JP3336361B2 - 縮小投影露光用反射型ｘ線マスクの検査装置および検査方法 - Google Patents
縮小投影露光用反射型ｘ線マスクの検査装置および検査方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線を露光光とした縮
小投影露光で使用する反射型Ｘ線マスクのパターン欠陥
の有無を検査に用いられる、Ｘ線マスクの検査装置およ
び検査方法に関する。
小投影露光で使用する反射型Ｘ線マスクのパターン欠陥
の有無を検査に用いられる、Ｘ線マスクの検査装置およ
び検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス等の微細加工には、マス
ク（レチクル）に形成されたパターンの縮小像をウエハ
上に塗布されたフォトレジストに転写する縮小投影露光
法が広く用いられている。この縮小投影露光法では、一
般に可視光から紫外線にかけての領域の露光光が用いら
れ、そのパターン投影用のマスクとしては、ガラスによ
る露光光の透過部分とクロムによる露光光の遮光部分と
で所望のパターンを形成するいわゆる透過型マスクが用
いられる。この種のマスクでは、パターンの欠けやはみ
出し等の欠陥が生じると、露光で得られた縮小像にもそ
の欠陥が反映される。そのため、従来はマスクを製造し
た後、欠陥の有無を検査していた。このマスクの欠陥検
査は、露光光である可視光や紫外線に対して透明な部分
と不透明な部分とを調べれば良いので、容易に実行でき
た。
ク（レチクル）に形成されたパターンの縮小像をウエハ
上に塗布されたフォトレジストに転写する縮小投影露光
法が広く用いられている。この縮小投影露光法では、一
般に可視光から紫外線にかけての領域の露光光が用いら
れ、そのパターン投影用のマスクとしては、ガラスによ
る露光光の透過部分とクロムによる露光光の遮光部分と
で所望のパターンを形成するいわゆる透過型マスクが用
いられる。この種のマスクでは、パターンの欠けやはみ
出し等の欠陥が生じると、露光で得られた縮小像にもそ
の欠陥が反映される。そのため、従来はマスクを製造し
た後、欠陥の有無を検査していた。このマスクの欠陥検
査は、露光光である可視光や紫外線に対して透明な部分
と不透明な部分とを調べれば良いので、容易に実行でき
た。
【０００３】ところで、従来の紫外線を用いた縮小投影
露光装置は、既に光の回折限界の解像力まで到達してお
り、さらに高い解像力を実現するためにはより波長の短
い光を露光光に用いる必要が生じてきた。そこで、露光
光として軟Ｘ線を用いたＸ線縮小投影露光装置が提案さ
れた。例えば、従来の露光装置では露光光として超高圧
水銀灯のｇ線（波長４３６nm）、ｉ線（波長３６５n
m）、KrF エキシマレーザ（波長２４８nm）などが使用
されていたが、Ｘ線縮小投影露光では波長が５〜２０nm
の軟Ｘ線を使用するため光の回折限界による解像力は波
長が短くなった分大幅に向上する。実際、従来の紫外線
を用いた縮小投影露光では、マスクを透過した露光光の
間に位相差を与えて解像度を向上させる位相シフト法を
利用したマスクや輪帯照明法などの超解像技術を駆使し
ても ０.２μｍのラインアンドスペースを露光するのが
限界であったが、Ｘ線縮小投影露光では ０.１μｍ以下
のラインアンドスペースのパターンを容易に形成するこ
とができる。
露光装置は、既に光の回折限界の解像力まで到達してお
り、さらに高い解像力を実現するためにはより波長の短
い光を露光光に用いる必要が生じてきた。そこで、露光
光として軟Ｘ線を用いたＸ線縮小投影露光装置が提案さ
れた。例えば、従来の露光装置では露光光として超高圧
水銀灯のｇ線（波長４３６nm）、ｉ線（波長３６５n
m）、KrF エキシマレーザ（波長２４８nm）などが使用
されていたが、Ｘ線縮小投影露光では波長が５〜２０nm
の軟Ｘ線を使用するため光の回折限界による解像力は波
長が短くなった分大幅に向上する。実際、従来の紫外線
を用いた縮小投影露光では、マスクを透過した露光光の
間に位相差を与えて解像度を向上させる位相シフト法を
利用したマスクや輪帯照明法などの超解像技術を駆使し
ても ０.２μｍのラインアンドスペースを露光するのが
限界であったが、Ｘ線縮小投影露光では ０.１μｍ以下
のラインアンドスペースのパターンを容易に形成するこ
とができる。
【０００４】Ｘ線縮小投影露光装置においては、通常、
マスクで反射した光が像を形成するいわゆる反射型マス
クを使用する。Ｘ線用の反射型マスクでは、界面の振幅
反射率の高い物質の組合せを何層も積層させることで反
射面を多数（例えば、数百層）設け、それぞれの反射波
の位相が合うように光学干渉理論に基づいて各層の厚さ
を調整した多層膜を、Ｘ線の反射部として利用する。そ
して、この多層膜の上にＸ線を反射しない吸収体を形成
するか、または多層膜の一部を除去してＸ線が反射しな
いようにすることで、多層膜による反射部と吸収体また
は多層膜の除去部による非反射部とで所望のパターンが
形成されている。
マスクで反射した光が像を形成するいわゆる反射型マス
クを使用する。Ｘ線用の反射型マスクでは、界面の振幅
反射率の高い物質の組合せを何層も積層させることで反
射面を多数（例えば、数百層）設け、それぞれの反射波
の位相が合うように光学干渉理論に基づいて各層の厚さ
を調整した多層膜を、Ｘ線の反射部として利用する。そ
して、この多層膜の上にＸ線を反射しない吸収体を形成
するか、または多層膜の一部を除去してＸ線が反射しな
いようにすることで、多層膜による反射部と吸収体また
は多層膜の除去部による非反射部とで所望のパターンが
形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した反射型のマス
クは、露光光としてのＸ線に対する反射率の高い部分と
低い部分とのコントラストが最も高くなるように（反射
率の差が大きくなるように）形成されるので、可視光や
紫外線、あるいは電子線に対してはコントラストが低
い。そのため、可視光、紫外線や電子線によって欠陥を
検査することは困難である。また、Ｘ線縮小投影露光装
置の縮小倍率は、作製可能な反射型マスクの寸法と光学
系を構成する個々のミラーの寸法によって制限される
が、一般に １／５〜１／１０程度である。ウエハ上に
露光するパターンの最小線幅を０.０５μｍとすると、
反射型マスク上のパターンの最小線幅は０.２５〜０.５
μｍ程度となる。この値は紫外線を用いる縮小投影露光
法で使用されるマスクパターンの最小線幅に比べて小さ
く、このような微細なパターンの欠陥を検査するために
はマスクの検査装置には少なくとも０.１〜０.２μｍ以
下の分解能が要求される。しかし、従来の検査装置は、
これだけの分解能を有していなかった。
クは、露光光としてのＸ線に対する反射率の高い部分と
低い部分とのコントラストが最も高くなるように（反射
率の差が大きくなるように）形成されるので、可視光や
紫外線、あるいは電子線に対してはコントラストが低
い。そのため、可視光、紫外線や電子線によって欠陥を
検査することは困難である。また、Ｘ線縮小投影露光装
置の縮小倍率は、作製可能な反射型マスクの寸法と光学
系を構成する個々のミラーの寸法によって制限される
が、一般に １／５〜１／１０程度である。ウエハ上に
露光するパターンの最小線幅を０.０５μｍとすると、
反射型マスク上のパターンの最小線幅は０.２５〜０.５
μｍ程度となる。この値は紫外線を用いる縮小投影露光
法で使用されるマスクパターンの最小線幅に比べて小さ
く、このような微細なパターンの欠陥を検査するために
はマスクの検査装置には少なくとも０.１〜０.２μｍ以
下の分解能が要求される。しかし、従来の検査装置は、
これだけの分解能を有していなかった。
【０００６】本発明は、反射型Ｘ線マスクのパターンの
欠陥を容易に検査することができるＸ線マスクの検査装
置および検査方法を提供することを目的とする。
欠陥を容易に検査することができるＸ線マスクの検査装
置および検査方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１を参照して説明する
と、本発明では、反射型Ｘ線マスク１に対してＸ線を照
射する照射部２と、前記反射型Ｘ線マスクの面と平行な
面内で互いに直交するｘおよびｙ方向に前記反射型Ｘ線
マスクを移動させる走査部３と、反射型Ｘ線マスク１上
で反射したＸ線を拡大結像させるＸ線光学系４と、Ｘ線
光学系４により結像されたＸ線像を検出する検出部５と
を備えることにより、上述した目的を達成する。
と、本発明では、反射型Ｘ線マスク１に対してＸ線を照
射する照射部２と、前記反射型Ｘ線マスクの面と平行な
面内で互いに直交するｘおよびｙ方向に前記反射型Ｘ線
マスクを移動させる走査部３と、反射型Ｘ線マスク１上
で反射したＸ線を拡大結像させるＸ線光学系４と、Ｘ線
光学系４により結像されたＸ線像を検出する検出部５と
を備えることにより、上述した目的を達成する。
【０００８】照射部２は、例えば、Ｘ線の光源と、そこ
から発生したＸ線のうち所望の波長のＸ線を取り出す分
光装置と、反射型Ｘ線マスク１上の検査する領域をＸ線
で照明する照明光学系とから構成できる。Ｘ線の光源に
は、シンクロトロン放射光（Synchrotron Radiation）
またはレーザープラズマＸ線源を用いることができる。
分光装置から取り出すＸ線の波長は、Ｘ線縮小投影露光
を行なうときと同じ波長にするとよい。分光装置は、回
折格子、フィルター、斜入射ミラーや多層膜ミラーなど
の組み合わせから構成できる。このうち斜入射ミラーと
多層膜ミラーは分光と同時に照明光学系を構成すること
ができる。ここで、斜入射ミラーとは、非常に平滑な面
に対してすれすれの斜入射角度でＸ線を入射させるとあ
る角度以下で全反射が起こることを利用してＸ線を反射
させるものである。なお、全反射を起こす角度を全反射
臨界角という。また、多層膜ミラーとは、界面の振幅反
射率の高い物質の組合わせを何層も積層させることで反
射面を多数（例えば数百層）設け、それぞれの反射波の
位相が合うように光学干渉理論に基づいて各層の厚さを
調整した多層膜を反射面に用いたものであり、垂直入射
に至るまでの任意の入射角でＸ線を反射させる。 Ｘ線
光学系４には、例えば斜入射ミラー、ゾーンプレートま
たは多層膜ミラーを用いる。検出部５は、好ましくはＭ
ＣＰ（MicroChannel Plate）やＸ線用ＣＣＤ（Charge C
oupled Device）などの２次元検出器が用いられるが、
１次元検出器を１次元方向に走査しても良いし、位置分
解能のない検出器を２次元方向に走査しても良い。
から発生したＸ線のうち所望の波長のＸ線を取り出す分
光装置と、反射型Ｘ線マスク１上の検査する領域をＸ線
で照明する照明光学系とから構成できる。Ｘ線の光源に
は、シンクロトロン放射光（Synchrotron Radiation）
またはレーザープラズマＸ線源を用いることができる。
分光装置から取り出すＸ線の波長は、Ｘ線縮小投影露光
を行なうときと同じ波長にするとよい。分光装置は、回
折格子、フィルター、斜入射ミラーや多層膜ミラーなど
の組み合わせから構成できる。このうち斜入射ミラーと
多層膜ミラーは分光と同時に照明光学系を構成すること
ができる。ここで、斜入射ミラーとは、非常に平滑な面
に対してすれすれの斜入射角度でＸ線を入射させるとあ
る角度以下で全反射が起こることを利用してＸ線を反射
させるものである。なお、全反射を起こす角度を全反射
臨界角という。また、多層膜ミラーとは、界面の振幅反
射率の高い物質の組合わせを何層も積層させることで反
射面を多数（例えば数百層）設け、それぞれの反射波の
位相が合うように光学干渉理論に基づいて各層の厚さを
調整した多層膜を反射面に用いたものであり、垂直入射
に至るまでの任意の入射角でＸ線を反射させる。 Ｘ線
光学系４には、例えば斜入射ミラー、ゾーンプレートま
たは多層膜ミラーを用いる。検出部５は、好ましくはＭ
ＣＰ（MicroChannel Plate）やＸ線用ＣＣＤ（Charge C
oupled Device）などの２次元検出器が用いられるが、
１次元検出器を１次元方向に走査しても良いし、位置分
解能のない検出器を２次元方向に走査しても良い。
【０００９】
【作用】本発明では、照射部２からのＸ線を反射型Ｘ線
マスク１の表面に照射する。反射型Ｘ線マスク１の表面
で反射したＸ線はＸ線光学系４により拡大結像し、検出
部５上において反射型Ｘ線マスク１のパターンの拡大像
を形成する。このとき、Ｘ線を使用したことによってコ
ントラストの高い像が得られる。検出部５でパターンの
拡大像を検出し、例えば本来のマスクパターンのデータ
と比較して反射型Ｘ線マスク１上のパターン欠陥を抽出
する。このとき、一度に観察できる領域は限られるの
で、走査部３により反射型Ｘ線マスク１をＸ線に対して
相対移動させながら検査を行う。
マスク１の表面に照射する。反射型Ｘ線マスク１の表面
で反射したＸ線はＸ線光学系４により拡大結像し、検出
部５上において反射型Ｘ線マスク１のパターンの拡大像
を形成する。このとき、Ｘ線を使用したことによってコ
ントラストの高い像が得られる。検出部５でパターンの
拡大像を検出し、例えば本来のマスクパターンのデータ
と比較して反射型Ｘ線マスク１上のパターン欠陥を抽出
する。このとき、一度に観察できる領域は限られるの
で、走査部３により反射型Ｘ線マスク１をＸ線に対して
相対移動させながら検査を行う。
【００１０】なお、以上では本発明の理解を容易とする
ために図１を参照して説明したが、本発明の構成は、図
１に示す形状、配置等に制限されるものではない。
ために図１を参照して説明したが、本発明の構成は、図
１に示す形状、配置等に制限されるものではない。
【００１１】
−第１実施例− 図２に本発明の第１実施例である、斜入射ミラーを用い
たＸ線マスク検査装置の概略構成を示す。本実施例では
光源に放射光２０を用い、トロイダルミラー２２でビー
ムの形状を成形するとともに短波長のＸ線を除去し、ベ
リリウム（Be）フィルター２４で紫外から可視にかけて
の長波長成分を除去して得られた軟Ｘ線により反射型Ｘ
線マスク１０を照射した。軟Ｘ線の波長は、Ｘ線縮小投
影露光を行なうときの波長と一致させた。反射型Ｘ線マ
スク１０は、マスク面と平行な面内で互いに直交する２
方向（以下、ｘｙ方向）へ移動可能なステージ３０上に
保持させた。
たＸ線マスク検査装置の概略構成を示す。本実施例では
光源に放射光２０を用い、トロイダルミラー２２でビー
ムの形状を成形するとともに短波長のＸ線を除去し、ベ
リリウム（Be）フィルター２４で紫外から可視にかけて
の長波長成分を除去して得られた軟Ｘ線により反射型Ｘ
線マスク１０を照射した。軟Ｘ線の波長は、Ｘ線縮小投
影露光を行なうときの波長と一致させた。反射型Ｘ線マ
スク１０は、マスク面と平行な面内で互いに直交する２
方向（以下、ｘｙ方向）へ移動可能なステージ３０上に
保持させた。
【００１２】反射型Ｘ線マスク１０で反射したＸ線を、
斜入射ミラーの一種であるウォルターミラー４０によっ
てＭＣＰ５０上に拡大結像させ、その像をＭＣＰ５０で
取り込んだ。ウォルターミラー４０は、回転双曲面と回
転楕円面を組み合わせた２回反射の光学系で、一本のガ
ラス管の内面に形成されている。その拡大倍率は５０倍
とした。分解能は２０×２０μｍの領域で ０.２μｍが
得られる。ＭＣＰ５０は、０.２×０.２μｍの寸法を１
画素として１画面当たり１００×１００画素からなる画
像を取り込むように構成した。
斜入射ミラーの一種であるウォルターミラー４０によっ
てＭＣＰ５０上に拡大結像させ、その像をＭＣＰ５０で
取り込んだ。ウォルターミラー４０は、回転双曲面と回
転楕円面を組み合わせた２回反射の光学系で、一本のガ
ラス管の内面に形成されている。その拡大倍率は５０倍
とした。分解能は２０×２０μｍの領域で ０.２μｍが
得られる。ＭＣＰ５０は、０.２×０.２μｍの寸法を１
画素として１画面当たり１００×１００画素からなる画
像を取り込むように構成した。
【００１３】以上の装置において、ステージ３０に取り
付けた反射型Ｘ線マスク１０に対してＸ線を照射しつつ
ステージ３０をｘｙ方向へ移動させて反射型Ｘ線マスク
１０の全面の像をＭＣＰ５０で取り込んだ。そして、取
り込んだ画像を本来のマスクのパターンデータと対比し
た。この結果、最小線幅０.５μｍ、使用波長１０nmの
反射型Ｘ線マスクにおいて９５％の欠陥を検出すること
ができた。なお、実施例ではウォルターミラーを用いた
が、本発明はこれに制限されることはなく、他の形状の
斜入射ミラーを用いても良い。
付けた反射型Ｘ線マスク１０に対してＸ線を照射しつつ
ステージ３０をｘｙ方向へ移動させて反射型Ｘ線マスク
１０の全面の像をＭＣＰ５０で取り込んだ。そして、取
り込んだ画像を本来のマスクのパターンデータと対比し
た。この結果、最小線幅０.５μｍ、使用波長１０nmの
反射型Ｘ線マスクにおいて９５％の欠陥を検出すること
ができた。なお、実施例ではウォルターミラーを用いた
が、本発明はこれに制限されることはなく、他の形状の
斜入射ミラーを用いても良い。
【００１４】−第２実施例− 図３に本発明の第２実施例である、ゾーンプレートを用
いたＸ線マスク検査装置の概略構成を示す。本実施例で
は光源にはレーザープラズマＸ線源２１を用い、ニッケ
ル（Ni）／炭化ホウ素（B4C）の多層膜をコートした回
転楕円体ミラー２３でＸ線を集光するとともにＸ線を単
色化し、ベリリウム（Be）フィルター２４で紫外から可
視にかけての長波長成分を除去して得られた軟Ｘ線によ
り反射型Ｘ線マスク１０を照射した。反射型Ｘ線マスク
１０は第１実施例と同様ステージ３０に取り付けた。
いたＸ線マスク検査装置の概略構成を示す。本実施例で
は光源にはレーザープラズマＸ線源２１を用い、ニッケ
ル（Ni）／炭化ホウ素（B4C）の多層膜をコートした回
転楕円体ミラー２３でＸ線を集光するとともにＸ線を単
色化し、ベリリウム（Be）フィルター２４で紫外から可
視にかけての長波長成分を除去して得られた軟Ｘ線によ
り反射型Ｘ線マスク１０を照射した。反射型Ｘ線マスク
１０は第１実施例と同様ステージ３０に取り付けた。
【００１５】反射型Ｘ線マスク１０で反射したＸ線をゾ
ーンプレート４１によりＸ線用ＣＣＤ５１上に拡大結像
させ、その像をＸ線用ＣＣＤ５１で取り込んだ。ゾーン
プレート４１は、シリコンナイトライド（Si3N4）の薄
い膜の上に金（Au）でゾーンプレートパターンを形成し
たもので、分解能を決める最外周の線幅は５０nmであ
る。拡大倍率は２０倍とした。分解能は５０×５０μｍ
の領域で０.０５μｍが得られる。Ｘ線用ＣＣＤ５１
は、０.０５×０.０５μｍの寸法を１画素として１画面
当たり１０００×１０００画素からなる画像を取り込む
ように構成した。
ーンプレート４１によりＸ線用ＣＣＤ５１上に拡大結像
させ、その像をＸ線用ＣＣＤ５１で取り込んだ。ゾーン
プレート４１は、シリコンナイトライド（Si3N4）の薄
い膜の上に金（Au）でゾーンプレートパターンを形成し
たもので、分解能を決める最外周の線幅は５０nmであ
る。拡大倍率は２０倍とした。分解能は５０×５０μｍ
の領域で０.０５μｍが得られる。Ｘ線用ＣＣＤ５１
は、０.０５×０.０５μｍの寸法を１画素として１画面
当たり１０００×１０００画素からなる画像を取り込む
ように構成した。
【００１６】以上の装置において、ステージ３０に取り
付けた反射型Ｘ線マスク１０に対してＸ線を照射しつつ
ステージ３０をｘｙ方向へ移動させて反射型Ｘ線マスク
１０の全面の像をＸ線用ＣＣＤ５１で取り込んだ。そし
て、取り込んだ画像を本来のマスクのパターンデータと
対比した。この結果、最小線幅０.２μｍ、使用波長７n
mの反射型Ｘ線マスクにおいて９９％の欠陥を検出する
ことができた。
付けた反射型Ｘ線マスク１０に対してＸ線を照射しつつ
ステージ３０をｘｙ方向へ移動させて反射型Ｘ線マスク
１０の全面の像をＸ線用ＣＣＤ５１で取り込んだ。そし
て、取り込んだ画像を本来のマスクのパターンデータと
対比した。この結果、最小線幅０.２μｍ、使用波長７n
mの反射型Ｘ線マスクにおいて９９％の欠陥を検出する
ことができた。
【００１７】−第３実施例− 図４に本発明の第３実施例である、シュバルツシルドミ
ラーを用いたＸ線マスク検査装置の概略構成を示す。な
お、第１、第２実施例との共通部分には同一符号を付
し、説明を省略する。本実施例では、反射型Ｘ線マスク
１０上で反射したＸ線を、多層膜ミラー光学系の一種で
あるシュバルツシルドミラー４２によりＭＣＰ５０上に
拡大結像させた。シュバルツシルドミラー４２は、多層
膜が形成された一対の凹球面４２ａおよび凸球面４２ｂ
を互いの中心が一致するように配置したものである。多
層膜にはモリブデン（Mo）／シリコン（Si）多層膜を用
い、拡大倍率は２００倍とした。分解能は１００×１０
０μｍの領域で０.１μｍが得られる。ＭＣＰ５０は、
０.１×０.１μｍの寸法を１画素として１画面当たり１
０００×１０００画素からなる画像を取り込むように構
成した。
ラーを用いたＸ線マスク検査装置の概略構成を示す。な
お、第１、第２実施例との共通部分には同一符号を付
し、説明を省略する。本実施例では、反射型Ｘ線マスク
１０上で反射したＸ線を、多層膜ミラー光学系の一種で
あるシュバルツシルドミラー４２によりＭＣＰ５０上に
拡大結像させた。シュバルツシルドミラー４２は、多層
膜が形成された一対の凹球面４２ａおよび凸球面４２ｂ
を互いの中心が一致するように配置したものである。多
層膜にはモリブデン（Mo）／シリコン（Si）多層膜を用
い、拡大倍率は２００倍とした。分解能は１００×１０
０μｍの領域で０.１μｍが得られる。ＭＣＰ５０は、
０.１×０.１μｍの寸法を１画素として１画面当たり１
０００×１０００画素からなる画像を取り込むように構
成した。
【００１８】以上の装置において、最小線幅０.３μ
ｍ、使用波長１３nmの反射型Ｘ線マスク１０の欠陥検査
を行ったところ、９８％の欠陥を検出することができ
た。なお、本実施例では２枚の球面鏡からなるシュバル
ツシルドミラーを用いたが、本発明はこれに限定される
ことはなく、３枚以上の多層膜ミラーからなる光学系や
１枚の多層膜ミラーからなる光学系を用いても良いし、
球面鏡ではなく非球面鏡を用いても良い。非球面の採用
やミラー枚数の増加によって、視野の拡大や分解能の向
上が可能である。
ｍ、使用波長１３nmの反射型Ｘ線マスク１０の欠陥検査
を行ったところ、９８％の欠陥を検出することができ
た。なお、本実施例では２枚の球面鏡からなるシュバル
ツシルドミラーを用いたが、本発明はこれに限定される
ことはなく、３枚以上の多層膜ミラーからなる光学系や
１枚の多層膜ミラーからなる光学系を用いても良いし、
球面鏡ではなく非球面鏡を用いても良い。非球面の採用
やミラー枚数の増加によって、視野の拡大や分解能の向
上が可能である。
【００１９】以上の実施例ではすべて反射型Ｘ線マスク
１０をステージ３０に取り付け、このステージ３０をｘ
ｙ方向へ移動させてＸ線の照射位置を変化させたが、ト
ロイダルミラー２２や回転楕円体ミラー２３の向きを調
整するなどしてＸ線の光路を変化させてもよい。
１０をステージ３０に取り付け、このステージ３０をｘ
ｙ方向へ移動させてＸ線の照射位置を変化させたが、ト
ロイダルミラー２２や回転楕円体ミラー２３の向きを調
整するなどしてＸ線の光路を変化させてもよい。
【００２０】以上の実施例と請求項との対応において、
第１、第３実施例の放射光２０、トロイダルミラー２２
およびベリリウムフィルタ２４、第２実施例のレーザー
プラズマＸ線源２１、回転楕円体ミラー２３およびベリ
リウムフィルタ２４が照射部を、ステージ３０が走査部
を、ウォルターミラー４０、ゾーンプレート４１、シュ
バルツシルドミラー４２がＸ線光学系を、ＭＣＰ５０、
Ｘ線用ＣＣＤ５１が検出部を構成する。
第１、第３実施例の放射光２０、トロイダルミラー２２
およびベリリウムフィルタ２４、第２実施例のレーザー
プラズマＸ線源２１、回転楕円体ミラー２３およびベリ
リウムフィルタ２４が照射部を、ステージ３０が走査部
を、ウォルターミラー４０、ゾーンプレート４１、シュ
バルツシルドミラー４２がＸ線光学系を、ＭＣＰ５０、
Ｘ線用ＣＣＤ５１が検出部を構成する。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
縮小投影露光時の露光光と同じＸ線で反射型マスクの検
査を行うので、反射型マスク上の反射率の高い部分と低
い部分のコントラストが高くなり、有効に欠陥検出を行
うことができる。また、可視光や紫外線と比べて非常に
波長の短いＸ線を使用するので、従来は不可能であった
高い分解能での検出が可能になり、細いパターンの微細
な欠陥も検出することができる。本発明ではＸ線結像光
学系として３つの異なる光学系を用いることができる
が、これらにはそれぞれに長所と短所があるので用途に
合わせて選択することが望ましい。斜入射ミラーを用い
た場合には、分解能はそれほど高くなく、視野も狭い
が、反射率が高く、広い波長範囲のＸ線を反射するの
で、上記３つの光学系の中ではＸ線の利用効率が最も高
い。従って、検査に要する時間を短縮できる。ゾーンプ
レートを用いた場合には、視野は狭く、Ｘ線の利用効率
も低い。また、色収差があるためＸ線を単色化しておく
必要があるが、上記３つの光学系の中では最も分解能が
高い。従って、非常に微細な欠陥を検出するのに適して
いる。多層膜ミラーを用いた場合は、分解能もＸ線の利
用効率も斜入射ミラーとゾーンプレートの中間となる
が、上記３つの光学系の中では最も広い視野をとること
ができる。視野が広ければ反射マスク全面を少ない回数
で走査することができるので、検査時間を短縮すること
ができる。また、多層膜ミラー光学系は設計の自由度が
高いので、分解能と検査に要する時間とのバランスをと
ることができる。上記のように３種類のＸ線光学系はそ
れぞれ異なる特徴を有するので、１台のＸ線マスク検査
装置の中に上記の光学系のうちの複数を同時に備えて互
いに欠点を補完するようにすれば、検査装置の総合性能
をさらに向上することができる。
縮小投影露光時の露光光と同じＸ線で反射型マスクの検
査を行うので、反射型マスク上の反射率の高い部分と低
い部分のコントラストが高くなり、有効に欠陥検出を行
うことができる。また、可視光や紫外線と比べて非常に
波長の短いＸ線を使用するので、従来は不可能であった
高い分解能での検出が可能になり、細いパターンの微細
な欠陥も検出することができる。本発明ではＸ線結像光
学系として３つの異なる光学系を用いることができる
が、これらにはそれぞれに長所と短所があるので用途に
合わせて選択することが望ましい。斜入射ミラーを用い
た場合には、分解能はそれほど高くなく、視野も狭い
が、反射率が高く、広い波長範囲のＸ線を反射するの
で、上記３つの光学系の中ではＸ線の利用効率が最も高
い。従って、検査に要する時間を短縮できる。ゾーンプ
レートを用いた場合には、視野は狭く、Ｘ線の利用効率
も低い。また、色収差があるためＸ線を単色化しておく
必要があるが、上記３つの光学系の中では最も分解能が
高い。従って、非常に微細な欠陥を検出するのに適して
いる。多層膜ミラーを用いた場合は、分解能もＸ線の利
用効率も斜入射ミラーとゾーンプレートの中間となる
が、上記３つの光学系の中では最も広い視野をとること
ができる。視野が広ければ反射マスク全面を少ない回数
で走査することができるので、検査時間を短縮すること
ができる。また、多層膜ミラー光学系は設計の自由度が
高いので、分解能と検査に要する時間とのバランスをと
ることができる。上記のように３種類のＸ線光学系はそ
れぞれ異なる特徴を有するので、１台のＸ線マスク検査
装置の中に上記の光学系のうちの複数を同時に備えて互
いに欠点を補完するようにすれば、検査装置の総合性能
をさらに向上することができる。
【図１】本発明によるＸ線マスク検査装置の原理を説明
する図である。
する図である。
【図２】本発明の第１実施例であるウォルターミラーを
用いたＸ線マスク検査装置の概略図。
用いたＸ線マスク検査装置の概略図。
【図３】本発明の第２実施例であるゾーンプレートを用
いたＸ線マスク検査装置の概略図。
いたＸ線マスク検査装置の概略図。
【図４】本発明の第３実施例であるシュバルツシルドミ
ラーを用いたＸ線マスク検査装置の概略図。
ラーを用いたＸ線マスク検査装置の概略図。
１，１０ 反射型Ｘ線マスク ２ Ｘ線の照射手段 ３ 走査手段 ４ Ｘ線光学系 ５ 検出手段 ２０ 放射光 ２１ レーザープラズマＸ線源 ２２ トロイダルミラー ２３ 回転楕円体多層膜ミラー ２４ ベリリウムフィルター ３０ ステージ ４０ ウォルターミラー ４１ ゾーンプレート ４２ シュバルツシルドミラー ５０ ＭＣＰ ５１ Ｘ線ＣＣＤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−87679（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−129210（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161044（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−175731（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−82420（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G21K 3/00
Claims (7)
- 【請求項１】 縮小投影露光用反射型Ｘ線マスクにＸ線
を照射する照射部と、 前記反射型Ｘ線マスクの面と平行な面内で互いに直交す
る２方向に前記反射型Ｘ線マスクを移動させる走査部
と、 前記反射型Ｘ線マスクで反射したＸ線を拡大結像させる
Ｘ線光学系と、 前記Ｘ線光学系により結像されたＸ線像を検出する検出
部とを備えることを特徴とする縮小投影露光用反射型Ｘ
線マスクの検査装置。 - 【請求項２】 前記走査部は、前記反射型Ｘ線マスクを
前記照射部から照射されるＸ線と交差する方向へ相対移
動させるものであることを特徴とする請求項１に記載の
Ｘ線マスクの検査装置。 - 【請求項３】 前記Ｘ線光学系が斜入射ミラーまたはゾ
ーンプレートまたは多層膜ミラーで構成されていること
を特徴とする請求項１または２に記載の縮小投影露光用
反射型Ｘ線マスクの検査装置。 - 【請求項４】 前記多層膜ミラーは、シュバルツシルド
ミラーであることを特徴とする請求項３に記載の縮小投
影露光用反射型Ｘ線マスクの検査装置。 - 【請求項５】 表面にパターンが形成された縮小投影露
光用反射型Ｘ線マスク上にＸ線を照射し、該反射型Ｘ線
マスク上で反射したＸ線をＸ線光学系で拡大結像して前
記パターンの拡大像を取得し、該拡大像に基づいて前記
パターンを検査することを特徴とするＸ線マスクの検査
方法。 - 【請求項６】 前記縮小投影露光用反射型Ｘ線マスク上
へのＸ線の照射は、前記反射型Ｘ線マスク上の所定領域
内をＸ線照射部が移動するように行われることを特徴と
する請求項５に記載のＸ線マスクの検査方法。 - 【請求項７】 縮小投影露光用反射型Ｘ線マスクにＸ線
を照射する照射部と、 前記反射型Ｘ線マスクと前記照射部との相対位置を変化
させて、前記照射部からのＸ線を前記反射型Ｘ線マスク
上で走査する走査部と、 前記反射型Ｘ線マスクで反射したＸ線を拡大結像させる
Ｘ線光学系と、 前記Ｘ線光学系により結像されたＸ線像を検出する検出
部とを備えることを特徴とする縮小投影露光用反射型Ｘ
線マスクの検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14098193A JP3336361B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 縮小投影露光用反射型ｘ線マスクの検査装置および検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14098193A JP3336361B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 縮小投影露光用反射型ｘ線マスクの検査装置および検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06349715A JPH06349715A (ja) | 1994-12-22 |
| JP3336361B2 true JP3336361B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=15281356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14098193A Expired - Lifetime JP3336361B2 (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 縮小投影露光用反射型ｘ線マスクの検査装置および検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336361B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3728495B2 (ja) | 2001-10-05 | 2005-12-21 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多層膜マスク欠陥検査方法及び装置 |
| DE50313254D1 (de) * | 2002-05-10 | 2010-12-23 | Zeiss Carl Smt Ag | Reflektives roentgenmikroskop zur untersuchung von objekten mit wellenlaengen = 100nm in reflexion |
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| JP5039495B2 (ja) | 2007-10-04 | 2012-10-03 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | マスクブランク検査方法、反射型露光マスクの製造方法、反射型露光方法および半導体集積回路の製造方法 |
| NL2003678A (en) | 2008-12-17 | 2010-06-21 | Asml Holding Nv | Euv mask inspection system. |
| KR101535230B1 (ko) * | 2009-06-03 | 2015-07-09 | 삼성전자주식회사 | Ｅｕｖ 마스크용 공간 영상 측정 장치 및 방법 |
| JP4761588B1 (ja) * | 2010-12-01 | 2011-08-31 | レーザーテック株式会社 | Ｅｕｖマスク検査装置 |
| JP5816499B2 (ja) | 2011-09-12 | 2015-11-18 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Ｅｕｖマスクの製造方法 |
| JP6013930B2 (ja) | 2013-01-22 | 2016-10-25 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2016180591A (ja) * | 2013-07-24 | 2016-10-13 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 検査装置 |
| JP7310472B2 (ja) | 2019-09-13 | 2023-07-19 | 信越化学工業株式会社 | 反射型マスクブランクの製造方法 |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP14098193A patent/JP3336361B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06349715A (ja) | 1994-12-22 |
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