(57)【要約】【課題】高い解像度の検査を短時間で行うことができる検査装置、検査方法、及びパターン基板の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る検査装置は、対物レンズ１０５と、対物レンズ１０５の視野の上領域５１を光軸に対して傾いた斜め方向から照明するレーザ光Ｌ２と、対物レンズ１０５の下領域５２を光軸に対して傾いた斜め方向から照明する照明するレーザ光Ｌ２と、を生成するハーフミラー１１１と、レーザ光Ｌ２、Ｌ３のビーム位置を変化させるウェッジプリズムペア１１２、１１６と、レーザ光Ｌ１に基づく反射光Ｌ６と、レーザ光Ｌ２に基づく反射光Ｌ７とを分岐する視野分割ミラー１０９と、視野分割ミラー１０９によって分岐された反射光Ｌ６を検出する第１検出器１２０ａと、視野分割ミラー１０９によって分岐された反射光Ｌ７を検出する第２検出器１２０ｂと、を備えるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を集光して試料に入射させるとともに、前記試料で反射した反射光を屈折する対物レンズと、
前記対物レンズに向かう前記照明光を分岐して、第１照明光と第２照明光を生成する第１分岐手段と、
前記対物レンズから前記試料に向かう前記第１照明光と前記第２照明光とを前記試料に異なる方向から斜め入射させるように、前記第１照明光及び前記第２照明光のマスク面上の入射角度範囲を変化させる入射角度範囲変化手段と、
前記試料で反射した反射光が入射するとともに、前記第１照明光に基づく第１反射光と前記第２照明光に基づく第２反射光とを分岐する第２分岐手段と、
前記第２分岐手段によって分岐された前記第１反射光を検出する第１検出器と、
前記第２分岐手段によって分岐された前記第２反射光を検出する第２検出器と、を備える検査装置。
【請求項２】
前記第２分岐手段が前記反射光の光路中の一部に挿入され、前記第１反射光と前記第２反射光の一方のみを反射するミラーであり
前記第１照明光が、前記対物レンズの視野の一部である第１の領域を光軸に対して傾いた斜め方向から照明し、
前記第１検出器が、前記第１の領域を照明した前記第１照明光に基づく第１反射光を検出し、
前記第２照明光が、前記対物レンズの視野において前記第１の領域外の第２の領域を光軸に対して傾いた斜め方向から照明する照明し、
前記第２検出器が、前記第２の領域を照明した前記第２照明光に基づく第２反射光を検出する請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記入射角度範囲変化手段が、前記第１分岐手段で分岐された前記第１及び第２照明光の光路中において、前記第１及び第２照明光のそれぞれを屈折することで、前記マスク面上の入射角度範囲を変化させることを特徴とする請求項１、又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記入射角度範囲変化手段が前記第１分岐手段で分岐された前記第１及び第２照明光の光路中にそれぞれ配置されたウェッジプリズムペアであり、
前記ウェッジプリズムペアの間隔を変化させることで、前記マスク面上の入射角度範囲を調整する請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
前記ウェッジプリズムペアに含まれる２つのウェッジプリズムを中心軸周りに回転することで、前記マスク面上の入射角度範囲を調整する請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記入射角度範囲変化手段が、前記第１分岐手段で分岐された前記第１及び第２照明光の光路中にそれぞれ配置された開口絞りを有していることを特徴とする請求項１、又は２に記載の検査装置。
【請求項７】
対物レンズによって照明光を集光して試料に入射させて、検査を行う検査方法であって、
前記対物レンズに向かう前記照明光を分岐して、第１照明光と第２照明光を生成するステップと、
前記対物レンズから前記試料に向かう前記第１照明光と前記第２照明光とを前記試料に異なる方向から斜め入射させるように、前記第１照明光及び前記第２照明光のマスク面上の入射角度範囲を変化させるステップと、
前記試料で反射した反射光を分岐して、前記第１照明光に基づく第１反射光と前記第２照明光に基づく第２反射光とを生成するステップと、
前記第１反射光を第１検出器によって検出するステップと、
前記第２反射光を第２検出器によって検出するステップと、を備える検査方法。
【請求項８】
前記第１照明光が、前記対物レンズの視野の一部である第１の領域を光軸に対して傾いた斜め方向から照明し、
前記第２照明光が、前記対物レンズの視野において前記第１の領域外の第２の領域を光軸に対して傾いた斜め方向から照明する照明し、
前記反射光の光路中の一部に挿入されたミラーによって、前記第１反射光と前記第２反射光の一方のみを反射させることで、前記反射光を分岐して、
前記第１検出器が、前記第１の領域を照明した前記第１照明光に基づく第１反射光を検出し、
前記第２検出器が、前記第２の領域を照明した前記第２照明光に基づく第２反射光を検出する請求項７に記載の検査方法
【請求項９】
前記第１及び第２照明光の光路中において、前記第１及び第２照明光のそれぞれを屈折させることで、前記マスク面上の入射角度範囲を変化させることを特徴とする請求項７、又は８に記載の検査方法。
【請求項１０】
分岐された前記第１及び第２照明光の光路中にそれぞれにウェッジプリズムペアが配置され、
前記ウェッジプリズムペアの間隔を変化させることで、前記マスク面上の入射角度範囲を調整する請求項７〜９のいずれか１項に記載の検査方法。
【請求項１１】
前記ウェッジプリズムペアに含まれる２つのウェッジプリズムを中心軸周りに回転することで、前記マスク面上の入射角度範囲を調整する請求項１０に記載の検査方法。
【請求項１２】
分岐された前記第１及び第２照明光の光路中にそれぞれ配置された開口絞りによって、前記マスク面上の入射角度範囲を変化させていることを特徴とする請求項７、又は８に記載の検査方法。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれか１項に記載の検査方法によりマスクを検査し
検査されたマスクの欠陥を修正し、
欠陥修正されたマスクを介して基板を露光し、
前記露光された基板を現像する現像するパターン基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、検査方法、パターン基板の製造方法に関して、特に詳しくは、対物レンズで照明光を集光して試料に照射する検査装置、検査方法、及びパターン基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、パターンが形成されたマスクの欠陥検査の方法には、マスクパターンと設計データとの比較検査法（一般にDie-to-Database比較法と呼ばれる。）と、２つの同形状の回路パターンを比較する比較検査法（一般にDie-to-die比較法と呼ばれる。）の２通りの方法が広く知られている。
【０００３】
どちらの方式においても、マスクパターンにおける微小な一部分（以下、観察領域と呼ぶ。）を対物レンズによって拡大して、その拡大された光学像をＣＣＤカメラで検出して検査を行っている。ＣＣＤカメラとして、ＴＤＩ（Time Delay Integration）と呼ばれる方式が用いられる場合が多いため、このＣＣＤカメラは、ＴＤＩカメラ、あるいはＴＤＩセンサなどと呼ばれている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、透過照明光学系と反射照明光学系と２台のＴＤＩセンサとを有する検査装置が開示されている。そして、特許文献１では２台のＴＤＩセンサの手前に空間分割ミラーを配置することで視野を分割している。一方のＴＤＩセンサでは、透過光と反射光を検出し、他方のＴＤＩセンサでは透過光を検出している。
【０００５】
また、特許文献２には、２台の光源を用いた照明装置及びマスク検査装置が開示されている。特許文献２では２台の光源からの照明光が実質的に重ならないようにインテグレータに入射させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−９５１７７号公報
【特許文献２】特開２００９−１０９３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パターンの微細化に伴い、マスク検査装置において、より解像度の高い検査が求められる。解像度を向上するには、対物レンズのＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）を高くする、あるいは、照明光の波長を短くする必要がある。しかしながら、対物レンズのＮＡの増大や照明光の短波長化には限界がある。
【０００８】
さらに、解像度を向上するために、斜め照明を行う手法がある。斜め照明では、対物レンズの光軸に対して、照明光の光束の中心軸が傾いている。ここで、通常明視野照明と、斜め照明の違いについて、図２１、図２２を用いて説明する。図２１は、通常明視野照明の構成を示す図であり、図２２は、斜め照明の構成を示す図である。図２１、図２２では、ＰＢＳ１０３で反射した照明光が、対物レンズ１０５で集光されて、マスク１０６に入射する構成を示している。
【０００９】
図２１に示すように、通常明視野照明では、対物レンズ１０５の光軸（図中の一点鎖線）に沿って照明光が入射する。すなわち、照明光の光束の中心が光軸と一致している。これに対して、斜め照明では対物レンズ１０５により集光される照明光の光軸が対物レンズ１０５の光軸に対して傾いている。従って、斜め照明では、対物レンズ１０５の光軸と照明光の光軸を含む平面において、対物レンズ１０５の左側半分に照明光が入射しており、対物レンズ１０５の右側半分には照明光が入射していない。
【００１０】
そして、斜め照明ではマスク１０６の表面での正反射光が、対物レンズの片側半分を通過することになる。すなわち、照明光が対物レンズ１０５の左側半分を通過する場合、その正反射光は対物レンズ１０５の右側半分を通過する。さらに、マスク１０６上に微細なパターンが形成されていると、そのパターンに応じて、回折光が発生する。従って、この回折光も同様に対物レンズ１０５を通過する。
【００１１】
マスク１０６の表面に異物や傷などの欠陥がある場合、マスク１０６の表面が傾斜する。斜め照明下においては、表面の傾斜の方向により対物レンズ１０５に戻る正反射光（０次光）の割合が変わり、欠陥のコントラストが変化する。これにより、欠陥の存在及び表面凹凸形状を識別することが可能になる。また、斜め照明の場合、通常明視野照明に比べて、より高次の回折光を対物レンズ１０５により集光可能となる。従って、通常明視野照明よりも解像度を高くすることができ、より小さいサイズの欠陥を検出することができる。
【００１２】
しかしながら、斜め照明には方向性があるため、パターンの方向や傾斜の方向によっては、コントラストに変化が現れないことがある。従って、確実に欠陥を撮像するためには、異なる方向から斜め照明を行って、それぞれ撮像する必要がある。ある方向から斜め照明を行って検査した後、異なる方向から斜め照明を行って検査を行うと、検査時間が２倍になる。従って、スループットが半分になってしまうという問題点がある。このように、検査装置では、高い解像度の検査を短時間で行うことができないという問題点がある。
【００１３】
本発明は、上記の事情を背景としてなされたものであり、高い解像度の検査を短時間で行うことができる検査装置及び検査方法、及びこれを用いたパターン基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様に係る検査装置は、照明光を集光して試料に入射させるとともに、前記試料で反射した反射光を屈折する対物レンズと、前記対物レンズに向かう前記照明光を分岐して、第１照明光と第２照明光を生成する第１分岐手段と、前記対物レンズから前記試料に向かう前記第１照明光と前記第２照明光とを前記試料に異なる方向から斜め入射させるように、前記第１照明光及び前記第２照明光のマスク面上の入射角度範囲を変化させる入射角度範囲変更手段と、前記試料で反射した反射光が入射するとともに、前記第１照明光に基づく第１反射光と前記第２照明光に基づく第２反射光とを分岐する第２分岐手段と、前記第２分岐手段によって分岐された前記第１反射光を検出する第１検出器と、前記第２分岐手段によって分岐された前記第２反射光を検出する第２検出器と、を備えるものである。この構成により、高い解像度の検査を短時間で行うことができる。
【００１５】
本発明の第２の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記第２分岐手段が前記反射光の光路中の一部に挿入され、前記第１反射光と前記第２反射光の一方のみを反射するミラーであり、前記第１照明光が、前記対物レンズの視野の一部である第１の領域を光軸に対して傾いた斜め方向から照明し、前記第１検出器が、前記第１の領域を照明した前記第１照明光に基づく第１反射光を検出し、前記第２照明光が、前記対物レンズの視野において前記第１の領域外の第２の領域を光軸に対して傾いた斜め方向から照明する照明し、前記第２検出器が、前記第２の領域を照明した前記第２照明光に基づく第２反射光を検出するものである。これにより、より確実に検査することができる。
【００１６】
本発明の第３の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記入射角度範囲変更手段が、前記第１分岐手段で分岐された前記第１及び第２照明光の光路中において、前記第１及び第２照明光のそれぞれを屈折することで、前記マスク面上の前記入射角度範囲を変化させることを特徴とするものである。これにより、光量の損失を抑えることができるため、短時間での検査が可能になる。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記入射角度範囲変更手段が前記第１分岐手段で分岐された前記第１及び第２照明光の光路中にそれぞれ配置されたウェッジプリズムペアであり、前記ウェッジプリズムペアの間隔を変化させることで、前記マスク面上の前記入射角度範囲を調整するものである。こうすることで、マスク面上の入射角度分布を簡便に調整することができる。
【００１８】
本発明の第５の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記ウェッジプリズムペアに含まれる２つのウェッジプリズムを中心軸周りに回転することで、前記マスク面上の前記入射角度範囲を調整するものである。こうすることで、マスク面上の入射角度分布を簡便に調整することができる。
【００１９】
本発明の第６の態様に係る検査装置は、上記の検査装置において、前記入射角度範囲変更手段が、前記第１分岐手段で分岐された前記第１及び第２照明光の光路中にそれぞれ配置された開口絞りを有していることを特徴とするものである。こうすることで、所望のマスク面上の入射角度分布を簡便に得ることができる。
【００２０】
本発明の第７の態様に係る検査方法、対物レンズによって照明光を集光して試料に入射させて、検査を行う検査方法であって、前記対物レンズに向かう前記照明光を分岐して、第１照明光と第２照明光を生成するステップと、前記対物レンズから前記試料に向かう前記第１照明光と前記第２照明光とを前記試料に異なる方向から斜め入射させるように、前記第１照明光及び前記第２照明光のマスク面上の前記入射角度範囲を変化させるステップと、前記試料で反射した反射光を分岐して、前記第１照明光に基づく第１反射光と前記第２照明光に基づく第２反射光とを生成するステップと、前記第１反射光を第１検出器によって検出するステップと、前記第２反射光を第２検出器によって検出するステップと、を備えるものである。この方法により、高い解像度の検査を短時間で行うことができる。
【００２１】
本発明の第８の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記第１照明光が、前記対物レンズの視野の一部である第１の領域を光軸に対して傾いた斜め方向から照明し、前記第２照明光が、前記対物レンズの視野において前記第１の領域外の第２の領域を光軸に対して傾いた斜め方向から照明する照明し、前記反射光の光路中の一部に挿入されたミラーによって、前記第１反射光と前記第２反射光の一方のみを反射させることで、前記反射光を分岐して、前記第１検出器が、前記第１の領域を照明した前記第１照明光に基づく第１反射光を検出し、前記第２検出器が、前記第２の領域を照明した前記第２照明光に基づく第２反射光を検出するものである。これにより、より確実に検査することができる。
【００２２】
本発明の第９の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記第１及び第２照明光の光路中において、前記第１及び第２照明光のそれぞれを屈折させることで、前記マスク面上の前記入射角度範囲を変化させることを特徴とするものである。これにより、光量の損失を抑えることができるため、短時間での検査が可能になる。
【００２３】
本発明の第１０の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、分岐された前記第１及び第２照明光の光路中にそれぞれにウェッジプリズムペアが配置され、前記ウェッジプリズムペアの間隔を変化させることで、前記マスク面上の前記入射角度範囲を調整するものである。
【００２４】
本発明の第１１の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、前記ウェッジプリズムペアに含まれる２つのウェッジプリズムを中心軸周りに回転することで、前記マスク面上の前記入射角度範囲を調整するものである。こうすることで、マスク面上の入射角度分布を簡便に調整することができる。
【００２５】
本発明の第１２の態様に係る検査方法は、上記の検査方法において、分岐された前記第１及び第２照明光の光路中にそれぞれ配置された開口絞りによって、前記マスク面上の前記入射角度範囲を変化させていることを特徴とするものである。こうすることで、所望のマスク面上の入射角度分布を簡便に得ることができる。
【００２６】
本発明の第１３の態様に係るパターン基板の製造方法は、上記の検査方法によりマスクを検査し、検査されたマスクの欠陥を修正し、欠陥修正されたマスクを介して基板を露光し、前記露光された基板を現像する現像するものである。これにより、生産性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高い解像度の検査を短時間で行うことができる検査装置及び検査方法、及びこれを用いたパターン基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に係る検査装置の構成を示す図である。
【図２】視野合成ミラーでの照明光Ｌ２、Ｌ３を示す平面図である。
【図３】照明光Ｌ２と照明光Ｌ３がマスク基板１０６ａを照明している状態の視野を模式的に示す平面図である。
【図４】ウェッジプリズムペアの間隔を小さくした時のビームスポットを示す図である。
【図５】ウェッジプリズムペアの間隔を中間にした場合のビームスポットを示す図である。
【図６】ウェッジプリズムペアの間隔を大きくした場合のビームスポットを示す図である。
【図７Ａ】ウェッジプリズムペアを中心軸に対して同じ向きに回転させた時のビームスポットの変化を示す図である。
【図７Ｂ】ウェッジプリズムペアを中心軸に対して互いに逆向きに同じ角度回転させた時のビームスポットの変化を示す図である。
【図８】ウェッジプリズムペアを調整した時のビームスポットの変化を示すシミュレーション結果である。
【図９】通常照明時の検査結果のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】斜め照明時の検査結果のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】明視野照明と斜め照明を行った画像を示す図である。
【図１２】実施の形態２にかかる検査装置の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態３にかかる検査装置の構成を示す図である。
【図１４】実施の形態４にかかる検査装置の構成を示す図である。
【図１５】実施の形態５にかかる検査装置の構成を示す図である。
【図１６】照明光射出部の構成例１とビーム断面を示す図である
【図１７】照明光射出部の構成例２とビーム断面を示す図である
【図１８】照明光射出部の構成例３とビーム断面を示す図である
【図１９】照明光射出部の構成例４とビーム断面を示す図である
【図２０】照明光射出部の構成例５とビーム断面を示す図である
【図２１】通常照明での照明光と反射光の光路を模式的に示す断面図である。
【図２２】斜め照明での照明光と反射光の光路を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。
【００３０】
本発明は、半導体製造工程で利用されるフォトマスク（あるいはレチクルとも呼ばれるが、ここでは単にマスクと呼ぶ。）における欠陥を検出する際に利用される検査装置に関する。本発明に係る検査装置は、ＴＤＩセンサを用いて検査を行っている。なお、検査対象としては、マスクブランクス、パターン付きマスク等であってもよい。さらには、ＥＵＶマスクの検査に利用することも可能である。
【００３１】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る検査装置について、図１〜３を用いて説明する。実施の形態１では、マスクの検査を行う検査装置を例として説明を行う。図１は、実施の形態１に係る検査装置１００の照明光学系全体の構成を示す図である。図２は、検査装置１００で用いられるビーム整形部の構成を示す図である。図３は、検査装置１００の対物レンズの視野における照明光の照射状態を説明するための図である。
【００３２】
図１に示すように、検査装置１００は、ホモジナイザー１０１、レンズ１０２ａ、レンズ１０２ｂ、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３、１／４波長板１０４、対物レンズ１０５、ミラー１０７、投影レンズ１０８、視野分割ミラー１０９、ビーム整形部１１０を備えている。ビーム整形部１１０は、ハーフミラー１１１、ウェッジプリズムペア１１２、ミラー１１３、レンズ１１４、ウェッジプリズムペア１１６、ミラー１１７、レンズ１１８、視野合成ミラー１１９を備えている。
【００３３】
検査対象となるマスク１０６は、マスク基板１０６ａ、ペリクルフレーム１０６ｂ、及びペリクル１０６ｃを有している。マスク基板１０６ａの表面上には枠状のペリクルフレーム１０６ｂが設けられている。そして、ペリクルフレーム１０６ｂにはペリクル１０６ｃが張設されている。マスク基板１０６ａには、図示しない露光用のパターンが形成されている。
【００３４】
まず、ホモジナイザー１０１から対物レンズ１０５までの照明光学系の光路について説明する。図示しないレーザ装置から直線偏光のレーザ光が出射される。レーザ光は、ホモジナイザー１０１に入射し、この内部で全反射を繰り返しながら進む。ホモジナイザー１０１は例えば、石英、フッ化物、樹脂などから形成された角ロッドである。ホモジナイザー１０１は、例えば、正方形又は矩形の断面形状を有している。ホモジナイザー１０１の出射面では、均一な光強度分布のビームが形成される。ホモジナイザー１０１の出射端は対物レンズ１０５の光軸上に配置されているため、ホモジナイザー１０１からの射出光は、対物レンズ１０５の軸上光となる。
【００３５】
ホモジナイザー１０１から出射されたレーザ光Ｌ１は、レンズ１０２ａを通る。これにより、レーザ光Ｌ１は平行ビームになる。レンズ１０２ａは、ホモジナイザー１０１の出射端での像を投影する。レンズ１０２ａを通ったレーザ光Ｌ１は、ビーム整形部１１０に入射する。ビーム整形部１１０は、照明光をマスク面上の入射角度範囲を所望の範囲にするための光学系である。
【００３６】
レンズ１０２ａからのレーザ光Ｌ１は、光分岐手段であるハーフミラー１１１に入射して、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３に分岐される。レーザ光Ｌ２は、ウェッジプリズムペア１１２を通って、ミラー１１３に入射する。ミラー１１３で反射されたレーザ光Ｌ２は、レンズ１１４を通って視野合成ミラー１１９に入射する。レーザ光Ｌ３も、同様に、ウェッジプリズムペア１１６を通って、ミラー１１７に入射する。ミラー１１７で反射したレーザ光Ｌ３は、レンズ１１８を通って、視野合成ミラー１１９の近傍を通過する。
【００３７】
視野合成ミラー１１９は、視野絞りに共役な位置に配置されている。また視野合成ミラー１１９は、対物レンズ１０５の光軸を中心とする光路中の略半分に視野合成ミラー１１９は、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３と合成して、レーザ光Ｌ４を生成する。換言すると、レーザ光Ｌ４は、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３を含んでいる。
【００３８】
ウェッジプリズムペア１１２とウェッジプリズムペア１１６について、説明する。ウェッジプリズムペア１１２とウェッジプリズムペア１１６は、それぞれ頂角が同じ一対のウェッジプリズムを有している。ウェッジプリズムペア１１２とウェッジプリズムペア１１６は、開口絞りと共役な位置に配置されている。ウェッジプリズムペア１１２とウェッジプリズムペア１１６は照明光のマスク面上の入射角度範囲を変化させる入射角度範囲変更手段である。
【００３９】
レーザ光Ｌ２がウェッジプリズムペア１１２の２つのウェッジプリズムで屈折されると、レーザ光Ｌ２のスポット中心位置が光軸（図１の一点鎖線）からずれる。ここで、ウェッジプリズムペア１１２を通過したレーザ光Ｌ２の断面分布は、図１のＡに示すようになる。レーザ光Ｌ２のスポットは、Ｘ方向に変位している。すなわち、ウェッジプリズムペア１１２を通過したレーザ光Ｌ２は、光軸から偏在した断面分布を有している。また、ウェッジプリズムペア１１２を通過したレーザ光Ｌ２のスポット形状は円形になっている。
【００４０】
レーザ光Ｌ３がウェッジプリズムペア１１６の２つのウェッジプリズムで屈折されると、レーザ光Ｌ３の中心位置が光軸（図１の一点鎖線）からずれる。ウェッジプリズムペア１１６を通過したレーザ光Ｌ３の断面分布を図１のＢに示すようになる。レーザ光Ｌ３のスポットは、Ｙ方向に変位している。すなわち、ウェッジプリズムペア１１６を通過したレーザ光Ｌ３は、光軸から偏在した断面分布を有している。また、ウェッジプリズムペア１１６を通過したレーザ光Ｌ３のスポット形状は円形になっている。
【００４１】
なお、光軸と垂直な断面において、Ｘ方向とＹ方向は互いに直交する方向である。また、Ｘ方向、及びＹ方向は、マスク基板１０６ａのパターン形成方向に平行な方向に対応させることが好ましい。ウェッジプリズムペア１１２、１１６が開口絞りと共役な位置に配置されている。従って、Ａ、Ｂに示すレーザ光Ｌ２、Ｌ３の断面分布がマスク面上の前記入射角度範囲に対応する。レーザ光Ｌ２は、光軸上から三時の方向に変位し、レーザ光Ｌ３は、光軸上から十二時の方向から照明する。
【００４２】
ウェッジプリズムペア１１２で屈折されたレーザ光Ｌ２はレンズ１１４で光軸に近づくように屈折される。すなわち、レンズ１１４は、視野合成ミラー１１９の位置にレーザ光Ｌ２を集光する。レンズ１１４で屈折されたレーザ光Ｌ２は、視野合成ミラー１１９に入射する。同様に、ウェッジプリズムペア１１６で屈折されたレーザ光Ｌ３はレンズ１１８で光軸に近づくように屈折される。すなわち、レンズ１１８は、視野合成ミラー１１９の位置にレーザ光Ｌ３を集光する。レンズ１１８で屈折されたレーザ光Ｌ３は、視野合成ミラー１１９の近傍に入射する。
【００４３】
ここで視野合成ミラー１１９におけるレーザ光Ｌ２、Ｌ３の断面形状について図２を用いて説明する。図２は、視野合成ミラー１１９上におけるレーザ光Ｌ２、レーザ光Ｌ３のスポットを模式的に示す図である。
【００４４】
視野合成ミラー１１９は、視野絞りと共役な位置に配置されている。そして、視野合成ミラー１１９は、レーザ光Ｌ２を反射して、レーザ光Ｌ３をそのまま透過するように配置されている。そのため光軸と垂直な平面において、視野合成ミラー１１９は、光軸の片側に配置されている。すなわち、光軸と垂直な平面において、視野合成ミラー１１９の端辺は光軸を通る直線上に配置される。レーザ光Ｌ２は視野合成ミラー１１９で反射して、レンズ１０２ｂの方に折り曲げられる。レーザ光Ｌ４は視野合成ミラー１１９の近傍を通過して、レンズ１０２ｂの方に直進する。視野合成ミラー１１９で反射したレーザ光Ｌ２と視野合成ミラー１１９の近傍を直進したレーザ光Ｌ３とが合成することで、レーザ光Ｌ４が生成される。
【００４５】
レンズ１０２ｂはレーザ光Ｌ４を屈折して、平行光にする。レンズ１０２ｂで平行光となったレーザ光Ｌ４は、ＰＢＳ１０３に入射する。ＰＢＳ１０３は、入射光の偏光状態に応じて、光を通過、又は反射する。ＰＢＳ１０３が、直線偏光であるレーザ光Ｌ４を１／４波長板１０４の方向に反射するように、ＰＢＳ１０３が配置されている。すなわち、レーザ光Ｌ４と偏波面が９０°異なる直線偏光をＰＢＳ１０３は透過する。
【００４６】
ＰＢＳ１０３で反射したレーザ光Ｌ４は、１／４波長板１０４を通過することで円偏光になる。そして、１／４波長板１０４を通過したレーザ光Ｌ４は、対物レンズ１０５に入射する。対物レンズ１０５は、レーザ光Ｌ４をマスク基板１０６ａのパターン面上に集光する。従って、レーザ光Ｌ４に含まれるレーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３がマスク基板１０６ａの照明光となる。レーザ光Ｌ２、Ｌ３は、ウェッジプリズムペア１１２、１１６によって屈折しているため、図２２に示したような斜め照明を行うことができる。
【００４７】
斜め照明では、光軸と垂直な断面において、対物レンズ１０５の片側半分から照明光が入射する。さらに、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３は９０°異なる方向からマスク１０６を照明する。例えば、対物レンズ１０５を通過したレーザ光Ｌ４に含まれるレーザ光Ｌ２の光束の中心軸は光軸に対してＸ方向に傾いている。対物レンズ１０５を通過したレーザ光Ｌ４に含まれるレーザ光Ｌ３の光束の中心軸は光軸に対してＹ方向に傾いている。従って、通常明視野照明ではない斜め照明を行うことができる。
【００４８】
レーザ光Ｌ４は、ペリクル１０６ｃを介して、マスク基板１０６ａに入射する。マスク基板１０６ａで反射した反射光は、１／４波長板１０４を介して、ＰＢＳ１０３に入射する。ＰＢＳ１０３と対物レンズ１０５との間には、１／４波長板１０４が配置されている。従って、ＰＢＳ１０３と対物レンズ１０５との間の往復で、光の偏光方向が９０°回転する。従って、マスク基板１０６ａで反射したＰＢＳ１０３に入射した反射光は、ＰＢＳ１０３を通過する。こうすることで、光を効率よく利用することができる。なお、第１検出器１２０ａ、第２検出器１２０ｂに到達する光量は低下するが、レーザ光源あるいはホモジナイザー１０１から出射する光束は、必ずしも直線偏光でなくてよい。
【００４９】
図３を用いて、対物レンズ１０５の視野について、説明する。図３は、マスク基板１０６ａにおいて、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３で照明されている状態の視野５０を模式的に示す平面図である。
【００５０】
図３に示すように、視野５０の中心を通る分割線Ｓよりも上側の領域を上領域５１とし、下側の領域を下領域５２とする。上領域５１をレーザ光Ｌ２が照明し、下領域５２をレーザ光Ｌ３が照明している。すなわち、視野Ｃの一部である上領域５１がレーザ光Ｌ２で照明され、上領域５１外の下領域５２がレーザ光Ｌ３で照明されている。マスク基板１０６ａ上におけるレーザ光Ｌ２、Ｌ３のスポットは例えば、矩形となっている。マスク基板１０６ａにおける照明光の断面分布は、視野絞りと共役な位置、すなわち、視野合成ミラー１１９の位置での断面分布に対応している。そして、分割線Ｓと直交する方向にマスク１０６を移動させて、走査を行っている。例えば、ステージスキャンによって、マスクを分割線Ｓと直交する方向に移動させている。
【００５１】
さらに、レーザ光Ｌ２のマスク面上の入射角度範囲は、ウェッジプリズムペア１１２での断面分布に応じたものとなり、レーザ光Ｌ３のマスク面上の入射角度範囲は、ウェッジプリズムペア１１６での断面分布に応じたものとなる。従って、レーザ光Ｌ２は、マスク基板１０６ａを３時の方向から照明し、レーザ光Ｌ３は、マスク基板１０６ａを１２時の方向から照明する。このように、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３は互いに直交する方向からマスク１０６を斜め照明する。
【００５２】
そして、マスク基板１０６ａで反射した反射光Ｌ５は１／４波長板１０４、及びＰＢＳ１０３を介して、ミラー１０７に入射する。ミラー１０７で反射した反射光Ｌ５は、投影レンズ１０８に入射する。投影レンズ１０８で屈折した透過光は、視野分割ミラー１０９の位置まで進む。
【００５３】
視野分割ミラー１０９は光軸を中心とする光路中のほぼ半分の位置まで挿入されている。したがって、反射光Ｌ５は、反射光Ｌ６と反射光Ｌ７に分岐される。すなわち、反射光Ｌ５の内、視野分割ミラー１０９に入射した光は、反射光Ｌ７となる。反射光Ｌ５のうち、視野分割ミラー１０９に入射しなかった光、すなわち、視野分割ミラー１０９の近傍を直進した光は、反射光Ｌ６となる。視野分割ミラー１０９で反射した反射光Ｌ７は、第２検出器１２０ｂの方向に反射される。一方、視野分割ミラー１０９に入射しなかった反射光Ｌ６は、第１検出器１２０ａに入射する。
【００５４】
これらの第１検出器１２０ａ、１２０ｂは、対物レンズ１０５と投影レンズ１０８とで形成される結像光学系におけるマスク面（パターン面）と共役な位置に、それぞれの受光面（撮像面）が来るように配置される。第１検出器１２０ａ、１２０ｂは、上記の通り、ＴＤＩセンサであり、マスク基板１０６ａを撮像する。これにより、照明された領域におけるマスク基板１０６ａの像を取得することができる。
【００５５】
ここで、視野分割ミラー１０９は、第１検出器１２０ａ、１２０ｂの受光面の近傍に配置されている。視野分割ミラー１０９は、レーザ光Ｌ２に基づく反射光とレーザ光Ｌ３に基づく反射光とを分岐する。すなわち、反射光Ｌ６が、上領域５１を照明したレーザ光Ｌ２に基づく反射光であり、反射光Ｌ７が下領域５２を照明したレーザ光Ｌ３に基づく反射光である。換言すると、図３で示した視野５０のうち、上領域５１が第１検出器１２０ａに投影され、下領域５２が第２検出器１２０ｂに投影される。このように、第１検出器１２０ａと第２検出器１２０ｂは、視野５０の異なる領域を撮像する。視野分割ミラー１０９をマスク基板１０６ａのマスク面と共役な位置に近傍に配置することで、視野５０の上領域５１とした下領域５２をより正確に分割して、第１検出器１２０ａと第２検出器１２０ｂとで撮像することができるようになる。
【００５６】
ウェッジプリズムペア１１２、及びウェッジプリズムペア１１６において、ウェッジプリズムペアの間隔を変えることで、マスク面上の入射角度範囲を調整することが可能になる。この点について、図４〜図６を用いて説明する。図４では、ウェッジプリズムペアのウェッジプリズムをそれぞれウェッジプリズム１１６ａ、１１６ｂとして示している。図４は、ウェッジプリズムペア１１６の間隔を小さくした時のビーム位置を示す図であり、図６はウェッジプリズムペア１１６の間隔を大きくした時のビーム位置を示す図である。図５は、ウェッジプリズムペアの間隔を図４と図６の間にした時のビーム位置を示す図である。図４〜図６において、（ａ）はウェッジペアの間隔を模式的に示し、（ｂ）は、ウェッジプリズムペア１１６の出射側におけるビーム位置を示している。
【００５７】
図４〜図６に示すように、ウェッジプリズムペア１１６の間隔を広くしていくと、レーザ光のシフト量が大きくなる。従って、ウェッジプリズム１１６ａとウェッジプリズム１１６ｂを遠ざけるほど、レーザ光のスポットの変位量が大きくなる。レーザ光Ｌ３のスポットはＹ方向に移動していく。ウェッジプリズム１１６ａ、１１６ｂを光軸（ｚ方向）に沿って移動させることで、マスク面上の入射角度範囲が所望の状態になるように調整することができる。開口絞りと共役な位置におけるビーム位置が偏在するため、斜め照明を行うことができる。
【００５８】
さらに、中心軸を回転軸として、ウェッジプリズムペア１１６を同じ方向に回転させることで、レーザ光Ｌ３のスポットを図７Ａの矢印方向に回転させることができる。また、ウェッジプリズムペア１１６を互いに逆方向へ同じ角度回転させることで、レーザ光Ｌ３のスポットを図７Ｂの矢印方向に移動させることができる。すなわち、ウェッジプリズム１１６ａとウェッジプリズム１１６ｂを入射光軸周りに回転させることで、ビーム位置を変更することができる。これにより、所望の方向から斜め照明を行うことができる。
【００５９】
ウェッジプリズムペアの配置によるビームスポットの変化について図８を用いて説明する。図８は、ウェッジプリズムペアの配置を変えた時の、ビームスポットの変化を求めたシミュレーション結果を示す図である。図８において、（ａ）はウェッジプリズムペア１１６を近接させた場合、（ｂ）はウェッジプリズムペア１１６の間隔を１０ｍｍとした場合、（ｃ）はウェッジプリズムペア１１６の間隔を２０ｍｍとした場合を示している。（ｄ）は、（ｃ）の構成から、ウェッジプリズムペア１１６を９０°回転させた場合を示している。
【００６０】
また、図８において、Ｐ１はホモジナイザー１０１の出射端でのビーム形状を示している。Ｐ２は、ウェッジプリズムペア１１６の出射端でのビーム形状を示している。Ｐ３は、レンズ１１８の集光位置におけるビーム形状を示している。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）のＰ２に示すように、ウェッジプリズムペア１１６の間隔を広くすることで、ビームスポットが直径方向に移動して、光軸から遠ざかっていく。従って、ビーム位置を調整することができる。さらに、図８（ｃ）のＰ２と図８（ｄ）のＰ２との比較からわかるように、ウェッジプリズムペア１１６を光軸周りに回転させることで、ビームスポットを光軸周りに回転させることができる。ここでは、ウェッジプリズムペア１１６を９０°回転させているため、ビームスポットも９０°回転している。このようにすることで、斜め照明の照明方向を変えることができる。また、ウェッジプリズムペア１１６の間隔や回転角度を調整した場合でも、レンズ１１８の集光位置におけるスポットはほとんど変化しない。
【００６１】
なお、上記の説明では、ウェッジプリズムペア１１６によるビーム位置の変化について説明したが、ウェッジプリズムペア１１２によるビーム位置の変化についても同様である。例えば、ウェッジプリズムペア１１２の間隔を調整することで、ビームスポットのＸ方向の位置を調整することができる。
【００６２】
上記したように、本実施の形態に係る検査装置では、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３が対物レンズ１０５の視野５０の異なる領域を照明している。そして、対物レンズ１０５の一部の領域である上領域５１にレーザ光Ｌ３が照射されないように、レーザ光Ｌ２のみで上領域５１を照明している。視野５０の上領域５１外の下領域５２にレーザ光Ｌ２が照射されないように、下領域５２をレーザ光Ｌ３のみで照明している。そして、上領域５１で反射したレーザ光Ｌ２に基づく反射光Ｌ６を第１検出器１２０ａで検出し、下領域５２で反射したレーザ光Ｌ３に基づく反射光Ｌ７を第２検出器１２０ｂで検出している。そして、反射光Ｌ６と反射光Ｌ７とを分岐するために視野分割ミラー１０９を、マスク１０６のマスク面と共役な位置の近傍に設けている。
【００６３】
上領域５１を照明するレーザ光Ｌ２と、下領域５２を照明するレーザ光Ｌ４とで、マスク面上の入射角度範囲が異なっている。すなわち、レーザ光Ｌ２の光束とレーザ光Ｌ３の光束が異なる方向でマスク１０６に入射している。このようにすることで、マスク基板１０６ａのパターンや異物の方向によらず、正確に検査を行うことができる。さらに、斜め照明を行うことで、解像度を向上することができる。
【００６４】
図９、図１０を用いて通常明視野照明と斜め照明を行った場合の解像度の違いについて説明する。図９は、通常明視野照明を行った比較例のシミュレーション結果であり、図１０は、斜め照明を行った場合のシミュレーション結果を示す図である。ここで、通常明視野照明ではσ＝０．８であり、斜め照明ではσ＝０．１として、シミュレーションを行っている。また、図９、図１０は、それぞれラインアンドスペースのパターンを照明した時のシミュレーション結果を示している。ここでは、５つのラインが同じ幅、同じピッチで設けられているときのシミュレーション結果を示している。図９、図１０に示すように、斜め照明とすることで、ラインとスペースのコントラストが大きくなる。よって、高い解像度を得ることができる。
【００６５】
図１１に、通常明視野照明と斜め照明で照明した場合の撮像画像を示す。図１１では、通常明視野照明による画像と、斜め照明の画像を示している。図１１は、種々の欠陥が存在する場合の画像を示している。
【００６６】
図１１に示すように、斜め照明を行った場合、通常明視野照明の場合と比べて、欠陥でのコントラストの違いが大きくなる。よって、欠陥を検出しやすくなる。さらに、異なる２方向から斜め照明することで、パターンや欠陥等の方向によらず、確実に欠陥を検出することができる。すなわち、第１検出器１２０ａ、１２０ｂのいずれかの撮像画像では、コントラストの違いが大きいため、欠陥を認識しやすくなる。
【００６７】
また、２つの第１検出器１２０ａ、１２０ｂを用いて、上領域５１からの反射光Ｌ６と下領域５２からの反射光Ｌ７を同時に検出している。こうすることで、２つの反射像を独立して同時に取り込むことができるため、検査時間を短縮することができる。また、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３が同じ偏光条件で照明することができる。さらに、円偏光によって照明することができるため、パターン等の方向によらず検査することができる。よって、確実に検査することができる。
【００６８】
レーザ光Ｌ２、Ｌ３が対物レンズ１０５を介して上領域５１、及び下領域５２を照明して、第１検出器１２０ａ、及び第２検出器１２０ｂがその反射光Ｌ６、Ｌ７を検出している。反射照明光学系を用いているため、多層膜からなる反射膜が形成されたＥＵＶマスクの検査に適用することが可能になる。すなわち、多層膜が形成されたＥＵＶマスクブランクスや、反射膜パターンが形成されたＥＵＶマスクの異物や欠陥の検査を高い分解能で行うことができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、ウェッジプリズムペア１１２、１１６がレーザ光Ｌ２、Ｌ３を屈折することで、ビーム位置を変化させている。従って、光の通過を制限する絞りを用いることなく、マスク面上の入射角度範囲を変化させることができ、光量の損失を低減することができる。これにより、高い光量での照明が可能となるため、撮像時間を短縮することができる。よって、ステージのスキャンスピードが低下するのを防ぐことができ、スループットを向上することができる。
【００７０】
実施の形態２．
実施の形態２に係る検査装置１００について、図１２を用いて説明する。図１２は検査装置１００の構成を示す図である。なお、実施の形態２では、実施の形態１に対してビーム整形部１１０の構成が異なっている。ビーム整形部１１０以外の構成については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００７１】
本実施の形態では、ウェッジプリズムペア１１２、１１６の代わりに、開口絞り１３３、１３４が開口分布変化手段として設けられている。さらに、ハーフミラー１１１と開口絞り１３３との間には、レンズ１３１が設けられている。また、ハーフミラー１１１と開口絞り１３４との間にはレンズ１３２が設けられている。また、レンズ１３１、１３２が設けられているため、レンズ１０２ａが省略されている。これらの構成以外の構成については、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００７２】
ハーフミラー１１１で分岐されたレーザ光Ｌ２は、レンズ１３１で平行光となる。そして、レンズ１３２からのレーザ光Ｌ２は、開口絞り１３３に入射する。開口絞り１３３はＡに示すような開口を有している。すなわち、光軸からＹ方向にずれた位置に開口が設けられている。従って、開口絞り１３３を通過したレーザ光Ｌ２は、Ａに示すようなビームスポットとなる。よって、実施の形態１のウェッジプリズムペア１１６を通過した場合と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
ハーフミラー１１１で分岐されたレーザ光Ｌ３は、レンズ１３２で平行光となる。そして、レンズ１３２からのレーザ光Ｌ３は、開口絞り１３４に入射する。開口絞り１３４はＢに示すような開口を有している。すなわち、光軸からＸ方向にずれた位置に開口が設けられている。従って、開口絞り１３４を通過したレーザ光Ｌ３は、Ｂに示すようなビームスポットとなる。よって、実施の形態１のウェッジプリズムペア１１２を通過した場合と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
このような構成を用いることで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。すなわち、異なる２方向から斜め照明を行うことができるため、解像度を向上することができるとともに、パターン等の方向に依存することなく、確実に検査することができる。
【００７５】
（実施の形態３）
本実施の形態に係る検査装置１００について、図１３を用いて説明する。図１３は、検査装置１００の全体構成を示す図である。本実施の形態では、ビーム整形部１１０の構成が異なっている。さらに、本実施の形態では、ＰＢＳ１０３の代わりに無偏光ビームスプリッタ１２１が設けられている。また、本実施の形態では、１／４波長板１０４が省略されている。本実施の形態では、実施の形態１、２で示した視野分割ミラー１０９ではなく、偏光状態に応じて、反射光を分岐している。
【００７６】
ホモジナイザー１０１からのレーザ光Ｌ１は、レンズ１０２ａによって平行光となる。レンズ１０２ａからのレーザ光Ｌ１はＰＢＳ１３５に入射する。ＰＢＳ１３５は、偏光状態に応じてレーザ光Ｌ１を分岐し、Ｐ偏光を透過して、Ｓ偏光を反射する。従って、ＰＢＳ１３５は、Ｐ偏光のレーザ光Ｌ２と、Ｓ偏光のレーザ光Ｌ３とを生成する。
【００７７】
ＰＢＳ１３５を透過したレーザ光Ｌ２は、レンズ１３７に入射する。ＰＢＳ１３５で反射したレーザ光Ｌ３は、ミラー１３６で反射されて、レンズ１３７に入射する。ここで、ＰＢＳ１３５及びミラー１３６により分岐されたレーザ光Ｌ１、Ｌ２の、開口絞りと共役な位置における光軸と垂直な断面における分布は、図１３のＣに示すようになっている。光軸と垂直な断面において、レーザ光Ｌ２が光軸に対してＸ方向に変位し、レーザ光Ｌ３が光軸に対してＹ方向に変位している。従って、実施の形態１、２と同様のマスク面上の入射角度範囲を得ることができる。
【００７８】
レーザ光Ｌ２、及びレーザ光Ｌ３はレンズ１３７を通過し、ミラー１３８で反射され、視野絞り１３９の位置において合成される。視野絞り１３９の位置での照明光の分布は、実施の形態１と同様の分布（図２）となる。視野絞り１３９の位置において合成されたレーザ光をＬ４とする。
【００７９】
視野絞り１３９を通過したレーザ光Ｌ４は、レンズ１０２ｂを介して、無偏光ビームスプリッタ１２１に入射する。無偏光ビームスプリッタ１２１は、偏光状態によらず、光を分岐する。すなわち、無偏光ビームスプリッタ１２１は、入射したレーザ光Ｌ４の略半分を対物レンズ１０５の方向に反射する。対物レンズ１０５がレーザ光Ｌ４を集光して、マスク１０６を照明する。ここで、対物レンズ１０５の視野は、視野絞り１３９において合成されたレーザ光Ｌ４の断面分布に対応するスポット形状となっている。従って、レーザ光Ｌ４に含まれるレーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３が視野の別々の領域を照明する。
【００８０】
そして、マスク基板１０６ａで反射した反射光Ｌ５は、対物レンズ１０５を介して、無偏光ビームスプリッタ１２１に入射する。無偏光ビームスプリッタ１２１は、入射した反射光Ｌ５の略半分を透過する。無偏光ビームスプリッタ１２１を透過した反射光Ｌ５は、ミラー１０７で反射して投影レンズ１０８に入射する。投影レンズ１０８は、マスク１０６の像を第１検出器１２０ａ、１２０ｂの受光面に投影する。投影レンズ１０８からの反射光Ｌ５は偏光ビームスプリッタ１２２に入射する。
【００８１】
偏光ビームスプリッタ１２２は偏光状態に応じて、反射光Ｌ５を分岐する。上記のように、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３は偏光状態が異なっている。従って、偏光ビームスプリッタ１２２は、反射光Ｌ５を分岐することで、レーザ光Ｌ２に基づく反射光Ｌ６と、レーザ光Ｌ３に基づく反射光Ｌ７を生成する。反射光Ｌ６はＰ偏光となっており、反射光Ｌ７はＳ偏光となっている。よって、レーザ光Ｌ２に基づく反射光Ｌ６と、レーザ光Ｌ３に基づく反射光Ｌ７を確実に分岐することができる。そして、第１検出器１２０ａがレーザ光Ｌ２に基づく反射光Ｌ６を検出し、第２検出器１２０ｂがレーザ光Ｌ３に基づく反射光Ｌ７を検出する。
【００８２】
このような構成によっても、異なる２方向から斜め照明を行うことができる。これにより、解像度を向上することができると共に、マスク基板１０６ａのパターンの方向に依存することなく、確実に検査することができる。また、２つの第１検出器１２０ａ、１２０ｂで同時に撮像することができるため、検査時間を短縮することができる。加えてこの照明方法においては、パターンの方向に応じた方向の直線偏光での照明が可能になる為、回折光強度が高まることによる更なる高解像度化が期待できる。
【００８３】
実施の形態４．
本実施の形態に係る検査装置について、図１４を用いて説明する。本実施の形態では、実施の形態３の構成に加えて、ウェッジプリズムペア１４０ａ、１４０ｂを追加している。なお、ウェッジプリズムペア以外の構成については、実施の形態３と同様であるため、説明を省略する。
【００８４】
ウェッジプリズムペア１４０ａは、レーザ光Ｌ２の光路中に配置され、ウェッジプリズムペア１４０ｂは、レーザ光Ｌ３の光路中に配置されている。ウェッジプリズムペア１４０ａ、１４０ｂはそれぞれ瞳と共役な位置に配置されているそして、ウェッジプリズムペア１４０ａ、１４０ｂのプリズムペア間の間隔を調整することで、図４〜図６に示したように、レーザ光Ｌ２、Ｌ３が平行にシフトする。また、プリズムペアを光軸周りに回転させることで、光軸と垂直な断面におけるレーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３の位置を変化させることができる。これにより、照明系のＮＡ絞りの位置を移動させるのと同様の効果を得ることができる。
【００８５】
実施の形態５．
本実施の形態にかかる検査装置について、図１５を用いて説明する。本実施の形態では、ビーム整形部１１０の構成が変わっている。図１５に示すように、実施の形態１の構成に加えて、レンズ１４１、１４２が設けられている。また、実施の形態１で示したレンズ１０２ａが省略されている。なお、これらのレンズ以外の構成については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００８６】
ホモジナイザー１０１からのレーザ光Ｌ１はハーフミラー１１１に入射する。ハーフミラー１１１は、レーザ光Ｌ１を分岐する。これにより、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３が生成される。ハーフミラー１１１からのレーザ光Ｌ２は、ウェッジプリズムペア１１２に入射する。そして、ウェッジプリズムペア１１２を通過したレーザ光Ｌ２は、レンズ１４１に入射する。これにより、図１５のＡに示すようなビーム位置となる。そして、レンズ１４１で屈折されたレーザ光Ｌ２はミラー１１３に入射する。ミラー１１３で反射したレーザ光Ｌ２は、レンズ１１４を通過して、視野合成ミラー１１９に入射する。
【００８７】
同様に、ハーフミラー１１１からのレーザ光Ｌ３は、ウェッジプリズムペア１１６に入射する。そして、ウェッジプリズムペア１１６を通過したレーザ光Ｌ３は、レンズ１４２を通過する。これにより、図１５のＢに示すようなビーム位置となる。そして、レンズ１４２で屈折されたレーザ光Ｌ３はレンズ１１８に入射する。そして、レンズ１１８を通過したレーザ光Ｌ３は、ミラー１１７に入射する。ミラー１１７で反射したレーザ光Ｌ３は、視野合成ミラー１１９の近傍を直進する。これにより、レーザ光Ｌ２とレーザ光Ｌ３が合成されて、レーザ光Ｌ４が生成される。
【００８８】
この構成では、ウェッジプリズムペア１１２、及びウェッジプリズムペア１１６を回転させることで、照明系のビーム位置を検査対象に合わせて、直径方向に移動することができる。なお、ここでの回転軸は、入射光軸に等しく、ウェッジプリズムペアを互いに逆方向に同じ角度回転させる。さらに、後段にズームレンズ系を配置することで、ＮＡ値を変更することも可能になる。
【００８９】
（照明光射出部）
ホモジナイザー１０１を用いた照明光射出部の構成について、図１６〜図２０を用いて説明する。図１６〜図２０において、（ｂ）は照明光射出部の光学系を示し、（ａ）は（ｂ）のαの位置（視野絞りと共役な位置）でのビーム断面を示している。図１６は、ホモジナイザー１０１が通常の角ロッドの場合を示している。図１７は、ホモジナイザー１０１が小ＮＡ斜めカット角ロッドの場合を示している。図１８は、ホモジナイザー１０１が断面矩形ロッド場合を示している。図１９は、ホモジナイザー１０１が通常の角ロッドの後段にプリズムペアを用いた場合を示している。図２０は小ＮＡ斜めカット角ロッドの後段にプリズムペアを用いた場合を示している。
【００９０】
ホモジナイザー１０１の出射端での像がレンズ１０２ａを含む光学系によって断面αに投影される。従って、出射端面が正方形の角ロッドをホモジナイザー１０１として用いた場合は、図１６に示すようになる。この場合、断面αでのビーム形状も正方形状になる。
【００９１】
小ＮＡ斜めカットの角ロッドをホモジナイザー１０１として用いた場合、図１７に示すようになる。この場合、小ＮＡ斜めカットの角ロッドの出射端面形状に応じて、断面αでのビーム形状が矩形状になる。また、断面が矩形状の角ロッドをホモジナイザー１０１として用いた場合、図１８に示すようになる。この場合も、断面αでのビーム形状が矩形状となる。
【００９２】
通常の角ロッドをホモジナイザー１０１として用い、レンズ１０２ａの後段にアナモルフィックプリズムペア１５１を配置すると、図１９に示すようになる。一対のアナモルフィックプリズムを紙面と垂直な回転軸周りに反対方向に回転させる。プリズムの回転により倍率の変更が可能となる。小ＮＡ斜めカットの角ロッドをホモジナイザー１０１として用い、レンズ１０２ａの後段にアナモルフィックプリズムペア１５１を配置すると、図２０に示すようになる。一対のアナモルフィックプリズムを紙面と垂直な回転軸周りに反対方向に回転させる。プリズムの回転により倍率の変更が可能となる。また、ロッド、プリズムからの出射角をブリュースター角とすることで、使用する偏波面での光量損失を抑制することが可能になる。図１６〜図２０のいずれの構成を実施形態１〜５に適用してもよい。
【００９３】
上記の検査装置を用いてマスクを検査し、マスクの欠陥を検出する。そして、マスクの欠陥を修正することによって、欠陥のないマスクが製造される。これにより、マスクの生産性を向上することができる。このような欠陥のないマスクを用いて、感光性樹脂を有する基板を露光する。そして、露光された基板を現像液で現像する。これにより、感光性樹脂を精度よくパターニングすることができる。よって、感光性樹脂がパターニングされたパターン基板を生産性よく製造することができる。さらに、感光性樹脂がレジストである場合、パターニングされた感光性樹脂を介して導電膜や絶縁膜をエッチングする。これにより、配線基板、回路基板などのパターン基板の生産性を向上することができる。
【００９４】
また、上述の検査装置はＥＵＶマスクやフォトマスクの検査に限らず、パターンを有するパターン基板であれば利用することができる。検査の対象となる試料としては、例えば、カラーフィルタ基板などを挙げることができる。また、上記の実施の形態１〜５のいずれか２以上を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
５０  視野
５１  上領域
５２  下領域
１００  検査装置
１０１  ホモジナイザー
１０２ａ  レンズ
１０２ｂ  レンズ
１０３  ＰＢＳ
１０４  １／４波長板
１０５  対物レンズ
１０６  マスク
１０６ａ  マスク基板
１０６ｂ  ペリクルフレーム
１０６ｃ  ペリクル
１０７  ミラー
１０８  投影レンズ
１０９  視野分割ミラー
１１０  ビーム整形部
１１１  ハーフミラー
１１２  ウェッジプリズムペア
１１３  ミラー
１１４  レンズ
１１６  ウェッジプリズムペア
１１７  ミラー
１１８  レンズ
１１９  視野合成ミラー
１２０ａ  第１検出器
１２０ｂ  第２検出器
１２１  無偏光ビームスプリッタ
１２２  偏光ビームスプリッタ
１３５  ＰＢＳ
１３６  ミラー
１３７  レンズ
１３８  ミラー
１３９  視野絞り
１４０  ウェッジプリズムペア
１４１  レンズ
１４２  レンズ
１５１  アナモルフィックプリズムペア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図８】
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【図１１】
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