KR102112362B1 - 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법, 마스크 블랭크의 제조 방법, 전사용 마스크의 제조 방법, 반도체 디바이스의 제조 방법 및 검사 장치 - Google Patents

마스크 블랭크용 기판의 제조 방법, 마스크 블랭크의 제조 방법, 전사용 마스크의 제조 방법, 반도체 디바이스의 제조 방법 및 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는, 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법에 있어서, 투광성 기판의 결함 유무에 대해서 높은 정밀도로 적절하게 검사하는 것이다.
마스크 블랭크용 기판을 제조하는 방법이며, 투광성 기판(10)의 한쪽의 주표면과 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속된 광학 부재(102)를 거쳐서 검사광을 다른 쪽의 주표면의 검사 위치(302)에서 전반사되는 방향에서 조사하고, 광학 부재(102)의 출사 예정 위치 이외로부터 누출되는 검사광의 유무를 검출하는 검사 공정을 갖고, 검사 공정은 검사광을 검사 위치(302)에서 전반사되는 방향인 제1 방향에서 조사하고, 검사 위치(302)에서 전반사된 검사광을 광학 부재(102)에 도입하고, 도입한 검사광의 방향이 제1 방향과는 상이한 방향이며, 또한 검사 위치(302)에서 전반사되는 방향인 제2 방향이 되도록 광학 부재(102) 내에서 반사함으로써 검사광을 제2 방향에서 또한 검사 위치(302)에 조사한다.

Description

마스크 블랭크용 기판의 제조 방법, 마스크 블랭크의 제조 방법, 전사용 마스크의 제조 방법, 반도체 디바이스의 제조 방법 및 검사 장치{METHOD FOR MANUFACTURING SUBSTRATE FOR MASK BLANK, METHOD FOR MANUFACTURING MASK BLANK, METHOD FOR MANUFACTURING TRANSFER MASK, METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE AND INSPECTING APPARATUS}
본 발명은 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법, 마스크 블랭크의 제조 방법, 전사용 마스크의 제조 방법, 반도체 디바이스의 제조 방법 및 검사 장치에 관한 것이다.
마스크 블랭크의 제조에 사용되는 투광성 기판은 주표면을 연마하는 공정 등에서 주표면에 흠집 등의 오목 결함이 생겨버리는 경우가 있다. 또한, 투광성 기판의 형상으로 잘라내기 전의 유리 잉곳의 단계에서 내부에 기포나 이물이 혼입되어 있거나, 내부 맥리가 발생하여 있거나 하는 경우도 있다. 이러한 결함이 존재하는 투광성 기판의 주표면에 패턴 형성용의 박막을 형성하여 마스크 블랭크를 제조하고, 또한 그 마스크 블랭크의 박막에 건식 에칭 등으로 전사 패턴을 형성하여 전사용 마스크를 제작한 경우, 그 결함이 존재하는 부분에 박막이 제거된 전사 패턴이 존재하지 않는 부분(백색 부분)이 배치되어버리면, 결함에 기인하는 전사 불량이 발생할 우려가 있다. 이로 인해, 소정값 이상의 크기의 오목 결함이나 내부 맥리가 존재하는 투광성 기판은 배제되는 것이 바람직하다.
이에 대해, 종래, 예를 들어 특허문헌 1에는 주표면이 연마된 후의 투광성 기판에 대하여 주표면에 존재하는 오목 결함이나 내부에 존재하는 광학적으로 불균일한 부분(기포, 이물, 내부 맥리 등)인 내부 결함 유무를 검사하는 방법에 대해서 개시되어 있다. 이 검사 방법은 레이저광의 투광성 기판의 내부에 입사하는 각도를, 그 입사한 레이저광이 투광성 기판의 내부를 투과하여 주표면에 닿았을 때에 전반사하는 조건으로 설정하고, 투광성 기판의 내부에서 레이저광이 주표면이나 단부면에서 전반사를 반복하도록 하고 있다. 그리고, 그 레이저광이 오목 결함이나 내부 결함이 존재하고 있는 부분에 닿아 전반사 조건으로부터 일탈해버림으로써, 투광성 기판으로부터 누출되어 오는 광을 검출함으로써 투광성 기판의 오목 결함이나 내부 결함 유무를 검사하는 것이다. 또한, 그 누출되는 광의 검출에는 주표면을 CCD에 의해 촬영하고, 그 촬상 화상을 화상 처리함으로써 오목 결함이나 내부 결함을 검출하도록 되어 있다.
일본 특허 공개 평11-242001호 공보
상기한 투광성 기판의 검사 방법에서는, 검사광인 레이저광을 검사 대상인 투광성 기판의 내부에서 한쪽의 단부면측에서 다른 쪽의 단부면측을 향하여 2개의 주표면의 사이에서 전반사를 반복하면서 진행시켜 두고, 그 레이저광이 전반사 조건으로부터 일탈하여 누출된 경우, 그 투광성 기판에는 결함이 존재한다고 하고 있다. 이 검사 방법에서는, 레이저광은 투광성 기판의 한쪽의 단부면측과 다른 쪽의 단부면측에서 사이를 왕복하지만, 한쪽의 단부면측에서 다른 쪽의 단부면측에 진행하는 레이저광이 통과하는 투광성 기판 내의 영역과, 다른 쪽의 단부면측에서 한쪽의 단부면측에 진행하는 레이저광이 통과하는 투광성 기판 내의 영역을 완전 일치시키는 것은 곤란하다. 이로 인해, 투광성 기판 내의 1지점에는 어떤 일방향으로부터 진행해 온 레이저광밖에 조사되지 않는 상태가 된다. 이러한 검사광(레이저광)의 조사 조건으로 투광성 기판을 검사할 경우, 검사 대상의 투광성 기판에 존재하는 결함(표면 결함 또는 내부 결함)이 검사광의 조사 방향에 의해서는 전반사 조건을 일탈하지 않는 특성을 갖고 있는 경우, 그 결함의 개소에 검사광이 닿아도 전반사 조건으로부터 일탈하지 않고 검사광이 정상적으로 진행되어버려서 검사광이 누출되지 않는 경우가 발생할 우려가 있다. 이 투광성 기판의 검사의 경우, 검사광이 누출되지 않으면 결함의 존재를 인식할 수 없고, 결함이 존재하는 투광성 기판을 마스크 블랭크용 기판으로서 사용 가능하다고 판정하게 되어버리는 문제가 있었다.
또한, 최근의 전사용 마스크에 형성되는 패턴의 미세화나, 편광 조명 등의 초해상 기술의 도입에 의해 마스크 블랭크용 기판에 존재하는 결함의 조건이 엄격해져 있다. 예를 들어, 마스크 블랭크용 기판의 표면에 마스크 검사기 레벨로 50nm 상당보다도 큰 결함이 존재하지 않는 것이 요구되기 시작하고 있다. 상술한 검사 방법에서는, 검사광을 투광성 기판의 주표면간에서 전반사를 반복시키면서 진행시키는 방식인 점에서 이러한 미세한 크기의 결함을 확실하게 검출하는 것은 어려워서 문제가 되고 있었다.
따라서, 본 발명은 상기의 과제를 해결할 수 있는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법, 마스크 블랭크의 제조 방법, 전사용 마스크의 제조 방법, 반도체 디바이스의 제조 방법 및 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원의 발명자는 검사 대상의 투광성 기판에 있어서의 주표면의 검사 위치(검사 지점)에 대하여 그 주표면과 대향하는 측의 주표면측으로부터 검사 위치를 향하는 방향이며, 전반사 조건을 만족하는 복수의 방향(2방향 이상)으로부터 검사광(레이저광)을 조사하는 검사 방법을 채용함으로써, 검사광이 닿는 방향에 의해 결함을 인식할 수 없는 문제를 해결하는 것을 검토하였다. 그러나, 이 검사 방법을 그대로 행하고자 하면, 복수의 검사광원이 필요해져버린다. 이 문제를 해결하는 방법을 예의 연구한 결과, 이하의 구성의 검사 방법을 발명하였다.
(a)검사 대상의 투광성 기판에 있어서의 검사 위치로 하는 주표면과 대향하는 주표면에 대하여 특정한 기능을 갖는 광학 부재를 액침 콘택트하는 것.
(b)그 광학 부재는 1개의 검사광을 도입면으로부터 도입하고, 액침 콘택트하고 있는 면을 개재하여 투광성 기판의 주표면에 있는 검사 위치에 대하여 그 검사 위치에서 검사광이 전반사하는 조건을 만족하는 방향인 제1 방향에서 검사광을 조사하는 구조로 되어 있는 것.
(c)그 광학 부재는 검사 위치에서 전반사된 검사광을 액침 콘택트하고 있는 면으로부터 다시 도입하고, 광학 부재 내부에서 반사를 2회 이상 시키고, 그 검사광의 방향을, 제1 방향과는 상이한 방향이며, 주표면이 동일한 검사 위치를 향하는 방향이며, 그 검사 위치에서 검사광이 전반사하는 조건을 만족하는 방향인 제2 방향으로 변경하는 구조로 되어 있는 것.
(d)그 광학 부재는 주표면의 검사 위치에서 다시 전반사된 검사광을 액침 콘택트하고 있는 면으로부터 도입하고, 출사 예정 위치로부터 검사광을 출사하는 구조로 되어 있는 것.
(e)광학 부재가 상기와 같은 구성으로 되어 있는 것에 의해 검사 대상의 투광성 기판에 있어서의 주표면의 검사 위치에 전반사 조건을 일탈시키는 결함이 존재하지 않는 경우, 도입면으로부터 광학 부재에 도입된 검사광은 반드시 광학 부재의 출사 예정 위치로부터 출사된다. 출사 예정 위치 이외로부터 검사광이 누출된 경우에는 검사 대상의 투광성 기판의 어딘가에 결함이 존재하게 된다(주표면의 검사 위치 이외에 결함이 존재해도 광학 부재의 출사 예정 위치 이외로부터 검사광이 누출됨). 이에 의해 투광성 기판의 결함 유무를 검사할 수 있다.
이상과 같은 구성의 검사 방법을 적용함으로써 검사 대상의 투광성 기판에 존재하는 결함이 특정 방향에서 조사하는 검사광에 대해서는 전반사 조건을 일탈하지 않는 특성을 갖고 있는 경우에도 확실하게 결함을 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 검사광을 투광성 기판에 조사하면서 광학 부재를 액침 콘택트한 상태 그대로 평행 이동시키는 것이 가능하고, 투광성 기판의 주표면의 검사 위치를 이동시키면서 결함 유무를 검사시킬 수 있으므로, 마스크 검사기 레벨로 50nm 상당 이하의 결함을 검출하는 것이 가능해진다.
이상의 지식에 기초하여 본원의 발명자가 상도한 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성1) 대향하는 1쌍의 주표면을 갖는 투광성 기판을 사용하여 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 방법이며, 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속된 광학 부재를 거쳐서 다른 쪽의 주표면의 소정 위치를 향하는 방향이며, 또한 소정 위치에서 전반사되는 방향에서 검사광을 조사하고, 광학 부재의 출사 예정 위치 이외로부터 누출되는 검사광의 유무를 검사하는 검사 공정을 갖고, 검사 공정은 검사광을 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제1 방향에서 조사하고, 소정 위치에서 전반사된 검사광을 광학 부재에 도입하고, 도입한 검사광의 방향이 제1 방향과는 상이한 방향이며, 또한 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제2 방향이 되도록 광학 부재 내에서 반사함으로써 검사광을 제2 방향에서 또한 소정 위치에 조사한다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 검사 공정에서 상기 (a) 내지 (e)에 나타낸 특징을 갖는 방법에 의해, 투광성 기판의 결함 유무에 대해서 높은 정밀도로 적절하게 검사할 수 있다. 또한, 이에 의해 정밀도가 높은 마스크 블랭크용 기판을 적절하게 제조할 수 있다.
(구성2) 광학 부재는 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속되는 면이며, 또한 소정 위치를 향하여 검사광을 조사하는 검사광 조사면과, 광학 부재의 내부에 있어서 미리 설정된 방향으로 검사광을 반사하는 검사광 반사부를 구비하고, 광학 부재의 외부로부터 도입된 검사광을 검사광 조사면에서 소정 위치를 향하여 제1 방향에서 조사하고, 소정 위치에서 전반사된 검사광을 검사광 조사면에서 광학 부재의 내부에 도입하고, 검사광 반사부에서 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 제2 방향으로 반사하고, 제2 방향으로 반사된 검사광을 검사광 조사면에서 소정 위치를 향하여 조사하는 것이다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판에 소정 위치를 향하여 제1 방향 및 제2 방향의 검사광을 적절하게 조사할 수 있다.
(구성3) 검사광 반사부는 도입된 검사광을 반사하는 제1 반사면과, 제1 반사면에서 반사된 검사광을 반사하여 검사광을 제2 방향으로 바꾸는 제2 반사면을 갖는다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판에 소정 위치를 향하여 제1 방향 및 제2 방향의 검사광을 적절하게 조사할 수 있다.
(구성4) 검사광은 레이저광이다. 이와 같이 구성하면, 검사광의 조사 방향의 제어를 높은 정밀도로 적절하게 행할 수 있다.
(구성5) 광학 부재는 외부에 있어서 검사광 조사면과 평행한 방향에 진행하는 검사광을 광학 부재의 내부에 도입하는 검사광 도입면과, 검사광 도입면으로부터 도입된 검사광을 소정 위치를 향하여 제1 방향으로 반사하는 도입광 반사부를 구비하는 것이다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 광학 부재의 검사광의 입사 각도의 조정이 보다 용이해진다. 또한, 이에 의해 기판 검사 시에 있어서 검사광의 방향을 보다 높은 정밀도로 설정할 수 있다.
(구성6) 검사광 도입면은 검사광 조사면과 교차하는 평면이며, 도입광 반사부는 검사광 조사면과 대향하고, 또한 검사광 조사면에 대하여 경사지는 위치에 설치된 평면이다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 검사 위치에 대하여 제1 방향의 검사광을 높은 정밀도로 적절하게 조사할 수 있다.
(구성7) 광학 부재는 검사광 반사부 외에 적어도 제2 검사광 반사부를 구비하고, 제2 방향에서 소정 위치에 조사한 검사광에 대해서 소정 위치에서 전반사된 검사광을 광학 부재에 도입하고, 도입된 검사광의 방향이 제1 방향 및 제2 방법 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제3 방향이 되도록 제2 검사광 반사부에서 반사함으로써 검사광을 제3 방향에서 또한 소정 위치에 조사하는 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 1개의 광원부로부터 발생되는 검사광을 투광성 기판의 검사 위치에 대하여 3개의 방향으로부터 조사할 수 있고, 보다 높은 정밀도로 투광성 기판의 결함을 검사할 수 있다.
(구성8) 광학 부재는 또한 제3 검사광 반사부를 구비하고, 제3 방향에서 소정 위치에 조사한 검사광에 대해서 소정 위치에서 전반사된 검사광을 광학 부재에 도입하고, 도입된 검사광의 방향이 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방법 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제4 방향이 되도록 제3 검사광 반사부에서 반사함으로써 검사광을 상기 제4 방향에서 또한 소정 위치에 조사하는 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 1개의 광원부로부터 발생되는 검사광을 투광성 기판의 검사 위치에 대하여 4개의 방향으로부터 조사할 수 있고, 더욱 높은 정밀도로 투광성 기판의 결함을 검사할 수 있다.
(구성9) 검사 공정에서 누출하는 광이 없는 투광성 기판을 마스크 블랭크용 기판으로서 선정하는 선정 공정을 갖는다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 검사 공정에서 결함이 검출되지 않은 투광성 기판을 적절하게 선정할 수 있다.
(구성10) 투광성 기판에 있어서의 다른 쪽의 주표면은 경면으로 연마되어 있다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판에 소정 위치에 있어서 검사광을 보다 적절하게 전반사시킬 수 있다.
(구성11) 구성 1 내지 10 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법으로 제조된 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 패턴 형성용 박막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 높은 정밀도로 제조된 마스크 블랭크용 기판을 사용하여 마스크 블랭크를 제조함으로써 정밀도가 높은 마스크 블랭크를 적절하게 제조할 수 있다.
(구성12) 구성11에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법으로 제조된 마스크 블랭크의 패턴 형성용 박막에 전사 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 높은 정밀도로 제조된 마스크 블랭크를 사용하여 전사용 마스크를 제조함으로써 정밀도가 높은 전사용 마스크를 적절하게 제조할 수 있다.
(구성13) 구성12에 기재된 전사용 마스크를 사용하여 반도체 웨이퍼 상에 회로 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 높은 정밀도로 제조된 전사용 마스크를 사용하여 반도체 디바이스를 제조함으로써 반도체 웨이퍼 상에 높은 정밀도로 회로 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본원의 발명자가 상도한 검사 장치에 관한 발명은 이하의 구성을 갖는다.
(구성14) 대향하는 1쌍의 주표면을 갖는 투광성 기판에 대하여 검사를 행하는 검사 장치이며, 광원부와 기판 홀더와 광학 부재를 구비하는 것이며, 광원부는 검사광을 상기 광학 부재를 향하여 조사하는 것이며, 기판 홀더는 상기 투광성 기판을 보유 지지하는 것이며, 광학 부재는 검사광 도입면과 검사광 조사면과 검사광 반사부를 구비하는 것이며, 기판 홀더에 보유 지지된 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 광학 부재의 검사광 조사면을 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속시켜, 검사광 도입면으로부터 광학 부재 내에 도입된 검사광을 투광성 기판의 다른 쪽의 주표면에 있어서의 소정 위치에 대하여 검사광 조사면으로부터 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제1 방향에서 조사하고, 소정 위치에서 전반사된 검사광을 검사광 조사면으로부터 이전 광학 부재에 도입하고, 검사광 반사부에서, 도입된 검사광의 방향이 제1 방향과는 상이한 방향이며, 또한 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제2 방향이 되도록 광학 부재 내에서 반사하고, 검사광을 제2 방향에서 또한 소정 위치에 조사하고, 광학 부재에 있어서의 검사광의 출사 예정 위치 이외로부터 누출되는 검사광의 유무를 검사하는 것이다. 이와 같이 구성하면, 상기 (a) 내지 (e)에 나타낸 특징을 갖는 검사 장치로 할 수 있고, 투광성 기판의 결함 유무에 대해서 높은 정밀도로 적절하게 검사할 수 있다.
(구성15) 검사광 반사부는 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 반사하는 제1 반사면과, 제1 반사면에서 반사된 검사광을 반사하여 검사광을 제2 방향으로 바꾸는 제2 반사면을 갖는다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판에 소정 위치를 향하여 제1 방향 및 제2 방향의 검사광을 적절하게 조사할 수 있다.
(구성16) 상기 검사광은 레이저광이다. 이와 같이 구성하면, 검사광의 조사 방향의 제어를 높은 정밀도로 적절하게 행할 수 있다.
(구성17) 광학 부재는 검사광 도입면으로부터 도입된 검사광을 소정 위치를 향하여 제1 방향으로 반사하는 도입광 반사부를 구비한다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 광학 부재의 검사광의 입사 각도의 조정이 보다 용이해진다. 또한, 이에 의해 기판 검사 시에 있어서 검사광의 방향을 보다 높은 정밀도로 설정할 수 있다.
(구성18) 검사광 도입면은 검사광 조사면과 교차하는 평면이며, 도입광 반사부는 검사광 조사면과 대향하고, 또한 검사광 조사면에 대하여 경사지는 위치에 설치된 평면이다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 검사 위치에 대하여 제1 방향의 검사광을 높은 정밀도로 적절하게 조사할 수 있다.
(구성19) 광학 부재는 검사광 반사부 외에 적어도 제2 검사광 반사부를 구비하고, 제2 방향에서 소정 위치에 조사한 검사광에 대해서 소정 위치에서 전반사된 검사광을 광학 부재에 도입하고, 도입된 검사광의 방향이 제1 방향 및 제2 방법 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제3 방향이 되도록 제2 검사광 반사부에서 반사함으로써 검사광을 상기 제3 방향에서 또한 소정 위치에 조사하는 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 1개의 광원부로부터 발생되는 검사광을 투광성 기판의 검사 위치에 대하여 3개의 방향으로부터 조사할 수 있고, 보다 높은 정밀도로 투광성 기판의 결함을 검사할 수 있다.
(구성20) 광학 부재는 또한 제3 검사광 반사부를 구비하고, 제3 방향에서 소정 위치에 조사한 검사광에 대해서 소정 위치에서 전반사된 검사광을 광학 부재에 도입하고, 도입된 검사광의 방향이 제1 방향, 제2 방향 및 상기 제3 방법 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제4 방향이 되도록 제3 검사광 반사부에서 반사함으로써 검사광을 상기 제4 방향에서 또한 소정 위치에 조사하는 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 1개의 광원부로부터 발생되는 검사광을 투광성 기판의 검사 위치에 대하여 4개의 방향으로부터 조사할 수 있고, 더욱 높은 정밀도로 투광성 기판의 결함을 검사할 수 있다.
본 발명에 따르면, 예를 들어 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법에 있어서 투광성 기판의 결함 유무에 대해서 높은 정밀도로 적절하게 검사할 수 있다. 또한, 이에 의해 정밀도가 높은 마스크 블랭크용 기판을 적절하게 제조할 수 있다. 또한, 투광성 기판의 결함 유무에 대해서 높은 정밀도로 적절하게 검사할 수 있는 검사 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법에 있어서 행해지는 검출 공정에 대하여 설명을 하는 도면이다. 도 1의 (a)는 광학 부재(102)를 사용하여 투광성 기판의 검사를 행하는 검사 장치(100)의 구성의 일례를 도시한다. 도 1의 (b)는 광학 부재(102)의 상세한 구성의 일례를 도시한다. 도 1의 (c)는 자기 진단 시에 있어서의 검사광의 경로와 함께 광학 부재(102)의 측단면도를 도시한다.
도 2는 기판 검사 시에 있어서의 검사광의 조사의 모습을 도시하는 도면이다. 도 2의 (a)는 일반적인 프리즘(152)을 사용하여 검사광을 투광성 기판(10) 내에 도입하는 경우의 모습의 예를 도시한다. 도 2의 (b)는 투광성 기판(10)의 단부면 또는 모따기면으로부터 투광성 기판(10) 내에 검사광을 도입하는 경우의 예를 도시한다.
도 3은 투광성 기판(10)을 사용하여 제조되는 마스크 블랭크(20) 및 전사용 마스크(30)의 일례를 도시하는 도면이다. 도 3의 (a)는 마스크 블랭크(20)의 구성의 일례를 도시한다. 도 3의 (b)는 전사용 마스크(30)의 구성의 일례를 도시한다.
도 4는 광학 부재(102)의 광학 설계의 개요에 대하여 설명하는 도면이다. 도 4의 (a)는 제1 방향의 검사광을 조사하는 방법의 일례를 도시한다. 도 4의 (b)는 제2 방향의 검사광을 조사하는 방법의 일례를 도시한다.
도 5는 자기 진단이 가능한 광학 부재(102)의 구성의 다른 예를 도시하는 도면이다. 도 5의 (a)는 면(202)과 면(204)이 비평행한 경우의 광학 부재(102)의 구성의 예를 도시하는 도면이다. 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시한 광학 부재(102)의 사시도이다. 도 5의 (c)는 면(202)에 광 집중점(304)이 설정되는 경우의 광학 부재(102)의 구성의 예를 도시하는 도면이다. 도 5의 (d)는 도 5의 (c)에 도시한 광학 부재(102)의 사시도이다.
도 6은 기판 검사 시에 제1 내지 제4의 4방향의 검사광을 검사 위치에 조사할 경우의 광학 부재(102)의 구성의 예를 도시하는 도면이다. 도 6의 (a)는 기판 검사 시에 4방향의 검사광을 조사하는 광학 부재(102)의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 6의 (b), (c), (d)는 검사 위치(302)에 검사광을 조사하고 있는 상태를 도시하는 광학 부재(102)의 사시도, 하면도 및 측면도이다.
도 7은 기판 검사 시에 제1 내지 제4의 4방향의 검사광을 검사 위치에 조사할 경우의 광학 부재(102)의 구성의 예를 도시하는 도면이다. 도 7의 (a), (b), (c)는 자기 진단 시의 검사광의 모습을 도시하는 광학 부재(102)의 사시도, 하면도 및 측면도이다.
도 8은 기판 검사 시에 6방향의 검사광을 조사할 경우(6방향 입체 반환)의 예를 도시하는 도면이다. 도 8의 (a)는 검사광을 조사하는 방향의 수와, 결함 검출의 각도 의존의 관계의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8의 (b)는 6방향 입체 반환을 행하는 광학 부재(102)의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 9는 기판 검사 시에 8방향의 검사광을 조사하는 광학 부재(102)의 구성(8방향 입체 반환)의 일례를 도시하는 도면이다. 도 9의 (a)는 8방향 입체 반환을 행하는 광학 부재(102)의 구성의 제1 예를 도시하는 도면이다. 도 9의 (b)는 8방향 입체 반환을 행하는 광학 부재(102)의 구성의 제2 예를 도시하는 도면이다.
도 10은 기판 검사 시에 12방향의 검사광을 조사하는 광학 부재(102)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10의 (a), (b)는 기판 검사 시에 검사 위치(302)에 검사광을 조사하는 모습의 일례를 도시하는 측면도 및 사시도이다. 도 10의 (c)는 자기 진단 시의 광학 부재(102)의 모습의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 10의 (d)는 광학 부재(102)의 전체의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 11은 도 8의 (b)의 광학 부재(102)를 분할 작성할 경우의 일례를 도시하는 사시도이다.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법에 있어서 행해지는 검출 공정에 대하여 설명하는 도면이다. 본 예에 있어서, 검사 공정은 검사 장치(100)를 사용하여 투광성 기판(10)의 검사를 행하는 공정(검출 공정)이다. 또한, 검사 장치(100)는 광학 부재(102)를 사용하여 투광성 기판(10)의 검사를 행한다.
여기서, 우선, 본 예에 있어서의 마스크 블랭크용 기판의 제조 공정에 대하여 설명한다. 본 예에 있어서, 마스크 블랭크용 기판의 제조 공정은 대향하는 1쌍의 주표면을 갖는 투광성 기판을 사용하여 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 방법이며, 기판 준비 공정, 검사 공정 및 선정 공정을 적어도 구비한다.
기판 준비 공정은 소정 형상으로 가공된 투광성 기판(10)을 준비하는 공정이다. 본 예에 있어서, 기판 준비 공정은 파장이 200nm 이하인 레이저광(예를 들어, 노광 파장 193nm의 ArF 엑시머 레이저 등)을 노광광으로서 사용하는 경우의 마스크 블랭크용 기판이 되는 투광성 기판(10)을 준비한다. 기판 준비 공정은 공지된 방법과 동일 또는 마찬가지의 방법에 의해 투광성 기판(10)을 준비하는 공정이면 된다. 투광성 기판(10)으로서는, 예를 들어 투광성의 합성 석영 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 투광성 기판(10)으로서, 반사형 마스크 블랭크의 기판으로서 사용되는 저열 팽창 유리를 사용할 수도 있다. 이 저열 팽창 유리로서는, 예를 들어 SiO2-TiO2 유리 등을 들 수 있다.
기판 준비 공정에 있어서는, 예를 들어 우선, 투광성의 합성 석영 유리 잉곳으로부터 소정 형상 및 치수의 합성 석영 유리 기판을 잘라낸다. 잘라내지는 합성 석영 유리 기판의 형상은 사각 형상의 상하의 주표면과, 양쪽 주표면과 직교하여 양쪽 주표면의 각 변을 연결시키는 4개의 측면을 갖는 형상이다.
그리고, 합성 석영 유리 기판의 양쪽 주표면과, 직교하는 각 측면의 사이에 모따기 가공을 실시하여 모따기면을 형성한다. 또한, 이하에 있어서는, 모따기 가공 후의 합성 석영 유리 기판에 있어서 측면 중 모따기 가공한 부분을 제외한 부분을 단부면이라고 칭한다.
그리고, 또한, 예를 들어 합성 석영 유리 기판의 양쪽 주표면, 각 단부면 및 각 모따기면을 모두 경면으로 연마한다. 경면 연마에 의해, 예를 들어 합성 석영 유리 기판의 양쪽 주표면의 표면 조도(Ra)(산술 평균 조도)를 약 0.5nm 이하로 하고, 각 단부면 및 각 모따기면의 표면 조도(Ra)(산술 평균 조도)를 약 2nm 이하로 한다. 또한, 주표면의 표면 조도는 제곱 평균 평방근 조도(Rq)로 0.2nm 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 기판 준비 공정에 있어서, 또한, 주표면이나 단부면에 대하여 정밀 연마나 초정밀 연마를 행해도 된다. 또한, 이 경면 연마가 행해진 후에 있어서의 합성 석영 유리 기판의 치수는, 예를 들어 약 152.1mm×약 152.1mm×약 6.35mm이다.
검사 공정은 기판 준비 공정에 있어서 준비된 투광성 기판(10)에 대한 검사를 행하는 공정이다. 본 예에 있어서, 검사 공정은 투광성 기판(10)의 검사 위치에 검사광을 조사함으로써 투광성 기판(10) 내에 있어서의 광학적으로 불균일한 영역의 유무를 검사한다. 광학적으로 불균일한 영역이란, 예를 들어 주표면에 존재하는 오목 결함이나, 내부에 존재하는 광학적으로 불균일한 부분(기포, 이물, 내부 맥리 등)이다. 또한, 선정 공정은 검출 공정에 있어서 광학적으로 불균일한 영역이 검출되지 않은 투광성 기판(10)을 마스크 블랭크용 기판으로서 선정한다.
계속해서, 검사 공정에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 도 1의 (a)는 광학 부재(102)를 사용하여 투광성 기판의 검사를 행하는 검사 장치(100)의 구성의 일례를 도시한다. 본 예에 있어서, 검사 장치(100)는 투광성 기판(10)에 있어서의 소정의 검사 위치(302)에 검사광을 조사함으로써 검사 위치(302)에 있어서의 결함의 유무를 검사하는 검사 장치이며, 광학 부재(102), 기판 홀더(104), 광원부(106), 주사 구동부(108), 확대 광학계(110), 촬상부(112) 및 검사 판정부(114)를 구비한다.
광학 부재(102)는 투광성 기판(10)에 조사하는 검사광의 방향을 설정하는 투광성의 부재이다. 본 예에 있어서, 광학 부재(102)는 특수 형상의 프리즘이며, 광원부(106)로부터 입사되는 광의 방향(광로)을 그 내부에서 변경함으로써 화살표(404) 및 화살표(408)로 나타내는 바와 같이 복수의 방향의 검사광을 검사 위치(302)에 조사한다. 또한, 광학 부재(102)의 광학 특성에 대해서는 후에 더욱 상세하게 설명한다.
기판 홀더(104)는 검사 대상의 투광성 기판(10)을 보유 지지하는 보유 지지 부재이다. 본 예에 있어서, 검사 공정 시, 기판 홀더(104)에 보유 지지된 투광성 기판(10)은 그 한쪽의 주표면과 광학 부재(102)의 하나의 면의 사이에 액체(50)를 개재한 액침의 상태가 된다. 이에 의해, 투광성 기판(10)의 한쪽의 주표면과 광학 부재(102)는 액체(50)를 개재시켜서 광학적으로 접속된 상태가 된다. 이 액체(50)로서는, 예를 들어 물(순수)을 적절하게 사용할 수 있다. 또한, 기판 홀더(104)는 이 액침의 상태를 유지한 채로 검사 위치(302)의 주사가 가능하도록 투광성 기판(10)을 보유 지지한다. 검사 대상의 투광성 기판(10)의 두께는 완전히 동일하게 하는 것이 어려워서 기판끼리의 사이에서 미소한 차이가 있다. 이 미소한 차이는 액체(50)의 두께로 미세 조정할 수 있다.
광원부(106)는 검사 위치(302)에 조사하는 광의 광원이다. 본 예에 있어서, 광원부(106)는 레이저광원이며, 발생한 레이저광을 광학 부재(102)를 향하여 조사한다. 광원부(106)로서는, 예를 들어 검사 장치(100)에 의해 검출하려고 하는 결함의 크기에 따른 파장의 레이저광을 발생하는 광원을 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 마스크 블랭크용 기판으로부터 제조되는 전사 마스크에 있어서, 193nm의 ArF 엑시머 레이저 등의 파장이 200nm 이하인 레이저광을 노광 파장으로서 사용할 경우, 파장 488nm(청색)의 레이저 등을 적절하게 사용할 수 있다. 본 예에 의하면, 이러한 파장을 사용함으로써, 예를 들어 30nm 이하 정도의 크기의 결함을 적절하게 검출할 수 있다. 또한, 예를 들어 파장 515nm(녹색)의 레이저나, 파장 405nm의 레이저 등의 가시광 영역의 파장의 레이저를 사용하는 것도 생각할 수 있다. 또한, 광원부(106)는 이들 중의 복수의 레이저광을 출력하는 멀티라인형의 레이저광원이어도 된다. 이와 같이 구성하면, 높은 출력의 레이저광을 적절하게 출력할 수 있다. 레이저광의 빔 직경은, 예를 들어 0.6mm 정도(예를 들어, 0.5 내지0.9mm), 빔의 확대각은 1mrad 정도(예를 들어, 0.5 내지 1.5mrad)로 하는 것이 바람직하다. 광원부(106)는, 예를 들어 파장 266nm 등의 심자외선(DUV)의 레이저광을 발생해도 된다. 또한, 광원부(106)가 발생하는 레이저광의 파장은 마스크 블랭크용 기판으로부터 제조되는 전사 마스크에 있어서 사용되는 노광 파장과 동일해도 된다.
주사 구동부(108)는 투광성 기판(10)의 주표면과 평행한 방향에 있어서 투광성 기판(10)에 대하여 상대적으로 광학 부재(102)를 이동시키는 구동부이며, 이 이동에 의해 투광성 기판(10)의 주표면 내에서 검사 위치(302)를 주사한다. 본 예에 있어서, 주사 구동부(108)는 위치를 고정한 광학 부재(102)에 대하여 투광성 기판(10)의 측을 이동시킴으로써 투광성 기판(10)에 대하여 상대적으로 광학 부재(102)를 이동시킨다. 주사 구동부(108)는 위치를 고정한 투광성 기판(10)에 대하여 광학 부재(102)의 측을 이동시켜도 된다.
확대 광학계(110)는 투광성 기판(10)에 있어서의 검사 위치(302) 근방의 상을 확대하는 광학계이다. 본 예에 있어서, 확대 광학계(110)는 현미경이며, 대물 렌즈의 초점을 검사 위치(302)에 맞춰서 보유 지지된다. 또한, 확대 광학계(110)의 접안 렌즈측에는 촬상부(112)가 설치되어 있다. 촬상부(112)는, 예를 들어 CCD 소자 등의 촬상 소자이며, 확대 광학계(110)에 의해 확대된 검사 위치(302) 근방의 상을 촬상한다. 또한, 촬상부(112)는 TDI 카메라이면 보다 바람직하다. 또한, 촬상부(112)는 촬상한 화상을 검사 판정부(114)에 보낸다.
검사 판정부(114)는, 예를 들어 화상 처리를 행하는 컴퓨터이며, 투광성 기판(10)의 검사 위치(302)에 있어서의 검사 결과를 판정한다. 본 예에 있어서, 검사 판정부(114)는 촬상부(112)에 의해 촬상된 화상에 기초하여 검사광이 조사된 검사 위치(302)에 있어서의 광의 누출 유무를 판단한다. 그리고, 광의 누출이 검출된 경우, 검사 대상의 투광성 기판에 결함이 존재한다고 판정한다. 또한, 광의 누출의 검출과 검사 위치(302)에 있어서의 결함의 관계에 대해서는 후에 광학 부재(102)의 광학 특성과 함께 설명한다.
도 1의 (b)는 광학 부재(102)의 상세한 구성의 일례를 도시하는 도면이며, 검출 공정에서의 기판 검사 시에 검사 위치(302)에 검사광을 조사하고 있는 상태에서의 검사광의 경로와 함께 광학 부재(102)의 측단면도를 도시한다. 이 측단면도는 투광성 기판(10)의 주표면과 수직, 또한, 검사광의 광로와 평행한 평면에 의한 광학 부재(102)의 단면이다.
본 예에 있어서, 광학 부재(102)는 모놀리식한 프리즘이며, 예를 들어 유리로 형성되어 있다. 또한, 광학 부재(102)의 표면은 단면도에 있어서 도시한 면(202 내지 212)과, 단면도의 전방측 및 안측의 면으로 구성 되어있다. 이들의 면은 모두 평면이다.
면(202)은 투광성 기판(10)을 향하여 검사광을 조사하는 검사광 조사면의 일례의 면이다. 본 예에 있어서, 면(202)은 투광성 기판(10)과 대향하는 면이며, 기판 검사 시에 있어서, 투광성 기판(10)의 한쪽의 주표면과 액체(50)를 개재시켜서 광학적으로 접속된다. 이에 의해, 면(202)은 투광성 기판(10)과 액침 콘택트하는 액침 콘택트면으로서 기능한다. 또한, 기판 검사 시에 있어서, 면(202)은 광학 부재(102)의 내부로부터 투광성 기판(10)을 향하여 검사광을 출사하는 출사면이 되어 있고, 투광성 기판(10)의 다른 쪽의 주표면에 있어서의 소정의 검사 위치(302)를 향하여 검사광을 조사한다.
면(204)은 검사광 조사면과 평행한 면인 대향면의 일례이다. 본 예에 있어서, 면(204)은 면(208)과 함께, 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)를 구성한다. 또한, 본 예에 있어서, 면(204)은 도입된 검사광을 반사하는 제1 반사면의 일례이기도 하다. 면(206)은 광원부(106)가 발생하는 검사광을 광학 부재(102)의 내부에 도입하는 검사광 도입면의 일례이다. 본 예에 있어서, 면(206)은 면(202)과 교차하는 평면이며, 광학 부재(102)의 외부에 있어서 광원부(106)가 조사하는 검사광을 광학 부재(102)의 내부에 도입한다. 면(208)은 광학 부재(102)의 내부에서 검사광을 반사(또는 전반사)하는 반사 평면(또는 전반사 평면)의 일례이다. 본 예에 있어서, 면(208)은 면(206)과 대향하고, 또한 면(202) 및 면(204)과 교차하는 위치에 설치된 면이다. 또한, 본 예에 있어서, 면(208)은 제1 반사면에서 반사된 검사광을 반사하여 검사광을 제2 방향으로 바꾸는 제2 반사면의 일례이기도 하다. 면(210)은 면(206)으로부터 도입된 검사광을 반사(또는 전반사)하는 도입광 반사부의 일례이다. 본 예에 있어서, 면(210)은 면(202)과 대향하고, 또한 면(202)에 대하여 경사지는 위치에 설치된 평면이며, 기판 검사 시에 있어서, 면(206)으로부터 입사된 검사광을 면(202)을 향하여 반사(또는 전반사)한다. 또한, 면(212)은 면(210)과 면(204)을 연결시키는 평면이다.
이러한 광학 부재(102)를 사용함으로써 기판 검사 시에 있어서의 검사광의 경로는 이하와 같이 된다. 우선, 화살표(402)에 도시한 바와 같이, 광원부(106)는 투광성 기판(10)의 외부에 있어서 면(202)과 평행한 방향으로 진행하는 검사광을 발생한다. 그리고, 면(206)은 그 검사광을 광학 부재(102)의 내부에 도입한다. 또한, 면(210)은 면(206)으로부터 도입된 검사광을 검사 위치(302)를 향하여 화살표(404)에 나타내는 제1 방향으로 반사(또는 전반사)한다. 이 제1 방향은 투광성 기판(10)의 다른 쪽의 주표면에 있어서의 소정 위치인 검사 위치(302)에서 검사광이 전반사되는 방향이다.
또한, 본 예의 기판 검사 시에 있어서, 면(202)은 상기한 바와 같이 액체를 개재시켜서 투광성 기판(10)의 한쪽의 주표면과 광학적으로 접속하고 있다. 그로 인해, 면(210)에 의해 반사(또는 전반사)된 검사광은 면(202)에 있어서 전반사되지 않고 투광성 기판(10)의 검사 위치(302)까지 도달한다.
또한, 검사 위치(302)에 있어서, 제1 방향의 검사광은 화살표(406)에 도시한 바와 같이 전반사된다. 그리고, 전반사된 검사광은 면(202)으로부터 광학 부재(102)의 내부에 도입되어 면(204)에 도달한다.
면(204)은 검사 위치(302)에서 전반사한 후에 면(202)으로부터 도입된 검사광을 면(208)을 향하여 반사(또는 전반사)한다. 또한, 면(208)은 면(204)에 의해 반사(또는 전반사)된 검사광을 검사 위치(302)를 향하여 화살표(408)에 나타내는 제2 방향으로 반사(또는 전반사)한다. 이 제2 방향은 검사 위치(302)에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 방향과는 상이한 방향이다. 이에 의해, 면(204) 및 면(208)에 의해 구성되는 검사광 반사부(122)는 광학 부재(102)의 내부에 있어서 미리 설정된 방향으로 검사광을 반사(또는 전반사)한다.
또한, 면(208)에 의해 반사(또는 전반사)된 제2 방향의 검사광은 면(202)에 있어서 전반사되지 않고 투광성 기판(10)의 검사 위치(302)에 도달한다. 그리고, 검사 위치(302)에 있어서, 제2 방향의 검사광은 화살표(410)에 나타낸 바와 같이 전반사된다. 또한, 전반사된 검사광은 면(202)으로부터 광학 부재(102)의 내부에 도입되고, 그 후, 면(206)에 있어서의 출사 예정 위치로부터 광학 부재(102)의 외부에 출사한다. 이 출사 예정 위치는 검사 위치(302)에 결함이 없는 경우에 검사광이 출사하는 위치이며, 광학 부재(102)의 광학 설계에 의해 미리 설정된다.
이상과 같이 하여, 기판 검사 시에 있어서, 광학 부재(102)는 광학 부재(102)의 외부로부터 도입된 검사광을 면(202)으로부터 검사 위치(302)를 향하여 제1 방향에서 조사하고, 검사 위치(302)에서 전반사된 검사광을 면(202)으로부터 광학 부재(102)의 내부에 도입한다. 그리고, 면(202)으로부터 도입된 검사광을 검사광 반사부(122)에서 제2 방향으로 반사(또는 전반사)하고, 제2 방향으로 반사(또는 전반사)된 검사광을 면(202)으로부터 검사 위치(302)를 향하여 조사한다. 그로 인해, 본 예에 의하면, 기판 검사 시에 있어서, 복수의 광원을 준비하지 않고 투광성 기판(10)의 검사 위치(302)에 대하여 복수의 방향의 검사광을 높은 정밀도로 적절하게 조사할 수 있다.
여기서, 본 예의 기판 검사 시에 행하는 투광성 기판(10)의 검사에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 예에 있어서는, 상기 설명과 같이, 투광성 기판(10)에 있어서의 광학 부재(102)로부터 먼 쪽의 주표면 상에 검사 위치(302)를 설정하고, 검사 위치(302)에 대하여 광학 부재(102)를 개재하여 제1 방향 및 제2 방향의 검사광을 조사한다. 그리고, 검사 위치(302) 및 투광성 기판(10) 내에서의 검사광의 경로 중 어느 쪽에도 광학적으로 불균일한 영역이 없으면, 검사광은 검사 위치(302)에서 전반사하고, 광학 설계에 의해 미리 설정된 경로로 광학 부재(102)의 방향에 진행한다.
한편, 예를 들어 연마 시의 이물 혼입 등에 의해 투광성 기판(10)에 있어서의 검사 위치(302)에 흠집 등이 있는 경우, 그 검사 위치(302)에 있어서는 광학 설계대로의 전반사가 되지 않게 된다. 또한, 검사광의 경로에 있어서, 유리의 맥리 등에 특징적인 투과율은 동일하고 굴절률만이 다른 결함이 존재할 경우, 검사광은 굴절률이 다른 곳에서 본래의 궤도(광로)를 벗어나게 된다. 그로 인해, 이 경우도, 검사 위치(302)에 있어서 광학 설계대로의 전반사가 되지 않게 된다. 그리고, 검사 위치(302)에 있어서 광학 설계대로의 전반사가 되지 않을 경우, 그 후, 광학 부재(102)의 출사 예정 위치 이외로부터 검사광이 누출된다. 즉, 투광성 기판(10)에 있어서, 흠집이나 맥리 등의 광학적으로 불균일 부분이 있으면, 검사광이 광학 설계상의 경로(광로)를 벗어나 다른 방향으로 누출되게 된다. 그로 인해, 이러한 광의 누출을 검출함으로써 투광성 기판(10)에 있어서의 광학적으로 불균일한 영역을 적절하게 검출할 수 있다.
또한, 본 예에 있어서는, 주사 구동부(108)에 의해 투광성 기판(10)에 있어서의 검사 위치(302)를 순차 변경함으로써 투광성 기판(10)의 주표면의 각 위치를 검사 위치(302)로 설정할 수 있다. 그로 인해, 본 예에 의하면, 투광성 기판(10)에 있어서 검사가 필요한 영역 전체에 대해서 광학적으로 불균일한 영역에 의한 결함을 적절하게 검출할 수 있다. 또한, 마스크 블랭크용 기판의 제조 공정에 있어서의 선정 공정에서는, 검출 공정에 있어서 광학적으로 불균일한 영역의 영향으로 누출되는 광이 없었던 투광성 기판(10)을 선택함으로써 마스크 블랭크용 기판을 적절하게 선정할 수 있다.
한편, 상기의 광학 부재(102)는 광학 부재 내의 복수의 반사면끼리의 위치 관계가 설계값대로가 아니면, 상기의 기능을 발휘할 수 없게 되므로, 매우 높은 가공 정밀도가 요구된다. 그로 인해, 실제로 제작한 광학 부재가 원하는 기능을 갖고 있는지 여부를 검증하는 것도 용이하지 않아 보다 간편하게 가공 정밀도를 확인할 수 있는 것이 바람직하다.
본원의 발명자는 광학 부재를 단독으로 배치한 상태(투광성 기판과 액침 콘택트하고 있지 않은 상태)에서 검사광(레이저광)을 도입함으로써 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내의 가공 정밀도가 되어 있는지 여부를 검증할 수 있는(자기 진단 가능한) 광학 부재의 구성을 검토하였다. 그 결과, 이하의 구성의 광학 부재이면, 실현 가능한 것을 발견하였다. (a)전제로서, 투광성 기판의 검사 지점으로 하는 측의 주표면에 대향하는 주표면과 액침 콘택트시키는 광학 부재이며, 투광성 기판과 액침 콘택트한 상태의 광학 부재에 검사광(레이저광)을 도입면으로부터 도입한 경우에 광학 부재와 투광성 기판의 주표면의 검사 지점의 사이에서 전반사를 반복하는 구성을 갖고, 그에 의해 상기한 대향하는 주표면측으로부터 주표면의 검사 지점에 대하여 상이한 방향으로부터 검사광(레이저광)이 조사되는 상태가 되는 것. (b)대기중에서 광학 부재를 단독으로 배치한 경우, 광학 부재 내의 도입면으로부터 도입되고, 광학 부재 내부에서 반사(또는 전반사)를 반복하는 레이저광의 궤적이 광학 부재의 표면의 특정점(광 집중점)에서 겹치도록 광학 부재를 설계하는 것.
이와 같이 광학 부재를 설계함으로써 레이저광을 광학 부재 내에 도입했을 때, 광학 부재의 표면의 어느 한 위치에 레이저광이 겹치는 점이 발생하는 것, 그 겹치는 점이, 설계했을 때에 설정한 특정점(광 집중점)에 소정의 오차 범위 내에서 일치하는 것이라는 2가지의 조건을 만족하면, 그 광학 부재는 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 제작되어 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 광학 부재의 광학 설계를 용이하게 하는 관점에서는 이하의 구성을 갖는 것이 보다 바람직한 것을 발견하였다. (c)광학 부재는 투광성 기판과 액침 콘택트하는 액침 콘택트면과, 그 액침 콘택트면에 대향하는 대향면이 평행의 위치 관계에 있는 것. (d)액침 콘택트면에서 전반사된 레이저광이 대향면 상에서 닿는 지점을 특정점(광 집중점)으로 했을 때, 그 대향면의 특정점에서 반사(또는 전반사)된 레이저광이 액침 콘택트면에서 전반사되고, 또한 2 이상의 반사면(또는 전반사면)에서 반사(또는 전반사)되고, 액침 콘택트면에서 전반사되고, 다시 대향면에 닿는 지점이 상기한 특정점과 일치하도록 설계하는 것.
이와 같이 광학 부재를 설계한 경우, 레이저광을 광학 부재 내에 도입했을 때, 액침 콘택트면에 대향하는 표면(대향면)에 레이저광이 겹치는 점이 발생하는 것, 그 겹치는 점이, 설계했을 때에 설정한 특정점(광 집중점)에 소정의 오차 범위 내에서 일치하는 것이라는 2가지의 조건을 만족하면, 그 광학 부재는 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 제작되어 있는 것을 확인할 수 있다.
이상의 지식에 기초하여 본원의 발명자는 광학 부재가 이하의 각 구성을 갖고 있는 것이 바람직하다는 결론에 이르렀다.
(구성1A) 투광성 기판의 검사에 있어서 사용되는 광학 부재이며, 투광성 기판의 검사를 행하는 기판 검사 시에 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속되는 면이며, 기판 검사 시에 있어서 투광성 기판의 다른 쪽의 주표면에 있어서의 소정 위치를 향하여 검사광을 조사하는 검사광 조사면과, 광학 부재의 내부에 있어서 미리 설정된 방향으로 검사광을 반사(또는 전반사)하는 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)를 구비하고, 기판 검사 시에 있어서, 광학 부재의 외부로부터 도입된 검사광을 검사광 조사면으로부터 소정 위치를 향하여 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제1 방향에서 조사하고, 소정 위치에서 전반사된 검사광을 검사광 조사면으로부터 광학 부재의 내부에 도입하고, 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)에서 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 소정 위치에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 방향과는 상이한 방향인 제2 방향으로 반사(또는 전반사)하고, 제2 방향으로 반사(또는 전반사)된 검사광을 검사광 조사면으로부터 소정 위치를 향하여 조사하는 것이며, 광학 부재를 대기중에 두고, 기판 검사 시와 동일한 방향의 검사광을 광학 부재의 외부로부터 도입한 경우, 제1 방향 및 제2 방향의 각 검사광은 모두 광학 부재의 내부에 있어서 검사광 조사면에서 전반사되고, 또한, 그 전반사 후의 각 검사광이 광학 부재의 표면에 미리 설정된 광 집중점에 모인다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 검사에 있어서, 복수의 광원을 준비하지 않고, 투광성 기판에 있어서의 검사 지점(검사 위치)에 대하여 복수의 방향으로부터 검사광(예를 들어, 레이저광)을 적절하게 조사할 수 있다. 또한, 대기중에 둔 투광성 부재에 검사광(레이저광 등)을 도입하여 복수의 방향의 검사광이 광 집중점에 모이는 것을 확인함으로써 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 광학 부재가 제작되어 있는 것의 확인(이하, 자기 진단이라고 함)을 적절하게 행할 수 있다. 또한, 이에 의해 높은 정밀도로 광학 부재를 제작할 수 있다.
또한, 검사 대상이 되는 투광성 기판은, 예를 들어 마스크 블랭크용 기판의 제조에 사용되는 투광성 기판이다. 또한, 투광성 기판은, 예를 들어 TFT 어레이나 유기 EL의 투명 전극을 표면에 형성하는 유리 기판 등이어도 된다. 이 외에, 대향하는 2개의 주표면을 갖고, 2개의 주표면이 평행한 위치 관계에 있는 투광성 기판이면, 이 기판 검사를 적용할 수 있다.
(구성2A) 검사광은 레이저광이다. 이와 같이 구성하면, 검사광의 조사 방향의 제어를 높은 정밀도로 적절하게 행할 수 있다. 또한, 이에 의해 기판 검사 시 및 자기 진단 시에 있어서 검사광의 방향을 높은 정밀도로 적절하게 제어할 수 있다.
(구성3A) 검사광 조사면과 평행한 면인 대향면을 또한 구비하고, 광 집중점은 검사광 조사면 또는 대향면 중 어느 한 쪽의 면 내의 점이다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 광학 부재의 광학 설계를 보다 용이하게 행할 수 있다.
(구성4A) 광 집중점은 대향면의 면 내의 점이며, 투광성 기판의 두께를 D1, 투광성 기판의 굴절률을 n1이라고 하고, 기판 검사 시에 있어서의 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 검사광 조사면의 사이의 거리를 D2, 기판 검사 시에 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 검사광 조사면의 사이에 개재하는 액체의 굴절률을 n2라고 하고, 광학 부재에 있어서의 검사광 조사면과 대향면의 사이의 거리를 D3, 광학 부재의 굴절률을 n3, 상기 검사광 조사면의 법선 방향에 대한 상기 제1 방향의 경사각을 θ라고 한 경우, 식(1) D1×tan[sin-1{(n3/n1)×sinθ}]+D2×tan[sin-1{(n3/n2)×sinθ}]=D3×tanθ…(1)의 관계를 만족한다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 광학 부재에 있어서의 광 집중점의 설정이 보다 용이해지는, 또한, 이에 의해 광학 부재의 광학 설계를 보다 용이하게 행할 수 있다.
(구성5A) 광학 부재의 외부에 있어서 검사광 조사면과 평행한 방향으로 진행하는 검사광을 광학 부재의 내부에 도입하는 검사광 도입면과, 검사광 도입면으로부터 도입된 검사광을 소정 위치를 향하여 제1 방향으로 반사(또는 전반사)하는 도입광 반사부를 또한 구비한다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 광학 부재에의 검사광의 입사 각도의 조정이 보다 용이해진다. 또한, 이에 의해 기판 검사 시 및 자기 진단 시에 있어서 검사광의 방향을 보다 높은 정밀도로 설정할 수 있다.
(구성6A) 검사광 도입면은 검사광 조사면과 교차하는 평면이며, 도입광 반사부는 검사광 조사면과 대향하고, 또한 검사광 조사면에 대하여 경사지는 위치에 설치된 평면이며, 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)는 대향면과 검사광 도입면이 대향하고, 또한 검사광 조사면과 교차하는 위치에 설치된 반사 평면(또는 전반사 평면)으로 이루어지고, 기판 검사 시에 있어서, 도입광 반사부는 검사광 도입면으로부터 입사된 검사광을 검사광 조사면을 향하여 반사(또는 전반사)하고, 대향면은 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 반사 평면(또는 전반사 평면)을 향하여 반사(또는 전반사)하고, 반사 평면(또는 전반사 평면)은 대향면에 의해 반사(또는 전반사)된 검사광을 제2 방향으로 반사(또는 전반사)한다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 검사 위치에 대하여 제1 방향 및 제2 방향의 검사광을 높은 정밀도로 적절하게 조사할 수 있다.
(구성7A) 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부) 외에, 적어도 제2 검사광 반사부(또는 제2 검사광 전반사부)를 구비하고, 기판 검사 시에 있어서, 제2 방향에서 조사하고, 소정 위치에서 전반사된 검사광을 검사광 조사면으로부터 광학 부재의 내부에 도입하고, 제2 검사광 반사부(또는 제2 검사광 전반사부)에서 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 소정 위치에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 것과도 상이한 방향인 제3 방향으로 반사(또는 전반사)하고, 제3 방향으로 반사(또는 전반사)된 검사광을 검사광 조사면으로부터 소정 위치를 향하여 조사하는 것이며, 광학 부재를 대기중에 두고, 기판 검사 시와 동일한 방향의 검사광을 광학 부재의 외부로부터 도입된 경우, 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향의 각 검사광은 모두 검사광 조사면에서 전반사되고, 또한, 그 전반사 후의 각 검사광이 광 집중점에 모인다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 소정 위치에 보다 많은 방향으로부터 검사광을 조사함으로써 투광성 기판의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 자기 진단 시에 있어서, 각 검사광이 광 집중점에 모이는 것을 확인 함으로써 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 광학 부재가 제작되어 있는 것을 적절하게 확인할 수 있다.
(구성8A) 제3 검사광 반사부(또는 제3 검사광 전반사부)를 또한 구비하고, 기판 검사 시에 있어서, 제3 방향에서 조사하고, 소정 위치에서 전반사된 검사광을 검사광 조사면으로부터 광학 부재의 내부에 도입하고, 제3 검사광 반사부(또는 제3 검사광 전반사부)에서 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 소정 위치에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향 중 어느 것과도 상이한 방향인 제4 방향으로 반사(또는 전반사)하고, 제4 방향으로 반사(또는 전반사)된 검사광을 검사광 조사면으로부터 소정 위치를 향하여 조사하는 것이며, 광학 부재를 대기중에 두고, 기판 검사 시와 동일한 방향의 검사광을 광학 부재의 외부로부터 도입한 경우, 제1 방향, 제2 방향, 제3 방향 및 제4 방향의 각 검사광은 모두 검사광 조사면에서 전반사되고, 또한, 그 전반사 후의 각 검사광이 광 집중점에 모인다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 소정 위치에 보다 많은 방향으로부터 검사광을 조사함으로써 투광성 기판의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 자기 진단 시에 있어서, 각 검사광이 광 집중점에 모이는 것을 확인 함으로써 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 광학 부재가 제작되어 있는 것을 적절하게 확인할 수 있다.
(구성9A) 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부) 외에, 제2 내지 제m(m은 2 이상의 정수)의 검사광 반사부(또는 제2 내지 제 m의 검사광 전반사부)를 구비하고, 기판 검사 시에 있어서, 제k(k는 2 이상, m 이하의 정수)의 방향에서 조사하고, 소정 위치에서 전반사된 검사광을 검사광 조사면으로부터 광학 부재의 내부에 도입하고, 제k 검사광 반사부(또는 제k 검사광 전반사부)에서 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 소정 위치에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 내지 제k 중 어느 방향과도 상이한 방향인 제k+1의 방향으로 반사(또는 전반사)하고, 제k+1의 방향으로 반사(또는 전반사)된 검사광을 검사광 조사면으로부터 소정 위치를 향하여 조사하는 것이며, 광학 부재를 대기중에 두고, 기판 검사 시와 동일한 방향의 검사광을 광학 부재의 외부로부터 도입한 경우, 제1 내지 제k+1의 방향의 각 검사광은 모두 검사광 조사면에서 전반사되고, 또한, 그 전반사 후의 각 검사광이 광 집중점에 모인다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 소정 위치에 보다 많은 방향으로부터 검사광을 조사함으로써 투광성 기판의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 자기 진단 시에 있어서, 각 검사광이 광 집중점에 모이는 것을 확인 함으로써 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 광학 부재가 제작되어 있는 것을 적절하게 확인할 수 있다.
(구성10A) 광학 부재는 제2 내지 제p(p는 2 이상의 정수)의 검사광 반사부(또는 제2 내지 제p의 검사광 전반사부)를 구비하고 있고, 제2 방향으로 검사광을 반사(또는 전반사)하는 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)를 제1 검사광 반사부(또는 제1 검사광 전반사부)로 한 경우, 제1 내지 제p의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제p의 검사광 전반사부)와의 각각은 3개의 반사면(또는 전반사면)을 갖고, 기판 검사 시에 있어서, 제q(q는 1 이상, p 이하의 정수)의 검사광 반사부(또는 제q의 검사광 전반사부)는 3개의 반사면(또는 전반사면)에 의해 3회의 반사(또는 전반사)를 함으로써 검사광을 제q+1의 방향으로 반사(또는 전반사)한다.
이와 같이 구성한 경우, 예를 들어 2 이하의 반사면(또는 전반사면)에 의해 검사광의 방향을 바꾸는 경우에 비해 각 반사면(또는 각 전반사면)에의 검사광의 입사 각도를 크게 할 수 있다. 그로 인해, 이와 같이 구성하면, 예를 들어 반사면(또는 전반사면)에서 검사광이 전반사하는 조건을 설정하기 쉬워진다. 또한, 이에 의해, 예를 들어 전반사면으로 하는 경우, 전반사의 임계 각도가 보다 큰 재료, 즉, 굴절률이 보다 작은 재료로 광학 부재를 형성하는 것이 가능해진다.
(구성11A) 광학 부재는 제2 내지 제p(p는 2 이상의 정수)의 검사광 반사부(또는 제2 내지 제p의 검사광 전반사부)를 구비하고 있고, 제2 방향으로 검사광을 반사(또는 전반사)하는 검사광 전반사부를 제1 검사광 반사부(또는 제1 검사광 전반사부)로 한 경우, 제1 내지 제p의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제p의 검사광 전반사부) 각각은 2개의 반사면(또는 전반사면)을 갖고, 기판 검사 시에 있어서, 제q(q는 1 이상, p 이하의 정수)의 검사광 반사부(또는 제q의 검사광 전반사부)는 2개의 반사면(또는 전반사면)에 의해 2회의 반사(또는 전반사)를 함으로써 검사광을 제q+1의 방향으로 반사(또는 전반사)한다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 보다 많은 반사면(또는 전반사면)에서 각 검사광 전반사부를 구성하는 경우에 비해 광학 부재의 가공이 용이해진다. 또한, 이에 의해, 예를 들어 높은 정밀도의 광학 부재를 보다 적절하게 제작할 수 있다.
이상과 같은 구성의 광학 부재는, 예를 들어 투광성 기판의 검사에 있어서, 투광성 기판에 있어서의 검사 지점(검사 위치)에 대하여 복수의 방향으로부터 검사광을 적절하게 조사할 수 있다. 또한, 광학 부재에 대해서 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 광학 부재가 제작되어 있는 것을 적절하게 확인할 수 있다.
계속해서, 광학 부재(102)의 자기 진단 기능에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 1의 (c)는 자기 진단 시에 있어서의 검사광의 경로와 함께 광학 부재(102)의 측단면도를 도시한다. 본 예에 있어서, 자기 진단 시에 있어서의 검사광이란, 광학 부재(102)의 자기 진단을 행하기 위하여 광학 부재(102) 내에 도입하는 레이저광이다. 이 레이저광은, 예를 들어 기판 검사 시에 사용하는 검사광과 동일한 레이저광이다.
본 예에 있어서, 광학 부재(102)의 자기 진단은, 광학 부재(102)를 대기중에 두고, 기판 검사 시와 동일한 방향의 검사광을 광학 부재(102)의 외부로부터 도입함으로써 행한다. 이 경우, 기판 검사 시와 동일한 방향인 화살표(402)에 나타내는 방향의 검사광은 면(206)으로부터 광학 부재(102)의 내부에 도입되고, 면(210)에서 반사된다. 그로 인해, 면(210)은 기판 검사 시와 동일한 제1 방향으로 검사광을 반사(또는 전반사)한다.
그러나, 투광성 기판(10)과의 사이가 액침 상태로 되어 있는 기판 검사 시와 달리, 자기 진단 시에 있어서 광학 부재(102)는 대기중에 놓여 있다. 그로 인해, 면(210)에서 반사(또는 전반사)된 검사광은, 도면 중의 화살표로 나타낸 바와 같이, 면(202)의 위치(306)에 있어서 전반사되어 광 집중점(304)을 향한다. 위치(306)는 기판 검사 시에 제1 방향의 검사광이 출사되는 위치이다. 광 집중점(304)은 광학 부재(102)의 광학 설계에 의해 면(204)에 있어서 미리 설정된 소정의 위치이다. 또한, 위치(306)에서 전반사된 검사광은 광 집중점(304)에서 반사(또는 전반사)되어 면(202)의 위치(308)를 향한다. 그리고, 위치(308)에서 전반사되어 다시 면(204)을 향한다.
여기서, 본 예에 있어서, 광학 부재(102)는 기판 검사 시에 검사 위치(302)에서 전반사된 제1 방향의 검사광이 광학 부재(102) 내에 도입되는 위치와, 위치(308)가 일치하도록 광학 설계되어 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 투광성 기판(10)의 두께를 D1, 투광성 기판(10)의 굴절률을 n1이라고 하고, 기판 검사 시에 있어서의 투광성 기판(10)의 한쪽의 주표면과 면(202)의 사이의 거리를 D2, 기판 검사 시에 투광성 기판(10)과 광학 부재(102)의 사이에 개재하는 액체(50)의 굴절률을 n2라고 하고, 광학 부재(102)에 있어서의 면(202)과 면(204)의 사이의 거리를 D3, 광학 부재(102)의 굴절률을 n3, 상기 검사광 조사면의 법선 방향에 대한 상기 제1 방향의 경사각을 θ라고 한 경우, D1×tan[sin-1{(n3/n1)×sinθ}]+D2×tan[sin-1{(n3/n2)×sinθ}]=D3×tanθ의 관계를 만족하도록 설계되어 있다.
그로 인해, 자기 진단 시에 위치(308)에서 전반사된 후의 검사광은 기판 검사 시에 면(202)으로부터 도입된 검사광과 동일한 경로를 진행한다. 즉, 검사광은 면(204) 및 면(208)에 의해 구성되는 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)에 의해 제2 방향으로 반사(또는 전반사)되어 면(202)을 향한다.
그러나, 자기 진단 시에는 광학 부재(102)가 대기중에 놓여 있으므로, 면(208)에 의해 제2 방향으로 반사(또는 전반사)된 검사광은, 면(202)의 위치(310)에 있어서 다시 전반사된다. 그리고, 전반사된 검사광은 면(204)을 향한다. 이 위치(310)는 기판 검사 시에 제2 방향의 검사광이 출사되는 위치이다. 또한, 검사광은 면(204)에서 반사(또는 전반사)되어 면(202)의 위치(312)를 향한다.
여기서, 본 예에 있어서, 광학 부재(102)는 자기 진단 시에 위치(310)에서 전반사된 검사광이 면(204)에 있어서의 광 집중점(304)을 향하도록 광학 설계되어 있다. 그로 인해, 자기 진단 시에 있어서, 제1 방향 및 제2 방향의 각 검사광은 모두 광학 부재(102)의 내부에 있어서 면(202)에서 전반사되고, 또한, 그 전반사 후의 각 검사광이 광 집중점(304)에 모인다. 그로 인해, 본 예에 의하면, 복수의 방향의 검사광이 광 집중점(304)에 모이는 것을 확인함으로써 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 광학 부재(102)이 제작되어 있는 것을 적절하게 확인할 수 있다. 또한, 이러한 자기 진단 기능을 갖게 함으로써 높은 정밀도로 광학 부재(102)를 제작하는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서, 광학 부재(102)는 또한 기판 검사 시에 검사 위치(302)에서 전반사된 제2 방향의 검사광이 광학 부재(102) 내에 도입되는 위치와, 위치(312)가 일치하도록 광학 설계되어 있다. 그로 인해, 자기 진단 시에 위치(312)에서 전반사된 후의 검사광은 기판 검사 시에 면(202)으로부터 도입된 검사광과 동일한 경로를 진행한다.
또한, 광학 부재(102)의 보다 구체적인 형상에 대해서는, 예를 들어 이하와 같이 할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 (b), (c)에 도시한 단면 형상에 있어서의 각 변의 길이에 대해서 L1, L2=25 내지 35mm 정도(단, L2>L1)로 할 수 있다. 또한, L3=5 내지 8mm 정도, L4=0.5 내지 2mm 정도, L5=20 내지 25mm 정도로 할 수 있다. 또한, D3=4 내지 8mm 정도로 할 수 있다. 또한, 각 정점의 각도에 대해서 a, b=91 내지 95° 정도, c=50 내지 80 정도, d=70 내지 120° 정도, e=90 내지 130° 정도, f=70 내지 90° 정도로 할 수 있다. 또한, 광학 부재(102)의 폭(단면도의 안측의 면과 전방측의 면의 거리)은 검사광의 빔 직경보다도 크면 되고, 예를 들어 1 내지 20mm 정도로 할 수 있다.
투광성 기판(10)의 검사 시에 있어서, 광학 부재(102)의 내부에서 검사광을 반사하는 반사면으로서는 도입광 반사부를 구성하는 면(210)과, 검사광 반사부(122)를 구성하는 면(204)과 면(208)이 있다. 이들 반사면에서 검사광을 반사 가능하게 하는 간단한 방법으로서는, 그 반사면의 표면을 경면 상태로 하고, 또한 그 표면을 노출 상태로 하여 반사면에서 검사광을 전반사시키는 방법이 있다. 이 방법을 적용할 경우, 반사면에 접하는 광학 부재(102)의 외측의 매체(공기 등)의 굴절률과, 광학 부재(102)를 구성하는 물질의 굴절률의 사이의 차이를 크게 하는 것이 요망된다. 이 굴절률차가 커질수록 반사면에서 검사광을 전반사시키는 것이 가능한 검사광의 반사면에 대한 입사 각도의 한계치인 임계각이 작아지기 때문이다.
이러한 반사면이 전반사에 의해 검사광을 반사시키는 구성으로 하는 경우에 있어서는, 광학 부재(102)는 검사광의 투과율이 높고, 굴절률이 어느 정도의 높이가 있고, 투과율이나 굴절률의 균일성이 높다는 조건을 만족한다면, 어느 재료도 적용 가능하다. 합성 석영 유리는 검사광에 대한 투과율이 매우 높고, 굴절률도 비교적 높고, 굴절률의 균일성도 높일 수 있고, 또한 이러한 조건을 만족하면서 비용도 비교적 낮으므로 바람직하다. 또한, 예를 들어 사파이어, 큐빅·지르코니아, 다이아몬드 등의 보다 굴절률이 높은 재료로 투광성 재료를 형성할 수도 있다. 이 경우, 검사광이 전반사하는 임계각이 보다 작아지므로, 예를 들어 광학 부재(102)의 설계의 자유도를 보다 높일 수 있다.
상기의 방법 이외에 반사면에서 검사광을 반사 가능하게 하는 방법으로서는, 그 반사면의 표면을 경면 상태로 하고, 또한 그 표면에 유전체막 등의 반사막을 코팅하는 방법이 있다. 이 경우, 전반사시키는 경우에 비하면 반사면에서의 검사광의 반사율은 다소 내려간다. 그러나, 반사면에서 검사광을 반사시키는 것이 가능한 임계각을 고려할 필요가 실질적으로 없어지고, 광학 부재(102)의 광학 설계의 자유도는 대폭 높아진다는 이점이 있다. 반사면의 표면에 코팅하는 반사막은 검사광의 파장에 있어서 높은 반사율로 반사 가능한 구성이면 특별히 제한되지는 않는다. 반사면의 검사광에 대한 반사율을 보다 높인다는 관점에서는 저굴절률 재료(저유전체)의 층과 고굴절률 재료(고유전체)의 층이 교대로 적층한 구조의 다층 반사막을 반사막의 표면에 코팅하는 것이 바람직하다.
이러한 반사면의 표면에 반사막을 설치함으로써 검사광을 반사시키는 구성으로 하는 경우에 있어서는, 광학 부재(102)는 검사광의 투과율이 높고, 투과율의 균일성이 높다는 조건을 만족한다면, 어느 재료도 적용 가능하다. 이 구성의 경우, 광학 부재(102)를 구성하는 재료로서 상기에 열거한 합성 석영 유리 등의 재료 외에, 소다석회 유리나 알루미나 실리케이트 유리 등의 유리 재료나, 검사광에 대한 투과율이 높은 수지 재료도 적용 가능해진다.
실제로 광학 부재(102)를 사용하여 투광성 기판(10)에 검사광을 조사하는 실험을 행하였다. 단, 이 실험에서는 검사광에 파장 266nm의 DUV 영역의 레이저광을 사용하였다. 그 결과, 이 실험에 의해 40nm 이하의 크기(직경)의 결함, 나아가, 30nm 이하의 크기(예를 들어, 28nm 정도)의 결함을 검출할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 투광성 기판(10)의 표면의 결함에 대해서는, 예를 들어 깊이 7nm 정도의 오목 결함에 대해서도 적절하게 검출할 수 있었다. 또한, 이 광학 부재(102)를 사용하여 광학 부재(102)의 자기 진단을 적절하게 행할 수도 있었다.
도 2의 (a), (b)는 광학 부재(102)를 사용하는 경우와 상이한 방법으로 투광성 기판(10)에 검사광을 조사하는 경우의 예를 도시한다. 도 2의 (a)는 일반적인 프리즘(152)을 사용하여 검사광을 투광성 기판(10) 내에 도입하는 경우의 모습의 예를 도시한다. 이 경우, 투광성 기판(10)의 한쪽의 주표면과 프리즘(152)의 일면을 액체(50)(물 등)를 개재시켜서 광학적으로 접속함으로써, 검사 위치(302)에서 전반사되는 방향의 검사광을 프리즘(투광성 부재)(152)을 통하여 투광성 기판(10) 내에 도입한다. 또한, 검사 위치(302)에서 전반사된 검사광을 프리즘(152)을 거쳐서 투광성 기판(10)의 외부에 출사시킨다.
이와 같이 한 경우에도 소정의 방향의 검사광을 투광성 기판(10)의 검사 위치에 조사할 수 있다. 또한, 이에 의해 투광성 기판(10)의 검사를 행할 수도 있다. 그러나, 일반적인 프리즘(152)을 사용할 경우, 하나의 레이저광원으로부터의 1회의 광 조사에 의해 검사 위치(302)에 조사되는 검사광의 방향은 일방향만이 된다. 그로 인해, 예를 들어 검사 대상의 투광성 기판에 존재하는 결함이 검사광의 조사 방향에 의해서는 전반사 조건을 일탈하지 않는 특성을 갖고 있는 경우, 결함을 적절하게 검출할 수 없을 우려가 있다.
도 2의 (b)는 투광성 기판(10)의 단부면 또는 모따기면으로부터 투광성 기판(10) 내에 검사광을 도입할 경우의 예를 도시한다. 이 경우, 투광성 기판(10)의 주표면에서 전반사하는 방향의 검사광을 단부면 또는 모따기면으로부터 도입하면, 검사광은 투광성 기판(10)의 내부에 있어서 양쪽 주표면간에서 전반사를 반복하면서 진행한다. 그로 인해, 검사광의 방향 및 투광성 기판(10)에의 도입 위치를 적절하게 설정함으로써 검사 위치(302)에 검사광을 조사할 수 있다.
그러나, 이 경우도 검사 위치(302)에 조사되는 검사광의 방향은 일방향만이 된다. 그로 인해, 예를 들어 검사 대상의 투광성 기판에 존재하는 결함이 검사광의 조사 방향에 의해서는 전반사 조건을 일탈하지 않는 특성을 갖고 있는 경우, 결함을 적절하게 검출할 수 없을 우려가 있다.
이와 같이 도 2의 (a), (b)와 같은 방법으로 검사 위치(302)에 검사광을 조사할 경우, 검사 위치(302)에 조사되는 검사광의 방향이 일방향만이 되는 결과, 결함을 적절하게 검출할 수 없을 우려가 있다. 이에 비해, 본 예의 광학 부재(102)를 사용할 경우, 하나의 레이저광원으로부터의 1회의 광조사에 의해 검사 위치(302)에 복수의 방향의 검사광을 조사할 수 있다. 그로 인해, 본 예에 의하면, 보다 높은 정밀도로 결함을 검출하는 것이 가능해진다.
도 3은 투광성 기판(10)을 사용하여 제조되는 마스크 블랭크(20) 및 전사용 마스크(30)의 일례를 도시한다. 도 3의 (a)는 마스크 블랭크(20)의 구성의 일례를 도시한다. 선정 공정에서 합격품이 되고, 마스크 블랭크용 기판으로서 선정된 투광성 기판(10)은 그 후, 마스크 블랭크(20)의 제조에 사용된다. 마스크 블랭크(20)의 제조 공정에서는 마스크 블랭크용 기판으로서 선정된 투광성 기판(10)의 주표면에, 예를 들어 공지된 방법으로 패턴 형성용 박막(12)을 형성한다. 이와 같이 하면, 높은 정밀도로 선정된 마스크 블랭크용 기판을 사용할 수 있다. 또한, 이에 의해 정밀도가 높은 마스크 블랭크(20)를 적절하게 제조할 수 있다.
상기한 패턴 형성용 박막(12)은 단층 구조, 복수층의 적층 구조, 조성 경사진 구조 중 어느 구성이어도 된다. 여기에서 말하는 마스크 블랭크는, 패턴 형성용 박막(12) 상에 패턴 형성용 박막(12)을 패터닝할 때에 에칭마스크로서 사용되는 하드 마스크막이 형성되어 있는 구성도 포함된다. 또한, 여기서 말하는 마스크 블랭크에는, 패턴 형성용 박막(12) 상이나 하드 마스크막 상에 유기계 재료로 이루어지는 레지스트막이 형성되어 있는 구성도 포함된다. 이와 같이 제조된 마스크 블랭크(20)는 전사용 마스크(30)의 제조에 사용된다.
도 3의 (b)는 전사용 마스크(30)의 구성의 일례를 도시한다. 전사용 마스크(30)의 제조 공정에서는, 예를 들어 공지된 방법으로 마스크 블랭크(20)의 패턴 형성용 박막(12)을 에칭에 의해 패터닝하여 전사 패턴을 형성한다. 이와 같이 하면, 높은 정밀도로 제조된 마스크 블랭크(20)를 사용함으로써 정밀도가 높은 전사용 마스크(30)를 적절하게 제조할 수 있다.
또한, 여기서 말하는 마스크 블랭크(20)에는, 투광성 기판(10)과 패턴 형성용 박막(12)의 사이에 노광광을 반사하는 다층 반사막(예를 들어, Si막과 Mo막의 교대 적층막)을 설치한 구성도 포함된다. 이러한 마스크 블랭크로서는, 예를 들어 노광광에 EUV(ExtremeUltraViolet) 광(파장 13 내지 14nm 등)이 적용되는 반사형의 마스크 블랭크를 들 수 있다. 이 반사형의 마스크 블랭크의 경우, 주표면에 흠집 등의 결함이 존재하는 투광성 기판 상에 다층 반사막을 형성해가면, 그 흠집 등의 결함을 기점으로 크기나 깊이가 증폭되어 다층 반사막에 치명적인 위상 결함이 발생할 우려가 있다. 또한, 반사형의 마스크 블랭크로부터 제조되는 반사형 마스크(전사용 마스크)는 노광 장치의 마스크 스테이지에 세트될 때에는 다층 반사막이나 패턴 형성용 박막이 형성되어 있는 측과는 반대측(이면측)이 척(chuck)된다. 이로 인해, 투광성 기판의 이면측의 주표면에 있어서도 흠집 등의 결함이 존재하면 척의 정밀도가 저하될 우려가 있다. 이러한 점에서 반사형의 마스크 블랭크에 사용되는 투광성 기판에 있어서도 흠집 등의 결함을 고정밀도로 검출할 수 있는 것은 중요하다.
반사형 마스크의 제조 공정에서는 상기한 반사형의 마스크 블랭크를 사용하고, 예를 들어 공지된 방법으로 패턴 형성용 박막을 에칭에 의해 패터닝하여 전사 패턴을 형성한다. 이와 같이 하면, 높은 정밀도로 제조된 반사형의 마스크 블랭크(20)를 사용함으로써 정밀도가 높은 반사형 마스크(전사용 마스크)를 적절하게 제조할 수 있다.
또한, 이들 제조된 전사용 마스크(30)는 반도체 디바이스의 제조에 사용된다. 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 예를 들어 공지된 방법으로 전사용 마스크(30)를 사용하여 반도체 웨이퍼 상에 회로 패턴을 형성한다. 이와 같이 하면, 높은 정밀도로 제조된 전사용 마스크(30)를 사용함으로써 반도체 웨이퍼 상에 회로 패턴을 높은 정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 이에 의해 동작 불량 결함이 없는 고품질의 반도체 디바이스를 적절하게 제조할 수 있다.
또한, 상기에 있어서는, 검사 대상이 되는 투광성 기판(10)에 대해서 마스크 블랭크용 기판의 제조에 사용되는 투광성 기판인 경우의 설명을 행하였다. 그러나, 본 예의 광학 부재(102)를 사용한 기판 검사의 방법은 다른 용도의 투광성 기판(10)의 검사에도 적용 가능하다. 예를 들어, 검사 대상의 투광성 기판(10)은 TFT 어레이나 유기 EL의 투명 전극을 표면에 형성하는 유리 기판 등이어도 된다.
계속해서, 광학 부재(102)의 구성의 다른 예에 대하여 설명한다. 우선, 광학 부재(102)의 광학 설계의 개요에 대하여 설명한다. 도 4는 상이한 2개의 방향인 제1 방향 및 제2 방향의 검사광을 검사 위치(302)에 조사하는 경우에 대해서 광학 부재(102)의 광학 설계의 개요를 설명하는 도면이다. 또한, 도 4 이후의 도면에 있어서, 도 1과 동일한 부호를 붙인 구성은 이하에 설명하는 점을 제외하고, 도 1의 구성과 동일 또는 마찬가지의 특징을 갖고 있어도 된다. 또한, 도 4의 (a), (b)에 있어서, 가로 방향의 좌표축(좌표 횡축)은 투광성 기판(10)의 검사 위치(302)가 설정되는 측의 주표면에 대하여 평행한 위치 관계로 설정된 것이며, 종방향의 좌표축(좌표 종축)은 그 좌표 횡축에 대하여 수직인 위치 관계로 설정된 것이다.
도 4의 (a)는 제1 방향의 검사광을 조사하는 방법의 일례를 도시한다. 본 예에 있어서, 검사 위치(302)에 조사하는 검사광의 방향의 설정은 광학 부재(102)의 내부에서 검사광을 미리 설정한 방향으로 반사(또는 전반사)함으로써 행할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 화살표(402)로 나타내는 방향의 검사광에 대해서, 면(206)으로부터 도입되고, 면(210)에서 반사(또는 전반사)함으로써 검사 위치(302)에 조사할 경우, 면(206) 및 면(210)의 기울기를 적절히 설정함으로써 화살표(404)에 나타내는 검사광의 방향(제1 방향)을 설정할 수 있다. 또한, 도시한 경우에 있어서, 면(206)은 투광성 기판(10)의 주표면의 법선(좌표 종축)에 대하여 도시한 방향으로 각도ai 기울어져 있다. 또한, 제1 방향의 검사광의 입사 각도는 td1이다.
도 4의 (b)는 제2 방향의 검사광을 조사하는 방법의 일례를 도시한다. 제1 방향의 검사광은 검사 위치(302)에서 전반사된 후, 광학 부재(102)를 향하여 진행한다. 그로 인해, 검사광을 다시 광학 부재(102) 내에 도입하여 미리 설정한 방향으로 반사(또는 전반사)함으로써 다음에 검사 위치(302)에 조사하는 검사광의 방향도 설정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 검사 위치(302)에서의 전반사 후, 화살표(406)의 방향으로 진행하여 면(204)에 도달하는 검사광에 대하여, 면(204) 및 면(208)에 의해 구성되는 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)에서 반사(또는 전반사)를 행할 경우, 면(204) 및 면(208)의 기울기를 적절히 설정함으로써 화살표(408)에 나타내는 검사광의 방향(제2 방향)을 설정할 수 있다. 또한, 도시한 경우에 있어서, 면(204)은 투광성 기판(10)의 주표면(좌표 횡축)에 대하여 도시한 방향으로 각도a 기울어져 있다. 또한, 제2 방향의 검사광의 입사 각도는 td1+del이다.
이러한 방침에 기초하여 광학 부재(102)의 광학 설계를 함으로써 기판 검사 시에 복수의 방향의 검사광을 검사 위치(302)에 조사하는 것이 가능해진다. 또한, 이에 의해 투광성 기판(10)의 검사를 높은 정밀도로 행하는 것이 가능해진다.
또한, 단순히 검사광의 방향을 설정한다는 관점에서 고려한 경우, 상기 방침의 광학 설계에 대해서, 예를 들어 복수의 프리즘을 사용하는 구성이나, 프리즘과 거울을 조합한 구성 등의 복수의 광학 부재를 사용하는 구성에 대하여 행하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 그 경우, 복수의 광학 부재간의 정밀한 위치 정렬 등이 필요해지므로, 기판 검사 시의 공정수가 증가하게 된다. 또한, 광학 부재간의 위치의 어긋남으로 인해 검사의 정밀도가 저하될 우려도 있다. 그로 인해, 실용상, 본 예와 같이 모놀리식한 단독의 광학 부재(102)를 사용하는 것이 바람직하다.
도 5는 자기 진단이 가능한 광학 부재(102)의 구성의 다른 예를 도시한다. 도 5의 (a)는 면(202)과 면(204)이 비평행인 경우의 광학 부재(102)의 구성의 예를 도시하는 도면이며, 자기 진단 시의 검사광의 경로와 함께 광학 부재(102)의 측단면도를 도시한다. 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시한 광학 부재(102)의 사시도이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 면(202)과 면(204)이 비평행인 경우에도 각 면의 기울기나 면간의 거리 등을 적절히 조정함으로써 자기 진단을 행하기 위한 광 집중점(304)을 적절하게 설정할 수 있다.
여기서, 도 5의 (a), (b)에 도시한 경우에 있어서, 광 집중점(304)은 기판 검사 시에 투광성 기판으로부터 먼 쪽의 면이 되는 면(204)에 설정되어 있다. 그러나, 광 집중점(304)은 그 밖의 면에 설정하는 것도 가능하다.
도 5의 (c)는 면(202)에 광 집중점(304)이 설정되는 경우의 광학 부재(102)의 구성의 예를 도시하는 도면이며, 자기 진단 시의 검사광의 경로와 함께 광학 부재(102)의 측단면도를 도시한다. 도 5의 (d)는 도 5의 (c)에 도시한 광학 부재(102)의 사시도이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 각 면의 기울기나 면간의 거리 등을 적절히 조정함으로써 면(204) 이외의 면인 면(202) 상에도 자기 진단을 행하기 위한 광 집중점(304)을 적절하게 설정할 수 있다.
또한, 도 5의 (c), (d)에 도시한 경우에 있어서는, 광학 설계를 간단하게 하기 위해서 면(202)과 면(204)이 평행한 구성으로 하였다. 그러나, 각 면의 기울기나 면간의 거리 등을 적절히 조정하면, 면(202)과 면(204)이 비평행한 경우에도 면(202) 상에 광 집중점(304)을 설정 가능이다. 또한, 면(202), 면(204) 이외의 면 상에 광 집중점(304)을 설정하는 것도 생각할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 5에 있어서는, 기판 검사 시의 검사광의 조사에 대해서, 제1 방향 및 제2 방향의 2개의 방향의 검사광을 조사하는 경우에 대하여 설명하였다. 그러나, 기판 검사 시에 있어서는 3 이상의 방향의 검사광을 조사해도 된다. 이와 같이 하면, 예를 들어 검사 대상의 투광성 기판에 존재하는 결함이 검사광의 조사 방향에 의해서는 전반사 조건을 일탈하지 않는 특성을 갖고 있는 경우에도 보다 적절하게 결함을 검출할 수 있다. 따라서, 이하, 기판 검사 시에 검사 위치에 3 이상의 방향의 검사광을 조사하는 경우의 예에 대하여 설명한다.
3 방향 이상의 다방향의 검사광을 검사 위치에 조사하는 광학 부재(102)는, 예를 들어 제1 방향 설정부와, 제1 내지 제m(m은 2 이상의 정수)의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제m의 검사광 전반사부)를 구비한다. 제1 방향 설정부는 제1 방향의 검사광을 조사하기 위한 구성이다. 또한, 제1 내지 제m의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제m의 검사광 전반사부)는 그 밖의 방향의 검사광을 조사하기 위한 구성이다.
그리고, 이 구성에 의해, 기판 검사 시에 있어서, 광학 부재(102)는 우선 외부로부터 도입된 검사광을 제1 방향 설정부에서 반사(또는 전반사)함으로써 제1 방향의 검사광을 검사 위치에 조사한다. 또한, 광학 부재(102)는 제k(k는 1 이상, m 이하의 정수)의 방향에서 조사하고, 검사 위치에서 전반사된 검사광을 검사광 조사면이 되는 평면으로부터 광학 부재(102)의 내부에 도입한다. 그리고, 제k 검사광 반사부(또는 제k 검사광 전반사부)에서 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 검사 위치에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 내지 제k 중 어느 방향과도 상이한 방향인 제k+1의 방향으로 반사(또는 전반사)함으로써 검사광을 검사광 조사면으로부터 검사 위치를 향하여 조사한다. 또한, 자기 진단 시에 있어서, 광학 부재(102)를 대기중에 두고, 기판 검사 시와 동일한 방향의 검사광을 광학 부재(102)의 외부로부터 도입한 경우, 제1 내지 제k+1의 방향의 각 검사광은 모두 검사광 조사면에서 전반사되고, 또한, 그 전반사 후의 각 검사광이 광 집중점에 모이는 구성으로 한다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 검사 위치에, 보다 많은 방향의 검사광을 적절하게 조사할 수 있다. 또한, 이에 의해 투광성 기판의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있다. 나아가, 광학 부재(102)의 자기 진단을 적절하게 행할 수 있다.
계속해서, 3 방향 이상의 다방향의 검사광을 검사 위치에 조사하는 광학 부재(102)의 구체적인 구성의 예를 나타낸다. 도 6 및 도 7은 기판 검사 시에 제1 내지 제4의 4 방향의 검사광을 검사 위치에 조사하는 경우의 광학 부재(102)의 구성(4 방향 입체 반환)의 예를 도시한다. 도 7은 광학 부재(102)의 형상 및 기판 검사 시에 검사 위치(302)에 검사광을 조사하는 모습의 일례를 도시한다.
도 6의 (a)는 기판 검사 시에 4 방향의 검사광을 조사하는 광학 부재(102)의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 6의 (b), (c), (d)는 검사 위치(302)에 검사광을 조사하고 있는 상태를 나타내는 광학 부재(102)의 사시도, 하면도 및 측면도이다. 또한, 이 하면도는 기판 검사 시에 투광성 기판(10)의 검사 위치(302)측으로부터 광학 부재(102)를 본 도면이다.
본 예에 있어서, 광학 부재(102)는 제1 방향 설정부(120)와, 3개의 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)를 구비한다. 제1 방향 설정부(120)는 검사광 도입면인 면(206)과, 도입광 반사부인 면(210)으로 이루어지는 부분이다. 기판 검사 시에 있어서, 제1 방향 설정부(120)는 광학 부재(102)의 내부에 면(206)으로부터 도입되는 검사광을 면(210)에서 반사(또는 전반사)함으로써 검사광을 제1 방향으로 향한다. 이에 의해, 기판 검사 시에 있어서, 광학 부재(102)는 투광성 기판의 검사 위치(302)에 제1 방향의 검사광을 면(202)으로부터 조사한다. 또한, 제1 방향의 검사광은 검사 위치(302)에서 전반사된 후, 면(202)으로부터 다시 광학 부재(102) 내에 도입된다.
3개의 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122) 각각은 기판 검사 시에 검사 위치(302)에 조사하는 검사광의 방향을 설정하는 부분이다. 본 예에 있어서, 각각의 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)는 검사 위치(302)에서 전반사되어 광학 부재(102) 내에 도입된 검사광에 대하여 복수회의 반사(또는 전반사)를 함으로써, 각각의 검사광 반사부(122)마다 미리 설정되어 있는 방향으로 검사광의 방향을 바꾸어 검사 위치(302)를 향하여 반사(또는 전반사)한다.
보다 구체적으로는, 예를 들어 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 검사광의 경로를 따라서 3개의 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122) 각각을 제1, 제2 및 제3의 검사광 반사부(또는 제1, 제2 및 제3의 검사광 전반사부)(122)라고 한 경우, 기판 검사 시에 있어서, 제1 검사광 반사부(또는 제1 검사광 전반사부)(122)는 제1 방향 설정부(120)에 의해 제1 방향에서 조사되고, 검사 위치(302)에서 전반사되어 광학 부재(102) 내에 도입된 검사광을 제2 방향으로 반사(또는 전반사)한다. 이 제2 방향은 검사 위치(302)에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 방향과 상이한 방향이다. 제2 방향의 검사광은 면(202)으로부터 검사 위치(302)에 조사되고, 검사 위치(302)에서 전반사된다. 또한, 그 후, 면(202)으로부터 다시 광학 부재(102) 내에 도입된다.
제2 검사광 반사부(또는 제2 검사광 전반사부)(122)는 제2 방향에서 조사되고, 검사 위치(302)에서 전반사되어 광학 부재(102) 내에 도입된 검사광을 제3 방향으로 반사(또는 전반사)한다. 이 제3 방향은 검사 위치(302)에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 것과도 상이한 방향이다. 제3 방향의 검사광은면(202)으로부터 검사 위치(302)에 조사되고, 검사 위치(302)에서 전반사된다. 또한, 그 후, 면(202)으로부터 다시 광학 부재(102) 내에 도입된다.
제3 검사광 반사부(또는 제3 검사광 전반사부)(122)는 제3 방향에서 조사되고, 검사 위치(302)에서 전반사되어 광학 부재(102) 내에 도입된 검사광을 제4 방향으로 반사(또는 전반사)한다. 이 제4 방향은 검사 위치(302)에서 전반사되는 방향이며, 또한 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향 중 어느 것과도 상이한 방향이다. 제4 방향의 검사광은 면(202)으로부터 검사 위치(302)에 조사되고, 검사 위치(302)에서 전반사된다. 또한, 그 후, 면(202)으로부터 다시 광학 부재(102) 내에 도입된다.
이상과 같이 하여, 기판 검사 시에 있어서, 광학 부재(102)는 투광성 기판의 검사 위치(302)에 각각 상이한 제1 내지 제4의 방향의 검사광을 조사한다. 본 예에 의하면, 예를 들어 검사 위치(302)에 보다 많은 방향의 검사광을 조사함으로써 투광성 기판의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있다.
또한, 본 예에 있어서, 광학 부재(102)는 도 7에 도시한 바와 같이, 자기 진단의 기능도 갖고 있다. 도 7의 (a), (b), (c)는 본 예에 있어서의 자기 진단 시의 검사광의 모습을 도시하는 광학 부재(102)의 사시도, 하면도 및 측면도이다. 도 7의 (c) 등에서 알 수 있는 바와 같이, 광학 부재를 대기중에 두고, 기판 검사 시와 동일한 방향의 검사광을 광학 부재의 외부로부터 도입한 경우, 제1 방향, 제2 방향, 제3 방향 및 제4 방향의 각 검사광은 모두 검사광 조사면인 면(202)에서 전반사되고, 또한, 그 전반사 후의 각 검사광이 대향면인 면(204) 상의 1점(광 집중점(304))에 모인다.
그로 인해, 본 예에 의하면, 자기 진단 시에 있어서, 각 검사광이 광 집중점(304)에 모이는 것을 확인함으로써 설계도로부터 허용되는 오차 범위 내에서 광학 부재가 제작되어 있는 것을 적절하게 확인할 수 있다. 또한, 이에 의해, 높은 정밀도로 광학 부재(102)를 제작하는 것이 가능해진다.
도 8 내지 도 10은 기판 검사 시에 또한 많은 방향의 검사광을 검사 위치에 조사하는 경우의 예를 도시한다. 도 8은 기판 검사 시에 6방향의 검사광을 조사할 경우(6방향 입체 반환)의 예를 도시한다. 도 8의 (a)는 동일한 검사 위치에 검사광을 조사하는 방향의 수와, 결함 검출의 각도 의존의 관계의 일례를 도시하는 도면이다.
상기에 있어서도 설명한 바와 같이, 검사 대상의 투광성 기판에 존재하는 결함에는 검사광의 조사 방향에 의해서는 전반사 조건을 일탈하지 않는 특성을 갖고 있는 것도 있다. 그로 인해, 예를 들어 일방향만으로부터 검사광을 조사하여 기판 검사를 행할 경우, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 일부의 각도에 있어서 결함을 적절하게 검출할 수 없는 경우가 있다. 이에 대해, 예를 들어 2방향의 검사광을 조사함으로써 결함 검출의 각도 의존을 크게 저감시킬 수 있다. 또한, 예를 들어 3방향 이상의 방향으로부터 검사광을 조사함으로써 모든 각도에 있어서 검출 정밀도를 크게 향상시킬 수 있다. 나아가, 4방향 이상의 방향으로부터 검사광을 조사한 경우, 결함 검출의 각도 의존이 거의 없어진다고 생각할 수 있다.
도 8의 (b)는 6방향 입체 반환을 행하는 광학 부재(102)의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다. 이 구성에 있어서, 광학 부재(102)는 제1 방향 설정부(120)와, 제1 내지 제5의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제5의 검사광 전반사부)(122)를 구비한다. 또한, 기판 검사 시에 있어서, 광학 부재(102)는 제1 방향 설정부(120) 및 제1 내지 제5의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제5의 검사광 전반사부)(122)에 의해 제1 내지 제6의 방향의 검사광을 검사 위치에 조사한다. 그로 인해, 이러한 광학 부재(102)를 사용함으로써 보다 높은 정밀도로 투광성 기판의 결함을 검출할 수 있다. 또한, 이 경우도, 도 8의 (b)의 좌측에 도시한 바와 같이, 광학 부재(102)의 자기 진단을 적절하게 행할 수 있다.
또한, 보다 작은 결함을 보다 확실하게 검출하기 위해서는, 또한 많은 방향의 검사광을 검사 위치에 조사하는 것도 생각할 수 있다. 도 9는 기판 검사 시에 8방향의 검사광을 조사하는 광학 부재(102)의 구성(8방향 입체 반환)의 일례를 도시한다. 도 9의 (a)는 8방향 입체 반환을 행하는 광학 부재(102)의 구성의 제1 예를 도시하는 도면이며, 광학 부재(102)의 사시도, 자기 진단 시의 모습 및 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)의 보다 상세한 구성의 일례를 도시한다.
도 9의 (a)에 도시하는 구성에 있어서, 광학 부재(102)는 제1 방향 설정부(120)와, 제1 내지 제7의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제7의 검사광 전반사부)(122)를 구비한다. 또한, 기판 검사 시에 있어서, 제1 방향 설정부(120) 및 제1 내지 제7의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제7의 검사광 전반사부)(122)에 의해 제1 내지 제8의 방향의 검사광을 검사 위치에 조사한다. 그로 인해, 이러한 광학 부재(102)를 사용함으로써 높은 정밀도로 투광성 기판의 결함을 검출할 수 있다. 또한, 이 경우도, 도 9의 (a)의 중앙부에 도시한 바와 같이, 광학 부재(102)의 자기 진단을 적절하게 행할 수 있다.
또한, 도 9의 (a)에 도시하는 구성의 경우, 도면 중 우측에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제7의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제7의 검사광 전반사부)(122) 각각은 2개의 반사면(또는 전반사면)(422)과, 이 2개의 반사면(또는 전반사면)(422)을 이어나가는 면(424)으로 구성되어 있다. 그리고, 기판 검사 시에 있어서, 각각의 검사광 반사부(122)는 이 2개의 반사면(또는 전반사면)(422)에서 검사광을 반사(또는 전반사)함으로써 검사광을 검사 위치를 향하여 반사한다. 보다 구체적으로는, 제1 내지 제7의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제7의 검사광 전반사부)(122) 중 제q의 검사광 반사부(또는 제q의 검사광 전반사부)는 2개의 반사면(또는 전반사면)(422)에 의해 2회의 반사(또는 전반사)를 함으로써 검사광을 제q+1의 방향으로 반사(또는 전반사)한다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 보다 많은 반사면(또는 전반사면)에서 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)를 구성하는 경우에 비해 광학 부재(102)의 가공이 용이해진다. 또한, 이에 의해, 예를 들어 높은 정밀도의 광학 부재를 보다 적절하게 제작할 수 있다.
도 9의 (b)는 8방향 입체 반환을 행하는 광학 부재(102)의 구성의 제2 예를 도시하는 도면이며, 광학 부재(102)의 사시도, 자기 진단 시의 모습 및 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)의 보다 상세한 구성의 일례를 도시한다. 도 9의 (b)에 도시하는 광학 부재(102)는 도 9의 (a)에 도시하는 광학 부재(102)와 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122) 이외는 동일한 구성을 갖는다. 그로 인해, 이 경우도 높은 정밀도로 투광성 기판의 결함을 검출할 수 있다. 또한, 도 9의 (b)의 중앙부에 도시한 바와 같이, 광학 부재(102)의 자기 진단을 적절하게 행할 수 있다.
또한, 도 9의 (b)에 도시하는 구성의 경우, 도면 중 우측에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제7의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제7의 검사광 전반사부)(122) 각각은 3개의 반사면(또는 전반사면)(422)으로 구성되어 있다. 그리고, 기판 검사 시에 있어서, 각각의 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)는 이 3개의 반사면(또는 전반사면)(422)에서 검사광을 반사(또는 전반사)함으로써 검사광을 검사 위치를 향하여 반사한다. 보다 구체적으로는, 제1 내지 제7의 검사광 반사부(또는 제1 내지 제7의 검사광 전반사부)(122) 중 제q의 검사광 반사부는 3개의 반사면(또는 전반사면)(422)에 의해 3회의 반사(또는 전반사)를 함으로써 검사광을 제q+1의 방향으로 반사한다.
이와 같이 구성한 경우, 예를 들어 2 이하의 반사면(또는 전반사면)(422)에 의해 검사광의 방향을 바꾸는 경우에 비해, 각 반사면(또는 전반사면)(422)에의 검사광의 입사 각도를 크게 할 수 있다. 또한, 그 결과, 반사면(또는 전반사면)(422)에서 검사광이 반사하는 조건을 설정하기 쉬워진다. 또한, 이에 의해, 예를 들어 전반사의 임계 각도가 보다 큰 재료, 즉, 굴절률이 보다 작은 재료로 광학 부재(102)를 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)에 대해서 2회의 반사(또는 전반사)에서 검사광의 방향을 바꾸어 구성이나, 3회의 반사(또는 전반사)에서 검사광의 방향을 바꾸는 구성으로 하는 것은, 당연, 8방향 입체 반환을 행하는 경우이외의 광학 부재(102)에 있어서의 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)에도 적용할 수 있다. 또한, 예를 들어 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)에 있어서 2회의 반사(또는 전반사)에서 검사광의 방향을 바꿀 경우, 3회의 반사(또는 전반사)에서 검사광의 방향을 바꾸는 경우에 비해, 반사면(또는 전반사면)(422)에의 검사광의 입사 각도가 작아진다. 그로 인해, 이 경우, 전반사의 임계 각도가 보다 작은 재료, 즉, 굴절률이 보다 큰 재료로 광학 부재(102)를 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예를 들어 사파이어 등에 의해 광학 부재(102)로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 3회의 반사(또는 전반사)에서 검사광의 방향을 바꾸는 경우에도 유리보다도 보다 굴절률이 높은 재료로 광학 부재(102)를 형성함으로써, 예를 들어 광학 부재(102)의 광학 설계의 자유도를 높일 수 있다. 특히, 4방향 이상의 검사광을 검사 위치에 조사할 경우에는 유리보다도 보다 굴절률이 높은 재료로 광학 부재(102)를 형성하는 것이 바람직하다.
도 10은 기판 검사 시에 12방향의 검사광을 조사하는 광학 부재(102)의 구성(12방향 입체 반환)의 일례를 도시한다. 도 10의 (a), (b)는 기판 검사 시에 검사 위치(302)에 검사광을 조사하는 모습의 일례를 도시하는 측면도 및 사시도이다. 도 10의 (c)는 자기 진단 시의 광학 부재(102)의 모습의 일례를 도시하는 사시도이다. 도 10의 (d)는 광학 부재(102)의 전체의 구성의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 10에 도시하는 경우에 있어서, 광학 부재(102)는 제1 방향 설정부(120)와 제1 내지 제11의 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)(122)를 구비하고, 이들 각각에 있어서 검사 위치(302)를 향하여 검사광을 반사함으로써 각각 상이한 제1 내지 제12의 방향의 검사광을 검사 위치(302)에 조사한다. 또한, 자기 진단 시에 있어서, 각 방향의 검사광은 소정의 광 집중점에 모인다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 투광성 기판의 검사 위치(302)에 보다 많은 방향의 검사광을 적절하게 조사할 수 있다. 또한, 이에 의해 투광성 기판의 결함을 보다 확실하게 검출할 수 있다. 나아가, 광학 부재(102)의 자기 진단을 적절하게 행할 수 있다.
또한, 상기 구성의 각 광학 부재(102)이지만, 검사광 조사면인 면(202)의 표면은 경면으로 연마되어 있을 필요가 있다. 또한, 광학 부재(102)의 내부와 투과하는 검사광을 반사면(면(210), 면(204), 면(208), 반사면(422, 424))에서 전반사하는 경우에는 물론이지만, 반사면의 표면에 반사막을 코팅한 구성에 의해 검사광을 반사하는 경우에도 반사면은 경면으로 연마되어 있을 필요가 있다. 또한, 검사광 도입면(206)도 경면으로 연마되어 있을 필요가 있다.
그러나, 광학 부재(102)가 오목부를 갖는 복잡한 형상이며, 각 면을 경면으로 연마하는 것은 용이하지 않다. 이로 인해, 광학 부재(102)를 복수의 부재로 나누어서 잘라내고, 각각의 부재에 대하여 경면 연마를 행하고나서 접합하여 완성시키는 방법을 취하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 8의 (b)에 도시한 광학 부재(102)의 경우, 도 11에 도시한 바와 같이, 주로 검사광 조사면과 대향면을 갖는 부재(102A)와, 주로 검사광 도입부의 구성을 갖는 부재(102B)와, 주로 검사광 반사부(또는 검사광 전반사부)의 기능을 갖는 부재(102C)로 분할해서 제작하면 된다. 각 부재의 접합 방법에 대해서는 옵티컬 콘택트나 가열 용착 등이 바람직하다.
한편, 상기의 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법으로 행되는 검출 공정이나 검사 장치(100)는 투광성 기판(10)의 주표면에 박막(12)(패턴 형성용 박막 등)이 설치된 마스크 블랭크(20)에 있어서의 박막(12)의 결함 검사에도 응용할 수 있다. 구체적으로는, 우선, 검사 대상이 되는 마스크 블랭크는 투광성 기판(10)이 대향하는 2개의 주표면 중 광학 부재(102)와 액침 콘택트하는 측의 주표면이 노출된 상태(박막(12) 등이 설치되어 있지 않은 상태)인 것이 전제가 된다. 그리고, 투광성 기판(10)의 검사의 경우와 마찬가지로, 투광성 기판(10)이 노출되어 있는 측의 주표면에 대하여 광학 부재(102)를 액체(50)를 개재하여 액침 콘택트된 상태로 하고, 투광성 기판이 대향하는 다른 한쪽의 주표면이며, 박막(12)이 설치되어 있는 측의 주표면의 검사 위치(소정 위치)(302)에 대하여 검사광이 조사되도록 조사 조건을 설정한다.
이 마스크 블랭크(20)의 결함 검사에서는, 투광성 기판(10)의 주표면의 검사 위치(302)에서는 박막(12)쪽이 투광성 기판(10)보다도 굴절률이 높은 재료로 형성되어 있으므로 전반사가 되지는 않는다. 그러나, 박막(12)과의 계면에 있어서 고반사율로 반사되므로, 검사광은 투광성 기판(10)의 검사의 경우와 대략 동일한 광로를 거친다. 그리고, 마스크 블랭크(20)의 박막(12)에 핀 홀 결함 등과 같은 주위에 비해 박막(12)의 두께가 국소적으로 얇아져 있는 개소나 주위에 비해 투과율이 대폭 높은 개소가 존재하고 있고, 거기가 검사 위치(302)가 된 경우, 그 검사 위치(302)에 검사광이 조사되면 검사광의 일부가 박막(12)의 표면으로부터 밖으로 누출되어 온다. 이 누출되는 광의 유무나 그 광의 강도를 보고 그 검사 위치(302) 상의 박막(12)에 문제가 되는 결함을 식별할 수 있다.
이 마스크 블랭크(20)의 결함 검사의 경우에 있어서도, 투광성 기판(10)의 박막(12)과의 계면이 되는 주표면의 검사 위치(소정 위치)(302)에 복수의 방향으로부터 검사광이 조사되므로, 일방향으로부터의 검사광의 조사에서는 검출이 어려운 상태의 박막(12)의 결함을 용이하게 검출하는 것이 가능해진다. 이 마스크 블랭크(20)의 결함 검사를 구비한 마스크 블랭크의 제조 방법으로서는, 예를 들어 이하의 각 구성을 들 수 있다.
(구성1B) 대향하는 1쌍의 주표면을 갖는 투광성 기판과 박막으로 이루어지는 마스크 블랭크를 제조하는 방법이며, 상기 투광성 기판은 한쪽의 주표면이 노출되어 있고, 다른 쪽의 주표면에는 박막이 설치되어 있고, 상기 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속된 광학 부재를 거쳐서 다른 쪽의 주표면의 소정 위치를 향하는 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 반사되는 방향에서 검사광을 조사하고, 상기 광학 부재의 출사 예정 위치 이외로부터 누출되는 검사광의 유무 및 광 강도를 검사하는 검사 공정을 갖고, 상기 검사 공정은 상기 검사광을 상기 소정 위치에서 반사되는 방향인 제1 방향에서 조사하고, 상기 소정 위치에서 반사된 상기 검사광을 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 도입한 검사광의 방향이 상기 제1 방향과는 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 반사되는 방향인 제2 방향이 되도록 상기 광학 부재 내에서 반사함으로써 상기 검사광을 상기 제2 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하는 것을 특징으로 한다.
(구성2B) 상기 광학 부재는 상기 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속되는 면이며, 또한 상기 소정 위치를 향하여 검사광을 조사하는 검사광 조사면과, 상기 광학 부재의 내부에 있어서 미리 설정된 방향으로 상기 검사광을 반사하는 검사광 반사부를 구비하고, 상기 광학 부재의 외부로부터 도입된 상기 검사광을 상기 제1 방향에서 조사하고, 상기 소정 위치에서 반사된 상기 검사광을 상기 검사광 조사면으로부터 상기 광학 부재의 내부에 도입하고, 상기 검사광 반사부에서 상기 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 상기 제2 방향으로 반사하고, 상기 제2 방향으로 반사된 검사광을 상기 검사광 조사면으로부터 상기 소정 위치를 향하여 조사하는 것임을 특징으로 한다.
(구성3B) 상기 검사광 반사부는 상기 도입한 검사광을 반사하는 제1 반사면과, 상기 제1 반사면에서 반사된 검사광을 반사하여 상기 검사광을 제2 방향으로 바꾸는 제2 반사면을 갖는 것을 특징으로 한다.
(구성4B) 상기 검사광은 레이저광인 것을 특징으로 한다.
(구성5B) 상기 광학 부재는 외부에 있어서 상기 검사광 조사면과 평행한 방향으로 진행하는 상기 검사광을 상기 광학 부재의 내부에 도입하는 검사광 도입면과, 상기 검사광 도입면으로부터 도입된 상기 검사광을 상기 소정 위치를 향하여 상기 제1 방향으로 반사하는 도입광 반사부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
(구성6B) 상기 검사광 도입면은 상기 검사광 조사면과 교차하는 평면이며, 상기 도입광 반사부는 상기 검사광 조사면과 대향하고, 또한 상기 검사광 조사면에 대하여 경사지는 위치에 설치된 평면인 것을 특징으로 한다.
(구성7B) 상기 광학 부재는 검사광 반사부 외에 적어도 제2 검사광 반사부를 구비하고, 상기 제2 방향에서 상기 소정 위치에 조사한 상기 검사광에 대해서 상기 소정 위치에서 반사된 상기 검사광을 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 도입한 검사광의 방향이 상기 제1 방향 및 상기 제2 방법의 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 반사되는 방향인 제3 방향이 되도록 제2 검사광 반사부에서 반사함으로써 상기 검사광을 상기 제3 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하는 것을 특징으로 한다.
(구성8B) 상기 광학 부재는 또한 제3 검사광 반사부를 구비하고, 상기 제3 방향에서 상기 소정 위치에 조사한 상기 검사광에 대해서, 상기 소정 위치에서 반사된 상기 검사광을 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 도입한 검사광의 방향이 상기 제1 방향, 제2 방향 및 상기 제3 방법 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 반사되는 방향인 제4 방향이 되도록 제3 검사광 반사부에서 반사함으로써 상기 검사광을 상기 제4 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하는 것을 특징으로 한다.
(구성9B) 전사용 마스크의 제조 방법이며, 상기한 각 구성의 마스크 블랭크의 제조 방법으로 제조된 마스크 블랭크의 상기 패턴 형성용 박막에 전사 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
(구성10B) 반도체 디바이스의 제조 방법이며, 상기한 전사용 마스크의 제조 방법으로 제조된 전사용 마스크를 사용하여 반도체 웨이퍼 상에 회로 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기의 마스크 블랭크의 제조 방법에 관하여, 검사 공정의 구체적인 구성이나, 광학 부재(102)이 구체적인 구성, 마스크 블랭크의 구체적인 구성에 대해서는 상기한 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법의 경우와 동일하다.
이상, 본 발명에 대하여 실시 형태를 사용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시 형태에 다양한 변경 또는 개량을 첨가하는 것이 가능한 것이 당업자에게 명백하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 첨가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 특허 청구 범위의 기재로부터 명백하다.
본 발명은, 예를 들어 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법에 적절하게 사용할 수 있다.
10 : 투광성 기판
12 : 패턴 형성용 박막
20 : 마스크 블랭크
30 : 전사용 마스크
50 : 액체
100 : 검사 장치
102 : 광학 부재
104 : 기판 홀더
106 : 광원부
108 : 주사 구동부
110 : 확대 광학계
112 : 촬상부
114 : 검사 판정부
120 : 제1 방향 설정부
122 : 검사광 반사부
152 : 프리즘
202 : 면
204 : 면
206 : 면
208 : 면
210 : 면
212 : 면
302 : 검사 위치
304 : 광 집중점
306 : 위치
308 : 위치
310 : 위치
312 : 위치
314 : 위치
402 : 화살표
404 : 화살표
406 : 화살표
408 : 화살표
410 : 화살표
422 : 반사면
424 : 면

Claims (20)

  1. 대향하는 1쌍의 주표면을 갖는 투광성 기판을 사용하여 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 방법으로서,
    상기 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 액체를 개재(介在)시켜서 광학적으로 접속된 광학 부재를 거쳐서 다른 쪽의 주표면의 소정 위치를 향하는 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향에서 검사광을 조사하고, 상기 광학 부재의 출사(出射) 예정 위치 이외로부터 누출되는 검사광의 유무를 검사하는 검사 공정을 갖고,
    상기 검사 공정은 상기 검사광을 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제1 방향에서 조사하고, 상기 소정 위치에서 전반사된 상기 검사광을 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 도입한 검사광의 방향이 상기 제1 방향과는 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제2 방향이 되도록 상기 광학 부재 내에서 반사함으로써, 상기 검사광을 상기 제2 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부재는,
    상기 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속되는 면이며, 또한 상기 소정 위치를 향하여 검사광을 조사하는 검사광 조사면과,
    상기 광학 부재의 내부에서 미리 설정된 방향으로 상기 검사광을 반사하는 검사광 반사부를 구비하고,
    상기 광학 부재의 외부로부터 도입된 상기 검사광을, 상기 검사광 조사면으로부터 상기 소정 위치를 향하여, 상기 제1 방향에서 조사하고, 상기 소정 위치에서 전반사된 상기 검사광을 상기 검사광 조사면으로부터 상기 광학 부재의 내부에 도입하고, 상기 검사광 반사부에서 상기 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 상기 제2 방향으로 반사하고, 상기 제2 방향으로 반사된 검사광을 상기 검사광 조사면으로부터 상기 소정 위치를 향하여 조사하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검사광 반사부는 상기 도입한 검사광을 반사하는 제1 반사면과, 상기 제1 반사면에서 반사된 검사광을 반사하여 상기 검사광을 제2 방향으로 바꾸는 제2 반사면을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검사광은 레이저광인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 광학 부재는, 외부에서 상기 검사광 조사면과 평행한 방향으로 진행하는 상기 검사광을 상기 광학 부재의 내부에 도입하는 검사광 도입면과, 상기 검사광 도입면으로부터 도입된 상기 검사광을 상기 소정 위치를 향하여, 상기 제1 방향으로 반사하는 도입광 반사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검사광 도입면은 상기 검사광 조사면과 교차하는 평면이며,
    상기 도입광 반사부는 상기 검사광 조사면과 대향하고, 또한 상기 검사광 조사면에 대하여 경사지는 위치에 설치된 평면인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 광학 부재는 검사광 반사부 외에 적어도 제2 검사광 반사부를 구비하고,
    상기 제2 방향에서 상기 소정 위치에 조사한 상기 검사광에 대해서 상기 소정 위치에서 전반사된 상기 검사광을 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 도입한 검사광의 방향이 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제3 방향이 되도록 제2 검사광 반사부에서 반사함으로써 상기 검사광을 상기 제3 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광학 부재는 또한 제3 검사광 반사부를 구비하고,
    상기 제3 방향에서 상기 소정 위치에 조사한 상기 검사광에 대해서 상기 소정 위치에서 전반사된 상기 검사광을 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 도입한 검사광의 방향이 상기 제1 방향, 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제4 방향이 되도록 제3 검사광 반사부에서 반사함으로써 상기 검사광을 상기 제4 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 검사 공정에서 누출되는 광이 없는 투광성 기판을 마스크 블랭크용 기판으로서 선정하는 선정 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 투광성 기판에 있어서의 상기 다른 쪽의 주표면은 경면(鏡面)으로 연마되어 있는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  11. 제1항에 기재된 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법으로 제조된 마스크 블랭크용 기판의 주표면에 패턴 형성용 박막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
  12. 제11항에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법으로 제조된 마스크 블랭크의 상기 패턴 형성용 박막에 전사 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전사용 마스크의 제조 방법.
  13. 제12항에 기재된 전사용 마스크를 사용하여 반도체 웨이퍼 상에 회로 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 디바이스의 제조 방법.
  14. 대향하는 1쌍의 주표면을 갖는 투광성 기판에 대하여 검사를 행하는 검사 장치로서,
    광원부와 기판 홀더와 광학 부재를 구비하는 것이며,
    상기 광원부는 검사광을 상기 광학 부재를 향하여 조사하는 것이며,
    상기 기판 홀더는 상기 투광성 기판을 보유 지지하는 것이며,
    상기 광학 부재는 검사광 도입면과 검사광 조사면과 검사광 반사부를 구비하는 것이며,
    상기 기판 홀더에 보유 지지된 상기 투광성 기판의 한쪽의 주표면과 상기 광학 부재의 검사광 조사면을 액체를 개재시켜서 광학적으로 접속시키고, 상기 검사광 도입면으로부터 광학 부재 내에 도입된 상기 검사광을 상기 투광성 기판의 다른 쪽의 주표면에 있어서의 소정 위치에 대하여 상기 검사광 조사면으로부터 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제1 방향에서 조사하고, 상기 소정 위치에서 전반사된 상기 검사광을 상기 검사광 조사면으로부터 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 검사광 반사부에서 상기 도입된 검사광의 방향이 상기 제1 방향과는 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제2 방향이 되도록 상기 광학 부재 내에서 반사하고, 상기 검사광을 상기 제2 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하고, 상기 광학 부재에 있어서의 상기 검사광의 출사 예정 위치 이외로부터 누출되는 검사광의 유무를 검사하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 검사광 반사부는 상기 검사광 조사면으로부터 도입된 검사광을 반사하는 제1 반사면과, 상기 제1 반사면에서 반사된 검사광을 반사하여 상기 검사광을 제2 방향으로 바꾸는 제2 반사면을 갖는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 검사광은 레이저광인 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 검사광 도입면으로부터 도입된 상기 검사광을 상기 소정 위치를 향하여 상기 제1 방향으로 반사하는 도입광 반사부를 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 검사광 도입면은 상기 검사광 조사면과 교차하는 평면이며,
    상기 도입광 반사부는 상기 검사광 조사면과 대향하고, 또한 상기 검사광 조사면에 대하여 경사지는 위치에 설치된 평면인 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 광학 부재는 상기 검사광 반사부 외에 적어도 제2 검사광 반사부를 구비하고,
    상기 제2 방향에서 상기 소정 위치에 조사한 상기 검사광에 대해서 상기 소정 위치에서 전반사된 상기 검사광을 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 도입한 검사광의 방향이 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제3 방향이 되도록 상기 제2 검사광 반사부에서 반사함으로써 상기 검사광을 상기 제3 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 광학 부재는 또한 제3 검사광 반사부를 구비하고,
    상기 제3 방향에서 상기 소정 위치에 조사한 상기 검사광에 대해서 상기 소정 위치에서 전반사된 상기 검사광을 상기 광학 부재에 도입하고, 상기 도입한 검사광의 방향이 상기 제1 방향, 제2 방향 및 상기 제3 방향 중 어느 것과도 상이한 방향이며, 또한 상기 소정 위치에서 전반사되는 방향인 제4 방향이 되도록 상기 제3 검사광 반사부에서 반사함으로써 상기 검사광을 상기 제4 방향에서 또한 상기 소정 위치에 조사하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007113962A (ja) 2005-10-18 2007-05-10 Hoya Corp マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、及びリソグラフィー用ガラス部材の製造方法
JP2007121452A (ja) 2005-10-25 2007-05-17 Hoya Corp マスクブランク用ガラス基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、露光用マスクの製造方法、及びリソグラフィー用ガラス部材の製造方法

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