ペリクル付きマスクの検査方法及び検査装置
【課題】ペリクル２付きマスク１の検査を正確に行うことができるようにする。
【解決手段】照明光量がオートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルフレーム２ａから離れた位置Ｌｘａを主走査方向の境界位置とし、照明光量が第１設定光量よりも高く設定される第２設定光量に達するまでペリクルフレーム２ａから内方に離れた位置Ｌｙを副走査方向の境界位置とする。ステージの主走査方向への移動を開始した後、ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置Ｌｘ１、照明光量が第２設定光量に達する位置を第２位置Ｌｘ２として、第１位置Ｌｘ１と第２位置Ｌｘ２とのうちペリクルフレーム２ａからの距離が長い方の位置より内方の走査範囲の部分を検査領域に設定する。第１位置Ｌｘ１が検査領域の境界になるときは、ｘ軸方向を主走査方向とする第１検査工程後に、ｙ軸方向を主走査方向とする第２検査工程を行う。
【解決手段】照明光量がオートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルフレーム２ａから離れた位置Ｌｘａを主走査方向の境界位置とし、照明光量が第１設定光量よりも高く設定される第２設定光量に達するまでペリクルフレーム２ａから内方に離れた位置Ｌｙを副走査方向の境界位置とする。ステージの主走査方向への移動を開始した後、ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置Ｌｘ１、照明光量が第２設定光量に達する位置を第２位置Ｌｘ２として、第１位置Ｌｘ１と第２位置Ｌｘ２とのうちペリクルフレーム２ａからの距離が長い方の位置より内方の走査範囲の部分を検査領域に設定する。第１位置Ｌｘ１が検査領域の境界になるときは、ｘ軸方向を主走査方向とする第１検査工程後に、ｙ軸方向を主走査方向とする第２検査工程を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造等で使用するペリクル付きのマスク（フォトマスク、レチクルの総称）の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マスクの製造メーカが行う検査方法として、ステージ上にマスクを載置し、マスクに法線方向から照明光を集光して照射し、マスクを透過した照明光又はマスクで反射した照明光を対物レンズを通して光検出器に結像して得られる光学画像に基づいてマスクの欠陥の有無を検査する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、このものでは、対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ、マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、マスクのパターン形成部分にステージの移動により照明光を走査している。
【０００３】
ここで、上記従来例では、一般的に、パターン形成部分の主走査方向の外縁から所定距離だけ外方に離れた位置を主走査方向の境界位置として、この境界位置からステージの主走査方向の移動を開始し、パターン形成部分の外縁に照明光が照射されるときは、ステージの加速が完了して、ステージの移動速度が所定の検査速度に達するようにしている。これにより、パターン形成部分を走査するときに、マスクがステージの加速による力を受けて変形することを防止できる。
【０００４】
ところで、半導体製造のフォトリソグラフィ工程で使用するマスクには、マスクへの異物の付着を防止するためにペリクルが取り付けられている。ペリクルは、方形のフレームに透明の膜を取り付けて成るものであり、フレームをマスクのパターン形成部分の周辺に接着等で固定している。
【０００５】
このようなペリクル付きのマスクの検査に上記従来法を適用する場合、以下のようにすることが考えられる。即ち、ペリクルのフレームの外方に主走査方向の境界位置を設定して、この境界位置からステージの主走査方向への移動を開始し、フレームの内方のパターン形成部分に照明光が照射される状態になる前に、ステージの移動速度が所定の検査速度に達するようにすることが考えられる。然し、この場合には、ステージの移動中に照明光がフレームに照射され、フレームに対する対物レンズの焦点のずれ量が過大になって、オートフォーカス手段が脱調してしまう。
【０００６】
また、オートフォーカス手段の脱調を防止するために、ペリクルのフレームの内面に隣接する位置を主走査方向の境界位置に設定することも考えられる。然し、フレームの近傍部分は、照明光のうちフレームで遮られる割合が大きくなり、照明光量が不足して、オートフォーカス手段が正常に作動しなくなり、更に、照明光量不足により、光検出器で明瞭な光学画像を得られず、正確な検査を行うことができなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３２２４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、ペリクル付きマスクの検査をオートフォーカス手段の脱調を生ずることなく正確に行うことができるようにした検査方法及び検査装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、ステージ上にペリクル付きのマスクを載置し、マスクに法線方向から照明光を集光して照射し、マスクを透過した前記照明光とマスクで反射した前記照明光との少なくとも一方を対物レンズを通して光検出器に結像して得られる光学画像に基づいてマスクを検査するペリクル付きマスクの検査方法であって、前記対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ、マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、ペリクルのフレームで囲われるマスクの部分に前記ステージの移動により前記照明光を走査するものにおいて、前記照明光のうちペリクルのフレームで遮られる割合が減少して、照明光量が前記オートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を主走査方向の走査範囲に設定すると共に、前記照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクルの副走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を副走査方向の走査範囲に設定し、主走査方向の前記境界位置から前記ステージの主走査方向への移動を開始した後、前記ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置とし、前記照明光量が前記第２設定光量に達する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置とのうちペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が長い方の位置より内方の前記走査範囲の部分を前記光学画像に基づく検査を行う検査領域に設定することを特徴とする。
【００１０】
第１の態様において、ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が前記第２位置よりも前記第１位置の方が長くなる場合には、前記ｘ軸方向を主走査方向、前記ｙ軸方向を副走査方向として前記照明光を走査する第１検査工程と、前記ｙ軸方向を主走査方向、前記ｘ軸方向を副走査方向として前記照明光を走査する第２検査工程と、を行うことが望ましい。
【００１１】
また、前記第１検査工程と前記第２検査工程とを行う場合には、前記第１検査工程での前記検査領域と前記第２検査工程での前記検査領域とがオーバーラップする領域での前記照明光の走査は前記第１検査工程と前記第２検査工程との一方でのみ行うことが望ましい。
【００１２】
また、本発明の第２の態様は、ペリクル付きのマスクを載置するステージと、前記ステージの移動を制御する移動制御手段と、マスクに法線方向から照明光を集光して照射する照明手段と、マスクを透過した前記照明光とマスクで反射した前記照明光との少なくとも一方を対物レンズを通して結像させる光検出器を有する結像手段と、光検出器で得られる光学画像に基づいてマスクを検査する処理を行う処理手段と、前記対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段と、を備えるペリクル付きマスクの検査装置であって、マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、ペリクルのフレームで囲われるマスクの部分に前記照明光が走査されるように、前記移動制御手段により前記ステージの移動を制御するものにおいて、前記照明光のうちペリクルのフレームで遮られる割合が減少して、照明光量が前記オートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を主走査方向の走査範囲に設定すると共に、前記照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクルの副走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を副走査方向の走査範囲に設定し、前記移動制御手段は、前記照明光がこの走査範囲に走査されるように前記ステージの移動を制御し、前記処理手段は、主走査方向の前記境界位置から前記ステージの主走査方向への移動を開始した後、前記ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置とし、前記照明光量が前記第２設定光量に達する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置とのうちペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が長い方の位置より内方の前記走査範囲の部分を検査領域とし、前記光学画像に基づく前記検査領域の検査を行うことを特徴とする。
【００１３】
第２の態様において、前記移動制御手段は、ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が前記第２位置よりも前記第１位置の方が長くなる場合に、前記ｘ軸方向を主走査方向、前記ｙ軸方向を副走査方向として前記照明光が走査されるように前記ステージの移動を制御した後、前記ステージ又はマスクを前記ｘ軸方向及びｙ軸方向に直交する軸線回りに９０°回転させて、前記ｙ軸方向を主走査方向、前記ｘ軸方向を副走査方向として前記照明光が走査されるように前記ステージの移動を制御することが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１と第２の態様によれば、ステージの移動中に照明光がペリクルのフレームに照射されることがなく、オートフォーカス手段の脱調を防止できる。更に、主走査方向の境界位置からステージの主走査方向への移動を開始する際に、照明光量が第１設定光量未満となってオートフォーカス手段が正常に作動しなくなることも防止でき、且つ、検査領域では、ステージの移動速度が検査速度になると共に照明光量が第２設定光量以上になって、正確な検査を行うことができる。
【００１５】
また、ペリクルのフレームの高さが所定値以下になると、ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離は第２位置よりも第１位置の方が長くなる。この場合、第２位置と第１位置との間の領域は照明光量が第２設定光量以上になるにも拘らず、検査領域から外れてしまう。然し、上記の如くｘ軸方向を主走査方向とする第１検査工程と、ｙ軸方向を主走査方向とする第２検査工程とを行えば、第１工程で検査領域から外れた第２位置と第１位置との間の領域が第２検査工程では検査領域に入り、検査領域を拡大することができる。また、この場合、第１検査工程での検査領域と第２検査工程での検査領域とがオーバーラップする領域での照明光の走査を上記の如く第１検査工程と第２検査工程との一方でのみ行うことにより、走査に要する時間を短縮して能率アップを図ることができる。
【００１６】
また、第１検査工程後に上記の如くステージ又はマスクを９０°回転させれば、光検出器の向きを変える等の面倒な作業を行わずに第２検査工程を行うことができ、作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の検査装置を示す説明図。
【図２】(ａ)第１検査工程での走査範囲と検査範囲を示す説明図、(ｂ)第２検査工程での走査範囲と検査範囲を示す説明図。
【図３】ペリクルのフレームによる照明光の遮光状態を示す説明図。
【図４】第１位置と第２位置のフレームからの距離をフレームの高さとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、ペリクル２を取り付けたマスク１を検査する本発明の実施形態の検査装置を示している。ペリクル２は、図２、図３に示す如く、方形のアルミ製のフレーム２ａに透明の膜２ｂを取り付けて成るものであり、フレーム２ａをマスク１のパターン形成部分の周辺に接着等で固定している。尚、図３で１ａは、マスク１上の遮光膜である。
【００１９】
検査装置は、マスク１を載置するステージ１０と、ステージ１０の移動を制御する移動制御手段２０と、マスク１に法線方向から照明光を照射する照明手段３０と、マスク１を透過した照明光とマスク１で反射した照明光とを対物レンズ４１を通して光検出器４２１，４２２に結像させる結像手段４０と、光検出器４２１，４２２で得られる光学画像に基づいてマスク１の欠陥の有無を検査する処理を行う処理手段５０と、対物レンズ４１の焦点をマスク１に合わせるオートフォーカス手段６０と、を備えている。
【００２０】
ステージ１０は、互いに直交する水平２方向たるＸ方向及びＹ方向に夫々モータ１１Ｘ，１１Ｙにより移動されると共に、鉛直のθ軸線回りにモータ１１θにより回転される。また、ステージ１０のＸ方向及びＹ方向の位置を計測するレーザー測長計１２が設けられている。尚、ステージ１０のマスク１を載置する部分には図示省略した窓穴が形成されており、ペリクル２の取付面が下になるようしてステージ１０にマスク１が載置される。
【００２１】
移動制御手段２０は、制御計算機７０にバスラインを介して接続される走査範囲設定部２１と、走査範囲設定部２１で後述する如く設定される走査範囲内でステージ１０が移動されるように各モータ１１Ｘ，１１Ｙ，１１θを制御するモータ制御部２２とで構成される。
【００２２】
照明手段３０は、光源３１から出射されるレーザー光等の照明光をレンズ３２，３３を介して平行な光束に拡径した後、照明光をミラー３４とコンデンサレンズ３５とを介してマスク１にその法線方向たる鉛直方向上方から集光して照射する透過照明系と、レンズ３３とミラー３４との間に配置したハーフミラー３６で反射した照明光をミラー３７とハーフミラー３８と対物レンズ４１とを介してマスク１に鉛直方向下方から集光して照射する反射照明系とで構成されている。
【００２３】
結像手段４０は、マスク１に上方から照射されてマスク１を透過した照明光（透過光）とマスク１に下方から照射されてマスク１で反射した照明光（反射光）とを対物レンズ４１とハーフミラー３８とを通して分離ミラー４３に入射し、透過光を分離ミラー４３からレンズ４４を介して第１光検出器４２１に結像させると共に、反射光を分離ミラー４３からレンズ４５を介して第２光検出器４２２に結像させるように構成されている。光検出器４２１，４２２としては、ＴＤＩセンサ、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサ等を用いることができる。また、光検出器４２１，４２２は長方形に形成されている。そして、光検出器４２１，４２２をその長手方向が後述する副走査方向に沿うように配置して、副走査方向の走査ピッチを広く取れるようにしている。
【００２４】
処理手段５０は、比較部５１と参照部５２とで構成されている。参照部５２は、マスク１の設計データを磁気ディスク５３から制御計算機７０を通じて読み出し、設計データに基づくマスクパターンの画像(参照画像)を作成する。比較部５１には、参照画像と、光検出器４２１，４２２で得られた光学画像と、レーザー測長計１２に接続されて光学画像のマスク１上の位置を検出する位置検出部５４からの位置データとが入力される。そして、光学画像と参照画像とを所定のアルゴリズムに従って比較し、マスク１の欠陥の有無を判定する検査処理を行う。尚、繰り返しパターン同士を比較する方式（ｄｉｅ―ｔｏ―ｄｉｅ方式）で欠陥の有無を判定することも可能である。
【００２５】
オートフォーカス手段６０は、反射光をハーフミラー３８と分離ミラー４３との間に配置したハーフミラー６１を介して入射する共焦点光学系で構成されるフォーカスずれ検出部６２と、フォーカスずれ検出部４２からの検出信号を入力するフォーカス制御部６３と、フォーカス制御部６３により制御されて対物レンズ４１を鉛直方向に移動させるモータ６４とで構成されている。そして、フォーカスずれ検出部６２で検出されたマスク１と対物レンズ４１の焦点とのずれ量に応じて対物レンズ４１を鉛直方向に変位させることにより、対物レンズ４１の焦点をマスク１に合わせる。尚、対物レンズ４１に代えてステージ１０を鉛直方向に変位させるようにしてもよい。
【００２６】
図２を参照して、検査に際しては、マスク１に固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方、例えば、ｘ軸方向を主走査方向、ｙ軸方向を副走査方向として、ペリクル２のフレーム２ａで囲われるマスク１の部分にステージ１０の移動により照明光を図２に点線で示す如く走査する。即ち、ステージ１０のＸ方向への移動で照明光をｘ軸方向に走査することと、ステージ１０のＹ方向への移動で走査位置をｙ軸方向に所定ピッチずらすこととを繰り返し行う。また、マスク１は、ステージ１０の窓穴に臨んでいるため、撓みを生ずる。そして、マスク１の撓みに合わせて対物レンズ４１の焦点位置を変化させる必要があるため、オートフォーカス手段６０を作動させつつ照明光の走査を行う。
【００２７】
ここで、ペリクル２のフレーム２ａの近傍では、図３に示す如く、反射照明系からマスク１に照射される照明光Ｂ１や透過照明系から照射されてマスク１を透過した照明光Ｂ２のうちフレーム２ａで遮られる割合が大きくなって、対物レンズ４１に達する照明光量が減少する。照明光量が少ないと、オートフォーカス手段６０のフォーカスずれ検出部４２でマスク１と対物レンズ４１の焦点とのずれ量をうまく検出できず、オートフォーカス手段６０が正常に作動しない。そこで、マスク１への照明光量がオートフォーカス手段６０を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクル２のｘ軸方向各側に位置するフレーム２ａの部分から内方に離れた位置を境界位置Ｌｘａとして、この境界位置Ｌｘａより内方を主走査方向たるｘ軸方向の走査範囲に設定している。
【００２８】
また、照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクル２のｙ軸方向各側に位置するフレーム２ａの部分から内方に離れた位置を境界位置Ｌｙとして、この境界位置Ｌｙより内方を副走査方向たるｙ軸方向の走査範囲に設定している。尚、光検出器４２１，４２２で明瞭な光学画像を得るのに必要な照明光量をＮＡとして、第１設定光量は例えばＮＡ×７０％に設定され、第２設定光量は例えばＮＡ×１００％に設定される。
【００２９】
また、主走査方向の境界位置Ｌｘａからステージ１０の主走査方向への移動を開始した後、ステージ１０の移動速度が所定の検査速度に達する位置、即ち、検査速度への加速が完了するまでにステージ１０が移動する助走距離(例えば、２ｍｍ)だけ境界位置Ｌｘａから内方に離れた位置を第１位置Ｌｘ１とし、照明光量が第２設定光量に達する位置を第２位置Ｌｘ２として、第１位置Ｌｘ１と第２位置Ｌｘ２とのうちペリクル２の主走査方向各側に位置するフレーム２ａの部分からの距離が長い方の位置より内方の走査範囲の部分を処理手段５０による上記検査処理を行う検査領域(図２(ａ)で左下がりの斜線を付した領域)に設定している。
【００３０】
ここで、ペリクル２の主走査方向(ｘ軸方向)各側に位置するフレーム２ａの部分からの第１位置Ｌｘ１と第２位置Ｌｘ２の距離は、ペリクル２のフレーム２ａの高さＨに応じて図４に示す如く変化する。そして、この距離は、フレーム２ａの高さＨが所定値Ｈａ未満であるときは第１位置Ｌｘ１の方が長くなり、フレーム２ａの高さＨが所定値Ｈａを超えると第２位置Ｌｘ２の方が長くなる。図２(ａ)に示されているのは、フレーム２ａの高さＨが所定値Ｈａ未満である場合であり、第１位置Ｌｘ１と副走査方向の境界位置Ｌｙとで囲われる領域が検査領域になる。
【００３１】
上記の如く走査範囲と検査領域とを設定すれば、主走査方向の境界位置Ｌｘａからステージ１０の主走査方向への移動を開始する際に、照明光量が第１設定光量未満となってオートフォーカス手段６０が正常に作動しなくなることを防止できる。更に、ステージ１０の移動速度が検査速度に安定した領域で検査が行われることになって、加速による力でマスク１が変形することに起因する誤検査を防止できると共に、検査領域では照明光量が第２設定光量以上になって、正確な検査を行うことができる。また、主走査方向の境界位置をペリクル２のフレーム２ａの外方に設定するものと異なり、ステージ１の移動中に照明光がペリクル２のフレーム２ａに照射されることがなく、オートフォーカス手段６０の脱調を生ずることも防止できる。
【００３２】
但し、ペリクル２の主走査方向(ｘ軸方向)に位置するフレーム２ａの部分からの距離が第２位置Ｌｘ２よりも第１位置Ｌｘ１の方が長くなる場合、第２位置Ｌｘ２と第１位置Ｌｘ１との間の領域は、照明光量が第２設定光量以上になるにも拘らず、検査領域から外れてしまい、検査領域が狭くなってしまう。
【００３３】
そこで、この場合には、ｘ軸方向を主走査方向、ｙ軸方向を副走査方向として照明光を走査する上記第１検査工程を行った後に、図２(ｂ)に示す如く、ｙ軸方向を主走査方向、ｘ軸方向を副走査方向として照明光を走査する第２検査工程を行うようにしている。
【００３４】
第２検査工程においては、照明光量が第１設定光量に達するまでペリクル２のｙ軸方向各側に位置するフレーム２ａの部分から内方に離れた位置を境界位置Ｌｙａとして、この境界位置Ｌｙａより内方を主走査方向たるｙ軸方向の走査範囲に設定すると共に、照明光量が第２設定光量に達するまでペリクル２のｘ軸方向各側に位置するフレーム２ａの部分から内方に離れた位置、即ち、上記第２位置Ｌｘ２を境界位置として、この境界位置Ｌｘ２より内方を副走査方向たるｘ軸方向の走査範囲に設定している。
【００３５】
また、主走査方向の境界位置Ｌｙａからステージ１０の主走査方向への移動を開始した後、ステージ１０の移動速度が所定の検査速度に達する位置Ｌｙ１より内方の走査範囲の部分を処理手段５０による上記検査処理を行う検査領域(図２(ｂ)で右下がりの斜線を付した領域)に設定している。
【００３６】
これによれば、第１検査工程では検査領域から外れた第２位置Ｌｘ２と第１位置Ｌｘ１との間の大部分の領域が第２検査工程では検査領域に入り、検査領域を拡大することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第１検査工程での検査領域と第２検査工程での検査領域とがオーバーラップする領域(図２(ｂ)で左下がりの斜線と右下がりの斜線とを付した領域)での照明光の走査は第１検査工程でのみ行い、第２検査工程での走査範囲は、ＬｙａとＬｘ２とＬｘ１とで囲われる範囲に限定している。この場合、第２検査工程で実際に検査処理が行われる領域は、Ｌｙ１とＬｘ２とＬｘ１とで囲われる領域になる。これにより、走査及び検査処理に要する時間を短縮して能率アップを図ることができる。
【００３８】
ところで、第２検査工程において、ステージ１０をＹ方向に移動させることにより照明光を主走査方向たるｙ軸方向に走査することも考えられる。然し、この場合には、光検出器４２１，４２２をその長手方向が副走査方向たるｘ軸方向に沿うように９０°回転させるという非常に面倒な作業が必要になる。
【００３９】
そこで、本実施形態では、第１検査工程後にステージ１０をｘ軸方向及びｙ軸方向に直交するθ軸線回りに９０°回転してから第２検査工程を行うようにしている。これによれば、光検出器４２１，４２２を９０°回転させなくても、第２検査工程での副走査方向であるｘ軸方向を光検出器４２１，４２２の長手方向が沿わせることができ、作業が容易になる。尚、第２検査工程では、ステージ１０をＸ方向に移動させることにより照明光が主走査方向たるｙ軸方向に走査される。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、第１検査工程での検査領域と第２検査工程での検査領域とがオーバーラップする領域での照明光の走査を第１検査工程でのみ行うようにしたが、オーバーラップする領域での照明光の走査を第２検査工程でのみ行うことも可能である。また、上記実施形態では、照明手段３０を透過照明系と反射照明系とで構成したが、透過照明系と反射照明系との一方を省略し、透過光と反射光との一方を光検出器に結像して得られる光学画像に基づいて検査処理を行うことも可能である。また、上記実施形態では、第１検査工程後にステージ１０を９０°回転させてから第２検査工程を行っているが、ステージ１０を回転させずにマスク１のみを９０°回転させてから第２検査工程を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ マスク
２ ペリクル
２ａ フレーム
１０ ステージ
２０ 移動制御手段
３０ 照明手段
４０ 結像手段
４１ 対物レンズ
４２１、４２２ 光検出器
５０ 処理手段
６０ オートフォーカス手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造等で使用するペリクル付きのマスク（フォトマスク、レチクルの総称）の検査方法及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マスクの製造メーカが行う検査方法として、ステージ上にマスクを載置し、マスクに法線方向から照明光を集光して照射し、マスクを透過した照明光又はマスクで反射した照明光を対物レンズを通して光検出器に結像して得られる光学画像に基づいてマスクの欠陥の有無を検査する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、このものでは、対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ、マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、マスクのパターン形成部分にステージの移動により照明光を走査している。
【０００３】
ここで、上記従来例では、一般的に、パターン形成部分の主走査方向の外縁から所定距離だけ外方に離れた位置を主走査方向の境界位置として、この境界位置からステージの主走査方向の移動を開始し、パターン形成部分の外縁に照明光が照射されるときは、ステージの加速が完了して、ステージの移動速度が所定の検査速度に達するようにしている。これにより、パターン形成部分を走査するときに、マスクがステージの加速による力を受けて変形することを防止できる。
【０００４】
ところで、半導体製造のフォトリソグラフィ工程で使用するマスクには、マスクへの異物の付着を防止するためにペリクルが取り付けられている。ペリクルは、方形のフレームに透明の膜を取り付けて成るものであり、フレームをマスクのパターン形成部分の周辺に接着等で固定している。
【０００５】
このようなペリクル付きのマスクの検査に上記従来法を適用する場合、以下のようにすることが考えられる。即ち、ペリクルのフレームの外方に主走査方向の境界位置を設定して、この境界位置からステージの主走査方向への移動を開始し、フレームの内方のパターン形成部分に照明光が照射される状態になる前に、ステージの移動速度が所定の検査速度に達するようにすることが考えられる。然し、この場合には、ステージの移動中に照明光がフレームに照射され、フレームに対する対物レンズの焦点のずれ量が過大になって、オートフォーカス手段が脱調してしまう。
【０００６】
また、オートフォーカス手段の脱調を防止するために、ペリクルのフレームの内面に隣接する位置を主走査方向の境界位置に設定することも考えられる。然し、フレームの近傍部分は、照明光のうちフレームで遮られる割合が大きくなり、照明光量が不足して、オートフォーカス手段が正常に作動しなくなり、更に、照明光量不足により、光検出器で明瞭な光学画像を得られず、正確な検査を行うことができなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３２２４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、ペリクル付きマスクの検査をオートフォーカス手段の脱調を生ずることなく正確に行うことができるようにした検査方法及び検査装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、ステージ上にペリクル付きのマスクを載置し、マスクに法線方向から照明光を集光して照射し、マスクを透過した前記照明光とマスクで反射した前記照明光との少なくとも一方を対物レンズを通して光検出器に結像して得られる光学画像に基づいてマスクを検査するペリクル付きマスクの検査方法であって、前記対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ、マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、ペリクルのフレームで囲われるマスクの部分に前記ステージの移動により前記照明光を走査するものにおいて、前記照明光のうちペリクルのフレームで遮られる割合が減少して、照明光量が前記オートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を主走査方向の走査範囲に設定すると共に、前記照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクルの副走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を副走査方向の走査範囲に設定し、主走査方向の前記境界位置から前記ステージの主走査方向への移動を開始した後、前記ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置とし、前記照明光量が前記第２設定光量に達する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置とのうちペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が長い方の位置より内方の前記走査範囲の部分を前記光学画像に基づく検査を行う検査領域に設定することを特徴とする。
【００１０】
第１の態様において、ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が前記第２位置よりも前記第１位置の方が長くなる場合には、前記ｘ軸方向を主走査方向、前記ｙ軸方向を副走査方向として前記照明光を走査する第１検査工程と、前記ｙ軸方向を主走査方向、前記ｘ軸方向を副走査方向として前記照明光を走査する第２検査工程と、を行うことが望ましい。
【００１１】
また、前記第１検査工程と前記第２検査工程とを行う場合には、前記第１検査工程での前記検査領域と前記第２検査工程での前記検査領域とがオーバーラップする領域での前記照明光の走査は前記第１検査工程と前記第２検査工程との一方でのみ行うことが望ましい。
【００１２】
また、本発明の第２の態様は、ペリクル付きのマスクを載置するステージと、前記ステージの移動を制御する移動制御手段と、マスクに法線方向から照明光を集光して照射する照明手段と、マスクを透過した前記照明光とマスクで反射した前記照明光との少なくとも一方を対物レンズを通して結像させる光検出器を有する結像手段と、光検出器で得られる光学画像に基づいてマスクを検査する処理を行う処理手段と、前記対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段と、を備えるペリクル付きマスクの検査装置であって、マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、ペリクルのフレームで囲われるマスクの部分に前記照明光が走査されるように、前記移動制御手段により前記ステージの移動を制御するものにおいて、前記照明光のうちペリクルのフレームで遮られる割合が減少して、照明光量が前記オートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を主走査方向の走査範囲に設定すると共に、前記照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクルの副走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を副走査方向の走査範囲に設定し、前記移動制御手段は、前記照明光がこの走査範囲に走査されるように前記ステージの移動を制御し、前記処理手段は、主走査方向の前記境界位置から前記ステージの主走査方向への移動を開始した後、前記ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置とし、前記照明光量が前記第２設定光量に達する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置とのうちペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が長い方の位置より内方の前記走査範囲の部分を検査領域とし、前記光学画像に基づく前記検査領域の検査を行うことを特徴とする。
【００１３】
第２の態様において、前記移動制御手段は、ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が前記第２位置よりも前記第１位置の方が長くなる場合に、前記ｘ軸方向を主走査方向、前記ｙ軸方向を副走査方向として前記照明光が走査されるように前記ステージの移動を制御した後、前記ステージ又はマスクを前記ｘ軸方向及びｙ軸方向に直交する軸線回りに９０°回転させて、前記ｙ軸方向を主走査方向、前記ｘ軸方向を副走査方向として前記照明光が走査されるように前記ステージの移動を制御することが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１と第２の態様によれば、ステージの移動中に照明光がペリクルのフレームに照射されることがなく、オートフォーカス手段の脱調を防止できる。更に、主走査方向の境界位置からステージの主走査方向への移動を開始する際に、照明光量が第１設定光量未満となってオートフォーカス手段が正常に作動しなくなることも防止でき、且つ、検査領域では、ステージの移動速度が検査速度になると共に照明光量が第２設定光量以上になって、正確な検査を行うことができる。
【００１５】
また、ペリクルのフレームの高さが所定値以下になると、ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離は第２位置よりも第１位置の方が長くなる。この場合、第２位置と第１位置との間の領域は照明光量が第２設定光量以上になるにも拘らず、検査領域から外れてしまう。然し、上記の如くｘ軸方向を主走査方向とする第１検査工程と、ｙ軸方向を主走査方向とする第２検査工程とを行えば、第１工程で検査領域から外れた第２位置と第１位置との間の領域が第２検査工程では検査領域に入り、検査領域を拡大することができる。また、この場合、第１検査工程での検査領域と第２検査工程での検査領域とがオーバーラップする領域での照明光の走査を上記の如く第１検査工程と第２検査工程との一方でのみ行うことにより、走査に要する時間を短縮して能率アップを図ることができる。
【００１６】
また、第１検査工程後に上記の如くステージ又はマスクを９０°回転させれば、光検出器の向きを変える等の面倒な作業を行わずに第２検査工程を行うことができ、作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の検査装置を示す説明図。
【図２】(ａ)第１検査工程での走査範囲と検査範囲を示す説明図、(ｂ)第２検査工程での走査範囲と検査範囲を示す説明図。
【図３】ペリクルのフレームによる照明光の遮光状態を示す説明図。
【図４】第１位置と第２位置のフレームからの距離をフレームの高さとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、ペリクル２を取り付けたマスク１を検査する本発明の実施形態の検査装置を示している。ペリクル２は、図２、図３に示す如く、方形のアルミ製のフレーム２ａに透明の膜２ｂを取り付けて成るものであり、フレーム２ａをマスク１のパターン形成部分の周辺に接着等で固定している。尚、図３で１ａは、マスク１上の遮光膜である。
【００１９】
検査装置は、マスク１を載置するステージ１０と、ステージ１０の移動を制御する移動制御手段２０と、マスク１に法線方向から照明光を照射する照明手段３０と、マスク１を透過した照明光とマスク１で反射した照明光とを対物レンズ４１を通して光検出器４２１，４２２に結像させる結像手段４０と、光検出器４２１，４２２で得られる光学画像に基づいてマスク１の欠陥の有無を検査する処理を行う処理手段５０と、対物レンズ４１の焦点をマスク１に合わせるオートフォーカス手段６０と、を備えている。
【００２０】
ステージ１０は、互いに直交する水平２方向たるＸ方向及びＹ方向に夫々モータ１１Ｘ，１１Ｙにより移動されると共に、鉛直のθ軸線回りにモータ１１θにより回転される。また、ステージ１０のＸ方向及びＹ方向の位置を計測するレーザー測長計１２が設けられている。尚、ステージ１０のマスク１を載置する部分には図示省略した窓穴が形成されており、ペリクル２の取付面が下になるようしてステージ１０にマスク１が載置される。
【００２１】
移動制御手段２０は、制御計算機７０にバスラインを介して接続される走査範囲設定部２１と、走査範囲設定部２１で後述する如く設定される走査範囲内でステージ１０が移動されるように各モータ１１Ｘ，１１Ｙ，１１θを制御するモータ制御部２２とで構成される。
【００２２】
照明手段３０は、光源３１から出射されるレーザー光等の照明光をレンズ３２，３３を介して平行な光束に拡径した後、照明光をミラー３４とコンデンサレンズ３５とを介してマスク１にその法線方向たる鉛直方向上方から集光して照射する透過照明系と、レンズ３３とミラー３４との間に配置したハーフミラー３６で反射した照明光をミラー３７とハーフミラー３８と対物レンズ４１とを介してマスク１に鉛直方向下方から集光して照射する反射照明系とで構成されている。
【００２３】
結像手段４０は、マスク１に上方から照射されてマスク１を透過した照明光（透過光）とマスク１に下方から照射されてマスク１で反射した照明光（反射光）とを対物レンズ４１とハーフミラー３８とを通して分離ミラー４３に入射し、透過光を分離ミラー４３からレンズ４４を介して第１光検出器４２１に結像させると共に、反射光を分離ミラー４３からレンズ４５を介して第２光検出器４２２に結像させるように構成されている。光検出器４２１，４２２としては、ＴＤＩセンサ、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサ等を用いることができる。また、光検出器４２１，４２２は長方形に形成されている。そして、光検出器４２１，４２２をその長手方向が後述する副走査方向に沿うように配置して、副走査方向の走査ピッチを広く取れるようにしている。
【００２４】
処理手段５０は、比較部５１と参照部５２とで構成されている。参照部５２は、マスク１の設計データを磁気ディスク５３から制御計算機７０を通じて読み出し、設計データに基づくマスクパターンの画像(参照画像)を作成する。比較部５１には、参照画像と、光検出器４２１，４２２で得られた光学画像と、レーザー測長計１２に接続されて光学画像のマスク１上の位置を検出する位置検出部５４からの位置データとが入力される。そして、光学画像と参照画像とを所定のアルゴリズムに従って比較し、マスク１の欠陥の有無を判定する検査処理を行う。尚、繰り返しパターン同士を比較する方式（ｄｉｅ―ｔｏ―ｄｉｅ方式）で欠陥の有無を判定することも可能である。
【００２５】
オートフォーカス手段６０は、反射光をハーフミラー３８と分離ミラー４３との間に配置したハーフミラー６１を介して入射する共焦点光学系で構成されるフォーカスずれ検出部６２と、フォーカスずれ検出部４２からの検出信号を入力するフォーカス制御部６３と、フォーカス制御部６３により制御されて対物レンズ４１を鉛直方向に移動させるモータ６４とで構成されている。そして、フォーカスずれ検出部６２で検出されたマスク１と対物レンズ４１の焦点とのずれ量に応じて対物レンズ４１を鉛直方向に変位させることにより、対物レンズ４１の焦点をマスク１に合わせる。尚、対物レンズ４１に代えてステージ１０を鉛直方向に変位させるようにしてもよい。
【００２６】
図２を参照して、検査に際しては、マスク１に固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方、例えば、ｘ軸方向を主走査方向、ｙ軸方向を副走査方向として、ペリクル２のフレーム２ａで囲われるマスク１の部分にステージ１０の移動により照明光を図２に点線で示す如く走査する。即ち、ステージ１０のＸ方向への移動で照明光をｘ軸方向に走査することと、ステージ１０のＹ方向への移動で走査位置をｙ軸方向に所定ピッチずらすこととを繰り返し行う。また、マスク１は、ステージ１０の窓穴に臨んでいるため、撓みを生ずる。そして、マスク１の撓みに合わせて対物レンズ４１の焦点位置を変化させる必要があるため、オートフォーカス手段６０を作動させつつ照明光の走査を行う。
【００２７】
ここで、ペリクル２のフレーム２ａの近傍では、図３に示す如く、反射照明系からマスク１に照射される照明光Ｂ１や透過照明系から照射されてマスク１を透過した照明光Ｂ２のうちフレーム２ａで遮られる割合が大きくなって、対物レンズ４１に達する照明光量が減少する。照明光量が少ないと、オートフォーカス手段６０のフォーカスずれ検出部４２でマスク１と対物レンズ４１の焦点とのずれ量をうまく検出できず、オートフォーカス手段６０が正常に作動しない。そこで、マスク１への照明光量がオートフォーカス手段６０を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクル２のｘ軸方向各側に位置するフレーム２ａの部分から内方に離れた位置を境界位置Ｌｘａとして、この境界位置Ｌｘａより内方を主走査方向たるｘ軸方向の走査範囲に設定している。
【００２８】
また、照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクル２のｙ軸方向各側に位置するフレーム２ａの部分から内方に離れた位置を境界位置Ｌｙとして、この境界位置Ｌｙより内方を副走査方向たるｙ軸方向の走査範囲に設定している。尚、光検出器４２１，４２２で明瞭な光学画像を得るのに必要な照明光量をＮＡとして、第１設定光量は例えばＮＡ×７０％に設定され、第２設定光量は例えばＮＡ×１００％に設定される。
【００２９】
また、主走査方向の境界位置Ｌｘａからステージ１０の主走査方向への移動を開始した後、ステージ１０の移動速度が所定の検査速度に達する位置、即ち、検査速度への加速が完了するまでにステージ１０が移動する助走距離(例えば、２ｍｍ)だけ境界位置Ｌｘａから内方に離れた位置を第１位置Ｌｘ１とし、照明光量が第２設定光量に達する位置を第２位置Ｌｘ２として、第１位置Ｌｘ１と第２位置Ｌｘ２とのうちペリクル２の主走査方向各側に位置するフレーム２ａの部分からの距離が長い方の位置より内方の走査範囲の部分を処理手段５０による上記検査処理を行う検査領域(図２(ａ)で左下がりの斜線を付した領域)に設定している。
【００３０】
ここで、ペリクル２の主走査方向(ｘ軸方向)各側に位置するフレーム２ａの部分からの第１位置Ｌｘ１と第２位置Ｌｘ２の距離は、ペリクル２のフレーム２ａの高さＨに応じて図４に示す如く変化する。そして、この距離は、フレーム２ａの高さＨが所定値Ｈａ未満であるときは第１位置Ｌｘ１の方が長くなり、フレーム２ａの高さＨが所定値Ｈａを超えると第２位置Ｌｘ２の方が長くなる。図２(ａ)に示されているのは、フレーム２ａの高さＨが所定値Ｈａ未満である場合であり、第１位置Ｌｘ１と副走査方向の境界位置Ｌｙとで囲われる領域が検査領域になる。
【００３１】
上記の如く走査範囲と検査領域とを設定すれば、主走査方向の境界位置Ｌｘａからステージ１０の主走査方向への移動を開始する際に、照明光量が第１設定光量未満となってオートフォーカス手段６０が正常に作動しなくなることを防止できる。更に、ステージ１０の移動速度が検査速度に安定した領域で検査が行われることになって、加速による力でマスク１が変形することに起因する誤検査を防止できると共に、検査領域では照明光量が第２設定光量以上になって、正確な検査を行うことができる。また、主走査方向の境界位置をペリクル２のフレーム２ａの外方に設定するものと異なり、ステージ１の移動中に照明光がペリクル２のフレーム２ａに照射されることがなく、オートフォーカス手段６０の脱調を生ずることも防止できる。
【００３２】
但し、ペリクル２の主走査方向(ｘ軸方向)に位置するフレーム２ａの部分からの距離が第２位置Ｌｘ２よりも第１位置Ｌｘ１の方が長くなる場合、第２位置Ｌｘ２と第１位置Ｌｘ１との間の領域は、照明光量が第２設定光量以上になるにも拘らず、検査領域から外れてしまい、検査領域が狭くなってしまう。
【００３３】
そこで、この場合には、ｘ軸方向を主走査方向、ｙ軸方向を副走査方向として照明光を走査する上記第１検査工程を行った後に、図２(ｂ)に示す如く、ｙ軸方向を主走査方向、ｘ軸方向を副走査方向として照明光を走査する第２検査工程を行うようにしている。
【００３４】
第２検査工程においては、照明光量が第１設定光量に達するまでペリクル２のｙ軸方向各側に位置するフレーム２ａの部分から内方に離れた位置を境界位置Ｌｙａとして、この境界位置Ｌｙａより内方を主走査方向たるｙ軸方向の走査範囲に設定すると共に、照明光量が第２設定光量に達するまでペリクル２のｘ軸方向各側に位置するフレーム２ａの部分から内方に離れた位置、即ち、上記第２位置Ｌｘ２を境界位置として、この境界位置Ｌｘ２より内方を副走査方向たるｘ軸方向の走査範囲に設定している。
【００３５】
また、主走査方向の境界位置Ｌｙａからステージ１０の主走査方向への移動を開始した後、ステージ１０の移動速度が所定の検査速度に達する位置Ｌｙ１より内方の走査範囲の部分を処理手段５０による上記検査処理を行う検査領域(図２(ｂ)で右下がりの斜線を付した領域)に設定している。
【００３６】
これによれば、第１検査工程では検査領域から外れた第２位置Ｌｘ２と第１位置Ｌｘ１との間の大部分の領域が第２検査工程では検査領域に入り、検査領域を拡大することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第１検査工程での検査領域と第２検査工程での検査領域とがオーバーラップする領域(図２(ｂ)で左下がりの斜線と右下がりの斜線とを付した領域)での照明光の走査は第１検査工程でのみ行い、第２検査工程での走査範囲は、ＬｙａとＬｘ２とＬｘ１とで囲われる範囲に限定している。この場合、第２検査工程で実際に検査処理が行われる領域は、Ｌｙ１とＬｘ２とＬｘ１とで囲われる領域になる。これにより、走査及び検査処理に要する時間を短縮して能率アップを図ることができる。
【００３８】
ところで、第２検査工程において、ステージ１０をＹ方向に移動させることにより照明光を主走査方向たるｙ軸方向に走査することも考えられる。然し、この場合には、光検出器４２１，４２２をその長手方向が副走査方向たるｘ軸方向に沿うように９０°回転させるという非常に面倒な作業が必要になる。
【００３９】
そこで、本実施形態では、第１検査工程後にステージ１０をｘ軸方向及びｙ軸方向に直交するθ軸線回りに９０°回転してから第２検査工程を行うようにしている。これによれば、光検出器４２１，４２２を９０°回転させなくても、第２検査工程での副走査方向であるｘ軸方向を光検出器４２１，４２２の長手方向が沿わせることができ、作業が容易になる。尚、第２検査工程では、ステージ１０をＸ方向に移動させることにより照明光が主走査方向たるｙ軸方向に走査される。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、第１検査工程での検査領域と第２検査工程での検査領域とがオーバーラップする領域での照明光の走査を第１検査工程でのみ行うようにしたが、オーバーラップする領域での照明光の走査を第２検査工程でのみ行うことも可能である。また、上記実施形態では、照明手段３０を透過照明系と反射照明系とで構成したが、透過照明系と反射照明系との一方を省略し、透過光と反射光との一方を光検出器に結像して得られる光学画像に基づいて検査処理を行うことも可能である。また、上記実施形態では、第１検査工程後にステージ１０を９０°回転させてから第２検査工程を行っているが、ステージ１０を回転させずにマスク１のみを９０°回転させてから第２検査工程を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１ マスク
２ ペリクル
２ａ フレーム
１０ ステージ
２０ 移動制御手段
３０ 照明手段
４０ 結像手段
４１ 対物レンズ
４２１、４２２ 光検出器
５０ 処理手段
６０ オートフォーカス手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージ上にペリクル付きのマスクを載置し、マスクに法線方向から照明光を集光して照射し、マスクを透過した前記照明光とマスクで反射した前記照明光との少なくとも一方を対物レンズを通して光検出器に結像して得られる光学画像に基づいてマスクを検査するペリクル付きマスクの検査方法であって、前記対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ、マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、ペリクルのフレームで囲われるマスクの部分に前記ステージの移動により前記照明光を走査するものにおいて、
前記照明光のうちペリクルのフレームで遮られる割合が減少して、照明光量が前記オートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を主走査方向の走査範囲に設定すると共に、前記照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクルの副走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を副走査方向の走査範囲に設定し、
主走査方向の前記境界位置から前記ステージの主走査方向への移動を開始した後、前記ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置とし、前記照明光量が前記第２設定光量に達する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置とのうちペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が長い方の位置より内方の前記走査範囲の部分を前記光学画像に基づく検査を行う検査領域に設定することを特徴とするペリクル付きマスクの検査方法。
【請求項２】
請求項１記載のペリクル付きマスクの検査方法において、
ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が前記第２位置よりも前記第１位置の方が長くなる場合には、前記ｘ軸方向を主走査方向、前記ｙ軸方向を副走査方向として前記照明光を走査する第１検査工程と、前記ｙ軸方向を主走査方向、前記ｘ軸方向を副走査方向として前記照明光を走査する第２検査工程と、を行うことを特徴とするペリクル付きマスクの検査方法。
【請求項３】
請求項２記載のペリクル付きマスクの検査方法において、
前記第１検査工程での前記検査領域と前記第２検査工程での前記検査領域とがオーバーラップする領域での前記照明光の走査は前記第１検査工程と前記第２検査工程との一方でのみ行うことを特徴とするペリクル付きマスクの検査方法。
【請求項４】
ペリクル付きのマスクを載置するステージと、前記ステージの移動を制御する移動制御手段と、マスクに法線方向から照明光を集光して照射する照明手段と、マスクを透過した前記照明光とマスクで反射した前記照明光との少なくとも一方を対物レンズを通して結像させる光検出器を有する結像手段と、光検出器で得られる光学画像に基づいてマスクを検査する処理を行う処理手段と、前記対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段と、を備えるペリクル付きマスクの検査装置であって、
マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、ペリクルのフレームで囲われるマスクの部分に前記照明光が走査されるように、前記移動制御手段により前記ステージの移動を制御するものにおいて、
前記照明光のうちペリクルのフレームで遮られる割合が減少して、マスクへの照明光量が前記オートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分の内方に離れた境界位置より内方を主走査方向の走査範囲に設定すると共に、前記照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクルの副走査方向に位置するフレーム部分の内方に離れた境界位置より内方を副走査方向の走査範囲に設定し、前記移動制御手段は、前記照明光がこの走査範囲に走査されるように前記ステージの移動を制御し、
前記処理手段は、主走査方向の前記境界位置から前記ステージの主走査方向への移動を開始した後、前記ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置とし、前記照明光量が前記第２設定光量に達する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置とのうちペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が長い方の位置より内方の前記走査範囲の部分を検査領域とし、前記光学画像に基づく前記検査領域の検査を行うことを特徴とするペリクル付きマスクの検査装置。
【請求項５】
請求項４記載のペリクル付きマスクの検査装置であって、
前記移動制御手段は、ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が前記第２位置よりも前記第１位置の方が長くなる場合に、前記ｘ軸方向を主走査方向、前記ｙ軸方向を副走査方向として前記照明光が走査されるように前記ステージの移動を制御した後、前記ステージ又はマスクを前記ｘ軸方向及びｙ軸方向に直交する軸線回りに９０°回転させて、前記ｙ軸方向を主走査方向、前記ｘ軸方向を副走査方向として前記照明光が走査されるように前記ステージの移動を制御することを特徴とするペリクル付きマスクの検査装置。
【請求項１】
ステージ上にペリクル付きのマスクを載置し、マスクに法線方向から照明光を集光して照射し、マスクを透過した前記照明光とマスクで反射した前記照明光との少なくとも一方を対物レンズを通して光検出器に結像して得られる光学画像に基づいてマスクを検査するペリクル付きマスクの検査方法であって、前記対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段を作動させつつ、マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、ペリクルのフレームで囲われるマスクの部分に前記ステージの移動により前記照明光を走査するものにおいて、
前記照明光のうちペリクルのフレームで遮られる割合が減少して、照明光量が前記オートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を主走査方向の走査範囲に設定すると共に、前記照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクルの副走査方向に位置するフレーム部分から内方に離れた境界位置より内方を副走査方向の走査範囲に設定し、
主走査方向の前記境界位置から前記ステージの主走査方向への移動を開始した後、前記ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置とし、前記照明光量が前記第２設定光量に達する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置とのうちペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が長い方の位置より内方の前記走査範囲の部分を前記光学画像に基づく検査を行う検査領域に設定することを特徴とするペリクル付きマスクの検査方法。
【請求項２】
請求項１記載のペリクル付きマスクの検査方法において、
ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が前記第２位置よりも前記第１位置の方が長くなる場合には、前記ｘ軸方向を主走査方向、前記ｙ軸方向を副走査方向として前記照明光を走査する第１検査工程と、前記ｙ軸方向を主走査方向、前記ｘ軸方向を副走査方向として前記照明光を走査する第２検査工程と、を行うことを特徴とするペリクル付きマスクの検査方法。
【請求項３】
請求項２記載のペリクル付きマスクの検査方法において、
前記第１検査工程での前記検査領域と前記第２検査工程での前記検査領域とがオーバーラップする領域での前記照明光の走査は前記第１検査工程と前記第２検査工程との一方でのみ行うことを特徴とするペリクル付きマスクの検査方法。
【請求項４】
ペリクル付きのマスクを載置するステージと、前記ステージの移動を制御する移動制御手段と、マスクに法線方向から照明光を集光して照射する照明手段と、マスクを透過した前記照明光とマスクで反射した前記照明光との少なくとも一方を対物レンズを通して結像させる光検出器を有する結像手段と、光検出器で得られる光学画像に基づいてマスクを検査する処理を行う処理手段と、前記対物レンズの焦点をマスクに合わせるオートフォーカス手段と、を備えるペリクル付きマスクの検査装置であって、
マスクに固定の座標系における互いに直交する２つの座標軸方向であるｘ軸方向とｙ軸方向との一方を主走査方向、他方を副走査方向として、ペリクルのフレームで囲われるマスクの部分に前記照明光が走査されるように、前記移動制御手段により前記ステージの移動を制御するものにおいて、
前記照明光のうちペリクルのフレームで遮られる割合が減少して、マスクへの照明光量が前記オートフォーカス手段を正常作動させるのに必要な第１設定光量に達するまでペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分の内方に離れた境界位置より内方を主走査方向の走査範囲に設定すると共に、前記照明光量が第１設定光量よりも高く設定される所定の第２設定光量に達するまでペリクルの副走査方向に位置するフレーム部分の内方に離れた境界位置より内方を副走査方向の走査範囲に設定し、前記移動制御手段は、前記照明光がこの走査範囲に走査されるように前記ステージの移動を制御し、
前記処理手段は、主走査方向の前記境界位置から前記ステージの主走査方向への移動を開始した後、前記ステージの移動速度が所定の検査速度に達する位置を第１位置とし、前記照明光量が前記第２設定光量に達する位置を第２位置として、前記第１位置と前記第２位置とのうちペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が長い方の位置より内方の前記走査範囲の部分を検査領域とし、前記光学画像に基づく前記検査領域の検査を行うことを特徴とするペリクル付きマスクの検査装置。
【請求項５】
請求項４記載のペリクル付きマスクの検査装置であって、
前記移動制御手段は、ペリクルの主走査方向に位置するフレーム部分からの距離が前記第２位置よりも前記第１位置の方が長くなる場合に、前記ｘ軸方向を主走査方向、前記ｙ軸方向を副走査方向として前記照明光が走査されるように前記ステージの移動を制御した後、前記ステージ又はマスクを前記ｘ軸方向及びｙ軸方向に直交する軸線回りに９０°回転させて、前記ｙ軸方向を主走査方向、前記ｘ軸方向を副走査方向として前記照明光が走査されるように前記ステージの移動を制御することを特徴とするペリクル付きマスクの検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１６４６６５（Ｐ２０１０−１６４６６５Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３４３（Ｐ２００９−５３４３）
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（５０４１６２９５８）株式会社ニューフレアテクノロジー (669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１４日（２００９．１．１４）
【出願人】（５０４１６２９５８）株式会社ニューフレアテクノロジー (669)
【Ｆターム（参考）】
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