マスク検査方法、マスク検査装置、およびマスク製造方法
【課題】マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する方法を提供する。
【解決手段】マスクブランクを検査する場合は、中心遮蔽ＮＡ以内で大きい照明ＮＡを有するＥＵＶ光を照射し、ＥＵＶＬ用マスクを検査する場合は、ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とをその瞳面に有する暗視野結像光学系を用いて、線状遮蔽部の幅と同じ照明ＮＡまたは線状遮蔽部の幅よりも小さい照明ＮＡを有するＥＵＶ光を照射する。
【解決手段】マスクブランクを検査する場合は、中心遮蔽ＮＡ以内で大きい照明ＮＡを有するＥＵＶ光を照射し、ＥＵＶＬ用マスクを検査する場合は、ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とをその瞳面に有する暗視野結像光学系を用いて、線状遮蔽部の幅と同じ照明ＮＡまたは線状遮蔽部の幅よりも小さい照明ＮＡを有するＥＵＶ光を照射する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の回路パターンを形成するために用いるリソグラフィ用のマスクの製造技術に関し、特に、波長が１０〜１５ｎｍ程度のいわゆる極端紫外線（ＥＵＶ（Extreme Ultra-Violet）光）露光を用いたリソグラフィ工程で使用される極端紫外線露光用マスクの検査方法および検査装置、ならびにマスク製造方法に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス（半導体集積回路装置）は、回路パターンが描かれた原版であるマスクに露光光を照射し、上記回路パターンを、縮小投影光学系を介して半導体基板（以下、ウェハと称する）の主面上に転写する光リソグラフィを繰り返し用いることによって生産されている。
【０００３】
しかし、近年は、半導体デバイスの微細化への要求に応じて、光リソグラフィの露光に用いる光よりも波長の短いＥＵＶ光を用いるＥＵＶリソグラフィ（以下、ＥＵＶＬと称する）の開発が進められている。このＥＵＶＬを用いることによって解像度を向上でき、より微細な回路パターンを転写することができる。
【０００４】
ＥＵＶ光の波長域（例えば中心波長１３．５ｎｍ）では、透過マスクが物質の光吸収の関係で使えないため、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）などの多層膜による反射を利用した多層膜反射基板がＥＵＶＬ用マスクブランクス（以下、マスクブランクと称する）として使用される。このマスクブランクの表面に吸収体パターンを形成して、ＥＵＶＬ用マスクを構成する（例えば非特許文献１）。
【０００５】
また、透過型のレンズを用いることができないため、例えば特開２００７−１５８８２８号公報（特許文献１）に記載されているように、縮小投影光学系には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層した多層膜反射面のみからなる反射型露光光学系（反射型結像光学系、ＥＵＶ光学系）が用いられる。光源からの光は反射型の照明光学系を介して均一化されてＥＵＶＬ用マスクに照射される。ＥＵＶＬ用マスクに照射された光は、ＥＵＶＬ用マスクで反射し、反射型の投影光学系を経てウェハに到達して、ＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンがウェハの主面上に投影される。
【０００６】
ＥＵＶＬでは、マスクブランクの表面にわずか数ｎｍ程度の高さの異常が発生した場合でも、その高さ異常によりＥＵＶ反射光に大きな位相変化を与え、吸収体パターンのウェハの主面上への転写の際に寸法変化または解像不良などの欠陥を生じさせる。このような位相変化を与える欠陥を位相欠陥と呼ぶ。そこで、吸収体パターンを被着させる前のマスクブランクの段階において位相欠陥を検出することが必要である。
【０００７】
一般的なマスクブランクの検査方法としては、レーザ光をマスクブランクに照射し、乱反射する光から異物を検出する方法、または明視野像（顕微鏡像）を検出する方法がある。しかし、位相欠陥の影響は多層膜の内部構造にも依存するので、露光に用いるＥＵＶ光と同じ波長の検出光を用いて欠陥を検出する同波長（at wavelength）検査法が相応しいと考えられる。この方法の一例として、暗視野検査像を用いる方法が、例えば特開２００３−１１４２００号公報（特許文献２）に開示されている。また、位相欠陥の表面の凹凸を区別する検査手法が、例えば特開２００７−２１９１３０号公報（特許文献３）に開示されている。さらに、位相欠陥が既に存在したまま吸収体パターンを形成した場合は、吸収体パターンの輪郭を修正して、露光装置でパターンを転写したときの投影像を改善する技術が、例えば特表２００２−５３２７３８号公報（特許文献４）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１５８８２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４２００号公報
【特許文献３】特開２００７−２１９１３０号公報
【特許文献４】特表２００２−５３２７３８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】田邊功、竹花洋一、法元盛久著、「入門フォトマスク技術」、工業調査会、２００６年１２月発行、ｐ．２６６−２６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献２に記載されたＥＵＶ光を用いる暗視野検出法では、マスクブランクの位相欠陥を輝点として感度良く検出することができる。さらに、吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクを検査する場合には、検査信号のバックグランドレベルを大きくする原因となる回折光成分の影響を避けるため、所定形状の遮蔽部を検査光学系に追加して設けることが開示されている。しかし、遮蔽部を追加して配置すると位相欠陥に起因する散乱光の透過量が低下するので位相欠陥の検出感度が低下する恐れがある。
【００１１】
また、上記特許文献３に記載された検査手法では、マスクブランクの表面の欠陥の有無と凹凸の区別の判定はできる。しかし、吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクを検査する場合に発生する回折光の影響については考慮されていない。
【００１２】
また、上記特許文献４に記載された検査方法は、吸収体パターンを形成した後に位相欠陥が残存しても、そのＥＵＶＬ用マスクを良品として取り扱える方法が開示されている。しかし、吸収体パターンを形成した後に残存する位相欠陥の検査手法については記載されていない。
【００１３】
このように、上述した何れの検査方法でも、マスクブランクに存在する位相欠陥と、ＥＵＶＬ用マスクを製造した後に実質的に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出することは困難である。
【００１４】
また、修正が困難な多層膜の位相欠陥が検出された場合は、たとえ微小サイズの欠陥であっても吸収体パターンを形成する工程に進むことなく、そのマスクブランクは不良品として取り扱われ、処分されることになる。本発明者らの知見では、位相欠陥が吸収体パターンを形成した後に被覆されるような位置にあれば、そのマスクブランクは使用可能になり得る。しかしながら、検出された位相欠陥の総数によっては、全ての位相欠陥を被覆することは困難であり、被覆されずにＥＵＶＬ用マスクに残存する欠陥を特定しなければならない。結局、吸収体パターンの回折光の影響を避けて位相欠陥を検出する必要が生じ、これを高感度で行うことは前述したように困難である。
【００１５】
本発明の目的は、マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する方法を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する欠陥検査装置を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、マスクブランクとＥＵＶＬ用マスクとを同一の欠陥検査装置で検出することによって、ＥＵＶＬ用マスクに残存する致命的な位相欠陥を除去できるＥＵＶＬ用マスク製造方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００２０】
この実施の形態は、ＥＵＶ用マスクの検査方法であって、マスクにＥＵＶ光を照射する工程と、マスクから反射するＥＵＶ光を、暗視野結像光学系を介して画像検出器の受光面に結像して、受光面に暗視野検査像を形成する工程と、画像検出器で得られる検出信号から、マスクに存在する位相欠陥の検出信号を検出する工程と含み、マスクにＥＵＶ光を照射する際には、マスクに吸収体パターンが存在する場合と、マスクに吸収体パターンが存在しない場合とによって、ＥＵＶ光の照明ＮＡ（開口数）を変えるものである。
【００２１】
また、この実施の形態は、ＥＵＶＬ用マスクの検査装置であって、ＥＵＶＬ用マスクを載置してＸ方向およびＹ方向に移動できるステージと、ＥＵＶ光を発生させる光源と、ＥＵＶＬ用マスクにＥＵＶ光を照射する照明光学系と、ＥＵＶ光をＥＵＶＬ用マスクに照射する際に、照明ＮＡ（開口数）を変化させる照明絞りと、マスクからの散乱光を捕集して、暗視野検査像を形成する暗視野結像光学系と、暗視野検査像を画素信号として取得する画像検出器と、吸収体パターンの情報を基に照明絞りを調整する絞り駆動部とを有するものである。
【００２２】
また、この実施の形態は、ＥＵＶＬ用マスクの製造方法であって、（ａ）基板の主面上にＥＵＶ光を反射する多層膜が形成されたマスクブランクを準備する工程と、（ｂ）ＥＵＶ光をマスクブランクに照射して、マスクブランクの位相欠陥を検出する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程で検出された位相欠陥の位置座標を記憶し、かつ位相欠陥にパターン転写に与える影響の度合いを表す優先順位を付与する工程と、（ｄ）優先順位の高い順にマスクブランクの位相欠陥を被覆しながら、マスクブランクの多層膜上に吸収体パターンを形成してマスクを形成する工程と、（ｅ）ＥＵＶ光を検査光とする検査装置を用いて、マスクの位相欠陥を検出する工程とを含むものである。
【発明の効果】
【００２３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２４】
マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する方法を提供することができる。
【００２５】
また、マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する欠陥検査装置を提供することができる。
【００２６】
また、マスクブランクとＥＵＶＬ用マスクとを同一の欠陥検査装置で検出することによって、ＥＵＶＬ用マスクに残存する致命的な位相欠陥を除去できるＥＵＶＬ用マスク製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンが形成された面の要部平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った一部を拡大して示す要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるＥＵＶ投影露光装置の概略図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態１による位相欠陥を有するマスクブランクの要部断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１による位相欠陥を有するマスクブランクに吸収体パターンおよびバッファ層が形成されたＥＵＶＬ用マスクの要部断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１によるＥＵＶ光を用いてマスクブランクまたはＥＵＶＬ用マスクの暗視野検査像を収集するマスク検査装置の全体の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１によるマスクブランクに位相欠陥が存在するときの暗視野検査像とシュバルツシルド光学系の瞳面を通過する散乱光との関係について説明する図である。（ａ）は暗視野結像光学系およびマスクブランクを含む部分の拡大図、（ｂ）は暗視野結像光学系の瞳面を示す模式図、（ｃ）は線状遮蔽部を有する暗視野結像光学系の瞳面を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１による暗視野結像光学系を用いてマスクブランクに存在する位相欠陥を観察した結果について説明する図である。（ａ）は位相欠陥が存在する領域の暗視野検査像の光強度分布を示す図、（ｂ）は２次元アレイセンサー受光面に結像された位相欠陥の暗視野検査像とピクセルとの関係を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１による吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクの観察において、隣り合う吸収体パターンの間に存在する位相欠陥を観察した結果について説明する図である。（ａ）は暗視野結像光学系およびマスクブランクを含む部分の拡大図（吸収体パターンから回折するＥＵＶ光と暗視野結像光学系との関係を説明する図）、（ｂ）は位相欠陥と吸収体パターンを含む場合の位相欠陥が存在する領域の暗視野検査像の光強度分布を示す図、（ｃ）は吸収体パターンのみの暗視野検査像の光強度分布を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１による吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクの観察において、隣り合う吸収体パターンの間に存在する位相欠陥を観察した結果について説明する図である。（ａ）は暗視野結像光学系の瞳面と吸収体パターンのエッジからの回折光成分との関係を説明する図、（ｂ）は画素信号列として得られる検出信号強度分布を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１によるマスク欠陥検査のフローを説明する工程図である。
【図１０】本発明の実施の形態２によるマスクブランクの検査方法を用いて検出されたマスクブランク上の位相欠陥の一例を示す図である。
【図１１】（ａ）は本発明の実施の形態２による位相欠陥が吸収体パターンで完全に被覆された例を示すマスクの要部平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２による位相欠陥が吸収体パターンに被覆されていない例を示すマスクの要部平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２によるマスク製造方法のフローを説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２９】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００３０】
また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態において、ウェハと言うときは、Ｓｉ（Silicon）単結晶ウェハを主とするが、それのみではなく、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェハ、集積回路をその上に形成するための絶縁膜基板等を指すものとする。その形も円形またはほぼ円形のみでなく、正方形、長方形等も含むものとする。
【００３１】
また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクの検査方法の意義を明確にするために、まず、ＥＵＶＬ用マスクの構成およびＥＵＶＬ露光装置に備わる投影光学系（縮小投影光学系、反射型露光光学系、反射型結像光学系、ＥＵＶ光学系）の構成について図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２を用いて説明する。図１（ａ）はＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンが形成された面の要部平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った一部を拡大して示す要部断面図である。また、図２はＥＵＶ投影露光装置の概略図である。
【００３３】
図１（ａ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭの中央部には、半導体集積回路装置の回路パターンを有するデバイスパターンエリアＭＤＥを有し、周辺部には、ＥＵＶＬ用マスクＭの位置合わせのためのマークまたはウエハアライメントマークなどを含むアライメントマークエリアＭＡ１，ＭＡ２，ＭＡ３，ＭＡ４が配置されている。
【００３４】
また、図１（ｂ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭのマスクブランクは、石英ガラスまたは低熱膨張ガラスからなる基板ＭＳと、基板ＭＳの主面に形成されたモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層（例えば各層が４０層程度）した多層膜ＭＬと、多層膜ＭＬ上に形成されたキャッピング層ＣＡＰと、基板ＭＳの裏面（主面と反対側の面）に形成されたＥＵＶＬ用マスクＭを静電チャックするためのメタル膜ＣＦとにより構成されている。基板ＭＳの厚さは、例えば７〜８ｍｍ程度であり、多層膜ＭＬの厚さは、例えば３００ｎｍ程度である。さらに、キャッピング層ＣＡＰ上にバッファ層ＢＵＦを介して吸収体パターンＡＢＳが形成されている。吸収体パターンＡＢＳの厚さは、例えば５０〜７０ｎｍ程度である。
【００３５】
次に、ＥＵＶＬ用マスクを用いるＥＵＶ投影露光装置について、その概念を示す図２を用いて説明する。
【００３６】
図２に示すように、光源１から発する中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は、多層膜反射鏡からなる照明光学系２を介してＥＵＶＬ用マスクＭの吸収体パターンが形成された面（以下、パターン面という）を照射する。パターン面からの反射光は多層膜反射鏡からなる縮小投影光学系３を通過して、ウェハ４の主面上にパターンを転写する。ウェハ４はステージ５に搭載されており、ステージ５の移動とパターン転写の繰り返しにより、ウェハ４の所望の領域にパターンを多数転写する。
【００３７】
次に、ＥＵＶＬ用マスクのマスクブランクに生じる位相欠陥について図３（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）は位相欠陥を有するマスクブランクの要部断面図、図３（ｂ）は位相欠陥を有するマスクブランクに吸収体パターンおよびバッファ層が形成されたＥＵＶＬ用マスクの要部断面図である。
【００３８】
図３（ａ）に示したマスクブランクの要部断面図は、基板ＭＳ上に多層膜ＭＬを被着させる際に、基板ＭＳの主面に微細な窪みが存在したまま上記多層膜ＭＬを被着させた結果、凹形状の位相欠陥ＰＤが生じた一例を示している。
【００３９】
この位相欠陥ＰＤを残したままバッファ層ＢＵＦおよび吸収体パターンＡＢＳを形成すると、図３（ｂ）に示すように、隣り合う吸収体パターンＡＢＳの間にそのまま凹形状の位相欠陥ＰＤが残存する。２〜３ｎｍ程度の位相欠陥ＰＤの窪みが存在すると、ＥＵＶＬではウェハの主面上に転写するパターン投影像が乱れて、ウェハの主面上の転写パターンに欠陥が生ずる。図３（ａ）および（ｂ）では、窪みの欠陥の一例を示したが、微小な突起の欠陥でも同様の位相欠陥となる。
【００４０】
従来の光リソグラフィ用マスクでは、透過型マスクブランクの表面に数ｎｍ程度の凹凸があっても、これを無視することができる。従って、ＥＵＶＬ用マスクと従来の光リソグラフィ用マスクとでは、欠陥転写に関して実質的に大きな差があり、ＥＵＶＬ用マスクでは、位相差を与えるマスクブランクの位相欠陥ＰＤの発生を回避しなければならない。そのため、ＥＵＶＬ用マスクでは、吸収体パターンＡＢＳおよびバッファ層ＢＵＦを形成する前のマスクブランクの段階で、マスクブランクの位相欠陥ＰＤを検出する必要がある。
【００４１】
次に、本実施の形態１によるマスク検査装置の全体の構成について図４を用いて説明する。図４はＥＵＶ光を用いてマスクブランクまたはＥＵＶＬ用マスクの暗視野検査像を収集するマスク検査装置の全体の構成を示す概略図である。ここでは、マスクブランクの検査に用いるマスク検査装置を例に挙げてその全体の構成について説明するが、ＥＵＶＬ用マスクも同様の構成のマスク検査装置を用いる。
【００４２】
マスク検査装置は、ＥＵＶ光（ＥＵＶ検査光、照明光、照射光）ＢＭを発生する光源（ＥＵＶ光源、プラズマ光源）６、マスクブランクＭＢを載置するためのマスクステージ７、照明光学系ＣＩＯ、結像光学系ＤＰＯ、２次元アレイセンサー（画像検出器）ＳＥ、センサー回路８、パターンメモリ９、信号処理回路１０、タイミング制御回路１１、マスクステージ制御回路１２、および装置全体の動作を制御するシステム制御コンピュータ１３などで構成されている。また、マスクパターンに関する種々のデータを格納するデータファイル１４が備えられている。
【００４３】
光源６には、必要に応じて波長選択フィルター、圧力隔壁手段、または飛散粒子抑制手段などが備えられている。結像光学系ＤＰＯは凹面鏡Ｌ１と凸面鏡Ｌ２とから構成され、例えば集光ＮＡ（numerical aperture；開口数）が０．２、中心遮蔽ＮＡが０．１、倍率が２６倍の暗視野結像光学系を構成するシュバルツシルド光学系である。
【００４４】
位相欠陥の有無が検査されるマスクブランクＭＢは、ＸＹＺの３軸方向に移動可能であるマスクステージ７上に載置される。光源６から発する中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光ＢＭは、照明光学系ＣＩＯを通して収束ビームに変換された後、ビームサイズを調整する開口部ＡＰＴを通過し、多層膜ミラーＰＭで折り曲げられてマスクブランクＭＢの所定の領域を照射する。ここで、開口部ＡＰＴは照明ＮＡを変化させる照明絞りとしての役割を果たし、開口部ＡＰＴの大きさ、すなわち照明絞りの大きさは照明絞りを調整する絞り駆動部（図示せず）により制御される。マスクブランクＭＢの位置は、マスクステージ７に固定されたミラー１５の位置をレーザ測長器１６で読み込むことにより、マスクステージ７の位置情報として得られる。この位置情報は位置回路１７に送られ、システム制御コンピュータ１３で認識することができる。一方、ビームスプリッタＢＳＰによりＥＵＶ光ＢＭの一部を分岐してＥＵＶ光用センサー１８で光量をモニタし、照明強度補正回路１９において信号処理のための閾値を設定することができる。このビームスプリッタＢＳＰは、例えばモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に数対から１０対程度積層した多層膜で構成することができる。ＥＵＶ光ＢＭの一部を分岐してＥＵＶ光用センサー１８に導く手段はビームスプリッタＢＳＰに限定されるものではない。例えばＥＵＶ光ＢＭの光束のうち周辺部の一部分のＥＵＶ光のみを所定方向に反射させる多層膜ミラーを配置し、その一部分のＥＵＶ光をＥＵＶ光用センサー１８に導いても良い。
【００４５】
マスクブランクＭＢからの反射光のうち位相欠陥ＰＤで散乱した光は、結像光学系ＤＰＯを介して収束ビームＳＬＩを形成し、２次元アレイセンサー（画像検出器）ＳＥに集光する。すなわち、２次元アレイセンサーＳＥには、マスクブランクＭＢの暗視野検査像が形成され、その結果、マスクブランクＭＢに残存する位相欠陥ＰＤは検査画像の中で輝点として検出される。検出された位相欠陥ＰＤについては、その位置および欠陥信号の大きさなどの情報が記憶装置２０に記憶されるとともに、種々の情報をパターンモニタ２１または画像出力部２２を介して観察することができる。
【００４６】
次に、本実施の形態１によるマスク検査方法について詳細に説明する。
【００４７】
≪マスクブランクの検査方法≫
まず、マスクブランクに位相欠陥が存在するときの暗視野検査像とシュバルツシルド光学系の瞳面を通過する散乱光との関係について図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を用いて説明する。
【００４８】
図５（ａ）は、前述の図４に示す結像光学系ＤＰＯおよびマスクブランクＭＢを含む部分の拡大図である。ＥＵＶ光ＢＭは、多層膜ミラーＰＭで折り曲げられてマスクブランクＭＢの所定の領域を照射する。マスクブランクＭＢの表面の位相欠陥ＰＤから反射散乱する光３０のうち、凹面鏡Ｌ１の内側かつ凸面鏡Ｌ２の外側の領域として定義される輪帯領域の方向３１−１に向かう光は、凹面鏡Ｌ１で反射して方向３１−２に示す内側方向に進み、さらに凸面鏡Ｌ２で反射して方向３１−３に示す一方向に進んで２次元アレイセンサーＳＥに向かう。
【００４９】
図５（ｂ）は、本実施の形態１による結像光学系ＤＰＯの瞳面を示す模式図である。前述の図５（ａ）で説明した凹面鏡Ｌ１の内側から凸面鏡Ｌ２の外側の領域として定義される輪帯領域とは、集光ＮＡ（符号ＮＡＯＵ）と中心遮蔽ＮＡ（符号ＮＡＩＮ）との間の領域に相当する。中心遮蔽ＮＡ（符号ＮＡＩＮ）は凸面鏡Ｌ２によって遮られる領域に相当し、この凸面鏡Ｌ２は３本の梁３２−１，３２−２，３２−３によって保持されている。これらの梁３２−１，３２−２，３２−３は結像光学系ＤＰＯを通過する散乱光に対して遮蔽物となるので、細い形状とするとともに、特定の方向の散乱光に限定して遮蔽することの無い様にＸ方向の軸（Ｘ軸）およびＹ方向の軸（Ｙ軸）からずれた位置に設けてある。同図における符号ＮＡＩＬＬは、ＥＵＶ光ＢＭがＥＵＶＬ用マスクを照射するときの照明ＮＡを示している。
【００５０】
図５（ｃ）は、本実施の形態１による線状遮蔽部を有する結像光学系ＤＰＯの瞳面を示す模式図である。図５（ｃ）に示すように、結像光学系ＤＰＯの瞳面において、Ｘ軸およびＹ軸それぞれに沿って線状遮蔽部３３−１，３３−２，３３−３，３３−４が設けられており、その幅Ｗを中心遮蔽ＮＡ（符号ＮＡＩＮ）の直径より小さい値としている。これらの線状遮蔽部３３−１，３３−２，３３−３，３３−４は、挿入や離脱が可能な態様でも良いし、凸面鏡Ｌ２を支える梁構造を兼ねた態様でも良い。
【００５１】
図５（ｂ）に示した瞳面を有する暗視野結像光学系または図５（ｃ）に示した瞳面を有する暗視野結像光学系を用いてマスクブランクに存在する位相欠陥を観察した結果について図６（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）は位相欠陥が存在する領域の暗視野検査像の光強度分布を示す図、図６（ｂ）は２次元アレイセンサー受光面に結像された位相欠陥の暗視野検査像とピクセルとの関係を説明する図である。
【００５２】
前述の図５を用いて説明した結像光学系ＤＰＯを用いてマスクブランクＭＢに存在する位相欠陥（例えば前述の図３（ａ）に示す位相欠陥ＰＤに相当）を観察すると、図６（ａ）に示すような暗視野検査像の光強度分布３４が得られる。実際に２次元アレイセンサーＳＥで得られる信号は、これらのような暗視野検査像の光強度分布ではなく、ピクセルごとに蓄積されるピクセル光強度の羅列として得られる。
【００５３】
ここで、マスクブランクＭＢを観察する際には、前述の図５（ｂ）または図５（ｃ）に示した結像光学系ＤＰＯの瞳面において、中心遮蔽ＮＡ（符号ＮＡＩＮ）以内であって、線状遮蔽部の幅Ｗよりも大きい光束となる照明ＮＡを有するＥＵＶ光をマスクブランクＭＢに照射し、ピクセル信号として得られる暗視野検査像のコントラストを向上させる。
【００５４】
図６（ｂ）は、２６倍に拡大されて２次元アレイセンサーＳＥの受光面に結像された、位相欠陥の拡大像（光強度分布３４）を含む暗視野検査像とピクセルとの関係を説明する図である。図中、符号Ｐｘｙはピクセルの一辺のサイズ、符号３５はピクセルの境界を表し、符号３６は位相欠陥の拡大像を含むピクセル、符号３７は位相欠陥の拡大像を含まないピクセルを示している。位相欠陥の拡大像（光強度分布３４）を含むピクセル３６に蓄積される光量は、位相欠陥の拡大像を含まないピクセル３７に蓄積される光量と比べて多い量となるので、位相欠陥を含むピクセルの位置を特定することができる。
【００５５】
≪ＥＵＶＬ用マスクの検査方法≫
次に、吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクＭの観察において、隣り合う吸収体パターンの間に存在する位相欠陥（例えば前述の図３（ｂ）に示す位相欠陥ＰＤに相当）を観察した結果について図７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）ならびに図８（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）は前述の図４に示す結像光学系ＤＰＯおよびＥＵＶＬ用マスクＭを含む部分の拡大図（吸収体パターンから回折するＥＵＶ光と暗視野結像光学系との関係を説明する図）、図７（ｂ）は位相欠陥と吸収体パターンを含む場合の位相欠陥が存在する領域の暗視野検査像の光強度分布を示す図、図７（ｃ）は吸収体パターンのみの暗視野検査像の光強度分布を示す図である。また、図８（ａ）は結像光学系ＤＰＯの瞳面と吸収体パターンのエッジからの回折光成分との関係を説明する図、図８（ｂ）は画素信号列として得られる検出信号強度分布を示す図である。
【００５６】
図７（ａ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面から反射する光は、位相欠陥による散乱光のほか、吸収体パターンの周期性に依存して生成される高次の回折光成分３８，３９が凹面鏡Ｌ１に捕らえられ、２次元アレイセンサーＳＥの受光面に暗視野検査像を生成する。その結果、図７（ｂ）に示すように、位相欠陥の暗視野検査像の光強度分布４０と吸収体パターンのエッジからの回折光強度分布４１が得られる。図７（ｃ）は、位相欠陥の暗視野検査像を含まず、吸収体パターンのエッジからの回折光成分のみが得られた場合の暗視野検査像の光強度分布を示している。
【００５７】
ここで、ＥＵＶＬ用マスクＭを観察する際には、前述の図５（ｃ）に示した結像光学系ＤＰＯの瞳面において、Ｘ軸およびＹ軸それぞれに沿って設けられた線状遮蔽部の太さ（幅）と同じか、または線状遮蔽部の太さ（幅）よりも小さい光束となる照明ＮＡを有するＥＵＶ光をＥＵＶＬ用マスクＭに照射する。
【００５８】
図８（ａ）は、結像光学系ＤＰＯの瞳面と吸収体パターンのエッジからの回折光成分との関係を説明する図である。円形領域４３−１は照明ＮＡおよびＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面からの０次の反射成分の大きさを表しており、中心遮蔽部で遮蔽されている。さらに、吸収体パターンのエッジからの１次回折光成分４３−２、２次回折光成分４３−３、３次回折光成分４３−４、４次回折光成分４３−５、ならびに−１次回折光成分４３−６、−２次回折光成分４３−７、−３次回折光成分４３−８、−４次回折光成分４３−９は、ほとんど線状遮蔽部で遮蔽される。
【００５９】
その結果、図８（ｂ）に示すように、線状遮蔽部が無い場合に得られる検出信号４４に対して、線状遮蔽部が有る場合に得られる検出信号４５は、信号強度レベルは低下するものの、相対的に位相欠陥を含むピクセル強度が周囲より明るくなるピクセル信号として検出される。すなわち、線状遮蔽部が在る場合に得られる検出信号４５では、位相欠陥を含まないピクセル信号は充分に小さい値となるので、検出画像のコントラストが向上する。
【００６０】
大半の半導体デバイスの各パターンは、Ｘ方向およびＹ方向に配置されるパターン群を基本とするので、前述の線状遮蔽部は、結像光学系ＤＰＯの瞳面のＸ方向およびＹ方向の両方向に沿って配置すれば充分である。
【００６１】
照明ＮＡをマスクブランク検査と同様に、中心遮蔽ＮＡの大きさと同等とすると、高次の回折光成分は線状遮蔽部で遮光しきれずに結像光学系ＤＰＯの瞳面を通過し、結果としてピクセル信号として得られる暗視野検査像のコントラストが低下する。しかし、照明ＮＡを絞ることにより、暗視野検査像のコントラストを向上できて、感度の高い位相欠陥検出を行うことができる。
【００６２】
以上に説明した本実施の形態１のマスク欠陥検査のフローを、前述の図４に示した検査装置および図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６３】
＜ステップＳ１０１＞
まず、被検査試料であるマスクブランクまたはＥＵＶＬ用マスクを、検査装置のステージ７の上に載置する。必要に応じてＥＵＶＬ用マスク上の基準マークを読み取り、マスクステージ制御回路１２によってステージ７を位置決めする。この位置をレーザ側長器（レーザ干渉計）１６で読み取って、ＥＵＶＬ用マスク上の基準座標として記憶する。
【００６４】
＜ステップＳ１０２＞
被検査試料の情報、すなわち吸収体パターンを設ける前のマスクブランクか、または吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスク（吸収体パターン付マスク）かの判断情報を入力する。ＥＵＶＬ用マスクである場合、もし検査すべき領域が限定されることが分かっていれば、必要に応じて検査領域の情報もあわせて入力する。
【００６５】
＜ステップＳ１０３→ステップＳ１０４＞
被検査試料がマスクマスクブランクの場合は、ＥＵＶ光の照明ＮＡを規定する照明絞り、すなわちアパーチャＡＰＴを絞り駆動部にて制御して照明ＮＡを中心遮断ＮＡ以内で大きい値に設定して、マスクブランクを照射する。
【００６６】
＜ステップＳ１０５＞
その後、マスクブランク全面にわたって位相欠陥の検出を行い、検出した位相欠陥の位置情報および信号強度情報を記憶する。位相欠陥の位置情報は、位相欠陥を含む信号が得られたピクセルの位置情報から算出することができる。
【００６７】
＜ステップＳ１０６＞
さらに、信号強度の大きい順に番号を付与し、これを位相欠陥が転写パターンに与える影響の大きさの度合いを示す優先順位として、あわせて記憶するようにする。
【００６８】
＜ステップＳ１０３→ステップＳ１０７＞
一方、ステップＳ１０３において、被検査試料が吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクの場合は、ＥＵＶ光の照明ＮＡを規定するアパーチャＡＰＴを制御して照明ＮＡを中心遮蔽ＮＡより充分小さくし、線状遮蔽部（前述の図５（ｃ）参照）の幅と同じか、または線状遮蔽部の幅よりも小さい値に設定して、ＥＵＶＬ用マスクを照射する。
【００６９】
＜ステップＳ１０８＞
予め入力された検査すべき領域の範囲内で、ＥＵＶＬ用マスクの位相欠陥の検出を行う。もし、マスクブランクの段階で位相欠陥が存在しても、位相欠陥が吸収体パターンで被覆されていれば実質的な欠陥とはならず、位相欠陥の検出信号も得られない。
【００７０】
＜ステップＳ１０９＞
残存する位相欠陥（吸収体パターンに被覆されず、パターン転写に実質的に影響を与える位相欠陥）の情報を記憶する。位相欠陥が吸収体パターンで被覆されていれば、この時点で位相欠陥の検出信号は得られない。被覆されていなければＥＵＶＬ用マスクに残存する位相欠陥として検出される。
【００７１】
このように、本実施の形態１によれば、吸収体パターンを形成する前のマスクブランク、および吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクのいずれであっても、多層膜反射面に残存する位相欠陥を高い検出感度で検出することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、前述の実施の形態１において説明したマスクブランクの位相欠陥の検査工程と、ＥＵＶＬ用マスクに残存する位相欠陥の検査工程を含み、残存する位相欠陥が吸収体パターンの転写に影響を与えると判断した場合は位相欠陥の近傍の吸収体パターンの形状を修正することにより、見かけ上、位相欠陥の影響を低減または消滅させることを可能とするＥＵＶＬ用マスクの製造方法について説明する。
【００７３】
まず、マスクブランクＭＢを準備する。図１０は、前述の実施の形態１において説明したマスクブランクの欠陥検査を用いて検出されたマスクブランクＭＢ上の位相欠陥の一例を示す図である。位相欠陥４６−１，４６−２，４６−３，４６−４は、マスクブランクＭＢ上に形成される吸収体パターンを投影露光装置によってウェハの主面上に転写する際に致命的な影響を与える欠陥であり、高い優先順位が付与された位相欠陥である。一方、位相欠陥４７−１，４７−２，４７−３は、低い優先順位が付与された位相欠陥である。これらの位相欠陥は全て、マスクブランクＭＢ上に設けられた基準マーク４８−１，４８−２，４８−３，４８−４で規定された座標系において、その位置が求められている。
【００７４】
次に、マスクブランクＭＢ上に吸収体パターンを形成してＥＵＶＬ用マスクを形成する。最終的にはＥＵＶＬ用マスクの構造は前述の実施の形態１の図１において示した構造と同じ構造となる。このときに、前述の優先順位の高い番号が付与された位相欠陥を吸収体パターンで最大限に被覆できるように、吸収体パターンの形成位置を基準マーク４８−１，４８−２，４８−３，４８−４に対して決定して、吸収体パターンを形成する。
【００７５】
その欠陥の一例を図１１（ａ）および（ｂ）に示す。図１１（ａ）は、優先順位の高い位相欠陥５１−１，５１−２が、いずれも吸収体パターンＡＢＳで完全に被覆された例を示すマスクの要部平面図である。すなわち、位相欠陥はＥＵＶＬ用マスク上では消滅したことになる。一方、図１１（ｂ）は、位相欠陥５２−１，５２−２が吸収体パターンＡＢＳに被覆されず、ＥＵＶＬ用マスク上に残存した例を示すマスクの要部平面図である。優先順位が高い欠陥でも、吸収体パターンの形成の際に位置誤差が生じると、吸収体パターンＡＢＳに被覆されない場合もありうる。
【００７６】
このような吸収体パターンを形成したＥＵＶＬ用マスクにおいて位相欠陥が被覆されたか否かの検証は、ＥＵＶ光を検査光とする検査装置を用いて行われる。特に、前述の実施の形態１で示したＥＵＶＬ用マスクの検査方法が有益である。このとき、ＥＵＶＬ用マスクの検査領域は、前述のマスクブランク検査で位相欠陥が検出された位置を含む狭い領域でも充分である。残存した位相欠陥の処理が課題になるが、ここで、例えば位相欠陥５２−１は吸収体パターンから充分離れているので影響は少ないと考えられる。もし、影響が大きい場合は、位相欠陥のみ局所的に吸収体パターンを形成することにより、位相欠陥の影響を低減することができる。
【００７７】
また、隣り合う吸収体パターンの間に残存する位相欠陥５２−２については、例えば特表２００２−５３２７３８号公報（特許文献４）に開示された方法、すなわち位相欠陥と隣り合う吸収体パターンの輪郭を修正することにより、露光装置でパターン転写したときの影響を低減することができる。
【００７８】
以上の吸収体パターンの形成または輪郭変更を行っても、位相欠陥の影響を低減できない場合、そのＥＵＶＬ用マスクは不良品となるが、多くの場合、致命的な位相欠陥は吸収体パターンで被覆されるので、ＥＵＶＬ用マスクに残存する位相欠陥の影響は充分に低減される。
【００７９】
以上に説明した本実施の形態２のマスク製造方法のフローを、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８０】
＜ステップＳ２０１＞
まず、基板に多層膜とキャッピング層を被着したマスクブランクを準備する。
【００８１】
＜ステップＳ２０２＞
前述の実施の形態１において説明した検査方法を用いてマスクブランクを検査する。
【００８２】
＜ステップＳ２０３→ステップＳ２０４＞
マスクブランクに位相欠陥が存在する場合は、検出した位相欠陥に優先順位を付与すると同時に、優先順位と所定の基準マークに対する位相欠陥の位置座標（欠陥座標）を記憶する。
【００８３】
＜ステップＳ２０５＞
マスクブランク上に吸収体パターンを形成する。その際、前述の優先順位の高い位相欠陥が吸収体パターンに最大限被覆されるように吸収体パターンの位置を算出し、パターン形成を行う。
【００８４】
＜ステップＳ２０６＞
吸収体パターンの欠陥検査を行う。もし、吸収体パターンに位相欠陥が存在する場合は、その修正すべき箇所と修正量を別途算出する。
【００８５】
＜ステップＳ２０７＞
前述の実施の形態１において説明した検査方法を用いて吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクを検査する。この検査では、必ずしもＥＵＶＬ用マスク全面を検査する必要はなく、ステップＳ２０４で優先順位を付与して記憶した位相欠陥の位置座標およびその近傍の限られた領域でもよい。
【００８６】
＜ステップＳ２０８→ステップＳ２０９＞
ステップＳ２０７の検査の結果、ＥＵＶＬ用マスクに致命的な位相欠陥が残存すると判断した場合は、位相欠陥の影響を低減するため、前述の吸収体パターンの局所的な修正すべき箇所と修正量を算出する。
【００８７】
＜ステップＳ２１２→ステップＳ２１３＞
以上の工程が終了した後、吸収体パターンに修正すべき箇所が存在する場合は、前述の局所的な吸収体パターンの修正を行う。修正が妥当に行われたかどうかは、再度ＥＵＶ光を検査光とする検査を行うか、実際の露光評価を行うなど、適宜チェックすればよい。以上の工程によりＥＵＶＬ用マスクの製造工程を終了する。
【００８８】
＜ステップＳ２０３→ステップＳ２１０＞
一方、ステップＳ２０３において、マスクブランクに位相欠陥は存在しないと判断された場合は、通常の工程で吸収体パターンを形成してＥＵＶＬ用マスクを製造する。
【００８９】
＜ステップＳ２１１＞
その後、従来の吸収体パターンの欠陥検査を行う。もし、吸収体パターンに位相欠陥が存在する場合は、その修正すべき箇所と修正量を別途算出する。以後、ステップＳ２１２に移行して前述と同様の工程を経て、最終的にＥＵＶＬ用マスクの製造工程を終了する。
【００９０】
このように、本実施の形態２によるマスク製造方法によれば、製造したＥＵＶＬ用マスクに実質的に存在する位相欠陥を大幅に低減できると同時に、ＥＵＶＬ用マスクの多層膜に残存する位相欠陥に起因するパターン投影像の欠陥発生を、吸収体パターンの修正によって回復することができる。その結果、マスクブランクに位相欠陥が存在しても、ＥＵＶＬ用マスクが完成する段階では実質的に無欠陥となり、これを良品として使用できる頻度が増大する。従って、ＥＵＶＬ用マスクの製造歩留まりを大幅に向上させることができ、ＥＵＶＬ用マスクのコスト低減に寄与することができる。
【００９１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、ＥＵＶ光を検査光とするＥＵＶＬ用マスクの検査方法および検査装置、さらに、ＥＵＶＬ用マスクの製造方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 光源
２ 照明光学系
３ 縮小投影光学系
４ ウェハ
５ ステージ
６ 光源（ＥＵＶ光源、プラズマ光源）
７ マスクステージ
８ センサー回路
９ パターンメモリ
１０ 信号処理回路
１１ タイミング制御回路
１２ マスクステージ制御回路
１３ システム制御コンピュータ
１４ データファイル
１５ ミラー
１６ レーザ側長器（レーザ干渉計）
１７ 位置回路
１８ ＥＵＶ光用センサー
１９ 照明強度補正回路
２０ 記憶装置
２１ パターンモニタ
２２ 画像出力部
３０ 光
３１−１，３１−２，３１−３ 方向
３２−１，３２−２，３２−３ 梁
３３−１，３３−２，３３−３，３３−４ 線状遮蔽部
３４ 光強度分布
３５ ピクセルの境界
３６ 位相欠陥の像を含むピクセル
３７ 位相欠陥の像を含まないピクセル
３８，３９ 高次の回折光成分
４０ 位相欠陥の暗視野検査像の光強度分布
４１ 回折光強度分布
４３−１ 円形領域
４３−２，４３−３，４３−４，４３−５ 回折光成分
４３−６，４３−７，４３−８，４３−９ 回折光成分
４４，４５ 検出信号
４６−１，４６−２，４６−３，４６−４ 位相欠陥
４７−１，４７−２，４７−３ 位相欠陥
４８−１，４８−２，４８−３，４８−４ 基準マーク
５１−１，５１−２ 位相欠陥
ＡＢＳ 吸収体パターン
ＡＰＴ 開口部
ＢＭ ＥＵＶ光（ＥＵＶ検査光、照明光、照射光）
ＢＳＰ ビームスプリッタ
ＢＵＦ バッファ層
ＣＡＰ キャッピング層
ＣＩＯ 照明光学系
ＣＦ メタル膜
ＤＰＯ 結像光学系
Ｌ１ 凹面鏡
Ｌ２ 凸面鏡
Ｍ ＥＵＶＬ用マスク
ＭＡ１，ＭＡ２，ＭＡ３，ＭＡ４ アライメントマークエリア
ＭＢ マスクブランク
ＭＤＥ デバイスパターンエリア
ＭＬ 多層膜
ＭＳ 基板
ＮＡＩＬＬ 照明ＮＡ
ＮＡＩＮ 中心遮蔽ＮＡ
ＮＡＯＵ 集光ＮＡ
ＰＤ 位相欠陥
ＰＭ 多層膜ミラー
Ｐｘｙ ピクセルの一辺のサイズ
ＳＥ ２次元アレイセンサー（画像検出器）
ＳＬＩ 収束ビーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の回路パターンを形成するために用いるリソグラフィ用のマスクの製造技術に関し、特に、波長が１０〜１５ｎｍ程度のいわゆる極端紫外線（ＥＵＶ（Extreme Ultra-Violet）光）露光を用いたリソグラフィ工程で使用される極端紫外線露光用マスクの検査方法および検査装置、ならびにマスク製造方法に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス（半導体集積回路装置）は、回路パターンが描かれた原版であるマスクに露光光を照射し、上記回路パターンを、縮小投影光学系を介して半導体基板（以下、ウェハと称する）の主面上に転写する光リソグラフィを繰り返し用いることによって生産されている。
【０００３】
しかし、近年は、半導体デバイスの微細化への要求に応じて、光リソグラフィの露光に用いる光よりも波長の短いＥＵＶ光を用いるＥＵＶリソグラフィ（以下、ＥＵＶＬと称する）の開発が進められている。このＥＵＶＬを用いることによって解像度を向上でき、より微細な回路パターンを転写することができる。
【０００４】
ＥＵＶ光の波長域（例えば中心波長１３．５ｎｍ）では、透過マスクが物質の光吸収の関係で使えないため、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）などの多層膜による反射を利用した多層膜反射基板がＥＵＶＬ用マスクブランクス（以下、マスクブランクと称する）として使用される。このマスクブランクの表面に吸収体パターンを形成して、ＥＵＶＬ用マスクを構成する（例えば非特許文献１）。
【０００５】
また、透過型のレンズを用いることができないため、例えば特開２００７−１５８８２８号公報（特許文献１）に記載されているように、縮小投影光学系には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層した多層膜反射面のみからなる反射型露光光学系（反射型結像光学系、ＥＵＶ光学系）が用いられる。光源からの光は反射型の照明光学系を介して均一化されてＥＵＶＬ用マスクに照射される。ＥＵＶＬ用マスクに照射された光は、ＥＵＶＬ用マスクで反射し、反射型の投影光学系を経てウェハに到達して、ＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンがウェハの主面上に投影される。
【０００６】
ＥＵＶＬでは、マスクブランクの表面にわずか数ｎｍ程度の高さの異常が発生した場合でも、その高さ異常によりＥＵＶ反射光に大きな位相変化を与え、吸収体パターンのウェハの主面上への転写の際に寸法変化または解像不良などの欠陥を生じさせる。このような位相変化を与える欠陥を位相欠陥と呼ぶ。そこで、吸収体パターンを被着させる前のマスクブランクの段階において位相欠陥を検出することが必要である。
【０００７】
一般的なマスクブランクの検査方法としては、レーザ光をマスクブランクに照射し、乱反射する光から異物を検出する方法、または明視野像（顕微鏡像）を検出する方法がある。しかし、位相欠陥の影響は多層膜の内部構造にも依存するので、露光に用いるＥＵＶ光と同じ波長の検出光を用いて欠陥を検出する同波長（at wavelength）検査法が相応しいと考えられる。この方法の一例として、暗視野検査像を用いる方法が、例えば特開２００３−１１４２００号公報（特許文献２）に開示されている。また、位相欠陥の表面の凹凸を区別する検査手法が、例えば特開２００７−２１９１３０号公報（特許文献３）に開示されている。さらに、位相欠陥が既に存在したまま吸収体パターンを形成した場合は、吸収体パターンの輪郭を修正して、露光装置でパターンを転写したときの投影像を改善する技術が、例えば特表２００２−５３２７３８号公報（特許文献４）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１５８８２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４２００号公報
【特許文献３】特開２００７−２１９１３０号公報
【特許文献４】特表２００２−５３２７３８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】田邊功、竹花洋一、法元盛久著、「入門フォトマスク技術」、工業調査会、２００６年１２月発行、ｐ．２６６−２６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献２に記載されたＥＵＶ光を用いる暗視野検出法では、マスクブランクの位相欠陥を輝点として感度良く検出することができる。さらに、吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクを検査する場合には、検査信号のバックグランドレベルを大きくする原因となる回折光成分の影響を避けるため、所定形状の遮蔽部を検査光学系に追加して設けることが開示されている。しかし、遮蔽部を追加して配置すると位相欠陥に起因する散乱光の透過量が低下するので位相欠陥の検出感度が低下する恐れがある。
【００１１】
また、上記特許文献３に記載された検査手法では、マスクブランクの表面の欠陥の有無と凹凸の区別の判定はできる。しかし、吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクを検査する場合に発生する回折光の影響については考慮されていない。
【００１２】
また、上記特許文献４に記載された検査方法は、吸収体パターンを形成した後に位相欠陥が残存しても、そのＥＵＶＬ用マスクを良品として取り扱える方法が開示されている。しかし、吸収体パターンを形成した後に残存する位相欠陥の検査手法については記載されていない。
【００１３】
このように、上述した何れの検査方法でも、マスクブランクに存在する位相欠陥と、ＥＵＶＬ用マスクを製造した後に実質的に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出することは困難である。
【００１４】
また、修正が困難な多層膜の位相欠陥が検出された場合は、たとえ微小サイズの欠陥であっても吸収体パターンを形成する工程に進むことなく、そのマスクブランクは不良品として取り扱われ、処分されることになる。本発明者らの知見では、位相欠陥が吸収体パターンを形成した後に被覆されるような位置にあれば、そのマスクブランクは使用可能になり得る。しかしながら、検出された位相欠陥の総数によっては、全ての位相欠陥を被覆することは困難であり、被覆されずにＥＵＶＬ用マスクに残存する欠陥を特定しなければならない。結局、吸収体パターンの回折光の影響を避けて位相欠陥を検出する必要が生じ、これを高感度で行うことは前述したように困難である。
【００１５】
本発明の目的は、マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する方法を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する欠陥検査装置を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、マスクブランクとＥＵＶＬ用マスクとを同一の欠陥検査装置で検出することによって、ＥＵＶＬ用マスクに残存する致命的な位相欠陥を除去できるＥＵＶＬ用マスク製造方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００２０】
この実施の形態は、ＥＵＶ用マスクの検査方法であって、マスクにＥＵＶ光を照射する工程と、マスクから反射するＥＵＶ光を、暗視野結像光学系を介して画像検出器の受光面に結像して、受光面に暗視野検査像を形成する工程と、画像検出器で得られる検出信号から、マスクに存在する位相欠陥の検出信号を検出する工程と含み、マスクにＥＵＶ光を照射する際には、マスクに吸収体パターンが存在する場合と、マスクに吸収体パターンが存在しない場合とによって、ＥＵＶ光の照明ＮＡ（開口数）を変えるものである。
【００２１】
また、この実施の形態は、ＥＵＶＬ用マスクの検査装置であって、ＥＵＶＬ用マスクを載置してＸ方向およびＹ方向に移動できるステージと、ＥＵＶ光を発生させる光源と、ＥＵＶＬ用マスクにＥＵＶ光を照射する照明光学系と、ＥＵＶ光をＥＵＶＬ用マスクに照射する際に、照明ＮＡ（開口数）を変化させる照明絞りと、マスクからの散乱光を捕集して、暗視野検査像を形成する暗視野結像光学系と、暗視野検査像を画素信号として取得する画像検出器と、吸収体パターンの情報を基に照明絞りを調整する絞り駆動部とを有するものである。
【００２２】
また、この実施の形態は、ＥＵＶＬ用マスクの製造方法であって、（ａ）基板の主面上にＥＵＶ光を反射する多層膜が形成されたマスクブランクを準備する工程と、（ｂ）ＥＵＶ光をマスクブランクに照射して、マスクブランクの位相欠陥を検出する工程と、（ｃ）前記（ｂ）工程で検出された位相欠陥の位置座標を記憶し、かつ位相欠陥にパターン転写に与える影響の度合いを表す優先順位を付与する工程と、（ｄ）優先順位の高い順にマスクブランクの位相欠陥を被覆しながら、マスクブランクの多層膜上に吸収体パターンを形成してマスクを形成する工程と、（ｅ）ＥＵＶ光を検査光とする検査装置を用いて、マスクの位相欠陥を検出する工程とを含むものである。
【発明の効果】
【００２３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２４】
マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する方法を提供することができる。
【００２５】
また、マスクブランクに存在する位相欠陥とＥＵＶＬ用マスクを製造した後に残存する位相欠陥との両方を感度良く検出する欠陥検査装置を提供することができる。
【００２６】
また、マスクブランクとＥＵＶＬ用マスクとを同一の欠陥検査装置で検出することによって、ＥＵＶＬ用マスクに残存する致命的な位相欠陥を除去できるＥＵＶＬ用マスク製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンが形成された面の要部平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った一部を拡大して示す要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるＥＵＶ投影露光装置の概略図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態１による位相欠陥を有するマスクブランクの要部断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１による位相欠陥を有するマスクブランクに吸収体パターンおよびバッファ層が形成されたＥＵＶＬ用マスクの要部断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１によるＥＵＶ光を用いてマスクブランクまたはＥＵＶＬ用マスクの暗視野検査像を収集するマスク検査装置の全体の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態１によるマスクブランクに位相欠陥が存在するときの暗視野検査像とシュバルツシルド光学系の瞳面を通過する散乱光との関係について説明する図である。（ａ）は暗視野結像光学系およびマスクブランクを含む部分の拡大図、（ｂ）は暗視野結像光学系の瞳面を示す模式図、（ｃ）は線状遮蔽部を有する暗視野結像光学系の瞳面を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１による暗視野結像光学系を用いてマスクブランクに存在する位相欠陥を観察した結果について説明する図である。（ａ）は位相欠陥が存在する領域の暗視野検査像の光強度分布を示す図、（ｂ）は２次元アレイセンサー受光面に結像された位相欠陥の暗視野検査像とピクセルとの関係を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１による吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクの観察において、隣り合う吸収体パターンの間に存在する位相欠陥を観察した結果について説明する図である。（ａ）は暗視野結像光学系およびマスクブランクを含む部分の拡大図（吸収体パターンから回折するＥＵＶ光と暗視野結像光学系との関係を説明する図）、（ｂ）は位相欠陥と吸収体パターンを含む場合の位相欠陥が存在する領域の暗視野検査像の光強度分布を示す図、（ｃ）は吸収体パターンのみの暗視野検査像の光強度分布を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１による吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクの観察において、隣り合う吸収体パターンの間に存在する位相欠陥を観察した結果について説明する図である。（ａ）は暗視野結像光学系の瞳面と吸収体パターンのエッジからの回折光成分との関係を説明する図、（ｂ）は画素信号列として得られる検出信号強度分布を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１によるマスク欠陥検査のフローを説明する工程図である。
【図１０】本発明の実施の形態２によるマスクブランクの検査方法を用いて検出されたマスクブランク上の位相欠陥の一例を示す図である。
【図１１】（ａ）は本発明の実施の形態２による位相欠陥が吸収体パターンで完全に被覆された例を示すマスクの要部平面図、（ｂ）は本発明の実施の形態２による位相欠陥が吸収体パターンに被覆されていない例を示すマスクの要部平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２によるマスク製造方法のフローを説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２９】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００３０】
また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態において、ウェハと言うときは、Ｓｉ（Silicon）単結晶ウェハを主とするが、それのみではなく、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェハ、集積回路をその上に形成するための絶縁膜基板等を指すものとする。その形も円形またはほぼ円形のみでなく、正方形、長方形等も含むものとする。
【００３１】
また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
本実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクの検査方法の意義を明確にするために、まず、ＥＵＶＬ用マスクの構成およびＥＵＶＬ露光装置に備わる投影光学系（縮小投影光学系、反射型露光光学系、反射型結像光学系、ＥＵＶ光学系）の構成について図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２を用いて説明する。図１（ａ）はＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンが形成された面の要部平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った一部を拡大して示す要部断面図である。また、図２はＥＵＶ投影露光装置の概略図である。
【００３３】
図１（ａ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭの中央部には、半導体集積回路装置の回路パターンを有するデバイスパターンエリアＭＤＥを有し、周辺部には、ＥＵＶＬ用マスクＭの位置合わせのためのマークまたはウエハアライメントマークなどを含むアライメントマークエリアＭＡ１，ＭＡ２，ＭＡ３，ＭＡ４が配置されている。
【００３４】
また、図１（ｂ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭのマスクブランクは、石英ガラスまたは低熱膨張ガラスからなる基板ＭＳと、基板ＭＳの主面に形成されたモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層（例えば各層が４０層程度）した多層膜ＭＬと、多層膜ＭＬ上に形成されたキャッピング層ＣＡＰと、基板ＭＳの裏面（主面と反対側の面）に形成されたＥＵＶＬ用マスクＭを静電チャックするためのメタル膜ＣＦとにより構成されている。基板ＭＳの厚さは、例えば７〜８ｍｍ程度であり、多層膜ＭＬの厚さは、例えば３００ｎｍ程度である。さらに、キャッピング層ＣＡＰ上にバッファ層ＢＵＦを介して吸収体パターンＡＢＳが形成されている。吸収体パターンＡＢＳの厚さは、例えば５０〜７０ｎｍ程度である。
【００３５】
次に、ＥＵＶＬ用マスクを用いるＥＵＶ投影露光装置について、その概念を示す図２を用いて説明する。
【００３６】
図２に示すように、光源１から発する中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は、多層膜反射鏡からなる照明光学系２を介してＥＵＶＬ用マスクＭの吸収体パターンが形成された面（以下、パターン面という）を照射する。パターン面からの反射光は多層膜反射鏡からなる縮小投影光学系３を通過して、ウェハ４の主面上にパターンを転写する。ウェハ４はステージ５に搭載されており、ステージ５の移動とパターン転写の繰り返しにより、ウェハ４の所望の領域にパターンを多数転写する。
【００３７】
次に、ＥＵＶＬ用マスクのマスクブランクに生じる位相欠陥について図３（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）は位相欠陥を有するマスクブランクの要部断面図、図３（ｂ）は位相欠陥を有するマスクブランクに吸収体パターンおよびバッファ層が形成されたＥＵＶＬ用マスクの要部断面図である。
【００３８】
図３（ａ）に示したマスクブランクの要部断面図は、基板ＭＳ上に多層膜ＭＬを被着させる際に、基板ＭＳの主面に微細な窪みが存在したまま上記多層膜ＭＬを被着させた結果、凹形状の位相欠陥ＰＤが生じた一例を示している。
【００３９】
この位相欠陥ＰＤを残したままバッファ層ＢＵＦおよび吸収体パターンＡＢＳを形成すると、図３（ｂ）に示すように、隣り合う吸収体パターンＡＢＳの間にそのまま凹形状の位相欠陥ＰＤが残存する。２〜３ｎｍ程度の位相欠陥ＰＤの窪みが存在すると、ＥＵＶＬではウェハの主面上に転写するパターン投影像が乱れて、ウェハの主面上の転写パターンに欠陥が生ずる。図３（ａ）および（ｂ）では、窪みの欠陥の一例を示したが、微小な突起の欠陥でも同様の位相欠陥となる。
【００４０】
従来の光リソグラフィ用マスクでは、透過型マスクブランクの表面に数ｎｍ程度の凹凸があっても、これを無視することができる。従って、ＥＵＶＬ用マスクと従来の光リソグラフィ用マスクとでは、欠陥転写に関して実質的に大きな差があり、ＥＵＶＬ用マスクでは、位相差を与えるマスクブランクの位相欠陥ＰＤの発生を回避しなければならない。そのため、ＥＵＶＬ用マスクでは、吸収体パターンＡＢＳおよびバッファ層ＢＵＦを形成する前のマスクブランクの段階で、マスクブランクの位相欠陥ＰＤを検出する必要がある。
【００４１】
次に、本実施の形態１によるマスク検査装置の全体の構成について図４を用いて説明する。図４はＥＵＶ光を用いてマスクブランクまたはＥＵＶＬ用マスクの暗視野検査像を収集するマスク検査装置の全体の構成を示す概略図である。ここでは、マスクブランクの検査に用いるマスク検査装置を例に挙げてその全体の構成について説明するが、ＥＵＶＬ用マスクも同様の構成のマスク検査装置を用いる。
【００４２】
マスク検査装置は、ＥＵＶ光（ＥＵＶ検査光、照明光、照射光）ＢＭを発生する光源（ＥＵＶ光源、プラズマ光源）６、マスクブランクＭＢを載置するためのマスクステージ７、照明光学系ＣＩＯ、結像光学系ＤＰＯ、２次元アレイセンサー（画像検出器）ＳＥ、センサー回路８、パターンメモリ９、信号処理回路１０、タイミング制御回路１１、マスクステージ制御回路１２、および装置全体の動作を制御するシステム制御コンピュータ１３などで構成されている。また、マスクパターンに関する種々のデータを格納するデータファイル１４が備えられている。
【００４３】
光源６には、必要に応じて波長選択フィルター、圧力隔壁手段、または飛散粒子抑制手段などが備えられている。結像光学系ＤＰＯは凹面鏡Ｌ１と凸面鏡Ｌ２とから構成され、例えば集光ＮＡ（numerical aperture；開口数）が０．２、中心遮蔽ＮＡが０．１、倍率が２６倍の暗視野結像光学系を構成するシュバルツシルド光学系である。
【００４４】
位相欠陥の有無が検査されるマスクブランクＭＢは、ＸＹＺの３軸方向に移動可能であるマスクステージ７上に載置される。光源６から発する中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光ＢＭは、照明光学系ＣＩＯを通して収束ビームに変換された後、ビームサイズを調整する開口部ＡＰＴを通過し、多層膜ミラーＰＭで折り曲げられてマスクブランクＭＢの所定の領域を照射する。ここで、開口部ＡＰＴは照明ＮＡを変化させる照明絞りとしての役割を果たし、開口部ＡＰＴの大きさ、すなわち照明絞りの大きさは照明絞りを調整する絞り駆動部（図示せず）により制御される。マスクブランクＭＢの位置は、マスクステージ７に固定されたミラー１５の位置をレーザ測長器１６で読み込むことにより、マスクステージ７の位置情報として得られる。この位置情報は位置回路１７に送られ、システム制御コンピュータ１３で認識することができる。一方、ビームスプリッタＢＳＰによりＥＵＶ光ＢＭの一部を分岐してＥＵＶ光用センサー１８で光量をモニタし、照明強度補正回路１９において信号処理のための閾値を設定することができる。このビームスプリッタＢＳＰは、例えばモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に数対から１０対程度積層した多層膜で構成することができる。ＥＵＶ光ＢＭの一部を分岐してＥＵＶ光用センサー１８に導く手段はビームスプリッタＢＳＰに限定されるものではない。例えばＥＵＶ光ＢＭの光束のうち周辺部の一部分のＥＵＶ光のみを所定方向に反射させる多層膜ミラーを配置し、その一部分のＥＵＶ光をＥＵＶ光用センサー１８に導いても良い。
【００４５】
マスクブランクＭＢからの反射光のうち位相欠陥ＰＤで散乱した光は、結像光学系ＤＰＯを介して収束ビームＳＬＩを形成し、２次元アレイセンサー（画像検出器）ＳＥに集光する。すなわち、２次元アレイセンサーＳＥには、マスクブランクＭＢの暗視野検査像が形成され、その結果、マスクブランクＭＢに残存する位相欠陥ＰＤは検査画像の中で輝点として検出される。検出された位相欠陥ＰＤについては、その位置および欠陥信号の大きさなどの情報が記憶装置２０に記憶されるとともに、種々の情報をパターンモニタ２１または画像出力部２２を介して観察することができる。
【００４６】
次に、本実施の形態１によるマスク検査方法について詳細に説明する。
【００４７】
≪マスクブランクの検査方法≫
まず、マスクブランクに位相欠陥が存在するときの暗視野検査像とシュバルツシルド光学系の瞳面を通過する散乱光との関係について図５（ａ）、（ｂ）および（ｃ）を用いて説明する。
【００４８】
図５（ａ）は、前述の図４に示す結像光学系ＤＰＯおよびマスクブランクＭＢを含む部分の拡大図である。ＥＵＶ光ＢＭは、多層膜ミラーＰＭで折り曲げられてマスクブランクＭＢの所定の領域を照射する。マスクブランクＭＢの表面の位相欠陥ＰＤから反射散乱する光３０のうち、凹面鏡Ｌ１の内側かつ凸面鏡Ｌ２の外側の領域として定義される輪帯領域の方向３１−１に向かう光は、凹面鏡Ｌ１で反射して方向３１−２に示す内側方向に進み、さらに凸面鏡Ｌ２で反射して方向３１−３に示す一方向に進んで２次元アレイセンサーＳＥに向かう。
【００４９】
図５（ｂ）は、本実施の形態１による結像光学系ＤＰＯの瞳面を示す模式図である。前述の図５（ａ）で説明した凹面鏡Ｌ１の内側から凸面鏡Ｌ２の外側の領域として定義される輪帯領域とは、集光ＮＡ（符号ＮＡＯＵ）と中心遮蔽ＮＡ（符号ＮＡＩＮ）との間の領域に相当する。中心遮蔽ＮＡ（符号ＮＡＩＮ）は凸面鏡Ｌ２によって遮られる領域に相当し、この凸面鏡Ｌ２は３本の梁３２−１，３２−２，３２−３によって保持されている。これらの梁３２−１，３２−２，３２−３は結像光学系ＤＰＯを通過する散乱光に対して遮蔽物となるので、細い形状とするとともに、特定の方向の散乱光に限定して遮蔽することの無い様にＸ方向の軸（Ｘ軸）およびＹ方向の軸（Ｙ軸）からずれた位置に設けてある。同図における符号ＮＡＩＬＬは、ＥＵＶ光ＢＭがＥＵＶＬ用マスクを照射するときの照明ＮＡを示している。
【００５０】
図５（ｃ）は、本実施の形態１による線状遮蔽部を有する結像光学系ＤＰＯの瞳面を示す模式図である。図５（ｃ）に示すように、結像光学系ＤＰＯの瞳面において、Ｘ軸およびＹ軸それぞれに沿って線状遮蔽部３３−１，３３−２，３３−３，３３−４が設けられており、その幅Ｗを中心遮蔽ＮＡ（符号ＮＡＩＮ）の直径より小さい値としている。これらの線状遮蔽部３３−１，３３−２，３３−３，３３−４は、挿入や離脱が可能な態様でも良いし、凸面鏡Ｌ２を支える梁構造を兼ねた態様でも良い。
【００５１】
図５（ｂ）に示した瞳面を有する暗視野結像光学系または図５（ｃ）に示した瞳面を有する暗視野結像光学系を用いてマスクブランクに存在する位相欠陥を観察した結果について図６（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）は位相欠陥が存在する領域の暗視野検査像の光強度分布を示す図、図６（ｂ）は２次元アレイセンサー受光面に結像された位相欠陥の暗視野検査像とピクセルとの関係を説明する図である。
【００５２】
前述の図５を用いて説明した結像光学系ＤＰＯを用いてマスクブランクＭＢに存在する位相欠陥（例えば前述の図３（ａ）に示す位相欠陥ＰＤに相当）を観察すると、図６（ａ）に示すような暗視野検査像の光強度分布３４が得られる。実際に２次元アレイセンサーＳＥで得られる信号は、これらのような暗視野検査像の光強度分布ではなく、ピクセルごとに蓄積されるピクセル光強度の羅列として得られる。
【００５３】
ここで、マスクブランクＭＢを観察する際には、前述の図５（ｂ）または図５（ｃ）に示した結像光学系ＤＰＯの瞳面において、中心遮蔽ＮＡ（符号ＮＡＩＮ）以内であって、線状遮蔽部の幅Ｗよりも大きい光束となる照明ＮＡを有するＥＵＶ光をマスクブランクＭＢに照射し、ピクセル信号として得られる暗視野検査像のコントラストを向上させる。
【００５４】
図６（ｂ）は、２６倍に拡大されて２次元アレイセンサーＳＥの受光面に結像された、位相欠陥の拡大像（光強度分布３４）を含む暗視野検査像とピクセルとの関係を説明する図である。図中、符号Ｐｘｙはピクセルの一辺のサイズ、符号３５はピクセルの境界を表し、符号３６は位相欠陥の拡大像を含むピクセル、符号３７は位相欠陥の拡大像を含まないピクセルを示している。位相欠陥の拡大像（光強度分布３４）を含むピクセル３６に蓄積される光量は、位相欠陥の拡大像を含まないピクセル３７に蓄積される光量と比べて多い量となるので、位相欠陥を含むピクセルの位置を特定することができる。
【００５５】
≪ＥＵＶＬ用マスクの検査方法≫
次に、吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクＭの観察において、隣り合う吸収体パターンの間に存在する位相欠陥（例えば前述の図３（ｂ）に示す位相欠陥ＰＤに相当）を観察した結果について図７（ａ）、（ｂ）および（ｃ）ならびに図８（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）は前述の図４に示す結像光学系ＤＰＯおよびＥＵＶＬ用マスクＭを含む部分の拡大図（吸収体パターンから回折するＥＵＶ光と暗視野結像光学系との関係を説明する図）、図７（ｂ）は位相欠陥と吸収体パターンを含む場合の位相欠陥が存在する領域の暗視野検査像の光強度分布を示す図、図７（ｃ）は吸収体パターンのみの暗視野検査像の光強度分布を示す図である。また、図８（ａ）は結像光学系ＤＰＯの瞳面と吸収体パターンのエッジからの回折光成分との関係を説明する図、図８（ｂ）は画素信号列として得られる検出信号強度分布を示す図である。
【００５６】
図７（ａ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面から反射する光は、位相欠陥による散乱光のほか、吸収体パターンの周期性に依存して生成される高次の回折光成分３８，３９が凹面鏡Ｌ１に捕らえられ、２次元アレイセンサーＳＥの受光面に暗視野検査像を生成する。その結果、図７（ｂ）に示すように、位相欠陥の暗視野検査像の光強度分布４０と吸収体パターンのエッジからの回折光強度分布４１が得られる。図７（ｃ）は、位相欠陥の暗視野検査像を含まず、吸収体パターンのエッジからの回折光成分のみが得られた場合の暗視野検査像の光強度分布を示している。
【００５７】
ここで、ＥＵＶＬ用マスクＭを観察する際には、前述の図５（ｃ）に示した結像光学系ＤＰＯの瞳面において、Ｘ軸およびＹ軸それぞれに沿って設けられた線状遮蔽部の太さ（幅）と同じか、または線状遮蔽部の太さ（幅）よりも小さい光束となる照明ＮＡを有するＥＵＶ光をＥＵＶＬ用マスクＭに照射する。
【００５８】
図８（ａ）は、結像光学系ＤＰＯの瞳面と吸収体パターンのエッジからの回折光成分との関係を説明する図である。円形領域４３−１は照明ＮＡおよびＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面からの０次の反射成分の大きさを表しており、中心遮蔽部で遮蔽されている。さらに、吸収体パターンのエッジからの１次回折光成分４３−２、２次回折光成分４３−３、３次回折光成分４３−４、４次回折光成分４３−５、ならびに−１次回折光成分４３−６、−２次回折光成分４３−７、−３次回折光成分４３−８、−４次回折光成分４３−９は、ほとんど線状遮蔽部で遮蔽される。
【００５９】
その結果、図８（ｂ）に示すように、線状遮蔽部が無い場合に得られる検出信号４４に対して、線状遮蔽部が有る場合に得られる検出信号４５は、信号強度レベルは低下するものの、相対的に位相欠陥を含むピクセル強度が周囲より明るくなるピクセル信号として検出される。すなわち、線状遮蔽部が在る場合に得られる検出信号４５では、位相欠陥を含まないピクセル信号は充分に小さい値となるので、検出画像のコントラストが向上する。
【００６０】
大半の半導体デバイスの各パターンは、Ｘ方向およびＹ方向に配置されるパターン群を基本とするので、前述の線状遮蔽部は、結像光学系ＤＰＯの瞳面のＸ方向およびＹ方向の両方向に沿って配置すれば充分である。
【００６１】
照明ＮＡをマスクブランク検査と同様に、中心遮蔽ＮＡの大きさと同等とすると、高次の回折光成分は線状遮蔽部で遮光しきれずに結像光学系ＤＰＯの瞳面を通過し、結果としてピクセル信号として得られる暗視野検査像のコントラストが低下する。しかし、照明ＮＡを絞ることにより、暗視野検査像のコントラストを向上できて、感度の高い位相欠陥検出を行うことができる。
【００６２】
以上に説明した本実施の形態１のマスク欠陥検査のフローを、前述の図４に示した検査装置および図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６３】
＜ステップＳ１０１＞
まず、被検査試料であるマスクブランクまたはＥＵＶＬ用マスクを、検査装置のステージ７の上に載置する。必要に応じてＥＵＶＬ用マスク上の基準マークを読み取り、マスクステージ制御回路１２によってステージ７を位置決めする。この位置をレーザ側長器（レーザ干渉計）１６で読み取って、ＥＵＶＬ用マスク上の基準座標として記憶する。
【００６４】
＜ステップＳ１０２＞
被検査試料の情報、すなわち吸収体パターンを設ける前のマスクブランクか、または吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスク（吸収体パターン付マスク）かの判断情報を入力する。ＥＵＶＬ用マスクである場合、もし検査すべき領域が限定されることが分かっていれば、必要に応じて検査領域の情報もあわせて入力する。
【００６５】
＜ステップＳ１０３→ステップＳ１０４＞
被検査試料がマスクマスクブランクの場合は、ＥＵＶ光の照明ＮＡを規定する照明絞り、すなわちアパーチャＡＰＴを絞り駆動部にて制御して照明ＮＡを中心遮断ＮＡ以内で大きい値に設定して、マスクブランクを照射する。
【００６６】
＜ステップＳ１０５＞
その後、マスクブランク全面にわたって位相欠陥の検出を行い、検出した位相欠陥の位置情報および信号強度情報を記憶する。位相欠陥の位置情報は、位相欠陥を含む信号が得られたピクセルの位置情報から算出することができる。
【００６７】
＜ステップＳ１０６＞
さらに、信号強度の大きい順に番号を付与し、これを位相欠陥が転写パターンに与える影響の大きさの度合いを示す優先順位として、あわせて記憶するようにする。
【００６８】
＜ステップＳ１０３→ステップＳ１０７＞
一方、ステップＳ１０３において、被検査試料が吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクの場合は、ＥＵＶ光の照明ＮＡを規定するアパーチャＡＰＴを制御して照明ＮＡを中心遮蔽ＮＡより充分小さくし、線状遮蔽部（前述の図５（ｃ）参照）の幅と同じか、または線状遮蔽部の幅よりも小さい値に設定して、ＥＵＶＬ用マスクを照射する。
【００６９】
＜ステップＳ１０８＞
予め入力された検査すべき領域の範囲内で、ＥＵＶＬ用マスクの位相欠陥の検出を行う。もし、マスクブランクの段階で位相欠陥が存在しても、位相欠陥が吸収体パターンで被覆されていれば実質的な欠陥とはならず、位相欠陥の検出信号も得られない。
【００７０】
＜ステップＳ１０９＞
残存する位相欠陥（吸収体パターンに被覆されず、パターン転写に実質的に影響を与える位相欠陥）の情報を記憶する。位相欠陥が吸収体パターンで被覆されていれば、この時点で位相欠陥の検出信号は得られない。被覆されていなければＥＵＶＬ用マスクに残存する位相欠陥として検出される。
【００７１】
このように、本実施の形態１によれば、吸収体パターンを形成する前のマスクブランク、および吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクのいずれであっても、多層膜反射面に残存する位相欠陥を高い検出感度で検出することができる。
【００７２】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、前述の実施の形態１において説明したマスクブランクの位相欠陥の検査工程と、ＥＵＶＬ用マスクに残存する位相欠陥の検査工程を含み、残存する位相欠陥が吸収体パターンの転写に影響を与えると判断した場合は位相欠陥の近傍の吸収体パターンの形状を修正することにより、見かけ上、位相欠陥の影響を低減または消滅させることを可能とするＥＵＶＬ用マスクの製造方法について説明する。
【００７３】
まず、マスクブランクＭＢを準備する。図１０は、前述の実施の形態１において説明したマスクブランクの欠陥検査を用いて検出されたマスクブランクＭＢ上の位相欠陥の一例を示す図である。位相欠陥４６−１，４６−２，４６−３，４６−４は、マスクブランクＭＢ上に形成される吸収体パターンを投影露光装置によってウェハの主面上に転写する際に致命的な影響を与える欠陥であり、高い優先順位が付与された位相欠陥である。一方、位相欠陥４７−１，４７−２，４７−３は、低い優先順位が付与された位相欠陥である。これらの位相欠陥は全て、マスクブランクＭＢ上に設けられた基準マーク４８−１，４８−２，４８−３，４８−４で規定された座標系において、その位置が求められている。
【００７４】
次に、マスクブランクＭＢ上に吸収体パターンを形成してＥＵＶＬ用マスクを形成する。最終的にはＥＵＶＬ用マスクの構造は前述の実施の形態１の図１において示した構造と同じ構造となる。このときに、前述の優先順位の高い番号が付与された位相欠陥を吸収体パターンで最大限に被覆できるように、吸収体パターンの形成位置を基準マーク４８−１，４８−２，４８−３，４８−４に対して決定して、吸収体パターンを形成する。
【００７５】
その欠陥の一例を図１１（ａ）および（ｂ）に示す。図１１（ａ）は、優先順位の高い位相欠陥５１−１，５１−２が、いずれも吸収体パターンＡＢＳで完全に被覆された例を示すマスクの要部平面図である。すなわち、位相欠陥はＥＵＶＬ用マスク上では消滅したことになる。一方、図１１（ｂ）は、位相欠陥５２−１，５２−２が吸収体パターンＡＢＳに被覆されず、ＥＵＶＬ用マスク上に残存した例を示すマスクの要部平面図である。優先順位が高い欠陥でも、吸収体パターンの形成の際に位置誤差が生じると、吸収体パターンＡＢＳに被覆されない場合もありうる。
【００７６】
このような吸収体パターンを形成したＥＵＶＬ用マスクにおいて位相欠陥が被覆されたか否かの検証は、ＥＵＶ光を検査光とする検査装置を用いて行われる。特に、前述の実施の形態１で示したＥＵＶＬ用マスクの検査方法が有益である。このとき、ＥＵＶＬ用マスクの検査領域は、前述のマスクブランク検査で位相欠陥が検出された位置を含む狭い領域でも充分である。残存した位相欠陥の処理が課題になるが、ここで、例えば位相欠陥５２−１は吸収体パターンから充分離れているので影響は少ないと考えられる。もし、影響が大きい場合は、位相欠陥のみ局所的に吸収体パターンを形成することにより、位相欠陥の影響を低減することができる。
【００７７】
また、隣り合う吸収体パターンの間に残存する位相欠陥５２−２については、例えば特表２００２−５３２７３８号公報（特許文献４）に開示された方法、すなわち位相欠陥と隣り合う吸収体パターンの輪郭を修正することにより、露光装置でパターン転写したときの影響を低減することができる。
【００７８】
以上の吸収体パターンの形成または輪郭変更を行っても、位相欠陥の影響を低減できない場合、そのＥＵＶＬ用マスクは不良品となるが、多くの場合、致命的な位相欠陥は吸収体パターンで被覆されるので、ＥＵＶＬ用マスクに残存する位相欠陥の影響は充分に低減される。
【００７９】
以上に説明した本実施の形態２のマスク製造方法のフローを、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８０】
＜ステップＳ２０１＞
まず、基板に多層膜とキャッピング層を被着したマスクブランクを準備する。
【００８１】
＜ステップＳ２０２＞
前述の実施の形態１において説明した検査方法を用いてマスクブランクを検査する。
【００８２】
＜ステップＳ２０３→ステップＳ２０４＞
マスクブランクに位相欠陥が存在する場合は、検出した位相欠陥に優先順位を付与すると同時に、優先順位と所定の基準マークに対する位相欠陥の位置座標（欠陥座標）を記憶する。
【００８３】
＜ステップＳ２０５＞
マスクブランク上に吸収体パターンを形成する。その際、前述の優先順位の高い位相欠陥が吸収体パターンに最大限被覆されるように吸収体パターンの位置を算出し、パターン形成を行う。
【００８４】
＜ステップＳ２０６＞
吸収体パターンの欠陥検査を行う。もし、吸収体パターンに位相欠陥が存在する場合は、その修正すべき箇所と修正量を別途算出する。
【００８５】
＜ステップＳ２０７＞
前述の実施の形態１において説明した検査方法を用いて吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクを検査する。この検査では、必ずしもＥＵＶＬ用マスク全面を検査する必要はなく、ステップＳ２０４で優先順位を付与して記憶した位相欠陥の位置座標およびその近傍の限られた領域でもよい。
【００８６】
＜ステップＳ２０８→ステップＳ２０９＞
ステップＳ２０７の検査の結果、ＥＵＶＬ用マスクに致命的な位相欠陥が残存すると判断した場合は、位相欠陥の影響を低減するため、前述の吸収体パターンの局所的な修正すべき箇所と修正量を算出する。
【００８７】
＜ステップＳ２１２→ステップＳ２１３＞
以上の工程が終了した後、吸収体パターンに修正すべき箇所が存在する場合は、前述の局所的な吸収体パターンの修正を行う。修正が妥当に行われたかどうかは、再度ＥＵＶ光を検査光とする検査を行うか、実際の露光評価を行うなど、適宜チェックすればよい。以上の工程によりＥＵＶＬ用マスクの製造工程を終了する。
【００８８】
＜ステップＳ２０３→ステップＳ２１０＞
一方、ステップＳ２０３において、マスクブランクに位相欠陥は存在しないと判断された場合は、通常の工程で吸収体パターンを形成してＥＵＶＬ用マスクを製造する。
【００８９】
＜ステップＳ２１１＞
その後、従来の吸収体パターンの欠陥検査を行う。もし、吸収体パターンに位相欠陥が存在する場合は、その修正すべき箇所と修正量を別途算出する。以後、ステップＳ２１２に移行して前述と同様の工程を経て、最終的にＥＵＶＬ用マスクの製造工程を終了する。
【００９０】
このように、本実施の形態２によるマスク製造方法によれば、製造したＥＵＶＬ用マスクに実質的に存在する位相欠陥を大幅に低減できると同時に、ＥＵＶＬ用マスクの多層膜に残存する位相欠陥に起因するパターン投影像の欠陥発生を、吸収体パターンの修正によって回復することができる。その結果、マスクブランクに位相欠陥が存在しても、ＥＵＶＬ用マスクが完成する段階では実質的に無欠陥となり、これを良品として使用できる頻度が増大する。従って、ＥＵＶＬ用マスクの製造歩留まりを大幅に向上させることができ、ＥＵＶＬ用マスクのコスト低減に寄与することができる。
【００９１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明は、ＥＵＶ光を検査光とするＥＵＶＬ用マスクの検査方法および検査装置、さらに、ＥＵＶＬ用マスクの製造方法に適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 光源
２ 照明光学系
３ 縮小投影光学系
４ ウェハ
５ ステージ
６ 光源（ＥＵＶ光源、プラズマ光源）
７ マスクステージ
８ センサー回路
９ パターンメモリ
１０ 信号処理回路
１１ タイミング制御回路
１２ マスクステージ制御回路
１３ システム制御コンピュータ
１４ データファイル
１５ ミラー
１６ レーザ側長器（レーザ干渉計）
１７ 位置回路
１８ ＥＵＶ光用センサー
１９ 照明強度補正回路
２０ 記憶装置
２１ パターンモニタ
２２ 画像出力部
３０ 光
３１−１，３１−２，３１−３ 方向
３２−１，３２−２，３２−３ 梁
３３−１，３３−２，３３−３，３３−４ 線状遮蔽部
３４ 光強度分布
３５ ピクセルの境界
３６ 位相欠陥の像を含むピクセル
３７ 位相欠陥の像を含まないピクセル
３８，３９ 高次の回折光成分
４０ 位相欠陥の暗視野検査像の光強度分布
４１ 回折光強度分布
４３−１ 円形領域
４３−２，４３−３，４３−４，４３−５ 回折光成分
４３−６，４３−７，４３−８，４３−９ 回折光成分
４４，４５ 検出信号
４６−１，４６−２，４６−３，４６−４ 位相欠陥
４７−１，４７−２，４７−３ 位相欠陥
４８−１，４８−２，４８−３，４８−４ 基準マーク
５１−１，５１−２ 位相欠陥
ＡＢＳ 吸収体パターン
ＡＰＴ 開口部
ＢＭ ＥＵＶ光（ＥＵＶ検査光、照明光、照射光）
ＢＳＰ ビームスプリッタ
ＢＵＦ バッファ層
ＣＡＰ キャッピング層
ＣＩＯ 照明光学系
ＣＦ メタル膜
ＤＰＯ 結像光学系
Ｌ１ 凹面鏡
Ｌ２ 凸面鏡
Ｍ ＥＵＶＬ用マスク
ＭＡ１，ＭＡ２，ＭＡ３，ＭＡ４ アライメントマークエリア
ＭＢ マスクブランク
ＭＤＥ デバイスパターンエリア
ＭＬ 多層膜
ＭＳ 基板
ＮＡＩＬＬ 照明ＮＡ
ＮＡＩＮ 中心遮蔽ＮＡ
ＮＡＯＵ 集光ＮＡ
ＰＤ 位相欠陥
ＰＭ 多層膜ミラー
Ｐｘｙ ピクセルの一辺のサイズ
ＳＥ ２次元アレイセンサー（画像検出器）
ＳＬＩ 収束ビーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含むＥＵＶ光を反射するマスクのマスク検査方法：
（ａ）前記マスクに前記ＥＵＶ光を照射する工程；
（ｂ）前記マスクから反射する前記ＥＵＶ光を、暗視野結像光学系を介して画像検出器の受光面に結像して、前記受光面に暗視野検査像を形成する工程；
（ｃ）前記画像検出器で得られる検出信号から、前記マスクに存在する位相欠陥の検出信号を検出する工程、
さらに、前記（ａ）工程は、以下の工程を含む：
（ａ１）前記マスクの検査領域に吸収体パターンが存在するか否かの情報を入力する工程；
（ａ２）前記吸収体パターンが存在する場合と、前記吸収体パターンが存在しない場合とによって、前記ＥＵＶ光の照明ＮＡを変える工程。
【請求項２】
請求項１記載のマスク検査方法において、
前記暗視野結像光学系は複数の多層膜反射ミラーで構成される拡大光学系であり、かつ、前記暗視野結像光学系の瞳面には、前記瞳面の中心に配置され、前記ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってそれぞれ配置され、前記中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、前記ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とが設けられており、
前記吸収体パターンが存在しない場合は、中心遮蔽ＮＡ以内で、かつ前記線状遮蔽部の幅よりも大きい照明ＮＡを有する前記ＥＵＶ光を照射し、
前記吸収体パターンが存在する場合は、前記線状遮蔽部の幅と同じ照明ＮＡまたは前記線状遮蔽部の幅よりも小さい照明ＮＡを有する前記ＥＵＶ光を照射して、
前記マスクに存在する前記位相欠陥を検出することを特徴とするマスク検査方法。
【請求項３】
吸収体パターンを有するマスクを載置してＸ方向および前記Ｘ方向と直交するＹ方向に移動できるステージと、
ＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記マスクに前記ＥＵＶ光を照射する照明光学系と、
前記ＥＵＶ光を前記マスクに照射する際に、照明ＮＡを変化させる照明絞りと、
前記マスクからの散乱光を捕集して、暗視野検査像を形成する暗視野結像光学系と、
前記暗視野検査像を画素信号として取得する画像検出器と、
前記吸収体パターンの情報を基に前記照明絞りを調整する絞り駆動部と、
を有することを特徴とするマスク検査装置。
【請求項４】
請求項３記載のマスク検査装置において、
前記暗視野結像光学系の瞳面には、前記瞳面の中心に配置され、前記ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってそれぞれ配置され、前記中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、前記ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とが設けられていることを特徴とするマスク検査装置。
【請求項５】
以下の工程を含むマスク製造方法：
（ａ）基板の主面上に多層膜が形成されたマスクブランクを準備する工程；
（ｂ）第１ＥＵＶ光を前記マスクブランクに照射して、前記マスクブランクの位相欠陥を検出する工程；
（ｃ）前記（ｂ）工程で検出された前記マスクブランクの前記位相欠陥の位置座標を記憶し、かつ前記マスクブランクの前記位相欠陥に、パターン転写に与える影響の度合いを表す優先順位を付与する工程；
（ｄ）前記多層膜上に吸収体パターンを形成してマスクを形成する工程；
（ｅ）第２ＥＵＶ光を検査光とする検査装置を用いて、前記マスクの位相欠陥を検出する工程、
さらに、前記（ｂ）工程は、以下の工程を含む：
（ｂ１）前記マスクブランクに、中心遮蔽ＮＡ以内の照明ＮＡを有する前記第１ＥＵＶ光を照射する工程；
（ｂ２）前記マスクブランクから反射する前記第１ＥＵＶ光を、第１暗視野結像光学系を介して第１画像検出器の第１受光面に結像して、前記第１受光面に第１暗視野検査像を形成する工程；
（ｂ３）前記第１画像検出器で得られる検出信号から、前記マスクブランクの前記位相欠陥の検出信号を検出する工程、
さらに、前記（ｄ）工程は、以下の工程を含む：
（ｄ１）前記優先順位の高い順に従って、前記マスクブランクの前記位相欠陥を前記吸収体パターンにより被覆する工程。
【請求項６】
請求項５記載のマスク製造方法において、
前記（ｅ）工程に用いる前記検査装置の第２暗視野結像光学系は、前記第２暗視野結像光学系の瞳面の中心に配置され、前記第２ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってそれぞれ配置され、前記中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、前記第２ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とを有し、
前記（ｂ１）工程における前記照明ＮＡは、前記中心遮蔽ＮＡ以内で、かつ前記線状遮蔽部の幅よりも大きいことを特徴とするマスク製造方法。
【請求項７】
請求項５記載のマスク製造方法において、
前記（ｅ）工程に用いる前記検査装置の第２暗視野結像光学系は、前記第２暗視野結像光学系の瞳面の中心に配置され、前記第２ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってそれぞれ配置され、前記中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、前記第２ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とを有し、
さらに、前記（ｅ）工程は、以下の工程を含む：
（ｅ１）前記マスクに、前記線状遮蔽部の幅と同じ照明ＮＡまたは前記線状遮蔽部の幅よりも小さい照明ＮＡを有する前記第２ＥＵＶ光を照射する工程；
（ｅ２）前記マスクから反射する前記第２ＥＵＶ光を、前記第２暗視野結像光学系を介して第２画像検出器の第２受光面に結像して、前記第２受光面に第２暗視野検査像を形成する工程；
（ｅ３）前記第２画像検出器で得られる検出信号から、前記マスクの前記位相欠陥の検出信号を検出する工程。
【請求項８】
請求項５記載のマスク製造方法において、さらに以下の工程を含む：
（ｆ）前記吸収体パターンに被覆されずに前記マスクに残存する位相欠陥を検出する工程；
（ｇ）前記マスクに残存する前記位相欠陥が転写像に与える影響を予測する工程；
（ｈ）前記影響が低減できる位相欠陥を検出し、前記影響が低減できる前記位相欠陥に隣り合う前記吸収体パターンの形状を修正する工程。
【請求項１】
以下の工程を含むＥＵＶ光を反射するマスクのマスク検査方法：
（ａ）前記マスクに前記ＥＵＶ光を照射する工程；
（ｂ）前記マスクから反射する前記ＥＵＶ光を、暗視野結像光学系を介して画像検出器の受光面に結像して、前記受光面に暗視野検査像を形成する工程；
（ｃ）前記画像検出器で得られる検出信号から、前記マスクに存在する位相欠陥の検出信号を検出する工程、
さらに、前記（ａ）工程は、以下の工程を含む：
（ａ１）前記マスクの検査領域に吸収体パターンが存在するか否かの情報を入力する工程；
（ａ２）前記吸収体パターンが存在する場合と、前記吸収体パターンが存在しない場合とによって、前記ＥＵＶ光の照明ＮＡを変える工程。
【請求項２】
請求項１記載のマスク検査方法において、
前記暗視野結像光学系は複数の多層膜反射ミラーで構成される拡大光学系であり、かつ、前記暗視野結像光学系の瞳面には、前記瞳面の中心に配置され、前記ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってそれぞれ配置され、前記中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、前記ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とが設けられており、
前記吸収体パターンが存在しない場合は、中心遮蔽ＮＡ以内で、かつ前記線状遮蔽部の幅よりも大きい照明ＮＡを有する前記ＥＵＶ光を照射し、
前記吸収体パターンが存在する場合は、前記線状遮蔽部の幅と同じ照明ＮＡまたは前記線状遮蔽部の幅よりも小さい照明ＮＡを有する前記ＥＵＶ光を照射して、
前記マスクに存在する前記位相欠陥を検出することを特徴とするマスク検査方法。
【請求項３】
吸収体パターンを有するマスクを載置してＸ方向および前記Ｘ方向と直交するＹ方向に移動できるステージと、
ＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記マスクに前記ＥＵＶ光を照射する照明光学系と、
前記ＥＵＶ光を前記マスクに照射する際に、照明ＮＡを変化させる照明絞りと、
前記マスクからの散乱光を捕集して、暗視野検査像を形成する暗視野結像光学系と、
前記暗視野検査像を画素信号として取得する画像検出器と、
前記吸収体パターンの情報を基に前記照明絞りを調整する絞り駆動部と、
を有することを特徴とするマスク検査装置。
【請求項４】
請求項３記載のマスク検査装置において、
前記暗視野結像光学系の瞳面には、前記瞳面の中心に配置され、前記ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってそれぞれ配置され、前記中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、前記ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とが設けられていることを特徴とするマスク検査装置。
【請求項５】
以下の工程を含むマスク製造方法：
（ａ）基板の主面上に多層膜が形成されたマスクブランクを準備する工程；
（ｂ）第１ＥＵＶ光を前記マスクブランクに照射して、前記マスクブランクの位相欠陥を検出する工程；
（ｃ）前記（ｂ）工程で検出された前記マスクブランクの前記位相欠陥の位置座標を記憶し、かつ前記マスクブランクの前記位相欠陥に、パターン転写に与える影響の度合いを表す優先順位を付与する工程；
（ｄ）前記多層膜上に吸収体パターンを形成してマスクを形成する工程；
（ｅ）第２ＥＵＶ光を検査光とする検査装置を用いて、前記マスクの位相欠陥を検出する工程、
さらに、前記（ｂ）工程は、以下の工程を含む：
（ｂ１）前記マスクブランクに、中心遮蔽ＮＡ以内の照明ＮＡを有する前記第１ＥＵＶ光を照射する工程；
（ｂ２）前記マスクブランクから反射する前記第１ＥＵＶ光を、第１暗視野結像光学系を介して第１画像検出器の第１受光面に結像して、前記第１受光面に第１暗視野検査像を形成する工程；
（ｂ３）前記第１画像検出器で得られる検出信号から、前記マスクブランクの前記位相欠陥の検出信号を検出する工程、
さらに、前記（ｄ）工程は、以下の工程を含む：
（ｄ１）前記優先順位の高い順に従って、前記マスクブランクの前記位相欠陥を前記吸収体パターンにより被覆する工程。
【請求項６】
請求項５記載のマスク製造方法において、
前記（ｅ）工程に用いる前記検査装置の第２暗視野結像光学系は、前記第２暗視野結像光学系の瞳面の中心に配置され、前記第２ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってそれぞれ配置され、前記中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、前記第２ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とを有し、
前記（ｂ１）工程における前記照明ＮＡは、前記中心遮蔽ＮＡ以内で、かつ前記線状遮蔽部の幅よりも大きいことを特徴とするマスク製造方法。
【請求項７】
請求項５記載のマスク製造方法において、
前記（ｅ）工程に用いる前記検査装置の第２暗視野結像光学系は、前記第２暗視野結像光学系の瞳面の中心に配置され、前記第２ＥＵＶ光を遮蔽する中心遮蔽部と、Ｘ軸および前記Ｘ軸と直交するＹ軸に沿ってそれぞれ配置され、前記中心遮蔽部の直径よりも小さい幅を有し、前記第２ＥＵＶ光を遮断する線状遮蔽部とを有し、
さらに、前記（ｅ）工程は、以下の工程を含む：
（ｅ１）前記マスクに、前記線状遮蔽部の幅と同じ照明ＮＡまたは前記線状遮蔽部の幅よりも小さい照明ＮＡを有する前記第２ＥＵＶ光を照射する工程；
（ｅ２）前記マスクから反射する前記第２ＥＵＶ光を、前記第２暗視野結像光学系を介して第２画像検出器の第２受光面に結像して、前記第２受光面に第２暗視野検査像を形成する工程；
（ｅ３）前記第２画像検出器で得られる検出信号から、前記マスクの前記位相欠陥の検出信号を検出する工程。
【請求項８】
請求項５記載のマスク製造方法において、さらに以下の工程を含む：
（ｆ）前記吸収体パターンに被覆されずに前記マスクに残存する位相欠陥を検出する工程；
（ｇ）前記マスクに残存する前記位相欠陥が転写像に与える影響を予測する工程；
（ｈ）前記影響が低減できる位相欠陥を検出し、前記影響が低減できる前記位相欠陥に隣り合う前記吸収体パターンの形状を修正する工程。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−２６２５３（Ｐ２０１３−２６２５３Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５６２８８（Ｐ２０１１−１５６２８８）
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 「次世代半導体材料・プロセス基盤（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 「次世代半導体材料・プロセス基盤（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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