JP2012178451A - マスク検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表面ラフネス（roughness）が変化している領域においても、安定して欠陥を検出することが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、半導体露光用マスクの欠陥を検出する方法は、マスクの表面高さ分布からバックグラウンド強度を取得し、前記バックグラウンド強度から基準バックグラウンド強度分布を取得し、前記マスクに任意波長の光を入射させ、前記マスクの注目位置の像を取得し、前記取得された像の注目位置の信号強度と、前記注目位置の周辺領域における信号強度の平均値によって信号強度を取得し、前記基準バックグラウンド強度分布に対する、前記信号強度の比によって、前記信号強度の補正係数を求め、前記注目位置の信号強度に前記補正係数を乗じることによって、前記信号強度を補正し、前記補正された信号強度が予め定めておいたしきい値以上か否かを判定する。
【選択図】図３

Description

マスク検査方法およびその装置に関するものである。

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ものとして、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」が挙げられる。また、半導体露光用マスク上に存在する欠陥を検査する際に周辺領域の強度を用いて正規化する公知例として、例えば、特許文献２の「マスク・ブランクス検査方法及びマスク・ブランク検査ツール」が挙げられる。

上記提案において、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される。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を劣化させることや、その後の現像やエッチングを阻害するなどによりマスク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反射率の異なる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やキズなどがあった場合、その上に形成される多層膜を局所的に***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、ガラス基板上に多層膜を形成したブランクマスクと呼ばれる状態にて位相欠陥が存在するかどうかを検査する必要がある。

例えば、上記特許文献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の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、プ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ラフネスと呼ばれる微小な凹凸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。一方、上記特許文献２に記載された技術は、ある注目する位置の信号強度を周辺領域の検出強度（以下、バックグラウンド強度と称する）の平均で除算することによって正規化し、正規化された信号強度を用いて欠陥を検知するものである。

特許第３７２８４９５号 特開２００６−８０４３７号公報

表面ラフネス（roughness）が変化している領域においても正確に信号強度の補正が行うことができ、欠陥を安定して検出することが可能なマスク検査方法およびその装置を提供する。

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の欠陥を検出する方法であって、前記マスクの表面高さ分布からバックグラウンド強度を取得するステップと、前記バックグラウンド強度から基準バックグラウンド強度分布を取得するステップと、前記マスクに任意波長の光を入射させ、前記マスクの注目位置の像を取得するステップと、前記取得された像の注目位置の信号強度と、前記注目位置の周辺領域における信号強度の平均値によって信号強度を取得するステップと、前記基準バックグラウンド強度分布に対する、前記信号強度の比によって、前記信号強度の補正係数を求めるステップと、前記注目位置の信号強度に前記補正係数を乗じることによって、前記信号強度を補正するステップと、前記補正された信号強度が予め定めておいたしきい値以上か否かを判定するステップとを具備する。

第１の実施形態に係るマスク検査システムを示す図。 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。 第１の実施形態に係るマスク検査方法を示すフロー図。 第１の実施形態に係るバックグラウンド強度分布を示す図。 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。 第２の実施形態に係るマスク検査方法を示すフロー図。 第２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。 第３の実施形態に係るマスク検査方法を示すフロー図。 第３の実施形態に係るバックグラウンド強度分布を示す図。

上記特許文献１では、ブランクマスクの欠陥検査を暗視野光学系にて行う際、光源から発せられる極端紫外光などの検査光をブランクマスクに照射し、ブランクマスク上にて散乱される光を結像させ、得られた暗視野像にて予め設定していた検出しきい値以上の強度を持つ信号を欠陥として検出している。このとき、主に光源から発せられる光の強度が検査進行と共に変動するため、検出しきい値に近い信号強度を示す欠陥では安定して検出することが困難になるという傾向がある。

一方、上記特許文献２では、注目位置の像強度をバックグラウンド強度で除算し正規化し、光源の光強度変動の影響をなくす手法が提案されている。バックグラウンド強度は、上記のように表面ラフネスによって引き起こされる微弱な散乱光の強度であり、表面ラフネスの程度によってバックグラウンド強度が異なる。ブランクマスクの成膜プロセスの影響により、ブランクマスク中心から離れるに従って表面ラフネスの程度が変化する傾向にあり、外周部では最も変化の程度が著しい。

上記のように、上記いずれの技術も、光量が一定であることを前提とされている。しかしながら、実際はマスク表面のラフネス（roughness）により、光量は不安定であり、バックグラウンド強度も変化し得る。従って、バックグラウンド強度による正規化によって信号強度を補正する手法は、特にブランクマスク外周部においては不正確であり、欠陥の検出安定性を低下させるという傾向がある。

そこで、以下の実施形態においては、ブランクマスクの欠陥検査を実施する際に、予めブランクマスク上の全ての位置の基準となる基準バックグラウンド強度を求めておく。そして、欠陥検査を実施する際、任意位置にて信号強度とバックグラウンド強度を求める。さらに、得られたバックグラウンド強度に対する、任意位置に相当する基準バックグラウンド強度の比を、任意位置の信号強度に乗じることによって補正を行う。補正された信号強度が予め定めた検出しきい値より大きい場合、該任意位置に欠陥が存在すると判定する。これにより、表面ラフネスが変化している領域においても正確に信号強度の補正が行うことができ、欠陥を安定して検出することが可能となる。

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。

［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。

＜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，および検出器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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

検出器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。

パーソナルコンピュータ１０９（制御部）は、検出器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。

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，検出器Ｉ／Ｆ１０９−２，ＲＯＭ１０９−３，ＲＡＭ１０９−４，および制御プログラム１０９−５を備える。

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。

検出器インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０９−２は、配線１１０を介して、上記検出器１０８に電気に接続される。検出器Ｉ／Ｆ１０９−２は、バス１０９−０に電気的に接続される。そのため、検出器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。

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等が予め不揮発に格納される。

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、検出器１０８により検出された像の強度等を格納するためのワークエリアが形成される。

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は、プロセッサ１０９−１の制御に従って実行される。

＜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。

（ステップＳ２０１）
まず、ブランクマスク１０４上にほぼ均等に配置されたｎ点（ｘ_１，ｙ_１）、（ｘ_２，ｙ_２）、…（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ）において、表面高さ分布を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって測定する。ここで、測定点数ｎは、後述する基準バックグラウンド強度分布が十分な精度で取得できる程度以下であれば良い。得られたｎ点の表面高さ分布は、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。

（ステップＳ２０２）
続いて、得られた表面高さ分布に、フーリエ変換を施し、その絶対値の２乗によって、ＰＳＤ(ｆ）を得る。ここでｆは空間周波数であり、ＰＳＤは角度方向に依存性がないと仮定している。（ｘ,ｙ）におけるバックグラウンド強度Ｂは、以下の式（１）により、計算できる。式（１）において、λは波長、Ｒは反射率を示している。

パーソナルコンピュータ１０９のプロセッサ１０９−１は、式（１）を計算し、ＲＡＭ１０９−３に格納されるｎ点の表面高さ分布のそれぞれにおいて、Ｂ_ｌ，Ｂ_２，…，Ｂ_ｎを求める。

（ステップＳ２０３）
続いて、プロセッサ１０９−１は、計算されたＢ_ｌ，Ｂ_２，…，Ｂ_ｎに対して、フイッティング近似を行うことにより、基準となる基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）を計算する。例えば、この際に得られる基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）は、図４のように示される。

得られた基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）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。

（ステップＳ２０４）
続いて、プロセッサ１０９−１は、検査対象のブランクマスク１０４をマスクステージ１０５に載せられているか確認する。

（ステップＳ２０５）
続いて、マスクステージ１０５を走査させて、検査所望領域内を走査させ、像強度データ（Ｉ（ｘ,ｙ））を取得する。なお、本例でこのステップにより取得されるマスクの注目位置の像強度データ（Ｉ（ｘ,ｙ））は、図１に示すシステムから、暗視野像である。
より具体的には、マスクステージ１０５を走査させながら、上記図１に示したマスク欠陥検査システムにより、検出器１０８が、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。得られたデータＩ（ｘ,ｙ）は、検出器Ｉ／Ｆ１０９−２を介して、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。

ここで、この像を取得する際には、本例では、ＴＤＩ(Time delay integration）という手法を用いる。このＴＤＩは、例えば、図５のように示される。
図示するように、取得される検査所望領域４０１に含まれる走査線上４０２を走査させ、ＣＣＤ検出器１０８にて像強度データＩ（ｘ,ｙ）を取得する。

（ステップＳ２０６）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０５により得られた像強度データＩ（ｘ,ｙ）から、信号強度（Ｂ_raw（ｘ,ｙ））を算出する。

より具体的には、図５に示す１本の走査によって取得される像の領域４０３は、ＣＣＤ検出器１０８の画像領域の幅を持ち、当該走査線に沿った領域となる。像強度データＩ（ｘ,ｙ）のある注目画素４０３を中心とした５×５以上９×９以内の画素領域４０４の強度の平均値を算出することによって、信号強度Ｂ_raw（ｘ,ｙ）を得ることができる。

そのため、プロセッサ１０９−１は、ＲＡＭに格納される像強度データＩ（ｘ,ｙ）のある注目画素４０３を中心とした５×５以上９×９以内の画素領域４０４の強度の平均値を算出することによって、信号強度Ｂ_raw（ｘ,ｙ）を得る。計算された信号強度Ｂ_raw（ｘ,ｙ）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。

（ステップＳ２０７）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０３により得られた基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）を用いて、上記信号強度Ｂ_raw（ｘ,ｙ）を補正する。

より具体的には、図５中の５×５以上９×９以内の画素領域を、結像光学系の解像力やＣＣＤ検出器１０８の電子拡散などに起因する欠陥信号の拡がりよりも、十分大きい領域として決定する。すなわち、プロセッサ１０９−１は、注目画素を中心とする３×３画素領域内４０５で、プロセッサ１０９−１が、（像強度データＩ（ｘ,ｙ）−信号強度Ｂ_raw（ｘ,ｙ））の総和を求めることによって、信号強度Ｓ_raw（ｘ,ｙ）を計算する。信号強度Ｓ_raw（ｘ,ｙ）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。

さらに、３×３の画素領域は、結像光学系の解像力やＣＣＤ検出器１０８の電子拡散などに起因する欠陥信号の拡がりと同程度の領域として決定する。すなわち、プロセッサ１０９−１は、下記式（２）により、ＲＡＭ１０９−３に格納される信号強度Ｓ_raw（ｘ,ｙ）を補正し、補正信号強度Ｓ_ｃａｌ（ｘ,ｙ）を計算する。

計算された補正信号強度Ｓ_ｃａｌ（ｘ,ｙ）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。

（ステップＳ２０８）
続いて、プロセッサ１０９−１は、計算された補正信号強度Ｓ_ｃａｌ（ｘ,ｙ）を用いて、マスク１０４の欠陥判定の結果を記録する。
より具体的には、プロセッサ１０９−１は、ある位置座標（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ）において、補正信号強度Ｓ_ｃａｌ（ｘ,ｙ）が予め決定しておいた検出しきい値以上であるか否かを判定する。そして、プロセッサ１０９−１は、上記ステップＳ２０８の際のある位置座標（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ）において補正信号強度Ｓ_ｃａｌ（ｘ,ｙ）が検出しきい値以上である場合には、位置座標（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ）に欠陥が存在すると判定して、その位置座標（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ）を欠陥座標として例えばＲＡＭ１０９−３等に記録する。

（ステップＳ２０９）
続いて、プロセッサ１０９−１は、検査終了か否かを判定する。
より具体的には、プロセッサ１０９−１は、検査所望領域の全ての像強度データの欠陥判定を取得した場合（Ｙｅｓ）は、次にステップＳ２１０に続く。一方、検査所望領域の全ての像強度データの欠陥判定を取得していない場合（Ｎｏ）は、同様のステップＳ２０５〜Ｓ２０８の走査を、検査を終了するまで繰り返す。

（ステップＳ２１０）
続いて、プロセッサ１０９−１は、検査所望領域の全ての像強度データの欠陥判定を取得した場合（Ｙｅｓ）は、上記ステップＳ２０８の際に取得した欠陥と判定した信号の位置座標（（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ），…，（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ））を外部に出力する。その結果、例えば、プロセッサ１０９−１により、欠陥と判定した信号の位置座標（（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ），…，（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ））を図示しない表示部などに表示される。

＜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。

（１）表面ラフネス（roughness）が変化している領域においても、正確に光源の光強度変動に対する補正を実施することが可能になり、安定して欠陥を検出することができる。

上記のように、第１の実施形態に係る半導体露光用マスクの欠陥を検出する方法は、少なくとも、マスクの表面高さ分布からバックグラウンド強度を取得するステップ（Ｓ２０２）と、前記バックグラウンド強度から基準バックグラウンド強度分布を取得するステップ（Ｓ２０３）と、前記マスクに任意波長の光を入射させ、前記マスクの注目位置の像を取得するステップ（Ｓ２０５）と、前記取得された像の注目位置の信号強度と、前記注目位置の周辺領域における信号強度の平均値によって信号強度を取得するステップ（Ｓ２０６）と、前記基準バックグラウンド強度分布に対する、前記信号強度の比によって、前記信号強度の補正係数を求めるステップ（Ｓ２０７）と、前記注目位置の信号強度に、前記補正係数を乗じることによって前記信号強度を補正するステップ（Ｓ２０７）と、前記補正された信号強度が予め定めておいたしきい値以上か否かを判定するステップ（Ｓ２０８、Ｓ２０９）とを具備する。

換言すれば、第１の実施形態に係る半導体露光用ブランクマスク上に存在する欠陥の有無を検査する方法は、予め表面高さ分布から基準となる基準バックグラウンド強度を求めておき（Ｓ２０３）、検査実行時に取得するバックグラウンド強度に対する基準バックグラウンド強度の比を信号強度に乗じて信号強度を補正する（Ｓ２０７）。このように、補正された信号強度を用いて欠陥検出を行うことによって、安定した欠陥検出を可能とするものである。

上記によれば、マスク表面のラフネス（roughness）により、光量は不安定となり、バックグラウンド強度が変化している領域（例えば、ブランクマスク外周部）でも、例えば、バックグラウンド強度による正規化によって信号強度を補正する手法等に比べても、欠陥の検出安定性を向上させることができるというメリットがある。

このように、表面ラフネス（roughness）が変化している領域においても、正確に光源の光強度変動に対する補正を実施することが可能になり、安定して欠陥を検出することができる点で有利である。

［第２の実施形態（間引き走査を適用する一例）］
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６および図７を用いて説明する。第２の実施形態は、バックグラウンド強度を取得する際に、間引き走査を適用す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。

＜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。

＜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６のフローに沿って説明する。
上記第１の実施形態では、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって表面高さ分布を取得し、基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）を求める。本第２の実施形態では、検査所望領域の像を取得するための全走査線のうち、ほぼ均等間隔に間引かれた走査線上を走査（間引き走査）させて、像バックグラウンド強度データを取得し、基準バックグラウンド強度分布を求める点で、上記第１の実施形態と相違する。

（ステップＳ５０１）
まず、プロセッサ１０９−１は、検査対象のブランクマスクがマスクステージ１０５上に載せられているか確認する。

（ステップＳ５０２）
続いて、プロセッサ１０９−１は、間引き走査を適用し、バックグラウンド強度を取得する。
より具体的には、図７に示すように、プロセッサは、検査所望領域６０１の像を取得するための全走査線のうち、ほぼ均等間隔のｎ本（ｎ：複数）に間引かれる（省略される）走査線上６０２を走査させ、像強度データを取得する。ここで、間引き走査線数ｎは、続くステップＳ５０３で求める基準バックグラウンド強度分布が十分な精度で取得でき、走査に要する時間が光源の光強度変動が発生する時間より十分短くなるような本数で決定されることが望ましい。
得られた間引き走査の像強度データは、各走査線上のｍ点（図中の６０３）において欠陥サイズより十分に広い領域の平均強度を算出する。結果、合計ｎ×ｍ点のバックグラウンド強度Ｂ_１，Ｂ_２，…，Ｂ_ｎ×ｍ（ｘ，ｙ）を求める。
得られた合計ｎ×ｍ点のバックグラウンド強度Ｂ_１，Ｂ_２，…，Ｂ_ｎ×ｍ（ｘ，ｙ）は、パーソナルコンピュータ１０９中の、例えば、ＲＡＭ１０９−４等に格納される。

（ステップＳ５０３）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記各バックグラウンド強度Ｂ_１，Ｂ_２，…，Ｂ_ｎ×ｍ（ｘ，ｙ）に、それぞれ上記同様のフイッティング近似を行うことにより、基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）を取得する。
得られた基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）は、同様に、パーソナルコンピュータ１０９中の、例えば、ＲＡＭ１０９−４等に格納される。
続くステップＳ５０４〜Ｓ５０９については、上記第１の実施形態と実質的に同様であるので、詳細な説明を省略する。

＜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）と同様の効果が得られる。

さらに、第２の実施形態によれば、検査所望領域の像を取得するための全走査線のうち、ほぼ均等間隔に間引かれた走査線上を走査（間引き走査）させて、像強度データを取得し（Ｓ５０２）、基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）を求める（Ｓ５０３）ことができる。

そのため、第１の実施形態における原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって表面高さ分布を取得する必要がなく、より簡便な方法にて同様の効果を得ることが可能になる。
また、上記間引き走査を行うことにより、検査時間を短縮化でき、高速検査化に対して有利である。

必要に応じて、本例を適用することが可能である。

［第３の実施形態（走査方向に垂直方向の座標に関する一例）］
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説明する。この実施形態は、走査方向の垂直方向に並ぶ座標のバックグラウンド強度を取得する一例に関するものである。この説明において、上記第１，第２の実施形態と重複する部分の詳細な説明を省略する。

＜構成例＞
構成例については、上記第１，第２の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。

＜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。ここでは、図８のフローに沿って説明する。
第３の実施形態では、下記に説明するように、基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｘ,ｙ）を求めること関して、走査方向の垂直方向に並ぶ座標のバックグラウンド強度を取得する方法である。

（ステップＳ７０１）
まず、プロセッサ１０９−１は、同様に、検査対象のブランクマスクがマスクステージ１０５上に載せられているか確認する。

（ステップＳ７０２）
続いて、プロセッサ１０９−１は、走査方向に垂直に並ぶｎ点のバックグラウンド強度を取得する。
より具体的には、図７の破線７００で示すように、走査線の方向をＸとすると、Ｘ座標がｘ_０であり、Ｙ座標がｎ個のＹ方向に並んだｎ点（ｘ_０，ｙ_１）、（ｘ_０，ｙ_２）、…（ｘ_０，ｙ_ｎ）において、欠陥サイズより十分に広い領域の像強度データを取得する。
そして、得られた上記ｎ点の像強度データをそれぞれ平均することにより、ｎ点のバックグラウンド強度Ｂ_１，Ｂ_２，…，Ｂ_ｎ（ｘ_０，ｙ）を求める。
得られたｎ点のバックグラウンド強度Ｂ_１，Ｂ_２，…，Ｂ_ｎ（ｙ）は、同様に、パーソナルコンピュータ１０９中の、例えば、ＲＡＭ１０９−４等に格納される。
（ステップＳ７０３）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記各バックグラウンド強度Ｂ_１，Ｂ_２，…，Ｂ_ｎ（ｙ）に、それぞれ上記同様のフイッティング近似を行うことにより、図９に示すように、基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｙ）を取得する。
得られた基準バックグラウンド強度分布Ｂ_ｓｔｄ（ｙ）は、同様に、パーソナルコンピュータ１０９中の、例えば、ＲＡＭ１０９−４等に格納される。
（ステップＳ７０４）
続いて、プロセッサ１０９は、マスクステージ１０５を走査させて、検査所望領域内を走査させ、像強度データ（Ｉ（ｘ,ｙ））を取得する。ここで（ｘ、ｙ）は検査所望領域内の全ての点を意味する。

より具体的には、マスクステージ１０５を走査させながら、上記図１に示したマスク欠陥検査システムにより、検出器１０８が、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。得られたデータＩ（ｘ,ｙ）は、検出器Ｉ／Ｆ１０９−２を介して、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。

図５に示したように、取得される検査所望領域４０１に含まれる走査線上４０２を走査させ、ＣＣＤ検出器１０８にて像強度データＩ（ｘ,ｙ）を取得する。

（ステップＳ７０５）
続いて、プロセッサ１０９−１は、上記像強度データＩ（ｘ,ｙ）から、信号強度を算出する。

より具体的には、図５に示す像強度データＩ（ｘ,ｙ）のある注目画素４０３を中心とした５×５以上９×９以内の画素領域４０４の強度の平均値を算出することによって、バックグラウンド強度Ｂ_raw（ｘ,ｙ）を求める。
さらに、注目画素を中心とする３×３画素領域内４０５にて、（Ｉ（ｘ,ｙ）−Ｂ_raw（ｘ,ｙ））の総和によって、信号強度Ｓ_raw（ｘ,ｙ）を求める。

得られた信号強度Ｓ_raw（ｘ,ｙ）は、同様に、パーソナルコンピュータ１０９中の、例えば、ＲＡＭ１０９−４等に格納される。
（ステップＳ７０６）
続いて、プロセッサ１０９−１は、基準バックグラウンド分布Ｂ_ｓｔｄ（ｙ）を用いて、信号強度を補正する。このとき1本の走査線上で発生する光量変動が無視できる程度であるとみなし、ｙが同じであれば同じ補正係数を用いる。

より具体的には、下記式（３）に従い求めることができる。式（３）に示すように、座標（ｘ_０,ｙ）における基準バックグラウンド強度Ｂ_ｓｔｄ（ｙ）に対する、バックグラウンド強度（Ｂ_raw（ｘ_０,ｙ））の比を、信号強度Ｓ_raw（ｘ,ｙ）に乗じることにより、補正信号強度Ｓ_ｃａｌ（ｘ,ｙ）を得る。

得られた補正信号強度Ｓ_ｃａｌ（ｘ,ｙ）は、同様に、パーソナルコンピュータ１０９中の、例えば、ＲＡＭ１０９−４等に格納される。
続くステップＳ７０７〜Ｓ７０９については、上記第１の実施形態と実質的に同様であるので、詳細な説明を省略する。

＜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）と同様の効果が得られる。

さらに、第３の実施形態では、走査方向に垂直に並ぶ座標ｎ点（ｘ_０，ｙ_１）、（ｘ_０，ｙ_２）、…（ｘ_０，ｙ_ｎ）において、バックグラウンド強度を取得する（Ｓ７０２）。
そのため、１回の走査時間内における光源の光強度変動が無視できる場合、第１，第２の実施形態と同様の効果を得つつ、更に簡便な方法とすることができる点で有利である。

また、上記走査を行うことにより、更に検査時間を短縮化でき、高速検査化に対して有利である。

必要に応じて、本例を適用することが可能である。

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。

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…検出部、１０９…パーソナルコンピュータ（制御部）。

Claims (5)

1. 半導体露光用マスクの欠陥を検出する方法であって、
   前記マスクの表面高さ分布からバックグラウンド強度を取得するステップと、
   前記バックグラウンド強度から基準バックグラウンド強度分布を取得するステップと、
   前記マスクに任意波長の光を入射させ、前記マスクの注目位置の像を取得するステップと、
   前記取得された像の注目位置の信号強度と、前記注目位置の周辺領域における信号強度の平均値によって信号強度を取得するステップと、
   前記基準バックグラウンド強度分布に対する、前記信号強度の比によって、前記信号強度の補正係数を求めるステップと、
   前記注目位置の信号強度に前記補正係数を乗じることによって、前記信号強度を補正するステップと、
   前記補正された信号強度が予め定めておいたしきい値以上か否かを判定するステップと
   を具備するマスク欠陥検査方法。
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。
3. 前記バックグラウンド強度を取得するステップの際に、像を取得するための全走査線のうち、複数本に省略される走査線上を走査させ、像強度データを取得する
   請求項１または２に記載のマスク検査方法。
4. 前記複数本に省略される走査線上を走査させる際に、前記走査線と交差する方向における像強度データのみを取得する
   請求項３に記載のマスク検査方法。
5. 半導体露光用マスクに任意波長の光を入射させて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、
   前記マスクの表面高さ分布からバックグラウンド強度を取得し、
   前記バックグラウンド強度から基準バックグラウンド強度分布を取得し、
   前記マスクに任意波長の光を入射させ、前記マスクの注目位置の像を取得し、
   前記取得された像の注目位置の信号強度と、前記注目位置の周辺領域における信号強度の平均値によって信号強度を取得し、
   前記基準バックグラウンド強度分布に対する、前記信号強度の比によって、前記信号強度の補正係数を求め、
   前記注目位置の信号強度に前記補正係数を乗じることによって、前記信号強度を補正し、
   前記補正された信号強度が予め定めておいたしきい値以上か否かを判定する。

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