を用いて再度検査を行う工程を更に有
する請求項１２記載の方法。 - 【請求項１７】 前記検査及び修正を減圧雰囲気中で行
う請求項１５記載の方法。 - 【請求項１８】 請求項１２〜１７のいずれか記載の方
法により検査修正されたことを特徴とする原版。 - 【請求項１９】 請求項１８記載の原版を用いてデバイ
スを生産することを特徴とするデバイス生産方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15407496A JPH0990607A (ja) | 1995-07-14 | 1996-06-14 | 原版検査修正装置及び方法 |
| US08/677,526 US5808312A (en) | 1995-07-14 | 1996-07-10 | System and process for inspecting and repairing an original |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17869195 | 1995-07-14 | ||
| JP7-178691 | 1995-07-14 | ||
| JP15407496A JPH0990607A (ja) | 1995-07-14 | 1996-06-14 | 原版検査修正装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990607A true JPH0990607A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=26482496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15407496A Pending JPH0990607A (ja) | 1995-07-14 | 1996-06-14 | 原版検査修正装置及び方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5808312A (ja) |
| JP (1) | JPH0990607A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193443A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Hitachi Ltd | パタ―ン欠陥検査方法及びその装置 |
| JP2002532738A (ja) * | 1998-12-08 | 2002-10-02 | イーユーヴィー リミテッド リアビリティ コーポレーション | 欠陥補正を用いたマスクの修復方法 |
| JP2008199034A (ja) * | 1999-03-08 | 2008-08-28 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ投影装置のオフアクシスレベリング |
| JP2009109323A (ja) * | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Sony Corp | 断面試料作製装置 |
| JP4761588B1 (ja) * | 2010-12-01 | 2011-08-31 | レーザーテック株式会社 | Ｅｕｖマスク検査装置 |
| JP2012190964A (ja) * | 2011-03-10 | 2012-10-04 | Toppan Printing Co Ltd | 反射型フォトマスクの位相欠陥修正方法およびそれを用いた反射型フォトマスク |
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