JP5846681B2 - Defect characteristic evaluation equipment - Google Patents

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Description

本発明は、反射型サンプル基板における微小欠陥の特性を評価する欠陥特性評価装置に関する。   The present invention relates to a defect characteristic evaluation apparatus for evaluating the characteristics of minute defects in a reflective sample substrate.

極端紫外線（以下、ＥＵＶともいう。）を用いたリソグラフィ工程で半導体の回路パターンを描画する前の原板であるブランクマスクを検査する検査装置としては、例えば、下記の非特許文献１に記載されているような、紫外線（以下、ＵＶともいう。）を用いて評価する装置（以下、ＵＶ検査装置ともいう。）がある。このＵＶ検査装置は、波長が１９３ｎｍの紫外光を利用することで検出感度を高め、最小のサイズがφ１００ｎｍで高さ１ｎｍまでの欠陥の検出を実現している。   As an inspection apparatus for inspecting a blank mask, which is an original plate before drawing a semiconductor circuit pattern in a lithography process using extreme ultraviolet rays (hereinafter also referred to as EUV), for example, it is described in Non-Patent Document 1 below. There is an apparatus (hereinafter also referred to as a UV inspection apparatus) for evaluation using ultraviolet rays (hereinafter also referred to as UV). This UV inspection apparatus increases detection sensitivity by using ultraviolet light having a wavelength of 193 nm, and realizes detection of defects with a minimum size of φ100 nm and a height of 1 nm.

また、ＥＵＶ光を用いた検査装置としては、例えば、下記の非特許文献２に記載されているような、Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系による暗視野観察での検査装置（以下、ＡＢＩ装置ともいう。）が開発されている。このＡＢＩ装置では、最小のサイズがφ６０ｎｍで高さ１．５ｎｍまでの欠陥を検出することができる。   Further, as an inspection apparatus using EUV light, for example, an inspection apparatus for dark field observation using a Schwartzchild optical system (hereinafter also referred to as an ABI apparatus) as described in Non-Patent Document 2 below is developed. Has been. In this ABI apparatus, defects having a minimum size of φ60 nm and a height of 1.5 nm can be detected.

ここで、ＥＵＶリソグラフィなどに用いられる反射型サンプル基板における欠陥は、表面に付着したパーティクルなどの振幅欠陥だけでなく、多層膜中のパーティクルや基板凹凸など反射位相に影響を与える位相欠陥がある。   Here, the defects in the reflective sample substrate used for EUV lithography and the like include not only amplitude defects such as particles attached to the surface but also phase defects that affect the reflection phase such as particles in the multilayer film and substrate unevenness.

このように、ＥＵＶリソグラフィでは、露光波長が１３．５ｎｍと短いため、ガラス基板上の１ｎｍの凹凸形状も位相欠陥として転写されうる。   As described above, in EUV lithography, since the exposure wavelength is as short as 13.5 nm, the uneven shape of 1 nm on the glass substrate can be transferred as a phase defect.

また、微小な位相欠陥の転写特性は、多層膜の表面形状とは一致せず、実露光波長検査が必要である。   Also, the transfer characteristics of minute phase defects do not match the surface shape of the multilayer film, and an actual exposure wavelength inspection is necessary.

確かに、非特許文献１、２に記載された装置を用いることで、ブランクマスク上の欠陥の有無を評価することができるが、形状や位相分布、ガラス基板上に形成されている多層膜周期構造乱れなどの、欠陥の特性を評価することができず、このような評価を行う手法としては、例えば、ブランクマスク上の欠陥を原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭともいう。）で評価する手法や、透過型電子顕微鏡（以下、ＴＥＭともいう。）により欠陥の断面を測定する手法がある。   Certainly, by using the apparatus described in Non-Patent Documents 1 and 2, the presence or absence of defects on the blank mask can be evaluated, but the shape and phase distribution, and the multilayer film period formed on the glass substrate Defect characteristics such as structural disturbance cannot be evaluated. As a method for performing such evaluation, for example, a method for evaluating a defect on a blank mask with an atomic force microscope (hereinafter also referred to as AFM). Alternatively, there is a method of measuring the cross section of the defect with a transmission electron microscope (hereinafter also referred to as TEM).

Ｓｔａｎ Ｓｔｏｋｏｗｓｋｉ， Ｊｏｓｈｕａ Ｇｌａｓｓｅｒ， Ｇｒｅｇｇ Ｉｎｄｅｒｈｅｅｓ， Ｐｈａｎｉ Ｓａｎｋｕｒａｔｒｉ， “Ｉｎｓｐｅｃｔｉｎｇ ＥＵＶ ｍａｓｋ ｂｌａｎｋｓ ｗｉｔｈ ａ １９３−ｎｍ ｓｙｓｔｅｍ”， ＳＰＩＥ Ｐｒｏｃ． ７３７６ （２０１０） ７３７６Ｚ−１．Stan Stockowski, Joshua Glasser, Gregg Industries, Phani Sankurari, “Inspecting EUV mask blanks with a 193-nm system”, SPIE Proc. 7376 (2010) 7376Z-1. Ｔｓｕｎｅｏ Ｔｅｒａｓａｗａ， Ｔａｋｅｓｈｉ Ｙａｍａｎｅ， Ｔｏｓｈｉｈｉｋｏ Ｔａｎａｋａ， Ｔｅｒｕｏ Ｉｗａｓａｋｉ， Ｏｓａｍｕ Ｓｕｇａ， ａｎｄ Ｔｏｓｈｉｈｉｓａ Ｔｏｍｉｅ， “Ａｃｔｉｎｉｃ Ｍａｓｋ Ｂｌａｎｋ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓｉ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｆｅｃｔｓ Ｄｏｗｎ ｔｏ １．５ ｎｍ ｉｎ Ｈｅｉｇｈｔ”， Ｊｐｎ． Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． ４８ （２００９） ０６ＦＡ０４．Tsuneo Terasawa, Takeshi Yamane, Toshihiko Tanaka, Teruo Iwasaki, Osamu Suga, and Toshihisa Tomie, "Actinic Mask Blank Inspection and Signal Analysisi for Detecting Phase Defects Down to 1.5 nm in Height", Jpn. J. et al. Appl. Phys. 48 (2009) 06FA04.

上述したように、形状や位相分布、ガラス基板上に形成されている多層膜周期構造乱れなどの、ブランクマスク上の欠陥の特性は、ＡＦＭやＴＥＭを用いることで評価できる。   As described above, the characteristics of defects on the blank mask, such as the shape, phase distribution, and disorder of the multilayer structure formed on the glass substrate, can be evaluated by using AFM or TEM.

しかしながら、ＡＦＭにより測定されるのは表面形状であり、ガラス基板上に形成されている多層膜中の構造までは評価できない。実際に、ＥＵＶ光を用いたＡＢＩ装置による評価手法で得られる欠陥信号強度が、微小欠陥において、実際の表面形状と一致しない例は多くあり、ＡＦＭによる表面形状測定だけでは転写特性を評価できない。したがって、どのようなプロセスにすると欠陥を低減できるかを知るには、個々の欠陥の形状や位相、多層膜周期構造乱れを評価し、どのプロセスにおいて発生したどのような欠陥かを精査する必要がある。   However, the surface shape is measured by AFM, and the structure in the multilayer film formed on the glass substrate cannot be evaluated. Actually, there are many examples in which the defect signal intensity obtained by the evaluation method using the ABI apparatus using EUV light does not match the actual surface shape in a minute defect, and the transfer characteristics cannot be evaluated only by measuring the surface shape by AFM. Therefore, in order to know what kind of process can reduce the defects, it is necessary to evaluate the shape and phase of each defect and the periodic structure disturbance of the multilayer film, and to investigate what kind of defect occurred in which process. is there.

また、ＴＥＭを用いた測定では、破壊検査であることと、欠陥位置での断面測定が非常に困難であるため現実的ではない。   Further, measurement using a TEM is not realistic because it is a destructive inspection and it is very difficult to measure a cross section at a defect position.

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、反射型サンプル基板上の欠陥の特性を、非破壊かつ高精度に評価可能な欠陥特性評価装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a defect characteristic evaluation apparatus capable of nondestructively and accurately evaluating the characteristics of defects on a reflective sample substrate. .

上述した課題を解決するための手段として、本発明に係る欠陥特性評価装置は、反射型サンプル基板上の被検欠陥に対して、実際の露光で利用する波長のコヒーレント光を、該反射型サンプル基板上の被検欠陥と略同一のサイズに集光する集光手段と、上記反射型サンプル基板上に上記集光手段により集光された上記コヒーレント光を被検パタン領域に照射する照射手段と、上記照射手段により照射された被検パタン領域からの回折光を２次元的に受光する受光手段と、上記受光手段による受光結果である画像情報を記録する記録手段と、上記記録手段により記録された画像情報から、上記被検欠陥の反射振幅と位相分布を反復計算により導出する導出手段とを備え、上記照射手段は、上記被検パタン領域をスキャンさせながら、上記反射型サンプル基板上の被検欠陥と略同一のサイズに集光された上記コヒーレント光を複数回照射することを特徴とする。 As a means for solving the above-described problems, the defect characteristic evaluation apparatus according to the present invention is configured to apply a coherent light having a wavelength used in actual exposure to a test defect on a reflective sample substrate. A condensing means for condensing the test defect on the substrate to approximately the same size; and an irradiating means for irradiating the test pattern region with the coherent light collected by the condensing means on the reflective sample substrate; A light receiving means for receiving two-dimensionally the diffracted light from the test pattern region irradiated by the irradiation means, a recording means for recording image information as a light reception result by the light receiving means, and a recording means for recording. from the image information, and a deriving means for deriving the iterative calculation of the reflection amplitude and phase distribution of the test defect, said illumination means, while scanning the test pattern area, the reflection type And irradiating a plurality of times the coherent light focused on substantially the same size as the test defect sample substrate.

本発明は、微小欠陥を露光波長で評価するため、実効的な特性評価が非破壊で可能である。   In the present invention, since minute defects are evaluated by the exposure wavelength, an effective characteristic evaluation is possible without destruction.

すなわち、本発明は、微小な欠陥からの回折光で評価するため、結像光学系の開口数に制限されることなく、回折光を２次元的に受光する受光手段の受光面のサイズに応じた高開口な観察が可能である。また、本発明は、他方式では評価が難しい実際に露光で使用される波長を用いて欠陥の位相情報を測定するため、欠陥の反射振幅分布のみならず位相分布を観察でき、実効的な欠陥特性を精査することができる。また、本発明は、集光手段によってコヒーレント光を、被検欠陥と同程度の微小スポットに集光することが可能なため、ノイズ成分である基板粗さによる回折光に対する、信号成分である欠陥からの回折光の信号強度比を大幅に改善することができる。また、本発明は、照射手段により、微小スポットによるスキャン測定が可能であるため、他方式で欠陥が検出された観察位置に容易に移動可能であり、この観察位置に移動後、欠陥からの回折光を受光手段で測定することができる。   In other words, since the present invention evaluates with diffracted light from a minute defect, it is not limited by the numerical aperture of the imaging optical system, and is in accordance with the size of the light receiving surface of the light receiving means for receiving diffracted light two-dimensionally. High-aperture observation is possible. In addition, since the present invention measures the phase information of the defect using the wavelength actually used for exposure, which is difficult to evaluate by other methods, it is possible to observe not only the reflection amplitude distribution of the defect but also the phase distribution. The characteristics can be scrutinized. In the present invention, since the coherent light can be condensed by a condensing means into a minute spot as high as the defect to be detected, the defect that is a signal component with respect to the diffracted light due to the substrate roughness that is a noise component The signal intensity ratio of diffracted light from can be greatly improved. In addition, since the present invention allows scanning measurement with a minute spot by the irradiation means, it can be easily moved to an observation position where a defect is detected by another method, and after moving to this observation position, diffraction from the defect is possible. Light can be measured by the light receiving means.

このようにして、本発明は、反射型サンプル基板上の欠陥の特性を、非破壊かつ高精度に評価することができる。   In this way, the present invention can evaluate the characteristics of defects on the reflective sample substrate with high accuracy and non-destructiveness.

本発明は被検パタン領域をスキャンさせながら，コヒーレント光を複数回照射する照射手段により，欠陥からの回折光の情報を精査することができる。具体的には下記の文献に示すシフト照明による像再生アルゴリズムを利用することで実現することができる．
文献：Ｊ． Ｍ． Ｒｏｄｅｎｂｕｒｇ ａｎｄ Ｈ． Ｍ． Ｌ． Ｆａｕｌｋｎｅｒａ， “Ａ ｐｈａｓｅ ｒｅｔｒｉｅｖａｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ，” Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ８５ （２００４） ｐｐ． ４７９５ − ４７９７．
さらに、本発明は、照射手段が備える可変照射手段により、波長を変化させて観察することで、分光イメージングが可能であり、多層化された反射増加膜の乱れ分布などの内部構造まで評価可能することができる。 According to the present invention, information of diffracted light from a defect can be examined closely by irradiation means that irradiates a coherent light a plurality of times while scanning a test pattern region. Specifically, it can be realized by using the image reconstruction algorithm with shift illumination shown in the following document.
Literature: J.M. M.M. Rodenburg and H.C. M.M. L. Faulknera, “A phase retrieval algorithm for shifting illumination,” Appl. Phys. Lett. 85 (2004) pp. 4795-4797.
Furthermore, the present invention enables spectroscopic imaging by observing with the variable irradiation means provided in the irradiation means by changing the wavelength, and can evaluate the internal structure such as the turbulent distribution of the multilayered reflection increasing film. be able to.

本発明が適用された欠陥特性評価装置の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the defect characteristic evaluation apparatus to which this invention was applied. フレネルゾーンプレート光学系による集光を採用した欠陥特性評価装置の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the defect characteristic evaluation apparatus which employ | adopted the condensing by a Fresnel zone plate optical system. 軸外フレネルゾーンプレートプレートの具体的な構成を示す図である。It is a figure which shows the specific structure of an off-axis Fresnel zone plate plate. Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系による集光を採用した欠陥特性評価装置の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the defect characteristic evaluation apparatus which employ | adopted the condensing by a Schwarzchild optical system. 欠陥と照明領域の関係を示した図である。なお、本図において、欠陥は等高線で示したような位相分布を持っている。It is the figure which showed the relationship between a defect and an illumination area. In this figure, the defect has a phase distribution as shown by contour lines. 欠陥に対して照明光をずらしながら照射したときの欠陥と照明領域の関係を示した図である。本図では欠陥に対して４回の照明をしているが、特に照射回数を制限するものではない。It is the figure which showed the relationship between a defect when it irradiates, shifting illumination light with respect to a defect, and an illumination area | region. In this figure, the defect is illuminated four times, but the number of times of irradiation is not particularly limited. 本発明が適用された欠陥特性評価装置により記録される回折強度分布の欠陥深さ依存性の計算例を示した図である。It is the figure which showed the example of calculation of the defect depth dependence of the diffraction intensity distribution recorded by the defect characteristic evaluation apparatus to which this invention was applied. 本発明が適用された欠陥特性評価装置により記録される回折強度分布の欠陥大きさ依存性の計算例を示した図である。It is the figure which showed the example of calculation of the defect size dependence of the diffraction intensity distribution recorded by the defect characteristic evaluation apparatus to which this invention was applied.

本発明が適用された欠陥特性評価装置は、半導体パタンの原板であるガラス基板上に反射面を有する反射型サンプル基板における微小欠陥の特性を評価する欠陥特性評価装置である。以下では、図１に示すような欠陥特性評価装置１を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。   A defect characteristic evaluation apparatus to which the present invention is applied is a defect characteristic evaluation apparatus that evaluates the characteristics of minute defects in a reflective sample substrate having a reflective surface on a glass substrate, which is an original plate of a semiconductor pattern. Below, the form for implementing this invention using the defect characteristic evaluation apparatus 1 as shown in FIG. 1 is demonstrated.

すなわち、本発明が適用された欠陥特性評価装置１は、反射型サンプル基板であるマスク基板１１上に実際の露光で利用するコヒーレントなＥＵＶ光を集光する集光光学系１０と、マスク基板１１上の被検対象である欠陥１２での反射光１４と回折光１５を受光する二次元検出器１３と、マスク基板１１上の被検パタン領域をスキャンさせながらコヒーレントなＥＵＶ光を光源１６ａにより複数回照射する照射部１６と、二次元検出器１３が受光した画像情報を記録する記録部１７と、記録部１７により記録された画像情報から欠陥１２の特性を導出する導出部１８とを備える。   That is, the defect characteristic evaluation apparatus 1 to which the present invention is applied includes a condensing optical system 10 that condenses coherent EUV light used in actual exposure on a mask substrate 11 that is a reflective sample substrate, and a mask substrate 11. A two-dimensional detector 13 that receives the reflected light 14 and the diffracted light 15 from the defect 12 that is the object to be tested, and a plurality of coherent EUV lights by the light source 16 a while scanning the test pattern area on the mask substrate 11. An irradiation unit 16 that performs irradiation twice, a recording unit 17 that records image information received by the two-dimensional detector 13, and a deriving unit 18 that derives the characteristics of the defect 12 from the image information recorded by the recording unit 17.

マスク基板１１は、本発明が適用された欠陥特性評価装置１による測定対象であり、具体的には、ＥＵＶを用いたリソグラフィ工程で回路パタンを描画する前のブランクマスク基板である。なお、本構成例での測定対象は、回路パタン描画前のブランクマスクとしたが、回路パタン描画後であっても同様に評価可能であり、測定対象を限定するものではない。   The mask substrate 11 is a measurement target by the defect characteristic evaluation apparatus 1 to which the present invention is applied. Specifically, the mask substrate 11 is a blank mask substrate before drawing a circuit pattern in a lithography process using EUV. Although the measurement target in this configuration example is a blank mask before drawing a circuit pattern, it can be similarly evaluated even after drawing a circuit pattern, and the measurement target is not limited.

照射部１６は、コヒーレントなＥＵＶ光を発光する光源１６ａを有し、測定対象であるマスク基板１１を、その面方向に移動させながら、光源１６ａにより発光したＥＵＶ光を照射する。光源１６ａは，波長が４［ｎｍ］乃至２０［ｎｍ］程度の極端紫外光を発光する光源である。具体的には、シンクロトロン放射光や高次高調波光源、レーザプラズマ光源、放電型のピンチプラズマ光源などであるが、極端紫外光を発光するものであれば、いかなる光源を用いるようにしてもよい。   The irradiation unit 16 includes a light source 16a that emits coherent EUV light, and irradiates the EUV light emitted from the light source 16a while moving the mask substrate 11 to be measured in the surface direction. The light source 16a is a light source that emits extreme ultraviolet light having a wavelength of about 4 [nm] to 20 [nm]. Specific examples include synchrotron radiation, high-order harmonic light sources, laser plasma light sources, and discharge-type pinch plasma light sources. Any light source that emits extreme ultraviolet light may be used. Good.

集光光学系１０は、照射部１６の光源１６ａから発生してコヒーレントにされたＥＵＶ光をマスク基板１１上の欠陥１２と略同一のサイズに集光する光学系であって、具体例として、図２に示すようなフレネルゾーンプレート（以下、ＦＺＰともいう。）を用いた光学系が採用される。   The condensing optical system 10 is an optical system that condenses the EUV light generated from the light source 16a of the irradiation unit 16 and made coherent to approximately the same size as the defect 12 on the mask substrate 11, and as a specific example, An optical system using a Fresnel zone plate (hereinafter also referred to as FZP) as shown in FIG. 2 is employed.

ここで、光源１６ａは単色化機構を備えることが好ましい。これは、ＦＺＰが回折光学素子であり、波長により焦点距離が変化するため、単一焦点距離で集光するには単色光が必要であるからである。単色化機構は、例えば、回折格子と集光素子からなる分光器であり、これにより、欠陥特性評価装置１への入射光の波長を変化させることができる。   Here, the light source 16a preferably includes a monochromatic mechanism. This is because FZP is a diffractive optical element, and the focal length changes depending on the wavelength, so that monochromatic light is required to collect light at a single focal length. The monochromization mechanism is, for example, a spectroscope composed of a diffraction grating and a condensing element, and can thereby change the wavelength of incident light to the defect characteristic evaluation apparatus 1.

集光光学系１０は、視野絞りピンホール１０ａと開口絞り１０ｂと折り返しミラー１０ｃと軸外フレネルゾーンプレート１０ｄとから構成される。   The condensing optical system 10 includes a field stop pinhole 10a, an aperture stop 10b, a folding mirror 10c, and an off-axis Fresnel zone plate 10d.

このような構成からなる集光光学系１０では、光源１６ａにより出射されたコヒーレントなＥＵＶ光を視野絞りピンホール１０ａ上に集光し、視野絞りピンホール１０ａを通過する光の開口を開口絞り１０ｂで制限する。そして、集光光学系１０では、開口絞り１０ｂで制限した光を折り返しミラー１０ｃで折り返し、折り返したコヒーレント光を軸外フレネルゾーンプレート１０ｄを介して、マスク基板１１上の欠陥１２に集光する。   In the condensing optical system 10 having such a configuration, the coherent EUV light emitted from the light source 16a is condensed on the field stop pinhole 10a, and the aperture of the light passing through the field stop pinhole 10a is set as the aperture stop 10b. Limit with. In the condensing optical system 10, the light limited by the aperture stop 10b is folded back by the folding mirror 10c, and the folded coherent light is condensed on the defect 12 on the mask substrate 11 via the off-axis Fresnel zone plate 10d.

軸外フレネルゾーンプレート１０ｄは、軸外れ型のフレネルゾーンプレートであって、反射光と回折光が矩形開口を透過するため、具体的には図３に示すような、折り返しミラー１０ｃからの光を回折させて集光する集光部１０ｄ１と、欠陥１２からの反射光と回折光を二次元検出器１３に透過させる開口部１０ｄ２とから構成される。例えば、波長１３．５ｎｍのコヒーレントな照明光に対して焦点距離１ｍｍで開口サイズφ１９０μｍの軸外フレネルゾーンプレート１０ｄを用いると、開口数は０．０８となり、コヒーレントな照明光をφ１００ｎｍのサイズまで集光することができる。そして、欠陥特性評価装置１では、光源１６ａにより出射され集光光学系１０により集光した照射光で欠陥１２を照射し、反射光１４と回折光１５を二次元検出器１３にて直接受光する。   The off-axis Fresnel zone plate 10d is an off-axis type Fresnel zone plate, and since reflected light and diffracted light pass through the rectangular opening, specifically, the light from the folding mirror 10c as shown in FIG. The condensing part 10d1 which diffracts and condenses, and the opening part 10d2 which permeate | transmits the reflected light and the diffracted light from the defect 12, and the two-dimensional detector 13 are comprised. For example, if an off-axis Fresnel zone plate 10d having a focal length of 1 mm and an aperture size of φ190 μm is used for coherent illumination light having a wavelength of 13.5 nm, the numerical aperture becomes 0.08, and the coherent illumination light is collected to a size of φ100 nm. Can be light. In the defect characteristic evaluation apparatus 1, the defect 12 is irradiated with the irradiation light emitted from the light source 16 a and collected by the condensing optical system 10, and the reflected light 14 and the diffracted light 15 are directly received by the two-dimensional detector 13. .

ここで、実際の集光点のサイズは、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄの縮小倍率と、視野絞りピンホール１０ａのサイズとに応じて決まる。例えば、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄの焦点距離を１ｍｍ、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄから視野絞りピンホール１０ａまでの距離を１０００ｍｍとすると、集光光学系１０の縮小倍率は、１／１０００倍となる。   Here, the actual size of the condensing point is determined according to the reduction magnification of the off-axis Fresnel zone plate 10d and the size of the field stop pinhole 10a. For example, when the focal length of the off-axis Fresnel zone plate 10d is 1 mm and the distance from the off-axis Fresnel zone plate 10d to the field stop pinhole 10a is 1000 mm, the reduction magnification of the condensing optical system 10 is 1/1000 times. .

このとき、ピンホールサイズがφ１０μｍの視野絞りピンホール１０ａを利用すると、マスク基板１１上の欠陥１２上で、φ１００ｎｍに集光される。このような軸外フレネルゾーンプレート１０ｄと視野絞りピンホール１０ａとの配置を保持したまま、視野絞りピンホール１０ａのピンホールサイズを変更することで、集光サイズを容易に変更することができる。このようにして、集光サイズを容易に変更可能であるため、１００ｎｍより大きな欠陥に対しても測定が可能である。   At this time, when the field stop pinhole 10a having a pinhole size of φ10 μm is used, the light is condensed to φ100 nm on the defect 12 on the mask substrate 11. The condensing size can be easily changed by changing the pinhole size of the field stop pinhole 10a while maintaining the arrangement of the off-axis Fresnel zone plate 10d and the field stop pinhole 10a. In this way, since the condensing size can be easily changed, it is possible to measure even a defect larger than 100 nm.

また、欠陥への照明形状プロファイルは、集光サイズで決まってくる。例えば欠陥に対して、より均一な照明をしたい場合はピンホールサイズを大きくし、大きな集光サイズで照射する。このようにして、均一な照明をすることにより、照明の情報は相対的に減少し、欠陥からの情報のみを取り出すことができる。ただし、欠陥部以外への照射量が増加し基板粗さによる散乱が増加することによって、Ｓ／Ｎが低下する。よって、実際のマスク基板へ照射し、基板粗さによる散乱の影響を評価し、適切な集光サイズを選択する必要がある。   Also, the illumination shape profile for the defect is determined by the light collection size. For example, if more uniform illumination is desired for a defect, the pinhole size is increased and irradiation is performed with a large condensing size. In this way, by performing uniform illumination, illumination information is relatively reduced, and only information from defects can be extracted. However, the S / N ratio is reduced by increasing the amount of irradiation to the part other than the defect portion and increasing scattering due to the substrate roughness. Therefore, it is necessary to irradiate an actual mask substrate, evaluate the influence of scattering due to the substrate roughness, and select an appropriate light collection size.

また、集光光学系１０では、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄの使用領域を、開口絞り１０ｂの位置と絞り系により自由に変更することができる。よって、集光光学系１０では、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄの使用領域を変更することで、照明光を欠陥１２へ集光するときの入射角と開口数とを自由に変更することができる。   Moreover, in the condensing optical system 10, the use area of the off-axis Fresnel zone plate 10d can be freely changed by the position of the aperture stop 10b and the stop system. Therefore, in the condensing optical system 10, the incident angle and numerical aperture when condensing illumination light to the defect 12 can be freely changed by changing the use area of the off-axis Fresnel zone plate 10d.

また、欠陥特性評価装置１では、マスク基板１１上に多層化された反射増加膜の乱れ分布などの多層膜内部構造まで評価するため、照射部１６がさらに、光源１６ａにより発生するコヒーレントなＥＵＶ光の波長を実際に露光で利用する波長付近で変化させる可変照射部１６ｂを備えることが好ましい。   Further, in the defect characteristic evaluation apparatus 1, in order to evaluate even the multilayer film internal structure such as the turbulent distribution of the reflection increasing film multilayered on the mask substrate 11, the irradiation unit 16 further includes coherent EUV light generated by the light source 16a. It is preferable to include a variable irradiation section 16b that changes the wavelength of the light near the wavelength actually used for exposure.

単色化機構部１６ｂによりＥＵＶ光の波長を変化させると、集光光学系１０では、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄの焦点距離が波長に応じて変化する。このため、集光光学系１０では、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄとマスク基板１１との間の距離を適切に変えて分光測定する、もしくは、あらかじめ集光特性の波長依存性を測定してから欠陥の波長依存性を評価することができる。   When the wavelength of EUV light is changed by the monochromatization mechanism 16b, in the condensing optical system 10, the focal length of the off-axis Fresnel zone plate 10d changes according to the wavelength. For this reason, in the condensing optical system 10, spectroscopic measurement is performed by appropriately changing the distance between the off-axis Fresnel zone plate 10d and the mask substrate 11, or the wavelength dependency of the condensing characteristic is measured in advance and then the defect is detected. The wavelength dependence of can be evaluated.

また、照射部１６は、照射光の照射角度及び焦点位置、照射方向、照射開口数のうち少なくとも一の照射条件を変化させながら、集光光学系１０により集光されたコヒーレント光を欠陥１２に照射する可変照射部１６ｃと、照射位置を可変する移動プレート１６ｄとを備える。このような可変照射部１６ｃと移動プレート１６ｄとを備えることで、欠陥特性評価装置１は、欠陥１２の照射パタン領域のサイズを調整する点で好ましい。   The irradiation unit 16 changes the coherent light collected by the condensing optical system 10 into the defect 12 while changing at least one irradiation condition among the irradiation angle and focal position of the irradiation light, the irradiation direction, and the irradiation numerical aperture. A variable irradiation unit 16c for irradiation and a moving plate 16d for changing the irradiation position are provided. By providing such a variable irradiation part 16c and the moving plate 16d, the defect characteristic evaluation apparatus 1 is preferable in that the size of the irradiation pattern area of the defect 12 is adjusted.

ここで、欠陥特性評価装置１で利用する集光光学系１０は、斜入射での集光を実現するため、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄを採用している。このため、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄは、同軸型として考えると大きな開口数を持っている。欠陥特性評価装置１では、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄのうち、開口絞り１０ｂにより開口の一部のみを利用し、軸外し型としている。よって、可変照射部１６ｃは、集光光学系１０において、開口絞り１０ｂの位置やサイズを変更することで、照射条件を変更することができる。   Here, the condensing optical system 10 used in the defect characteristic evaluation apparatus 1 employs an off-axis Fresnel zone plate 10d in order to realize condensing at oblique incidence. For this reason, the off-axis Fresnel zone plate 10d has a large numerical aperture when considered as a coaxial type. In the defect characteristic evaluation apparatus 1, only a part of the opening is used by the aperture stop 10b in the off-axis Fresnel zone plate 10d, and the off-axis type is used. Therefore, the variable irradiation unit 16c can change the irradiation condition in the condensing optical system 10 by changing the position and size of the aperture stop 10b.

また、移動プレート１６ｄは、例えばマスク基板１１の位置を上下にずらすことによって、焦点位置をマスク上ではなく違う位置にし、集光サイズを大きくする。なお、開口数が小さくなれば同様に集光サイズは大きくなる。   Further, the moving plate 16d shifts the position of the mask substrate 11 up and down, for example, so that the focal position is not on the mask but a different position, and the condensing size is increased. Note that the smaller the numerical aperture, the larger the condensing size.

次に、集光光学系の変形例として、Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０を採用した変形例に係る欠陥特性評価装置１ａを図４に示す。すなわち、欠陥特性評価装置１ａは、集光光学系として、図４に示すような、凹面鏡２１と凸面鏡２２とから構成されるＳｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０を備える以外は欠陥特性評価装置１と同様の構成を有する。このＳｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０では、光源１６ａから出射された照明光が、まず、凹面鏡２１を透過し、その後、凸面鏡２２で反射され、さらに凹面鏡２１で反射されることでマスク基板１１上に集光される。   Next, as a modification of the condensing optical system, FIG. 4 shows a defect characteristic evaluation apparatus 1a according to a modification that employs the Schwartzchild optical system 20. That is, the defect characteristic evaluation apparatus 1a has the same configuration as the defect characteristic evaluation apparatus 1 except that the light condensing optical system includes a Schwartzchild optical system 20 including a concave mirror 21 and a convex mirror 22 as shown in FIG. Have. In the Schwarzchild optical system 20, the illumination light emitted from the light source 16 a is first transmitted through the concave mirror 21, then reflected by the convex mirror 22, and further reflected by the concave mirror 21 to be condensed on the mask substrate 11. The

また、マスク基板１１は反射型試料であるため、Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０は、中心軸を垂直方向に対して傾けて使用する。Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０の開口数は、ＮＡを０．３以上と非常に大きくすることができるが、本実施例では中心遮光のない照明光とするため、瞳の一部を利用する配置としている。   Further, since the mask substrate 11 is a reflection type sample, the Schwarzchild optical system 20 is used with its central axis inclined with respect to the vertical direction. The numerical aperture of the Schwarzschild optical system 20 can be set to an extremely large NA of 0.3 or more. However, in this embodiment, in order to obtain illumination light with no central light shielding, a part of the pupil is used.

また、変形例に係る欠陥特性評価装置１ａは、上述した軸外フレネルゾーンプレート１０ｄを備える集光光学系１０の実施例と同様に、集光した照射光で欠陥１２を照射し、反射光１４と回折光１５を二次元検出器１３にて直接受光する。   Moreover, the defect characteristic evaluation apparatus 1a according to the modified example irradiates the defect 12 with the collected irradiation light, similarly to the above-described embodiment of the condensing optical system 10 including the off-axis Fresnel zone plate 10d, and the reflected light 14 The diffracted light 15 is directly received by the two-dimensional detector 13.

また、Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０では、入射ＥＵＶ光の波長を変化させても焦点距離が同一で、光学系を固定したまま分光測定が可能であるが、ＥＵＶ用Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系の各鏡が多層膜コートされており、この多層膜の反射スペクトルで測定可能な波長範囲が決まる。   In the Schwarzchild optical system 20, even if the wavelength of the incident EUV light is changed, the focal length is the same, and spectroscopic measurement is possible with the optical system fixed. However, each mirror of the EUV Schwarzchild optical system is coated with a multilayer film. The wavelength range that can be measured is determined by the reflection spectrum of the multilayer film.

また、Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０では、図４に示すように欠陥に対して斜入射で照明し，瞳面上の一部を利用している。よって、変形例に係る欠陥特性評価装置１ａにおいて、可変照射部１６ｃは、Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０に設けられた開口絞り２０ａの位置やサイズを変更することで任意の軸外し型を選択でき、照明条件を容易に変更することができる。   Further, in the Schwarzchild optical system 20, as shown in FIG. 4, the defect is illuminated at an oblique incidence, and a part of the pupil plane is used. Therefore, in the defect characteristic evaluation apparatus 1a according to the modification, the variable irradiation unit 16c can select an arbitrary off-axis type by changing the position and size of the aperture stop 20a provided in the Schwarzchild optical system 20, and the illumination condition Can be easily changed.

具体的にはＥＵＶ領域で用いられる等周期構造のＭｏ／Ｓｉ多層膜の反射スペクトル幅は、０．３〜０．５ｎｍ程度である。例えば、マスク基板１１も等周期のＭｏ／Ｓｉ多層膜でコートされているため、このような多層膜における周期構造乱れを評価するにはより広い波長域で測定する必要がある。このような測定のため、Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０は、例えば非周期構造のＭｏ／Ｓｉ多層膜など広帯域多層膜を各鏡にコートし、広帯域で利用可能とすることが好ましい。   Specifically, the reflection spectrum width of the Mo / Si multilayer film having an equal periodic structure used in the EUV region is about 0.3 to 0.5 nm. For example, since the mask substrate 11 is also coated with a Mo / Si multilayer film having an equal period, it is necessary to measure in a wider wavelength range in order to evaluate the periodic structure disturbance in the multilayer film. For such a measurement, the Schwarzchild optical system 20 is preferably made available in a wide band by coating each mirror with a broadband multilayer film such as a non-periodic Mo / Si multilayer film.

なお、図３と図４の実施例では、本発明が適用された欠陥特性評価装置１、１ａで採用される集光光学系として、軸外フレネルゾーンプレート１０ｄとＳｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０を示したが、特にこれらの集光光学系に限定されるものではない。   3 and 4, the off-axis Fresnel zone plate 10d and the Schwarzchild optical system 20 are shown as the condensing optical system employed in the defect characteristic evaluation apparatus 1, 1a to which the present invention is applied. However, it is not particularly limited to these condensing optical systems.

次に、マスク基板１１上の欠陥１２ａと、照射部１６により照射される照射パタン領域１２ｂとの関係を図５を参照して説明する。なお、図５においては、欠陥１２ａが反射振幅と位相に分布があるため、等高線により位相分布の一例を示した。図５に示すように、集光光学系１０により、照射パタン領域１２ｂを、欠陥１２ａの大きさ程度に集光する。   Next, the relationship between the defect 12a on the mask substrate 11 and the irradiation pattern region 12b irradiated by the irradiation unit 16 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, since the defect 12a has a distribution in the reflection amplitude and the phase, an example of the phase distribution is shown by contour lines. As shown in FIG. 5, the light condensing optical system 10 condenses the irradiation pattern region 12b to the size of the defect 12a.

また、図６では、欠陥１２ａをより詳細に評価するため、照射部１６により照射される照射パタン領域１２ｂをずらしながら回折強度を測定する場合の、欠陥１２ａと照射パタン領域１２ｂとの位置の関係を示している。図６に示すように、照射部１６は、欠陥１２ａと重なりを持たせながら照射パタン領域１２ｂをずらし、欠陥１２ａに対して複数回照射する。このようにして、照射部１６は、欠陥１２ａに対して複数回照射することで、反復計算時の拘束条件が増え、より像再生の精度を高くできる。なお、図６の実施例では、照射部１６は、欠陥１２ａに対して、照射パタン領域１２ｂを４カ所にずらして照射しているが、特に回数を制限するものではない。   Further, in FIG. 6, in order to evaluate the defect 12a in more detail, the positional relationship between the defect 12a and the irradiation pattern region 12b when the diffraction intensity is measured while shifting the irradiation pattern region 12b irradiated by the irradiation unit 16. Is shown. As shown in FIG. 6, the irradiation unit 16 shifts the irradiation pattern region 12b while overlapping the defect 12a, and irradiates the defect 12a a plurality of times. In this way, the irradiation unit 16 irradiates the defect 12a a plurality of times, so that the constraint conditions during the repeated calculation increase and the accuracy of image reproduction can be further increased. In the embodiment of FIG. 6, the irradiation unit 16 irradiates the defect 12a with the irradiation pattern region 12b shifted to four places, but the number of times is not particularly limited.

次に、導出部１８によって実行される欠陥１２からの回折画像の計算例を図７、及び図８に示す。測定条件を簡単にするため、照明光強度分布と欠陥形状はトップハット型の円形とし、照明光の入射角を０度とした平行照明条件でのスカラー回折計算をした。また、計算に用いた集光サイズはφ１００ｎｍで、二次元検出器１３は、マスク基板１１位置より５０ｍｍ離れた位置とした。この条件では、回折強度分布が反射位置を中心に等方的となるため、回折光の１次元プロファイルを回折強度として図７、及び図８に示している。   Next, calculation examples of diffraction images from the defect 12 executed by the derivation unit 18 are shown in FIGS. 7 and 8. In order to simplify the measurement conditions, scalar diffraction calculation was performed under parallel illumination conditions in which the illumination light intensity distribution and the defect shape were a top-hat type circle and the incident angle of the illumination light was 0 degree. Further, the condensing size used in the calculation was φ100 nm, and the two-dimensional detector 13 was positioned 50 mm away from the mask substrate 11 position. Under this condition, since the diffraction intensity distribution is isotropic around the reflection position, the one-dimensional profile of the diffracted light is shown as the diffraction intensity in FIGS.

このような条件の下、導出部１８によって導出される図７に示す回折強度分布は、サイズφ５０ｎｍのピット型欠陥における、回折強度分布の欠陥深さ依存性を表している。導出部１８によって導出される図８に示す回折強度分布は、欠陥深さを１ｎｍと固定した場合の欠陥サイズ依存性を表している。   Under such conditions, the diffraction intensity distribution shown in FIG. 7 derived by the derivation unit 18 represents the defect depth dependence of the diffraction intensity distribution in a pit type defect having a size of φ50 nm. The diffraction intensity distribution shown in FIG. 8 derived by the deriving unit 18 represents the defect size dependency when the defect depth is fixed to 1 nm.

図７、及び図８から明らかなように、照射された欠陥のサイズや深さが変化すると、回折強度分布が大きく変化する。具体的に、中心の回折環やその周辺の回折環の強度や弱め合い位置は、欠陥サイズや深さに応じて変化する。また、照明光をφ１００ｎｍまで集光して照射すると、数十ｎｍサイズの微小な欠陥でも反射光が弱くなり、回折強度の変化だけで欠陥位置の導出が可能となる。このようにして、導出部１８は、反射光の強度変化により欠陥位置を導出後、欠陥からの回折光強度分布を記録し、欠陥の反射振幅と位相分布を評価可能に導出することができる。   As is clear from FIGS. 7 and 8, the diffraction intensity distribution changes greatly when the size and depth of the irradiated defect change. Specifically, the intensity and weakening position of the central diffraction ring and the surrounding diffraction rings vary depending on the defect size and depth. Further, when the illumination light is condensed and irradiated up to φ100 nm, the reflected light becomes weak even for a minute defect having a size of several tens of nm, and the defect position can be derived only by the change of the diffraction intensity. In this way, the derivation unit 18 can derive the defect position based on the intensity change of the reflected light, then record the diffracted light intensity distribution from the defect, and derive the defect reflection amplitude and phase distribution so that they can be evaluated.

以上のような構成からなる欠陥特性評価装置１、１ａは、微小欠陥を露光波長で評価するため、実効的な特性評価が非破壊で可能である。   Since the defect characteristic evaluation apparatuses 1 and 1a configured as described above evaluate minute defects with an exposure wavelength, effective characteristic evaluation is possible without destruction.

すなわち、欠陥特性評価装置１、１ａは、微小な欠陥１２からの回折光で評価するため、結像光学系の開口数に制限されることなく、回折光を２次元的に受光する二次元検出器１３の受光面のサイズに応じた高開口な観察が可能である。また、欠陥特性評価装置１、１ａは、導出部１８により、他方式では評価が難しい実際に露光で使用される波長を用いて欠陥１２の位相情報を測定するため、欠陥１２の反射振幅分布のみならず位相分布を観察でき、実効的な欠陥特性を精査することができる。また、欠陥特性評価装置１、１ａは、集光光学系１０、Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系２０によってコヒーレント光を、被検対象である欠陥１２と同程度の微小スポットに集光することが可能なため、ノイズ成分である基板粗さによる回折光に対する、信号成分である欠陥１２からの回折光の信号強度比を大幅に改善することができる。また、欠陥特性評価装置１、１ａは、照射部１６により、微小スポットによるスキャン測定が可能であるため、他方式で欠陥１２が検出された観察位置に容易に移動可能であり、この観察位置に移動後、欠陥１２からの回折光を二次元検出器１３で受光することができる。   That is, since the defect characteristic evaluation apparatus 1 or 1a evaluates with the diffracted light from the minute defect 12, it is not limited to the numerical aperture of the imaging optical system, and the two-dimensional detection receives the diffracted light two-dimensionally. Observation with a high aperture according to the size of the light receiving surface of the vessel 13 is possible. Further, since the defect characteristic evaluation apparatus 1 or 1a uses the derivation unit 18 to measure phase information of the defect 12 using a wavelength that is actually used in exposure, which is difficult to evaluate by other methods, only the reflection amplitude distribution of the defect 12 is measured. In addition, the phase distribution can be observed, and the effective defect characteristics can be scrutinized. In addition, since the defect characteristic evaluation apparatuses 1 and 1a can condense coherent light into a minute spot similar to the defect 12 to be inspected by the condensing optical system 10 and the Schwarzchild optical system 20, noise The signal intensity ratio of the diffracted light from the defect 12 as the signal component to the diffracted light due to the substrate roughness as the component can be greatly improved. Moreover, since the defect characteristic evaluation apparatus 1 or 1a can perform scan measurement with a minute spot by the irradiation unit 16, it can be easily moved to an observation position where the defect 12 is detected by another method. After the movement, the diffracted light from the defect 12 can be received by the two-dimensional detector 13.

欠陥特性評価装置１、１ａは、ＥＵＶ光を用いたリソグラフィ工程で半導体パターンを描画する前の原板であるマスク基板１１上の欠陥１２の特性を、非破壊かつ高精度に評価することができる。   The defect characteristic evaluation apparatuses 1 and 1a can evaluate the characteristic of the defect 12 on the mask substrate 11 which is an original plate before drawing a semiconductor pattern in a lithography process using EUV light with high accuracy.

また、欠陥特性評価装置１、１ａは、被検パタン領域をスキャンさせながら、コヒーレント光を複数回照射することにより、欠陥からの回折光の情報を精査することができる。具体的には、下記の文献に示すシフト照明による像再生アルゴリズムを利用することで実現することができる。   Moreover, the defect characteristic evaluation apparatuses 1 and 1a can examine the information of the diffracted light from the defect by irradiating the coherent light a plurality of times while scanning the test pattern region. Specifically, it can be realized by using an image reproduction algorithm by shift illumination shown in the following document.

文献：Ｊ． Ｍ． Ｒｏｄｅｎｂｕｒｇ ａｎｄ Ｈ． Ｍ． Ｌ． Ｆａｕｌｋｎｅｒａ， “Ａ ｐｈａｓｅ ｒｅｔｒｉｅｖａｌ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ，” Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ８５ （２００４） ｐｐ． ４７９５ − ４７９７．
さらに、欠陥特性評価装置１、１ａは、照明部１６が備える可変照射部１６ｂにより、波長を変化させて観察することで、分光イメージングが可能であり、多層化された反射増加膜の乱れ分布などの内部構造まで評価可能することができる。 Literature: J.M. M.M. Rodenburg and H.C. M.M. L. Faulknera, “A phase retrieval algorithm for shifting illumination,” Appl. Phys. Lett. 85 (2004) pp. 4795-4797.
Further, the defect characteristic evaluation apparatuses 1 and 1a can perform spectral imaging by observing with the variable irradiation unit 16b included in the illumination unit 16 while changing the wavelength, and the turbulent distribution of the multilayered reflection increasing film. It is possible to evaluate up to the internal structure.

以上のように、欠陥特性評価装置１、１ａは、欠陥１２の形状と位相量、反射多層膜の界面構造の乱れなどの欠陥の特性が評価できるので、測定結果をマスクの製造工程へフィードバックすることで、より欠陥の少ないマスク製作が可能となる。また、欠陥特性評価装置１、１ａは、欠陥１２の反射振幅と位相分布を詳細に評価することで、パタンマスク上における欠陥補正が可能となる。   As described above, since the defect characteristic evaluation apparatuses 1 and 1a can evaluate defect characteristics such as the shape and phase amount of the defect 12 and the disorder of the interface structure of the reflective multilayer film, the measurement results are fed back to the mask manufacturing process. This makes it possible to manufacture a mask with fewer defects. Further, the defect characteristic evaluation apparatuses 1 and 1a can perform defect correction on the pattern mask by evaluating the reflection amplitude and phase distribution of the defect 12 in detail.

なお、本発明は、以上の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。   In addition, this invention is not limited only to the above embodiment, Of course, a various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.

１、１ａ 欠陥特性評価装置、１０ 集光光学系、１０ａ ピンホール、１０ｂ、２０ａ 開口絞り、１０ｃ ミラー、１０ｄ 軸外フレネルゾーンプレート、１０ｄ１ 集光部、１０ｄ２ 開口部、１１ マスク基板、１２ 欠陥、１２ａ 欠陥、１２ｂ 照射パタン領域、１３ 二次元検出器、１３ｂ 照射パタン領域、１４ 反射光、１５ 回折光、１６ 照射部、１６ａ 光源、１６ｂ 単色化機構部、１６ｃ 可変照射部、１６ｄ 移動プレート、１７ 記録部、１８ 導出部、２０ Ｓｃｈｗａｒｚｓｃｈｉｌｄ光学系、２１ 凹面鏡、２２ 凸面鏡   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Defect characteristic evaluation apparatus, 10 Condensing optical system, 10a Pinhole, 10b, 20a Aperture stop, 10c Mirror, 10d Off-axis Fresnel zone plate, 10d1 Condensing part, 10d2 Opening part, 11 Mask substrate, 12 Defect, 12a Defect, 12b Irradiation pattern area, 13 Two-dimensional detector, 13b Irradiation pattern area, 14 Reflected light, 15 Diffracted light, 16 Irradiation part, 16a Light source, 16b Monochromatic mechanism part, 16c Variable irradiation part, 16d Moving plate, 17 Recording unit, 18 deriving unit, 20 Schwartzchild optical system, 21 concave mirror, 22 convex mirror

Claims (3)

反射型サンプル基板上の被検欠陥に対して、実際の露光で利用する波長のコヒーレント光を、該反射型サンプル基板上の被検欠陥と略同一のサイズに集光する集光手段と、
上記反射型サンプル基板上に上記集光手段により集光された上記コヒーレント光を被検パタン領域に照射する照射手段と、
上記照射手段により照射された被検パタン領域からの回折光を２次元的に受光する受光手段と、
上記受光手段による受光結果である画像情報を記録する記録手段と、
上記記録手段により記録された画像情報から、上記被検欠陥の反射振幅と位相分布を反復計算により導出する導出手段とを備え、
上記照射手段は、上記被検パタン領域をスキャンさせながら、上記反射型サンプル基板上の被検欠陥と略同一のサイズに集光された上記コヒーレント光を複数回照射することを特徴とする欠陥特性評価装置。 Condensing means for condensing the coherent light having a wavelength used in actual exposure with respect to the inspection defect on the reflection type sample substrate to approximately the same size as the inspection defect on the reflection type sample substrate,
Irradiation means for irradiating the test pattern region with the coherent light collected by the light collecting means on the reflective sample substrate;
A light receiving means for receiving two-dimensionally the diffracted light from the test pattern region irradiated by the irradiation means;
Recording means for recording image information which is a light reception result by the light receiving means;
Deriving means for deriving the reflection amplitude and phase distribution of the detected defect from the image information recorded by the recording means by iterative calculation ,
The irradiation means irradiates the coherent light condensed to approximately the same size as the test defect on the reflective sample substrate a plurality of times while scanning the test pattern region. Evaluation device. 上記照射手段は、上記被検パタン領域に照射するコヒーレント光の照射角度及び焦点位置、照射方向、照射開口数のうち少なくとも一の照射条件を変化させながら、上記集光手段により集光されたコヒーレント光を該被検パタン領域に照射する可変照射手段を備える請求項１記載の欠陥特性評価装置。   The irradiating means changes the coherent light collected by the condensing means while changing at least one irradiation condition among an irradiation angle and a focal position of the coherent light irradiating the test pattern region, an irradiation direction, and an irradiation numerical aperture. The defect characteristic evaluation apparatus according to claim 1, further comprising variable irradiation means for irradiating the test pattern region with light. 上記照射手段は、上記被検パタン領域に照射するコヒーレント光の波長を、上記実際に露光で利用する波長付近で変化させて、上記集光手段により集光されたコヒーレント光を該被検パタン領域に照射する波長可変照射手段を備える請求項１記載の欠陥特性評価装置。   The irradiation means changes the wavelength of the coherent light that irradiates the test pattern area in the vicinity of the wavelength that is actually used for exposure, and the coherent light collected by the light collecting means is changed to the test pattern area. The defect characteristic evaluation apparatus of Claim 1 provided with the wavelength variable irradiation means to irradiate.
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