マスク検査方法およびその装置
【課題】検査時間および労力を低減できるマスク検査方法およびその装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、マスク検査方法は、半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させ撮像部にて像を取得する光学系を用いて、前記マスクの欠陥の有無を検査する方法であって、予め前記光学系による点像を、前記撮像部の読み出し方向に伸長される制御条件を取得する第１ステップ（Ｓ２０３）と、前記制御条件により、マスクの所望の領域の像を取得する第２ステップ（Ｓ２０５）と、取得した前記所望の領域の像において、信号強度が予め定めておいた第１閾値以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が予め定めておいた第２閾値以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する第３ステップ（Ｓ２０６）とを具備する。
【解決手段】実施形態によれば、マスク検査方法は、半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させ撮像部にて像を取得する光学系を用いて、前記マスクの欠陥の有無を検査する方法であって、予め前記光学系による点像を、前記撮像部の読み出し方向に伸長される制御条件を取得する第１ステップ（Ｓ２０３）と、前記制御条件により、マスクの所望の領域の像を取得する第２ステップ（Ｓ２０５）と、取得した前記所望の領域の像において、信号強度が予め定めておいた第１閾値以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が予め定めておいた第２閾値以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する第３ステップ（Ｓ２０６）とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
マスク検査方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体露光用マスク上に存在する欠陥の位置を散乱光によって検知する例として、例えば、特許文献１の「多層膜マスク欠陥検査方法及び装置」等がある。
【０００３】
半導体露光用マスクは通常、ガラス基板上に遮光膜または反射膜と吸収膜などを蒸着したブランクマスクと呼ばれるものに感光レジストを塗布し、所望のパターンを描画した後に現像を行い、エッチングを行うことによって遮光膜や吸収膜を所望のパターンの形状に加工することによって作製する。ガラス基板上や、遮光膜、反射膜、吸収膜上または膜中に付着物などが存在する場合、遮光膜の遮光性能や反射多層膜の反射性能が劣化することや、その後の現像やエッチングを阻害するなどによりパターンが異常な形状になるなどマスクの性能を低下させる恐れがある。特に極端紫外光の露光用マスクは反射型のマスクであり、反射膜として多層膜と呼ばれる屈折率の異なる２種類の層を交互に積層し、各層からの反射光の位相を揃えることによって反射率を増大させている。従ってガラス基板上に付着物などがあった場合、その上に形成される多層膜を局所的に隆起または陥没させ反射光の位相が乱れる領域（位相欠陥）が発生し、露光する際にこの領域がウェハ上に転写されてしまう問題がある。従ってブランクマスクの状態にて付着物や位相欠陥などが存在するかどうかを検査する必要がある。
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、極端紫外光の露光用ブランクマスクの位相欠陥を検査する技術のうち最も有力な手法の一つであり、極端紫外光をブランクマスクに照射し、ブランクマスクの暗視野像を取得するものである。該ブランクマスク上に欠陥が存在しない場合はブランクマスク表面粗さに起因する僅かな散乱光のみ発生するのに対し、欠陥が存在する場合は欠陥部分から強い散乱光が発生するため、暗視野像では欠陥は輝点として観察される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７２８４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
検査時間および労力を低減できるマスク検査方法およびその装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、一態様に係るマスク検査方法は、半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させ撮像部にて像を取得する光学系を用いて、前記マスクの欠陥の有無を検査する方法であって、前記光学系による点像を、前記撮像部の読み出し方向に伸長される制御条件を取得する第１ステップと、前記制御条件により、マスクの所望の領域の像を取得する第２ステップと、取得した前記所望の領域の像において、信号強度が第１閾値以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が第２閾値以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する第３ステップとを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るマスク検査システムを示す図。
【図２】図１中のパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態に係るマスク検査方法を示すフロー図。
【図４】第１の実施形態に係るマスク検査方法の一ステップを示す図。
【図５】（ａ）はノイズの場合の像強度等高線を示す図、（ｂ）は欠陥の場合の像強度等高線を示す図。
【図６】（ａ）は欠陥の場合の強度を示す図、（ｂ）はノイズの場合の強度を示す図。
【図７】（ａ）は欠陥の場合の差分を示す図、（ｂ）はノイズの場合の差分を示す図。
【図８】第２の実施形態に係るマスク検査方法を示すフロー図。
【図９】第２の実施形態に係る欠陥の強度を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係る欠陥の差分を示す図。
【図１１】第３の実施形態に係るマスク検査方法の一ステップを示す図。
【図１２】第３の実施形態に係るものであって、（ａ）はノイズの場合の像強度等高線を示す図、（ｂ）は欠陥（１）の場合の像強度等高線を示す図、（ｃ）は欠陥（２）の場合の像強度等高線を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ブランクマスクの欠陥検査を暗視野像にて行う際、予め設定していた閾値以上の強度を持つピーク信号を欠陥として検出している。この暗視野像を連続的に取得する代表的な手法としてＴＤＩ(Time Delay Integration)法が挙げられ、ＴＤＩ法による撮像が可能なカメラをＴＤＩカメラと呼ぶ。ＴＤＩカメラにて撮像する際、撮像素子に入射した光を電荷に変換し、変換された電荷を蓄積し撮像素子から読み出し、増幅回路によって増幅した後に信号として出力している。このとき、主に増幅回路にて電気的なノイズが発生し、微弱な欠陥信号と類似した形状を持ったピーク信号として出力される。従って微弱な欠陥信号を検出できるように該閾値を低く設定すると、上記電気的ノイズも欠陥として誤検出するという擬似欠陥と呼ばれる現象が発生する。擬似欠陥が発生すると、検出された信号に実欠陥と擬似欠陥の両方が含まれるため、検査後に再度検出位置に移動して、検出された信号が実欠陥か擬似欠陥かであるかを操作者が確認するという分類作業が必要になり、検査時間が長大になり検査にかかる労力が甚大になる問題がある。逆に検出しきい値を高く設定し擬似欠陥を発生しにくくすると、微弱な欠陥信号を検出することができず検出感度は低くなり、本来検出するべき欠陥を見逃してしまう可能性がある。よって擬似欠陥を発生させずに高い検出感度を得るためには、検出した信号を擬似欠陥と実欠陥に自動分類することが必要である。
【００１０】
そこで、以下の実施形態では、ＴＤＩカメラで蓄積された電荷を読み出す際、読み出し駆動パルス波形を調整することによって、読み出す電荷の一部が隣接する画素に残存し、本来点像として撮像されるものが読み出し方向へ伸長された像となる。本提案では、この現象を利用し、点像が読み出し方向へ伸長させた像になるように、読み出し駆動パルス波形を調整する。このように調整された条件でＴＤＩカメラで暗視野像を取得すると、欠陥信号は、同様に読み出し方向へ伸長された形状となる。
【００１１】
一方、増幅回路によって発生する電気的ノイズは、ＴＤＩカメラの読み出し後に発生しているために、伸長された形状にはならない。このとき読み出し方向の信号強度の差分は信号形状の伸長の程度を示し、該差分が大きい場合は信号形状が伸長されておらず、電気的ノイズであることを示している。
【００１２】
従って、当該差分の大小によって、欠陥信号と擬似欠陥とを分類することが可能となる。
【００１３】
以下、より具体的に実施形態について図面を参照して説明する。尚、この説明においては、全図にわたり共通の部分には共通の参照符号を付す。
【００１４】
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置を説明する。
【００１５】
＜１．構成例＞
１−１．全体構成例
まず、図１を用い、第１の実施形態に係るマスク検査装置の全体構成例について説明する。
図示するように、第１の実施形態に係るマスク検査システムは、光源１０１，楕円鏡１０２，平面鏡１０３，マスク１０４，マスクステージ１０５，遮蔽部１０６，凹面鏡１０７，およびＴＤＩカメラ１０８を備える光学系と，この光学系を制御するパーソナルコンピュータ１０９とを備える。
【００１６】
光源１０１は、本例では、極端紫外光を放出する光源である。
楕円鏡１０２は、光源１０１から発せられた光を平面鏡１０３に収束させる。
【００１７】
平面鏡１０３は、楕円鏡１０２から収束された光をマスク１０４上に収束させる。
【００１８】
マスク１０４は、マスクステージ１０５上に配置される。本例では、マスク１０４は、極端紫外光露光用ブランクマスクである。
【００１９】
マスクステージ１０５は、マスク１０４をＸ方向およびＹ方向に移動可能なように構成される。
【００２０】
遮蔽部（凸面鏡）１０６は、マスク１０４によって散乱される光のうち、放射角が任意角度未満の散乱光を遮蔽する。
【００２１】
凹面鏡１０７は、遮蔽部１０６を透過した散乱光を遮蔽部１０６に集光させる。
【００２２】
ＴＤＩ（Time Delay Integration）カメラ１０８は、遮蔽部１０６により集光され結像される光を検出し、その像を取り込み、得られた像の強度について配線１１０を介してパーソナルコンピュータ１０９に出力する。
【００２３】
パーソナルコンピュータ１０９（制御部）は、ＴＤＩカメラ１０８から入力される光の像の強度を用いて、欠陥位置を特定するマスクの検査方法を実行する制御部として機能する。詳細については、後述する。
【００２４】
１−２．パーソナルコンピュータの構成例
次に、図２を用い、第１の実施形態に係るパーソナルコンピュータ１０９の構成例について説明する。
図示するように、本例に係るパーソナルコンピュータ１０９は、バス１０９−０，プロセッサ１０９−１，ＴＤＩカメラＩ／Ｆ１０９−２，ＲＯＭ１０９−３，ＲＡＭ１０９−４，および制御プログラム１０９−５を備える。
【００２５】
プロセッサ（Processor）１０９−１は、バス１０９−０に電気的に接続され、このパーソナルコンピュータ１０９の全体の動作を制御する。
【００２６】
ＴＤＩカメラインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０９−２は、配線１１０を介して、上記ＴＤＩカメラ１０８に電気に接続される。ＴＤＩカメラＩ／Ｆ１０９−２は、バス１０９−０に電気的に接続される。そのため、ＴＤＩカメラ１０８により検出された強度信号が、パーソナルコンピュータ１０９に入力される。
【００２７】
ＲＯＭ（Read only memory）１０９−３は、バス１０９−０に電気的に接続され、例えば、後述するマスク欠陥検査方法に係る制御プログラム１０９−５等が不揮発に格納される。
【００２８】
ＲＡＭ（Random access memory）１０９−４は、バス１０９−０に電気的に接続され、例えば、後述するマスク欠陥検査方法の際に、ＴＤＩカメラ１０８により検出される像を読み出し方向に伸長させる制御条件等を格納するためのワークエリアが形成される。
【００２９】
制御プログラム１０９−５は、後述するマスク欠陥検査方法に係る各手順を実行するためのプログラムである。制御プログラム１０９−５により、後述するマスク欠陥検査方法に係る各手順をプロセッサ１０９−１に実行させる。
【００３０】
＜２．マスク欠陥の検査方法＞
次に、第１の実施形態に係るマスク欠陥の検査方法について説明する。ここでは、図３のフローに沿って説明する。
【００３１】
（ステップＳ２０１）
まず、プロセッサ１０９−１は、位置情報が既知であり、ＴＤＩカメラ１０８の画素程度のサイズを持つ位相欠陥が存在するブランクマスクが準備されていることを確認する。
【００３２】
上記マスクの位相欠陥は、ガラス基板上の付着物に起因するものでも良いし、付着物の代わりに故意的にドット状のパターンが作成されたものでも構わない。
【００３３】
（ステップＳ２０２）
続いて、プロセッサ１０９−１は、マスクステージ１０５を、位相欠陥のあるブランクマスク１０４のある位置に移動させる。
【００３４】
（ステップＳ２０３）
続いて、プロセッサ１０９−１は、ＴＤＩ手法を用い、マスクステージ１０５を、水平方向（Ｘ方向）に走査させながら、位相欠陥の像をＴＤＩカメラ１０８で撮像する。この際、本例では、プロセッサ１０９−１は、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるように、例えば、マスクステージ１０５やＴＤＩカメラ１０８等を制御し、読み出し駆動波形を調整する。
ここで、ＴＤＩ手法とは、図４に示すように、マスクステージ１０５による走査と同時に、ＴＤＩカメラ１０８の各画素３０１に蓄積された電荷を走査方向（Ｙ方向）３０２に転送させ、ステージを走査させながら連続的に撮像する手法である。ＴＤＩカメラ１０８の終端行３０３に到達した電荷は、走査方向（Ｙ方向）と垂直な読み出し方向（Ｘ方向）３０４に電荷を転送することによって、画素３０５から出力されるものである。
【００３５】
この際、ＴＤＩカメラ１０８の画素サイズ程度の位相欠陥であるノイズは、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるように読み出し駆動波形を調整しないで撮像した場合、図５（ａ）のように示される。図示するように、ノイズの場合、像強度等高線４０１は、中心対称になる。
【００３６】
一方、本例では、プロセッサ１０９−１が、ＴＤＩカメラ１０８の読み出し駆動パルス波形を調整することにより、位置情報が既知であるブランクマスクの位置欠陥の像は、図５（ｂ）のように示される。図示するように、位相欠陥の場合、像強度等高線４０３は、読み出し方向（Ｘ方向）４０２に伸長された状態に変形される。
【００３７】
この際、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるように、ＴＤＩカメラ１０８の読み出し駆動波形を調整するためのマスクステージ１０５やＴＤＩカメラ１０８等の制御条件は、パーソナルコンピュータ１０９内の、例えば、ＲＡＭ１０９−３等に格納される。
【００３８】
（ステップＳ２０４）
続いて、プロセッサ１０９−１は、実際に検査の対象であるブランクマスク１０４がマスクステージ１０５に載せられたことを確認する。
【００３９】
（ステップＳ２０５）
続いて、プロセッサ１０９−１は、マスクステージ１０５を走査させ、上記ＴＤＩ手法を用いて、検査の対象であるブランクマスク１０４の検査所望領域内の暗視野像をＴＤＩカメラ１０８にて取得する。この際、プロセッサ１０９−１は、マスクステージ１０５やＴＤＩカメラ１０８等の制御条件をＲＡＭ１０９−３等から読み出して、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるように読み出し駆動波形を調整する。
【００４０】
そのため、この際において位相欠陥の場合、図６（ａ）のように示される。図中の強度プロファイル５０１は、上記図５（ｂ）で示した像強度等高線４０３の中心部を通り、読み出し方向に伸びた直線４０４上におけるものである。
【００４１】
さらに、図７（ａ）では、位相欠陥の場合において、読み出し方向３０４に隣接する画素の強度との差分６０１が示されている。
【００４２】
そして、プロセッサ１０９−１は、像が伸長された部分（４０５または５０４)の差分が正になるように、差分の方向（例えば、（左の画素強度）−（右の画素強度）または（右の画素強度）−（左の画素強度）のいずれか等）を決定する。
【００４３】
一方、電気的ノイズによる擬似欠陥の場合の強度プロファイルは、図６（ｂ）の５０２のように示される。電気的ノイズによる擬似欠陥の場合の読み出し方向に隣接する画素の強度の差分は、図６（ｂ）の６０２のように示される。
【００４４】
図６、図７中おいて、あらかじめ設定された強度閾値（第１閾値）および差分閾値（第２閾値）は、それぞれ５０３および６０３のように示される。
【００４５】
この際、取得されたブランクマスク１０４の検査所望領域内の暗視野像は、パーソナルコンピュータ１０９内の、例えば、ＲＡＭ１０９−３等に格納される。
【００４６】
（ステップＳ２０６）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０５で取得した暗視野像に、強度が強度閾値５０３以上であり、強度の差分が差分閾値６０３以下である信号は存在するか否かを判定する。
【００４７】
より具体的には、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０５で取得した暗視野像を、ＲＡＭ１０９−３等から読み出し、読み出した暗視野像を、強度閾値５０３および差分閾値６０３と比較する。
【００４８】
この際、比較された強度が強度閾値５０３以上であり、差分が差分閾値６０３以下である場合（Yes）、その信号を欠陥と判定する。例えば、欠陥の強度および差分の関係は、図６（ａ）、図７（ａ）のように示される。欠陥と判定された場合（Yes）、続くステップＳ２０７に進む。
【００４９】
一方、比較された結果、強度閾値５０３以上でなく、差分閾値６０３以下でない場合（No）、ノイズと判定する。例えば、ノイズの強度および差分の関係は、図６（ｂ）、図７（ｂ）のように示される。ノイズと判定された場合、続くステップＳ２０８に進む。
【００５０】
（ステップＳ２０７）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０６の際に比較された強度が強度閾値５０３以上であり、差分が差分閾値６０３以下である場合（Yes）、この信号を欠陥として認識して、その座標位置を記録する。上記座標位置は、パーソナルコンピュータ１０９内の、例えば、ＲＡＭ１０９−３等に格納される。
【００５１】
（ステップＳ２０８）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０６の際に比較された強度が強度閾値５０３以上でなく、差分が差分閾値６０３以下でない場合（No）、ノイズと認識して位置座標を記録せず、更に当該検査所望領域の全ての暗視野像を取得したか否かの判定を行う。
【００５２】
この際、当該検査所望領域の全ての暗視野像を取得した場合（Yes）、このマスク１０４の欠陥検査方法を終了する（End）。
【００５３】
一方、当該検査所望領域の全ての暗視野像を取得していない場合（No）、上記ステップＳ２０５にまで戻る。そして、当該検査所望領域の全ての暗視野像を取得するまで、暗視野像の取得と欠陥を判定する工程を繰り返し、検査を終了する。
【００５４】
＜３．作用効果＞
この実施形態に係るマスク検査方法およびその装置によれば、少なくとも下記（１）の効果が得られる。
【００５５】
（１）検査時間および労力を低減できる。
上記のように、第１の実施形態に係るマスク欠陥の検出方法は、半導体露光用マスク１０４に任意波長の光を入射させＴＤＩカメラ（撮像部）１０８にて像を取得する光学系を用いて、マスク１０４の欠陥の有無を検査する方法であって、少なくとも、予め光学系による点像を、前記撮像部の読み出し方向に伸長させておく制御条件を取得する第１ステップ（Ｓ２０３）と、制御条件によりマスク１０４の所望の領域の像を取得する第２ステップ（Ｓ２０４）と、取得した前記所望の領域の像において、信号強度が予め定めておいた第１閾値（５０３）以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が予め定めておいた第２閾値（６０３）以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する第３ステップ（Ｓ２０６）とを具備する。
【００５６】
ここで、ノイズ信号は、主に増幅回路にて電気的に発生し、微弱な欠陥信号と類似した形状を持ったピーク信号として出力される。そこで、微弱な欠陥信号を検出できるように閾値を低く設定すると、上記電気的ノイズも欠陥として誤検出するという擬似欠陥と呼ばれる現象が発生する。擬似欠陥が発生すると、検出された信号に実欠陥と擬似欠陥の両方が含まれるため、検査後に再度検出位置を行い、検出された信号が実欠陥か擬似欠陥かであるかを確認するという分類作業が必要になり、検査時間が長大になり検査にかかる労力が甚大になる点で不利である。
【００５７】
そこで、第１の実施形態では、ステップＳ２０３の際に、予め調整されたＴＤＩカメラ（撮像部）で暗視野像を取得すると、欠陥信号は、読み出し方向へ伸長された形状となる（図５（ｂ））。一方、増幅回路等によって発生するノイズ信号は、ＴＤＩカメラの読み出し後に発生しているために、伸長された形状にはならない（図５（ａ））。この現象を利用する。読み出し方向の信号強度の差分は、信号形状の伸長の程度を示し、差分が大きい場合は信号形状が伸長されておらず、電気的なノイズ信号であることを示している（図６（ｂ）、図７（ｂ））。そして、強度の閾値（５０３）および差分の閾値（６０３）の大小を判定することによって、欠陥信号とノイズ信号（擬似欠陥）とを区別して認識することを可能とする（Ｓ２０６）。
【００５８】
このように、第１の実施形態によれば、予め読み出し方向に伸長させるように制御しておき、取得した像に、閾値（５０３、６０３）を設定することによって発生する擬似欠陥を自動的に実欠陥と判別することができる。そのため、電気的なノイズも欠陥として誤検出するという擬似欠陥を防止することができる。その結果、検出された信号が実欠陥か擬似欠陥かであるかを確認するという再検査が不必要となり、検査時間および検査にかかる労力を低減できる点で有利である。
【００５９】
（２）高い検出感度を得ることができる。
ここで、上記誤検出に係る擬似欠陥を防止するために、逆に、検出しきい値を高く設定し擬似欠陥を発生しにくくすると、微弱な欠陥信号を検出することができない。そのため、検出感度は低くなり、本来検出するべき欠陥を見逃してしまう可能性がある。
【００６０】
しかしながら、第１の実施形態では、閾値（５０３、６０３）を低く設定することによって発生する擬似欠陥を自動的に実欠陥と判別することができ、擬似欠陥を防止することができる。そのため、擬似欠陥を発生させずに、高い検出感度を得ることができる点で有利である。
【００６１】
［第２の実施形態（欠陥の大きさが非常に大きい場合の一例）］
次に、第２の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置について、図８乃至図１０を用いて説明する。第２の実施形態は、欠陥の大きさが非常に大きい場合の一例に関するものである。この説明において、上記第１の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。
【００６２】
＜構成例＞
構成例については、上記第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００６３】
＜マスク欠陥の検査方法＞
次に、第２の実施形態に係るマスク欠陥の検査方法について説明する。ここでは、図８のフローに沿って説明する。本例では、上記ステップＳ２０６が、ステップＳ７０６となっている点で、上記第１の実施形態と相違する。
ここで、本例では、検出された位相欠陥の大きさが非常に大きい場合の適用例である。この場合、例えば、強度プロファイルは図９の５０６であり、読み出し方向に隣接する画素の強度の差分は図１０の６０４のように示される。一方、上記第１の実施形態の欠陥の大きさの場合、強度プロファイルは図６（ｂ）の５０２のように、最大値５０５以下である。
【００６４】
強度プロファイルが図９の５０６のように位相欠陥が非常に大きく、該差分の値が差分閾値６０３以上となる場合、上記第１の実施形態では欠陥として判定されない。
【００６５】
そこで、この第２の実施形態では、このような非常に大きな位相欠陥においても欠陥として判定するために、図９に示すように、存在しうる電気的ノイズ強度の最大値を５０５として設定する。さらに、上記ステップＳ２０６の判定条件に、強度が閾値の最大値５０５以上かという条件を加える。そして、条件を満たす場合に欠陥と判定する。より具体的には、以下の通りである。
【００６６】
（ステップＳ７０６）
プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ７０５で取得した暗視野像に、強度が最大値５０５以上である信号か、または強度が強度閾値５０３以上であり強度の差分が差分閾値６０３以下である信号は存在するか否かを判定する。
【００６７】
より具体的には、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ７０５で取得した暗視野像を、ＲＡＭ１０９−３等から読み出し、読み出した暗視野像を、最大値５０５、強度閾値５０３、および差分閾値６０３と比較する。
【００６８】
この際、比較された強度が、最大値５０５以上であるか、または予め定めておいた強度閾値５０３以上であり差分が予め定めておいた差分閾値６０３以下である場合（Yes）、その信号を欠陥と判定する。欠陥と判定された場合（Yes）、続くステップＳ７０７に進む。
【００６９】
一方、比較された結果、最大値５０５以上でなく、または強度閾値５０３以上差分閾値６０３以下でない場合（No）、ノイズと判定する。ノイズと判定された場合、続くステップＳ７０８に進む。
【００７０】
以下、上記第１の実施形態と同様のステップを行う。
【００７１】
＜作用効果＞
上記のように、第２の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置によれば、少なくとも上記（１）および（２）と同様の効果が得られる。
【００７２】
さらに、第２の実施形態によれば、上記ステップＳ２０６の判定条件に、強度が閾値の最大値５０５以上かという判定条件を更に備える。そのため、非常に大きな位相欠陥であっても、強度が閾値５０５以上の場合、欠陥として判定でき、より正確にマスクの欠陥検査を実施することが可能となる点で有利である。
【００７３】
［第３の実施形態（ＴＤＩカメラを回転させる一例）］
次に、第３の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置について、図１１および図１２を用いて説明する。第３の実施形態は、欠陥の像を読み出し方向に伸長させる方法として、ＴＤＩカメラを回転させる一例に関するものである。この説明において、上記第１の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。
【００７４】
＜構成例＞
構成例については、上記第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００７５】
＜マスク欠陥の検査方法＞
次に、第３の実施形態に係るマスク欠陥の検査方法について説明する。
【００７６】
上記第１、第２の実施形態では、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長させる方法として、ＴＤＩカメラ１０８の読み出し駆動パルス波形を調整する手法を用いる。
【００７７】
これに対して、第３の実施形態では、上記ステップＳ２０３，Ｓ７０３の際に、図１１に示すように、ＴＤＩカメラ１０８の走査方向をマスク１０４の一辺に対して若干回転させて、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長させる。
【００７８】
図中の一点鎖線９００で囲って示すように、ＴＤＩカメラ１０８のＸ方向、Ｙ方向を、マスク１０４の一辺に対してそれぞれ、θＸ，θＹの回転角を持って回転させる。このように回転させることで、ＴＤＩカメラ１０８のＴＤＩ転送方向を、ステージ走査方向（Ｘ方向またはＹ方向）と若干の角度ずれを与えることができる。
【００７９】
その結果、ステージ走査方向とほぼ直交する方向に像形状が伸長される。
例えば、図１２（ｂ）に示すように、ステージ走査方向が４０６（Ｙ方向）である場合、４０６（Ｙ方向）とほぼ直交する方向に、欠陥（１）として像形状４０７が伸長される。
【００８０】
例えば、図１２（ｃ）に示すように、ステージ走査方向が４０２（Ｘ方向）である場合、４０２（Ｘ方向）とほぼ直交する方向に、欠陥（２）として像形状４０９が伸長される。
【００８１】
そして、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるためのＴＤＩカメラ１０８等の制御条件（θＸ，θＹ等）は、パーソナルコンピュータ１０９内の、例えば、ＲＡＭ１０９−３等に格納される。
【００８２】
その他のステップは、上記第１、第２の実施形態と実質的にと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００８３】
＜作用効果＞
上記のように、第３の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置によれば、少なくとも上記（１）および（２）と同様の効果が得られる。
【００８４】
さらに、必要に応じて、本例を用いることにより、第１、第２の実施形態と異なる方法にて同等の効果を得ることが可能となる。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１０１…光源、１０２…楕円鏡、１０３…平面鏡、１０４…マスク、１０５…マスクステージ、１０６…遮光部、１０７…凹面鏡、１０８…ＴＤＩカメラ（撮像部）、１０９…パーソナルコンピュータ（制御部）。
【技術分野】
【０００１】
マスク検査方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体露光用マスク上に存在する欠陥の位置を散乱光によって検知する例として、例えば、特許文献１の「多層膜マスク欠陥検査方法及び装置」等がある。
【０００３】
半導体露光用マスクは通常、ガラス基板上に遮光膜または反射膜と吸収膜などを蒸着したブランクマスクと呼ばれるものに感光レジストを塗布し、所望のパターンを描画した後に現像を行い、エッチングを行うことによって遮光膜や吸収膜を所望のパターンの形状に加工することによって作製する。ガラス基板上や、遮光膜、反射膜、吸収膜上または膜中に付着物などが存在する場合、遮光膜の遮光性能や反射多層膜の反射性能が劣化することや、その後の現像やエッチングを阻害するなどによりパターンが異常な形状になるなどマスクの性能を低下させる恐れがある。特に極端紫外光の露光用マスクは反射型のマスクであり、反射膜として多層膜と呼ばれる屈折率の異なる２種類の層を交互に積層し、各層からの反射光の位相を揃えることによって反射率を増大させている。従ってガラス基板上に付着物などがあった場合、その上に形成される多層膜を局所的に隆起または陥没させ反射光の位相が乱れる領域（位相欠陥）が発生し、露光する際にこの領域がウェハ上に転写されてしまう問題がある。従ってブランクマスクの状態にて付着物や位相欠陥などが存在するかどうかを検査する必要がある。
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、極端紫外光の露光用ブランクマスクの位相欠陥を検査する技術のうち最も有力な手法の一つであり、極端紫外光をブランクマスクに照射し、ブランクマスクの暗視野像を取得するものである。該ブランクマスク上に欠陥が存在しない場合はブランクマスク表面粗さに起因する僅かな散乱光のみ発生するのに対し、欠陥が存在する場合は欠陥部分から強い散乱光が発生するため、暗視野像では欠陥は輝点として観察される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７２８４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
検査時間および労力を低減できるマスク検査方法およびその装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、一態様に係るマスク検査方法は、半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させ撮像部にて像を取得する光学系を用いて、前記マスクの欠陥の有無を検査する方法であって、前記光学系による点像を、前記撮像部の読み出し方向に伸長される制御条件を取得する第１ステップと、前記制御条件により、マスクの所望の領域の像を取得する第２ステップと、取得した前記所望の領域の像において、信号強度が第１閾値以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が第２閾値以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する第３ステップとを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るマスク検査システムを示す図。
【図２】図１中のパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態に係るマスク検査方法を示すフロー図。
【図４】第１の実施形態に係るマスク検査方法の一ステップを示す図。
【図５】（ａ）はノイズの場合の像強度等高線を示す図、（ｂ）は欠陥の場合の像強度等高線を示す図。
【図６】（ａ）は欠陥の場合の強度を示す図、（ｂ）はノイズの場合の強度を示す図。
【図７】（ａ）は欠陥の場合の差分を示す図、（ｂ）はノイズの場合の差分を示す図。
【図８】第２の実施形態に係るマスク検査方法を示すフロー図。
【図９】第２の実施形態に係る欠陥の強度を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係る欠陥の差分を示す図。
【図１１】第３の実施形態に係るマスク検査方法の一ステップを示す図。
【図１２】第３の実施形態に係るものであって、（ａ）はノイズの場合の像強度等高線を示す図、（ｂ）は欠陥（１）の場合の像強度等高線を示す図、（ｃ）は欠陥（２）の場合の像強度等高線を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ブランクマスクの欠陥検査を暗視野像にて行う際、予め設定していた閾値以上の強度を持つピーク信号を欠陥として検出している。この暗視野像を連続的に取得する代表的な手法としてＴＤＩ(Time Delay Integration)法が挙げられ、ＴＤＩ法による撮像が可能なカメラをＴＤＩカメラと呼ぶ。ＴＤＩカメラにて撮像する際、撮像素子に入射した光を電荷に変換し、変換された電荷を蓄積し撮像素子から読み出し、増幅回路によって増幅した後に信号として出力している。このとき、主に増幅回路にて電気的なノイズが発生し、微弱な欠陥信号と類似した形状を持ったピーク信号として出力される。従って微弱な欠陥信号を検出できるように該閾値を低く設定すると、上記電気的ノイズも欠陥として誤検出するという擬似欠陥と呼ばれる現象が発生する。擬似欠陥が発生すると、検出された信号に実欠陥と擬似欠陥の両方が含まれるため、検査後に再度検出位置に移動して、検出された信号が実欠陥か擬似欠陥かであるかを操作者が確認するという分類作業が必要になり、検査時間が長大になり検査にかかる労力が甚大になる問題がある。逆に検出しきい値を高く設定し擬似欠陥を発生しにくくすると、微弱な欠陥信号を検出することができず検出感度は低くなり、本来検出するべき欠陥を見逃してしまう可能性がある。よって擬似欠陥を発生させずに高い検出感度を得るためには、検出した信号を擬似欠陥と実欠陥に自動分類することが必要である。
【００１０】
そこで、以下の実施形態では、ＴＤＩカメラで蓄積された電荷を読み出す際、読み出し駆動パルス波形を調整することによって、読み出す電荷の一部が隣接する画素に残存し、本来点像として撮像されるものが読み出し方向へ伸長された像となる。本提案では、この現象を利用し、点像が読み出し方向へ伸長させた像になるように、読み出し駆動パルス波形を調整する。このように調整された条件でＴＤＩカメラで暗視野像を取得すると、欠陥信号は、同様に読み出し方向へ伸長された形状となる。
【００１１】
一方、増幅回路によって発生する電気的ノイズは、ＴＤＩカメラの読み出し後に発生しているために、伸長された形状にはならない。このとき読み出し方向の信号強度の差分は信号形状の伸長の程度を示し、該差分が大きい場合は信号形状が伸長されておらず、電気的ノイズであることを示している。
【００１２】
従って、当該差分の大小によって、欠陥信号と擬似欠陥とを分類することが可能となる。
【００１３】
以下、より具体的に実施形態について図面を参照して説明する。尚、この説明においては、全図にわたり共通の部分には共通の参照符号を付す。
【００１４】
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置を説明する。
【００１５】
＜１．構成例＞
１−１．全体構成例
まず、図１を用い、第１の実施形態に係るマスク検査装置の全体構成例について説明する。
図示するように、第１の実施形態に係るマスク検査システムは、光源１０１，楕円鏡１０２，平面鏡１０３，マスク１０４，マスクステージ１０５，遮蔽部１０６，凹面鏡１０７，およびＴＤＩカメラ１０８を備える光学系と，この光学系を制御するパーソナルコンピュータ１０９とを備える。
【００１６】
光源１０１は、本例では、極端紫外光を放出する光源である。
楕円鏡１０２は、光源１０１から発せられた光を平面鏡１０３に収束させる。
【００１７】
平面鏡１０３は、楕円鏡１０２から収束された光をマスク１０４上に収束させる。
【００１８】
マスク１０４は、マスクステージ１０５上に配置される。本例では、マスク１０４は、極端紫外光露光用ブランクマスクである。
【００１９】
マスクステージ１０５は、マスク１０４をＸ方向およびＹ方向に移動可能なように構成される。
【００２０】
遮蔽部（凸面鏡）１０６は、マスク１０４によって散乱される光のうち、放射角が任意角度未満の散乱光を遮蔽する。
【００２１】
凹面鏡１０７は、遮蔽部１０６を透過した散乱光を遮蔽部１０６に集光させる。
【００２２】
ＴＤＩ（Time Delay Integration）カメラ１０８は、遮蔽部１０６により集光され結像される光を検出し、その像を取り込み、得られた像の強度について配線１１０を介してパーソナルコンピュータ１０９に出力する。
【００２３】
パーソナルコンピュータ１０９（制御部）は、ＴＤＩカメラ１０８から入力される光の像の強度を用いて、欠陥位置を特定するマスクの検査方法を実行する制御部として機能する。詳細については、後述する。
【００２４】
１−２．パーソナルコンピュータの構成例
次に、図２を用い、第１の実施形態に係るパーソナルコンピュータ１０９の構成例について説明する。
図示するように、本例に係るパーソナルコンピュータ１０９は、バス１０９−０，プロセッサ１０９−１，ＴＤＩカメラＩ／Ｆ１０９−２，ＲＯＭ１０９−３，ＲＡＭ１０９−４，および制御プログラム１０９−５を備える。
【００２５】
プロセッサ（Processor）１０９−１は、バス１０９−０に電気的に接続され、このパーソナルコンピュータ１０９の全体の動作を制御する。
【００２６】
ＴＤＩカメラインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０９−２は、配線１１０を介して、上記ＴＤＩカメラ１０８に電気に接続される。ＴＤＩカメラＩ／Ｆ１０９−２は、バス１０９−０に電気的に接続される。そのため、ＴＤＩカメラ１０８により検出された強度信号が、パーソナルコンピュータ１０９に入力される。
【００２７】
ＲＯＭ（Read only memory）１０９−３は、バス１０９−０に電気的に接続され、例えば、後述するマスク欠陥検査方法に係る制御プログラム１０９−５等が不揮発に格納される。
【００２８】
ＲＡＭ（Random access memory）１０９−４は、バス１０９−０に電気的に接続され、例えば、後述するマスク欠陥検査方法の際に、ＴＤＩカメラ１０８により検出される像を読み出し方向に伸長させる制御条件等を格納するためのワークエリアが形成される。
【００２９】
制御プログラム１０９−５は、後述するマスク欠陥検査方法に係る各手順を実行するためのプログラムである。制御プログラム１０９−５により、後述するマスク欠陥検査方法に係る各手順をプロセッサ１０９−１に実行させる。
【００３０】
＜２．マスク欠陥の検査方法＞
次に、第１の実施形態に係るマスク欠陥の検査方法について説明する。ここでは、図３のフローに沿って説明する。
【００３１】
（ステップＳ２０１）
まず、プロセッサ１０９−１は、位置情報が既知であり、ＴＤＩカメラ１０８の画素程度のサイズを持つ位相欠陥が存在するブランクマスクが準備されていることを確認する。
【００３２】
上記マスクの位相欠陥は、ガラス基板上の付着物に起因するものでも良いし、付着物の代わりに故意的にドット状のパターンが作成されたものでも構わない。
【００３３】
（ステップＳ２０２）
続いて、プロセッサ１０９−１は、マスクステージ１０５を、位相欠陥のあるブランクマスク１０４のある位置に移動させる。
【００３４】
（ステップＳ２０３）
続いて、プロセッサ１０９−１は、ＴＤＩ手法を用い、マスクステージ１０５を、水平方向（Ｘ方向）に走査させながら、位相欠陥の像をＴＤＩカメラ１０８で撮像する。この際、本例では、プロセッサ１０９−１は、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるように、例えば、マスクステージ１０５やＴＤＩカメラ１０８等を制御し、読み出し駆動波形を調整する。
ここで、ＴＤＩ手法とは、図４に示すように、マスクステージ１０５による走査と同時に、ＴＤＩカメラ１０８の各画素３０１に蓄積された電荷を走査方向（Ｙ方向）３０２に転送させ、ステージを走査させながら連続的に撮像する手法である。ＴＤＩカメラ１０８の終端行３０３に到達した電荷は、走査方向（Ｙ方向）と垂直な読み出し方向（Ｘ方向）３０４に電荷を転送することによって、画素３０５から出力されるものである。
【００３５】
この際、ＴＤＩカメラ１０８の画素サイズ程度の位相欠陥であるノイズは、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるように読み出し駆動波形を調整しないで撮像した場合、図５（ａ）のように示される。図示するように、ノイズの場合、像強度等高線４０１は、中心対称になる。
【００３６】
一方、本例では、プロセッサ１０９−１が、ＴＤＩカメラ１０８の読み出し駆動パルス波形を調整することにより、位置情報が既知であるブランクマスクの位置欠陥の像は、図５（ｂ）のように示される。図示するように、位相欠陥の場合、像強度等高線４０３は、読み出し方向（Ｘ方向）４０２に伸長された状態に変形される。
【００３７】
この際、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるように、ＴＤＩカメラ１０８の読み出し駆動波形を調整するためのマスクステージ１０５やＴＤＩカメラ１０８等の制御条件は、パーソナルコンピュータ１０９内の、例えば、ＲＡＭ１０９−３等に格納される。
【００３８】
（ステップＳ２０４）
続いて、プロセッサ１０９−１は、実際に検査の対象であるブランクマスク１０４がマスクステージ１０５に載せられたことを確認する。
【００３９】
（ステップＳ２０５）
続いて、プロセッサ１０９−１は、マスクステージ１０５を走査させ、上記ＴＤＩ手法を用いて、検査の対象であるブランクマスク１０４の検査所望領域内の暗視野像をＴＤＩカメラ１０８にて取得する。この際、プロセッサ１０９−１は、マスクステージ１０５やＴＤＩカメラ１０８等の制御条件をＲＡＭ１０９−３等から読み出して、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるように読み出し駆動波形を調整する。
【００４０】
そのため、この際において位相欠陥の場合、図６（ａ）のように示される。図中の強度プロファイル５０１は、上記図５（ｂ）で示した像強度等高線４０３の中心部を通り、読み出し方向に伸びた直線４０４上におけるものである。
【００４１】
さらに、図７（ａ）では、位相欠陥の場合において、読み出し方向３０４に隣接する画素の強度との差分６０１が示されている。
【００４２】
そして、プロセッサ１０９−１は、像が伸長された部分（４０５または５０４)の差分が正になるように、差分の方向（例えば、（左の画素強度）−（右の画素強度）または（右の画素強度）−（左の画素強度）のいずれか等）を決定する。
【００４３】
一方、電気的ノイズによる擬似欠陥の場合の強度プロファイルは、図６（ｂ）の５０２のように示される。電気的ノイズによる擬似欠陥の場合の読み出し方向に隣接する画素の強度の差分は、図６（ｂ）の６０２のように示される。
【００４４】
図６、図７中おいて、あらかじめ設定された強度閾値（第１閾値）および差分閾値（第２閾値）は、それぞれ５０３および６０３のように示される。
【００４５】
この際、取得されたブランクマスク１０４の検査所望領域内の暗視野像は、パーソナルコンピュータ１０９内の、例えば、ＲＡＭ１０９−３等に格納される。
【００４６】
（ステップＳ２０６）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０５で取得した暗視野像に、強度が強度閾値５０３以上であり、強度の差分が差分閾値６０３以下である信号は存在するか否かを判定する。
【００４７】
より具体的には、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０５で取得した暗視野像を、ＲＡＭ１０９−３等から読み出し、読み出した暗視野像を、強度閾値５０３および差分閾値６０３と比較する。
【００４８】
この際、比較された強度が強度閾値５０３以上であり、差分が差分閾値６０３以下である場合（Yes）、その信号を欠陥と判定する。例えば、欠陥の強度および差分の関係は、図６（ａ）、図７（ａ）のように示される。欠陥と判定された場合（Yes）、続くステップＳ２０７に進む。
【００４９】
一方、比較された結果、強度閾値５０３以上でなく、差分閾値６０３以下でない場合（No）、ノイズと判定する。例えば、ノイズの強度および差分の関係は、図６（ｂ）、図７（ｂ）のように示される。ノイズと判定された場合、続くステップＳ２０８に進む。
【００５０】
（ステップＳ２０７）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０６の際に比較された強度が強度閾値５０３以上であり、差分が差分閾値６０３以下である場合（Yes）、この信号を欠陥として認識して、その座標位置を記録する。上記座標位置は、パーソナルコンピュータ１０９内の、例えば、ＲＡＭ１０９−３等に格納される。
【００５１】
（ステップＳ２０８）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０６の際に比較された強度が強度閾値５０３以上でなく、差分が差分閾値６０３以下でない場合（No）、ノイズと認識して位置座標を記録せず、更に当該検査所望領域の全ての暗視野像を取得したか否かの判定を行う。
【００５２】
この際、当該検査所望領域の全ての暗視野像を取得した場合（Yes）、このマスク１０４の欠陥検査方法を終了する（End）。
【００５３】
一方、当該検査所望領域の全ての暗視野像を取得していない場合（No）、上記ステップＳ２０５にまで戻る。そして、当該検査所望領域の全ての暗視野像を取得するまで、暗視野像の取得と欠陥を判定する工程を繰り返し、検査を終了する。
【００５４】
＜３．作用効果＞
この実施形態に係るマスク検査方法およびその装置によれば、少なくとも下記（１）の効果が得られる。
【００５５】
（１）検査時間および労力を低減できる。
上記のように、第１の実施形態に係るマスク欠陥の検出方法は、半導体露光用マスク１０４に任意波長の光を入射させＴＤＩカメラ（撮像部）１０８にて像を取得する光学系を用いて、マスク１０４の欠陥の有無を検査する方法であって、少なくとも、予め光学系による点像を、前記撮像部の読み出し方向に伸長させておく制御条件を取得する第１ステップ（Ｓ２０３）と、制御条件によりマスク１０４の所望の領域の像を取得する第２ステップ（Ｓ２０４）と、取得した前記所望の領域の像において、信号強度が予め定めておいた第１閾値（５０３）以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が予め定めておいた第２閾値（６０３）以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する第３ステップ（Ｓ２０６）とを具備する。
【００５６】
ここで、ノイズ信号は、主に増幅回路にて電気的に発生し、微弱な欠陥信号と類似した形状を持ったピーク信号として出力される。そこで、微弱な欠陥信号を検出できるように閾値を低く設定すると、上記電気的ノイズも欠陥として誤検出するという擬似欠陥と呼ばれる現象が発生する。擬似欠陥が発生すると、検出された信号に実欠陥と擬似欠陥の両方が含まれるため、検査後に再度検出位置を行い、検出された信号が実欠陥か擬似欠陥かであるかを確認するという分類作業が必要になり、検査時間が長大になり検査にかかる労力が甚大になる点で不利である。
【００５７】
そこで、第１の実施形態では、ステップＳ２０３の際に、予め調整されたＴＤＩカメラ（撮像部）で暗視野像を取得すると、欠陥信号は、読み出し方向へ伸長された形状となる（図５（ｂ））。一方、増幅回路等によって発生するノイズ信号は、ＴＤＩカメラの読み出し後に発生しているために、伸長された形状にはならない（図５（ａ））。この現象を利用する。読み出し方向の信号強度の差分は、信号形状の伸長の程度を示し、差分が大きい場合は信号形状が伸長されておらず、電気的なノイズ信号であることを示している（図６（ｂ）、図７（ｂ））。そして、強度の閾値（５０３）および差分の閾値（６０３）の大小を判定することによって、欠陥信号とノイズ信号（擬似欠陥）とを区別して認識することを可能とする（Ｓ２０６）。
【００５８】
このように、第１の実施形態によれば、予め読み出し方向に伸長させるように制御しておき、取得した像に、閾値（５０３、６０３）を設定することによって発生する擬似欠陥を自動的に実欠陥と判別することができる。そのため、電気的なノイズも欠陥として誤検出するという擬似欠陥を防止することができる。その結果、検出された信号が実欠陥か擬似欠陥かであるかを確認するという再検査が不必要となり、検査時間および検査にかかる労力を低減できる点で有利である。
【００５９】
（２）高い検出感度を得ることができる。
ここで、上記誤検出に係る擬似欠陥を防止するために、逆に、検出しきい値を高く設定し擬似欠陥を発生しにくくすると、微弱な欠陥信号を検出することができない。そのため、検出感度は低くなり、本来検出するべき欠陥を見逃してしまう可能性がある。
【００６０】
しかしながら、第１の実施形態では、閾値（５０３、６０３）を低く設定することによって発生する擬似欠陥を自動的に実欠陥と判別することができ、擬似欠陥を防止することができる。そのため、擬似欠陥を発生させずに、高い検出感度を得ることができる点で有利である。
【００６１】
［第２の実施形態（欠陥の大きさが非常に大きい場合の一例）］
次に、第２の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置について、図８乃至図１０を用いて説明する。第２の実施形態は、欠陥の大きさが非常に大きい場合の一例に関するものである。この説明において、上記第１の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。
【００６２】
＜構成例＞
構成例については、上記第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００６３】
＜マスク欠陥の検査方法＞
次に、第２の実施形態に係るマスク欠陥の検査方法について説明する。ここでは、図８のフローに沿って説明する。本例では、上記ステップＳ２０６が、ステップＳ７０６となっている点で、上記第１の実施形態と相違する。
ここで、本例では、検出された位相欠陥の大きさが非常に大きい場合の適用例である。この場合、例えば、強度プロファイルは図９の５０６であり、読み出し方向に隣接する画素の強度の差分は図１０の６０４のように示される。一方、上記第１の実施形態の欠陥の大きさの場合、強度プロファイルは図６（ｂ）の５０２のように、最大値５０５以下である。
【００６４】
強度プロファイルが図９の５０６のように位相欠陥が非常に大きく、該差分の値が差分閾値６０３以上となる場合、上記第１の実施形態では欠陥として判定されない。
【００６５】
そこで、この第２の実施形態では、このような非常に大きな位相欠陥においても欠陥として判定するために、図９に示すように、存在しうる電気的ノイズ強度の最大値を５０５として設定する。さらに、上記ステップＳ２０６の判定条件に、強度が閾値の最大値５０５以上かという条件を加える。そして、条件を満たす場合に欠陥と判定する。より具体的には、以下の通りである。
【００６６】
（ステップＳ７０６）
プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ７０５で取得した暗視野像に、強度が最大値５０５以上である信号か、または強度が強度閾値５０３以上であり強度の差分が差分閾値６０３以下である信号は存在するか否かを判定する。
【００６７】
より具体的には、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ７０５で取得した暗視野像を、ＲＡＭ１０９−３等から読み出し、読み出した暗視野像を、最大値５０５、強度閾値５０３、および差分閾値６０３と比較する。
【００６８】
この際、比較された強度が、最大値５０５以上であるか、または予め定めておいた強度閾値５０３以上であり差分が予め定めておいた差分閾値６０３以下である場合（Yes）、その信号を欠陥と判定する。欠陥と判定された場合（Yes）、続くステップＳ７０７に進む。
【００６９】
一方、比較された結果、最大値５０５以上でなく、または強度閾値５０３以上差分閾値６０３以下でない場合（No）、ノイズと判定する。ノイズと判定された場合、続くステップＳ７０８に進む。
【００７０】
以下、上記第１の実施形態と同様のステップを行う。
【００７１】
＜作用効果＞
上記のように、第２の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置によれば、少なくとも上記（１）および（２）と同様の効果が得られる。
【００７２】
さらに、第２の実施形態によれば、上記ステップＳ２０６の判定条件に、強度が閾値の最大値５０５以上かという判定条件を更に備える。そのため、非常に大きな位相欠陥であっても、強度が閾値５０５以上の場合、欠陥として判定でき、より正確にマスクの欠陥検査を実施することが可能となる点で有利である。
【００７３】
［第３の実施形態（ＴＤＩカメラを回転させる一例）］
次に、第３の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置について、図１１および図１２を用いて説明する。第３の実施形態は、欠陥の像を読み出し方向に伸長させる方法として、ＴＤＩカメラを回転させる一例に関するものである。この説明において、上記第１の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。
【００７４】
＜構成例＞
構成例については、上記第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００７５】
＜マスク欠陥の検査方法＞
次に、第３の実施形態に係るマスク欠陥の検査方法について説明する。
【００７６】
上記第１、第２の実施形態では、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長させる方法として、ＴＤＩカメラ１０８の読み出し駆動パルス波形を調整する手法を用いる。
【００７７】
これに対して、第３の実施形態では、上記ステップＳ２０３，Ｓ７０３の際に、図１１に示すように、ＴＤＩカメラ１０８の走査方向をマスク１０４の一辺に対して若干回転させて、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長させる。
【００７８】
図中の一点鎖線９００で囲って示すように、ＴＤＩカメラ１０８のＸ方向、Ｙ方向を、マスク１０４の一辺に対してそれぞれ、θＸ，θＹの回転角を持って回転させる。このように回転させることで、ＴＤＩカメラ１０８のＴＤＩ転送方向を、ステージ走査方向（Ｘ方向またはＹ方向）と若干の角度ずれを与えることができる。
【００７９】
その結果、ステージ走査方向とほぼ直交する方向に像形状が伸長される。
例えば、図１２（ｂ）に示すように、ステージ走査方向が４０６（Ｙ方向）である場合、４０６（Ｙ方向）とほぼ直交する方向に、欠陥（１）として像形状４０７が伸長される。
【００８０】
例えば、図１２（ｃ）に示すように、ステージ走査方向が４０２（Ｘ方向）である場合、４０２（Ｘ方向）とほぼ直交する方向に、欠陥（２）として像形状４０９が伸長される。
【００８１】
そして、位相欠陥の像を読み出し方向に伸長されるためのＴＤＩカメラ１０８等の制御条件（θＸ，θＹ等）は、パーソナルコンピュータ１０９内の、例えば、ＲＡＭ１０９−３等に格納される。
【００８２】
その他のステップは、上記第１、第２の実施形態と実質的にと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００８３】
＜作用効果＞
上記のように、第３の実施形態に係るマスク検査方法およびその装置によれば、少なくとも上記（１）および（２）と同様の効果が得られる。
【００８４】
さらに、必要に応じて、本例を用いることにより、第１、第２の実施形態と異なる方法にて同等の効果を得ることが可能となる。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１０１…光源、１０２…楕円鏡、１０３…平面鏡、１０４…マスク、１０５…マスクステージ、１０６…遮光部、１０７…凹面鏡、１０８…ＴＤＩカメラ（撮像部）、１０９…パーソナルコンピュータ（制御部）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させ撮像部にて像を取得する光学系を用いて、前記マスクの欠陥の有無を検査する方法であって、
前記光学系による点像を、前記撮像部の読み出し方向に伸長される制御条件を取得する第１ステップと、
前記制御条件により、マスクの所望の領域の像を取得する第２ステップと、
取得した前記所望の領域の像において、信号強度が第１閾値以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が第２閾値以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する第３ステップと
を具備するマスク検査方法。
【請求項２】
前記半導体露光用マスクは、極端紫外光露光用ブランクマスクであり、
前記任意波長は、極端紫外光であり、
前記取得される前記マスクの注目位置の像は、暗視野像である
請求項１に記載のマスク検査方法。
【請求項３】
前記第３ステップの際に、前記所望の領域の像にて、更に信号強度が最大の第３閾値以上であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号を欠陥として判定する
請求項１または２に記載のマスク検査方法。
【請求項４】
前記第１ステップの際に、前記点像を前記撮像部の読み出し方向に伸長させておくために取得される前記制御条件は、
前記撮像部の読み出し駆動波形を制御することか、または前記撮像部の走査方向に対して前記マスクの一辺を回転させることである
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマスク検査方法。
【請求項５】
半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させて撮像部により像を取得する光学系と、前記光学系を制御する制御部とを備え、前記マスクの欠陥を検出する装置であって、前記制御部は、
前記光学系による点像を撮像部の読み出し方向に伸長させておく制御条件を取得し、
前記光学系において前記制御条件により、前記マスクの所望の領域の像を取得し、
取得した前記所望の領域の像において、信号強度が第１閾値以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が第２閾値以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する。
【請求項１】
半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させ撮像部にて像を取得する光学系を用いて、前記マスクの欠陥の有無を検査する方法であって、
前記光学系による点像を、前記撮像部の読み出し方向に伸長される制御条件を取得する第１ステップと、
前記制御条件により、マスクの所望の領域の像を取得する第２ステップと、
取得した前記所望の領域の像において、信号強度が第１閾値以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が第２閾値以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する第３ステップと
を具備するマスク検査方法。
【請求項２】
前記半導体露光用マスクは、極端紫外光露光用ブランクマスクであり、
前記任意波長は、極端紫外光であり、
前記取得される前記マスクの注目位置の像は、暗視野像である
請求項１に記載のマスク検査方法。
【請求項３】
前記第３ステップの際に、前記所望の領域の像にて、更に信号強度が最大の第３閾値以上であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号を欠陥として判定する
請求項１または２に記載のマスク検査方法。
【請求項４】
前記第１ステップの際に、前記点像を前記撮像部の読み出し方向に伸長させておくために取得される前記制御条件は、
前記撮像部の読み出し駆動波形を制御することか、または前記撮像部の走査方向に対して前記マスクの一辺を回転させることである
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマスク検査方法。
【請求項５】
半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させて撮像部により像を取得する光学系と、前記光学系を制御する制御部とを備え、前記マスクの欠陥を検出する装置であって、前記制御部は、
前記光学系による点像を撮像部の読み出し方向に伸長させておく制御条件を取得し、
前記光学系において前記制御条件により、前記マスクの所望の領域の像を取得し、
取得した前記所望の領域の像において、信号強度が第１閾値以上であり、前記信号強度の前記読み出し方向における差分が第２閾値以下であるピーク信号が存在する場合、前記ピーク信号の座標を欠陥として判定する。
【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２０１２−１８５０３１（Ｐ２０１２−１８５０３１Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４８１６０（Ｐ２０１１−４８１６０）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【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２０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】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【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２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【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２０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】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【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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