JP6436883B2 - 欠陥検査方法及び欠陥検査装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、欠陥検査方法及び欠陥検査装置に関する。

近年、集積回路の微細化に伴い、露光光としてＥＵＶ（Extreme Ultraviolet：極端紫外線）を用いたＥＵＶリソグラフィ技術が開発されている。ＥＵＶは波長が約１３．５ｎｍ（ナノメートル）と短いため、ＥＵＶリソグラフィ技術によれば、極めて微細な加工が可能となる。ＥＵＶに対して十分に高い透過率を示す物質は存在しないため、ＥＵＶリソグラフィには、反射型のＥＵＶマスクが用いられる。一方、ＥＵＶマスクの欠陥検査にＥＵＶを用いると、検査コストが極めて高くなるため、一般的には、波長が２００ｎｍ程度のＤＵＶ（Deep Ultraviolet：遠紫外線）を用いて検査する。

特開２００９−１４５１４１号公報

実施形態の目的は、検出精度が高い欠陥検査方法及び欠陥検査装置を提供することである。

実施形態に係る欠陥検査方法は、基板、前記基板上に設けられ第１材料を含む第１層及び第２材料を含む第２層が積層された第１のライン状部分、並びに、前記基板上に設けられ前記第１のライン状部分から離隔し前記第１材料を含む第１層及び前記第２材料を含む第２層が積層された第２のライン状部分を含むＥＵＶマスクに対して、前記基板の下面側から遠紫外線を照射して、その反射光を検出する工程を備える。

（ａ）は、第１の実施形態のＥＵＶマスクを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線による断面図である。 （ａ）は、第１の実施形態のＥＵＶマスクのパターン構造体を示す断面図であり、（ｂ）はＥＵＶマスクに膜残り欠陥がある場合を示す断面図である。 第１の実施形態に係る欠陥検査装置を示す図である。 （ａ）は、ＥＵＶマスクにパターン構造体側からＤＵＶを照射する上側検査を示す図であり、（ｂ）は、横軸に位置をとり、縦軸にＤＵＶの検出強度をとって、検出結果を示すグラフ図である。 （ａ）は、横軸に位置をとり、縦軸にＤＵＶの検出強度をとって、検査結果を示すグラフ図であり、（ｂ）は、ＥＵＶマスクに基板側からＤＵＶを照射する下側検査を示す図である。 第２の実施形態に係る欠陥検出方法を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態に係る欠陥検出方法を示す図であり、（ａ）は基板の下面に法線方向からＤＵＶを入射させる下側検査を示し、（ｂ）は基板の下面に法線に対して傾斜した方向からＤＵＶを入射させる下側傾斜検査を示す。

（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。
本実施形態に係る欠陥検査装置及び欠陥検査方法は、ＥＵＶマスクにおいて欠陥の有無を判定する欠陥検査装置及び欠陥検査方法である。

先ず、本実施形態において検査の対象となるＥＵＶマスクについて説明する。
ＥＵＶマスクとは、露光光としてＥＵＶを用いたリソグラフィに用いられ、微小構造体を製造するための光反射型リソグラフィマスクである。なお、微小構造体には、例えば、ＬＳＩ（large scale integrated circuit：大規模集積回路）、記憶装置及びディスプレイの基板回路等の集積回路、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）及びＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等のディスクリート半導体装置、並びに、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の微細機械装置も含まれる。

図１（ａ）は、本実施形態のＥＵＶマスクを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線による断面図である。
図２（ａ）は、本実施形態のＥＵＶマスクのパターン構造体を示す断面図であり、（ｂ）はＥＵＶマスクに膜残り欠陥がある場合を示す断面図である。
なお、以下に示す図面は全て模式的なものであり、各部の寸法比は必ずしも正確ではない。また、多数存在する構成要素については、数を減らして示している。

図１（ａ）に示すように、本実施形態において検査対象となるＥＵＶマスク１０１においては、基板１１０が設けられている。基板１１０は熱膨張係数が極めて小さいガラス、例えば、ＬＴＥＭ（Low Thermal Expansion Material：低熱膨張物質）からなり、その形状は、例えば長方形の板状である。上方から見て、基板１１０の一辺の長さは１００〜２００ｍｍ（ミリメートル）程度である。また、上方から見て、基板１１０の中央部には、露光領域Ｒａが設定されている。露光領域Ｒａの形状は例えば正方形であり、その一辺の長さは数十ｍｍである。基板１１０の周辺部には、周辺領域Ｒｂが設定されている。周辺領域Ｒｂの形状は露光領域Ｒａを囲む枠状である。

図１（ｂ）に示すように、露光領域Ｒａにおいては、基板１１０上にパターン構造体１１１が設けられている。パターン構造体１１１は、ＥＵＶマスク１０１を用いたＥＵＶリソグラフィ技術によって製造しようとする被加工パターン、例えば、集積回路の回路パターンに対応するパターンを構成している。一方、周辺領域Ｒｂにはパターン構造体１１１は設けられていない。なお、周辺回路Ｒｂにもパターン構造体１１１が設けられていてもよい。

図２（ａ）に示すように、パターン構造体１１１においては、基板１１０上に多層膜１１２が設けられている。多層膜１１２においては、モリブデン（Ｍｏ）からなるモリブデン層１１３と、シリコン（Ｓｉ）からなるシリコン層１１４とが交互に積層されている。１層のモリブデン層１１３及び１層のシリコン層１１４からなる対は、例えば、４０対程度設けられている。

多層膜１１２上には、例えばルテニウム（Ｒｕ）からなるキャッピング層１１７が設けられている。多層膜１１２及びキャッピング層１１７により、パターン構造体１１１が構成されている。なお、キャッピング層１１７は設けられていなくてもよい。

パターン構造体１１１は、被加工パターンの拡大パターンにパターニングされている。パターン構造体１１１は、少なくとも２本のライン状部分１１１ａ及び１１１ｂを含む。ライン状部分１１１ａ及び１１１ｂは、それぞれ、基板１１０の上面に対して平行な一方向に延びる部分であり、被加工パターンにおける１本１本の配線に相当する部分である。ライン状部分１１１ａ及び１１１ｂにおいては、それぞれ、モリブデン層１１３及びシリコン層１１４が交互に積層されている。また、基板１１０におけるパターン構造体１１１間の部分は、少し掘り込まれている。

このようなＥＵＶマスク１０１は、例えば、以下のようにして作製することができる。先ず、ブランク基板を作製する。具体的には、ＬＴＥＭからなる基板１１０上に、スパッタリング法によりモリブデン層１１３及びシリコン層１１４を交互に４０対程度積層することにより、多層膜１１２を形成する。多層膜１１２の表面はシリコン層１１４になるようにする。次に、ルテニウムを堆積させてキャッピング層１１７を形成する。次に、タンタル窒化層（ＴａＮ層、図示せず）を形成し、その後、タンタル酸化層（ＴａＯ層、図示せず）を形成する。これにより、ブランク基板が作製される。

次に、ブランク基板上に塗布法によりポジ型の化学増幅レジスト膜（図示せず）を形成し、電子線描画装置を用いて、電子ビームによりレジスト膜に被加工パターンを描画する。次に、ＰＥＢ（Post Exposure Bake：露光後熱処理）及び現像を行い、レジストパターンを形成する。次に、プラズマプロセスにより、レジストパターンをマスクとしてＴａＯ層及びＴａＮ層をパターニングする。次に、パターニングされたＴａＯ層及びＴａＮ層をハードマスクとしたエッチングを施して、キャッピング層１１７及び多層膜１１２をパターニングする。次に、プラズマプロセスにより、ＴａＯ層及びＴａＮ層を除去する。このようにして、ＥＵＶマスク１０１が作製される。

ＥＵＶマスク１０１には、パターン構造体１１１上に光吸収体が設けられていないため、リソグラフィの際に、光吸収体の影によりＥＵＶマスク１０１に形成されたパターンとウェーハ上に形成されるパターンとの間に誤差が生じる射影効果（シャドウイングエフェクト）が発生しない。

図２（ｂ）に示すように、ＥＵＶマスク１０１においては、膜残り欠陥１２１が存在する場合もある。膜残り欠陥１２１とは、パターン構造体１１１の各部間、例えば、ライン状部分１１１ａとライン状部分１１１ｂとの間において、多層膜１１２の少なくとも下部が残留した欠陥である。このため、膜残り欠陥１２１においては、各数層、少なくとも各１層のモリブデン層１１３及びシリコン層１１４が積層されており、その下面は基板１１０に接している。膜残り欠陥１２１は、例えば、多層膜１１２をエッチングしてパターニングする際に、多層膜１１２上に異物が存在すると発生する。又は、元々のパターンに「デバリ」（延出部）等の欠陥があると、これに起因して発生する。

膜残り欠陥１２１は、たとえ数層であってもモリブデン層１１３及びシリコン層１１４が積層されているため、ＥＵＶに対してはそれなりの反射率を示す。このため、膜残り欠陥１２１が存在することにより、ライン状部分１１１ａとライン状部分１１１ｂとの間の領域、すなわち、本来ＥＵＶが反射されないはずの領域において、ＥＵＶが反射されてしまう。この結果、露光パターンの光コントラストを大幅に低下させ、ＥＵＶマスク１０１によって製造される微小構造体に欠陥を発生させる可能性がある。

次に、本実施形態に係る欠陥検査装置について説明する。
図３は、本実施形態に係る欠陥検査装置を示す図である。
図３に示すように、本実施形態に係る欠陥検査装置１においては、容器１０が設けられている。容器１０内には、後述する可動ステージ１１、ＸＹモータ１２、ＤＵＶレーザー光源１３、ＤＵＶハーフミラー１４、ＤＵＶ検出器１５及び駆動手段１６が設けられている。

可動ステージ１１は、検査対象物であるＥＵＶマスク１０１を、基板１１０の下面１１０Ｌにおける少なくとも露光領域Ｒａに相当する領域（図１（ｂ）参照）が露出するように保持する。ＸＹモータ１２は、可動ステージ１１を一平面、例えば水平面に沿って移動させる。ＤＵＶレーザー光源１３は、検査光としてＤＵＶレーザー光Ｄ１、例えば、波長が１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光を出射する。ＤＵＶハーフミラー１４は、ＤＵＶレーザー光Ｄ１の一部を透過させ、一部を反射する。ＤＵＶ検出器１５は、ＤＵＶを検出する。駆動手段１６には、ＤＵＶレーザー光源１３の位置及び角度を規制するガイドレール１６ａ、ＤＵＶ検出器１５の位置及び角度を規制するガイドレール１６ｂ、並びに、コントローラー１６ｃが設けられている。コントローラー１６ｃは、ガイドレール１６ａに沿ってＤＵＶレーザー光源１３を移動させると共に、ガイドレール１６ｂに沿ってＤＵＶ検出器１５を移動させることにより、ＤＵＶレーザー光源１３及びＤＵＶ検出器１５を連動させる。

次に、上述の欠陥検査装置１の動作、すなわち、本実施形態に係る欠陥検査方法について説明する。
図４（ａ）は、ＥＵＶマスクにパターン構造体側からＤＵＶを照射する上側検査を示す図であり、（ｂ）は、横軸に位置をとり、縦軸にＤＵＶの検出強度をとって、検出結果を示すグラフ図である。
図５（ａ）は、横軸に位置をとり、縦軸にＤＵＶの検出強度をとって、検査結果を示すグラフ図であり、（ｂ）は、ＥＵＶマスクに基板側からＤＵＶを照射する下側検査を示す図である。

なお、図４（ｂ）の横軸における位置は、図４（ａ）に示すＥＵＶマスクの横方向の位置に対応している。同様に、図５（ａ）の横軸における位置は、図５（ｂ）に示すＥＵＶマスクの横方向の位置に対応している。ＥＵＶマスクの横方向とは、基板１１０の下面１１０Ｌに対して平行な一方向である。また、図４（ｂ）及び図５（ａ）に示す実線は膜残り欠陥１２１が存在する場合の実測プロファイルを示し、破線は膜残り欠陥１２１が存在しない場合の参照プロファイルを示す。参照プロファイルは、例えば、ＥＵＶマスク１０１における他の領域の検査結果又はＥＵＶマスク１０１の設計データから作成することができる。

先ず、図３に示すように、可動ステージ１１にＥＵＶマスク１０１を装着する。このとき、少なくとも露光領域Ｒａにおいて、基板１１０の下面１１０Ｌを露出させる。そして、ＸＹモータ１２が可動ステージ１１を移動させ、ＥＵＶマスク１０１を所定の検査位置に配置する。また、容器１０内を非酸化性雰囲気、例えば、窒素雰囲気にする。

＜１＞パターン構造体側からＤＵＶを照射する検査（上側検査）
そして、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、パターン構造体１１１側からＤＵＶを照射することにより、ＥＵＶマスク１０１を検査する。本明細書では、この検査を「上側検査」という。このとき、可動ステージ１１、ＤＵＶレーザー光源１３、ＤＵＶハーフミラー１４及びＤＵＶ検出器１５を、下記要件（１）〜（４）を満たすような位置関係に配置する。

（１）ＤＵＶレーザー光源１３から出射されたＤＵＶレーザー光Ｄ１がＤＵＶハーフミラー１４に入射する。
（２）ＤＵＶハーフミラー１４によるＤＵＶレーザー光Ｄ１の反射光Ｄ２が可動ステージ１１によって保持されたＥＵＶマスク１０１に構造体パターン１１１側から入射する。
（３）ＥＵＶマスク１０１による反射光Ｄ２の反射光Ｄ３がＤＵＶハーフミラー１４に入射する。
（４）ＤＵＶハーフミラー１４を透過した反射光Ｄ３がＤＵＶ検出器１５に入射する。

このような配置は、例えば、図３に示す欠陥検査装置１において、可動ステージ１１がＥＵＶマスク１０１をパターン構造体１１１がＤＵＶハーフミラー１０４側を向くような姿勢で保持することにより、実現することができる。

この状態で、図４（ａ）に示すように、ＤＵＶレーザー光源１３がＤＵＶレーザー光Ｄ１を出射する。ＤＵＶレーザーＤ１はＤＵＶハーフミラー１４に照射され、その一部が反射されて反射光Ｄ２としてＥＵＶマスク１０１にパターン構造体１１１側から入射する。反射光Ｄ２がパターン構造体１１１の上面に到達すると、パターン構造体１１１によって反射されて反射光Ｄ３となり、反射光Ｄ３のうちＤＵＶハーフミラー１４を透過した部分がＤＵＶ検出器１５によって検出される。また、反射光Ｄ２がパターン構造体１１１間の領域であって膜残り欠陥１２１が存在していない領域に到達すると、この反射光Ｄ２は反射されず、ＤＵＶ検出器１５によって検出されない。更に、反射光Ｄ２が膜残り欠陥１２１が存在している領域に到達すると、この反射光Ｄ２は膜残り欠陥１２１によって反射され、ＤＵＶ検出器１５によって検出される。

このため、図４（ｂ）に実線で示すように、検出結果の実測プロファイルは、パターン構造体１１１及び膜残り欠陥１２１の配置に対応した形状となる。但し、パターン構造体１１１の配列間隔は数十ｎｍであり、ＤＵＶの波長と比較して微細であるため、プロファイルは矩形波にはならず、緩やかな曲線になる。また、パターン構造体１１１の配列間隔が短いほど、コントラスト、すなわち、プロファイルの振幅は小さくなる。そして、図４（ｂ）に実線で示す実測プロファイルと破線で示す参照プロファイルとを比較することにより、膜残り欠陥１２１を検出する。

しかしながら、膜残り欠陥１２１はパターン構造体１１１間の谷間の底部に存在しているため、上側から照射された反射光Ｄ２が到達しにくい。このため、膜残り欠陥１２１によって反射された反射光Ｄ３は、パターン構造体１１１によって反射された反射光Ｄ３と比べて微弱であり、検出されにくい。すなわち、膜残り欠陥１２１は、露光時に上側から照射されるＥＵＶに対しては敏感であり欠陥を誘発するが、検査時に上側から照射されるＤＵＶに対しては鈍感であり、検出されにくい。

＜２＞基板側からＤＵＶを照射する検査（下側検査）
次に、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１１０側から、基板１１０側からＤＵＶを照射することにより、ＥＵＶマスク１０１を検査する。本明細書では、この検査を「下側検査」という。

下側検査においては、図５（ｂ）に示すように、コントローラー１６ｃがガイドレール１６ａ及び１６ｂを駆動して、ＤＵＶレーザー光源１３及びＤＵＶ検出器１５の位置を制御する。これにより、可動ステージ１１、ＤＵＶレーザー光源１３、ＤＵＶハーフミラー１４及びＤＵＶ検出器１５を、下記要件（１）、（５）、（３）、（４）を満たすような位置関係に配置する。

（１）ＤＵＶレーザー光源１３から出射されたＤＵＶレーザー光Ｄ１がＤＵＶハーフミラー１４に入射する。
（５）ＤＵＶハーフミラー１４によるＤＵＶレーザー光Ｄ１の反射光Ｄ２が可動ステージ１１によって保持されたＥＵＶマスク１０１に基板１１０の下面１１０Ｌ側から入射する。
（３）ＥＵＶマスク１０１による反射光Ｄ２の反射光Ｄ３がＤＵＶハーフミラー１４に入射する。
（４）ＤＵＶハーフミラー１４を透過した反射光Ｄ３がＤＵＶ検出器１５に入射する。

この状態で、ＤＵＶレーザー光源１３がＤＵＶレーザー光Ｄ１を出射する。ＤＵＶレーザーＤ１はＤＵＶハーフミラー１４に照射され、その一部が反射されて反射光Ｄ２としてＥＵＶマスク１０１の基板１１０の下面１１０Ｌに到達する。このとき、反射光Ｄ２は下面１１０Ｌの法線Ｎに略平行な方向から下面１１０Ｌに入射する。下面１１０Ｌから基板１１０内に入射した反射光Ｄ２は、基板１１０内を透過し、基板１１０の上面１１０Ｕに到達する。

反射光Ｄ２が上面１１０Ｕにおけるパターン構造体１１１又は膜残り欠陥１２１に接した領域に到達した場合は、パターン構造体１１１又は膜残り欠陥１２１によって反射光Ｄ２が反射され、反射光Ｄ３となる。反射光Ｄ３は再び基板１１０内を透過し、下面１１０Ｌから基板１１０の外部に出射し、下面１１０Ｌの法線Ｎに略平行な方向に進行し、ＤＵＶハーフミラー１４に到達する。反射光Ｄ３の一部はＤＵＶハーフミラー１４を透過し、ＤＵＶ検出器１５に入射して、検出される。

一方、反射光Ｄ２が基板１１０の上面１１０Ｕにおけるパターン構造体１１１及び膜残り欠陥１２１のいずれにも接していない領域に到達した場合は、反射光Ｄ２は上面１１０Ｕから基板１１０の外部に出射し、ＤＵＶ検出器１５によって検出されない。

この結果、図５（ａ）に実線で示すように、ＤＵＶ検出器１５による検出強度を、ＥＵＶマスク１０１の横方向における位置に対してプロットすると、パターン構造体１１１及び膜残り欠陥１２１の配置分布に対応したプロファイルが形成される。そして、図５（ａ）に実線で示す実測プロファイルと破線で示す参照プロファイルとを比較することにより、膜残り欠陥１２１を検出することができる。

膜残り欠陥１２１の下面はパターン構造体１１１の下面と同じ高さにあるため、基板１１０側から見ると、膜残り欠陥１２１はパターン構造体１１１と同程度に前面に位置している。このため、反射光Ｄ２が膜残り欠陥１２１に到達しやすく、膜残り欠陥１２１により反射された反射光Ｄ３の強度は、パターン構造体１１１により反射された反射光Ｄ３の強度と同程度である。このため、膜残り欠陥１２１を感度良く検出することができる。

特に、膜残り欠陥１２１がパターン構造体１１１の各部、例えば、ライン状部分１１１ａとライン状部分１１１ｂとを繋ぐように存在している場合には、連続して配置されたライン状部分１１１ａ、膜残り欠陥１２１及びライン状部分１１１ｂによって大きな反射面が形成されるため、反射光Ｄ３の強度が高くなり、検出されやすくなる。このように、ＤＵＶをＥＵＶマスク１０１に対して基板１１０側から照射すると、膜残り欠陥１２１を精度よく検出することができる。

このようにして検出された膜残り欠陥１２１は、ＥＢ修正機等によって除去される。そして、基板１１０の下面１１０Ｌ上に導電性膜が形成される。この導電膜は、ＥＵＶマスク１０１を露光装置内に静電チャックにより固定するために必要な膜である。この導電膜をクロム窒化物（ＣｒＮ）のようなＤＵＶに対して不透明な材料により形成する場合は、上述の欠陥検査後に成膜することが望ましい。一方、導電膜をＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide：スズドープ酸化インジウム）のような透明かつ導電性の材料により形成する場合は、上述の欠陥検査前に成膜してもよい。

次に、本実施形態の効果について説明する。
上述の如く、ＥＵＶマスク１０１の膜残り欠陥１２１は、パターン構造体１１１間の谷間の底部、すなわち、基板１１０側に存在している。このため、上側検査では、膜残り欠陥１２１を精度良く検出することは困難である。

そこで、本実施形態においては、図５（ａ）及び（ｂ）に示す工程において、ＤＵＶをＥＵＶマスク１０１に対して基板１１０側から照射する下側検査を行っている。これにより、膜残り欠陥１２１を感度良く検出することができる。この結果、このＥＵＶマスク１０１を用いてウェーハを露光した場合に、パターン欠陥を低減し、微小構造体の歩留まりを向上させることができる。

また、本実施形態においては、上側検査と下側検査の双方を行うことにより、これらの検出結果を統合して、より充実した検査結果を得ることができる。例えば、パターン構造体１１１の上面に付着した異物については、上側検査により、確実に検出することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係る欠陥検出装置の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。

次に、本実施形態に係る欠陥検出方法について説明する。
図６は、本実施形態に係る欠陥検出方法を示す図である。
図７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る欠陥検出方法を示す図であり、（ａ）は基板の下面に法線方向からＤＵＶを入射させる下側検査を示し、（ｂ）は基板の下面に法線に対して傾斜した方向からＤＵＶを入射させる下側傾斜検査を示す。

図１に示すＥＵＶマスク１０１においては、基板１１０をＬＴＥＭ（低熱膨張物質）により形成している。ＬＴＥＭは、例えば、石英にチタン酸化物（ＴｉＯ）を含有させた材料であるが、このチタン酸化物に起因して、石英中に周囲とは屈折率が異なる筋状の欠陥が発生することがあり、これを「脈理」という。脈理は、ＤＵＶの光路には影響を及ぼすため、前述の第１の実施形態において説明したＤＵＶを用いた検査においては、欠陥として認識されてしまうことがある。しかしながら、脈理はＥＵＶに対しては欠陥とならないため、膜残り欠陥１２１から区別し、欠陥とは判定しないことが好ましい。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態においては、ＥＵＶマスク１０１に膜残り欠陥１２１及び脈理１２２が発生しているものとする。
先ず、前述の第１の実施形態において説明した方法により、上側検査（図４（ａ）及び（ｂ）参照）及び下側検査（図５（ａ）及び（ｂ）参照）を実施する。
上述の如く、上側検査においては、膜残り欠陥１２１は検出が困難であり、脈理１２２はさらに検出が困難である。
また、下側検査においては、図７（ａ）に示すように、膜残り欠陥１２１及び脈理１２２の双方が検出される。但し、この下側検査だけでは、基板１１０の厚さ方向における欠陥の位置は不明であるため、検出された欠陥が膜残り欠陥１２１であるか脈理１２２であるかは判定できない。

＜３＞基板側の傾斜した方向からＤＵＶを照射する検査（下側傾斜検査）
次に、図６に示すように、ＥＵＶマスク１０１に対して、基板１１０側であって下面１１０Ｌの法線Ｎに対して傾斜した方向ＴからＤＵＶを照射して、欠陥を検査する。本明細書においては、この検査を「下側傾斜検査」という。

コントローラー１６ｃがガイドレール１６ａ及び１６ｂを駆動して、ＤＵＶレーザー光源１３及びＤＵＶ検出器１５の位置を制御することにより、可動ステージ１１、ＤＵＶレーザー光源１３、ＤＵＶハーフミラー１４及びＤＵＶ検出器１５を、下記要件（６）、（７）を満たすような位置関係に配置する。

（６）ＤＵＶレーザー光源１３から出射されたＤＵＶレーザー光Ｄ１が、ＥＵＶマスク１０１の基板１１０の下面１１０Ｌに、下面１１０Ｌの法線Ｎに対して傾斜した方向Ｔから入射する。
（７）ＥＵＶマスク１０１によるＤＵＶレーザー光Ｄ１の反射光Ｄ３がＤＵＶ検出器１５に入射する。

このような配置は、ＤＵＶレーザー光源１３及びＤＵＶ検出器１５を法線Ｎを挟む位置に配置し、且つ、法線Ｎに対するＤＵＶレーザー光Ｄ１の傾斜角θと、法線Ｎに対する反射光Ｄ３の傾斜角θとを相互に等しくすることにより、実現できる。なお、この場合、ＤＵＶレーザー光源１３からＤＵＶ検出器１５までのＤＵＶの光路には、ＤＵＶハーフミラー１４は介在しない。

図６に示す配置において、ＤＵＶレーザー光源１３からＤＵＶレーザー光Ｄ１を出射し、
ＥＵＶマスク１０１の基板１１０の下面１１０Ｌに方向Ｔから入射させ、ＥＵＶマスク１０１によって反射された反射光Ｄ３をＤＵＶ検出器１５によって検出する。この下側傾斜検査においても、ＤＵＶレーザー光Ｄ１は膜残り欠陥１２１及び脈理１２２の双方によって反射され、ＤＵＶ検出器１５によって検出される。

そして、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、下側検査の検査結果と下側傾斜検査の検査結果を照らし合わせることにより、基板１１０の厚さ方向における欠陥の位置を検出することができる。これにより、検出された欠陥が膜残り欠陥１２１であるか脈理１２２であるかを判定することができる。

すなわち、図７（ａ）に示す下側検査においては、ＤＵＶレーザー光Ｄ１を基板１１０の上面１１０Ｕにおける位置Ｐ１に到達するように出射したときと、基板１１０の上面１１０Ｕにおける位置Ｐ２に到達するように出射したときに、欠陥が検出されたとする。そして、図７（ｂ）に示す下側傾斜検査においては、ＤＵＶレーザー光Ｄ１を位置Ｐ１に到達するように出射したときには欠陥が検出され、位置Ｐ２に到達するように出射したときには欠陥が検出されなかったとする。この場合、位置Ｐ１において検出された欠陥は、基板１１０の上面１１０Ｕ付近に存在すると考えられるため、膜残り欠陥１２１である可能性が高い。一方、図７（ａ）に示す下側検査で位置Ｐ２において検出された欠陥は、基板１１０内に存在すると考えられるため、脈理１２２である可能性が高い。このようにして、検出された欠陥が膜残り欠陥１２１であるか脈理１２２であるかを判定できる。

次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態によれば、検出された欠陥から、ＥＵＶ露光においては欠陥とならない脈理１２２を除外できるため、より精度が高い検査が可能になる。
本実施形態における上記以外の構成、動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。

なお、脈理の存在は、多層膜１１２を成膜する前に基板１１０を検査する事で、ある程度の場所を特定することができる。このため、前述の下側検査及び下側傾斜検査の際には、基板１１０の検査結果を踏まえて検査を行うことで、検出された欠陥が脈理による誤検出であるかどうかの判定が容易になる。

以上説明した実施形態によれば、検出精度が高い欠陥検査方法及び欠陥検査装置を実現することができる。

以上、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及びその等価物の範囲に含まれる。

１：欠陥検査装置、１０：容器、１１：可動ステージ、１２：ＸＹモータ、１３：ＤＵＶレーザー光源、１４：ＤＵＶハーフミラー、１５：ＤＵＶ検出器、１６：駆動手段、１６ａ、１６ｂ：ガイドレール、１６ｃ：コントローラー、１０１：ＥＵＶマスク、１１０：基板、１１０Ｌ：下面、１１０Ｕ：上面、１１１：パターン構造体、１１１ａ、１１１ｂ：ライン状部分、１１２：多層膜、１１３：モリブデン層、１１４：シリコン層、１１７：キャッピング層、１２１：膜残り欠陥、１２２：脈理、Ｄ１：ＤＵＶレーザー光、Ｄ２、Ｄ３：反射光、Ｎ：法線、Ｒａ：露光領域、Ｒｂ：周辺領域、Ｔ：方向

Claims (5)

1. 基板、前記基板上に設けられ第１材料を含む第１層及び第２材料を含む第２層が積層された第１のライン状部分、並びに、前記基板上に設けられ前記第１のライン状部分から離隔し前記第１材料を含む第１層及び前記第２材料を含む第２層が積層された第２のライン状部分を含むＥＵＶマスクに対して、前記基板の下面側から遠紫外線を照射して、その反射光を検出する工程を備えた欠陥検査方法。
2. 前記ＥＵＶマスクは、前記第１のライン状部分と前記第２のライン状部分との間に配置され、前記基板に接し、前記第１材料を含む第１層及び前記第２材料を含む第２層を含む膜残り欠陥を含む請求項１記載の欠陥検査方法。
3. 基板及び前記基板上に設けられたパターン構造体を含む検査対象物に対して、前記基板の下面側から第１方向に沿って検査光を照射して、その反射光を検出する第１工程と、
   前記検査対象物に対して、前記基板の下面側から前記第１方向に対して交差する第２方向に沿って検査光を照射して、その反射光を検出する第２工程と、
   を備え、
   前記検査対象物はＥＵＶマスクであり、
   前記パターン構造体は、第１材料を含む第１層及び第２材料を含む第２層が積層された第１のライン状部分、並びに、前記第１のライン状部分から離隔し前記第１材料を含む第１層及び前記第２材料を含む第２層が積層された第２のライン状部分を含み、
   前記検査光は遠紫外線である欠陥検査方法。
4. 前記ＥＵＶマスクは、前記第１のライン状部分と前記第２のライン状部分との間に配置され、前記基板に接し、前記第１材料を含む第１層及び前記第２材料を含む第２層を含む膜残り欠陥を含み、
   前記基板は低熱膨張物質からなる請求項３記載の欠陥検査方法。
5. 基板及び前記基板上に設けられたパターンを含む検査対象物を、前記基板の下面の少なくとも一部を露出させて保持するステージと、
   前記基板の下面に対して検査光を照射する光源と、
   前記検査対象物により反射された前記検査光を検出する検出器と、
   前記下面に対して前記検査光が入射する方向を変化させるように、前記光源及び前記検出器を移動させる移動手段と、
   を備え、
   前記検査対象物はＥＵＶマスクであり、
   前記パターンは、第１材料を含む第１層及び第２材料を含む第２層が積層された第１のライン状部分、並びに、前記第１のライン状部分から離隔し前記第１材料を含む第１層及び前記第２材料を含む第２層が積層された第２のライン状部分を含み、
   前記検査光は遠紫外線である欠陥検査装置。

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