(57)【要約】【目的】レチクル厚のばらつきによる透過照明光の焦点ズレを容易に補正することにより、検出感度の高い欠陥検査を行うことが可能なレチクル欠陥検査装置およびレチクル欠陥検査方法を提供する。【構成】パターンが形成された被測定試料に光を照射して得られるパターン画像を用いて被測定試料上の欠陥を検査するレチクル欠陥検査装置であって、被測定試料の一方の面に第１の検査光を照射する透過照明光学系と、被測定試料の他方の面に第２の検査光を照射する反射照明光学系と、第１の検査光の被測定試料への照射による透過光と、第２の検査光の被測定試料への照射による反射光とを同時に検出可能な検出光学系を有し、透過照明光学系が、被測定試料の厚さに起因する透過光の焦点ズレを補正する、焦点合わせ用レンズ駆動機構を備えることを特徴とするレチクル欠陥検査装置およびこれによるレチクル欠陥検査方法【選択図】図１
2008249921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンが形成された被測定試料に光を照射して得られるパターン画像を用いて前記被測定試料上の欠陥を検査するレチクル欠陥検査装置であって、
前記被測定試料の一方の面に第１の検査光を照射する透過照明光学系と、
前記被測定試料の他方の面に第２の検査光を照射する反射照明光学系と、
前記第１の検査光の前記被測定試料への照射による透過光と、前記第２の検査光の前記被測定試料への照射による反射光とを同時に検出可能な検出光学系を有し、
前記透過照明光学系が、前記被測定試料の厚さに起因する前記透過光の焦点ズレを補正する、焦点合わせ用レンズ駆動機構を備えることを特徴とするレチクル欠陥検査装置。
【請求項２】
前記透過照明光学系内に設けられた基準パターンと、
前記検出光学系で得られる前記パターン画像の検査用撮像手段と独立した、前記基準パターンを撮像する観察用撮像手段を有することを特徴とする請求項１記載のレチクル欠陥検査装置。
【請求項３】
前記透過照明光学系内に設けられた前記基準パターンを撮像して得られる基準パターン画像のコントラストを最大とするように、前記焦点合わせ用レンズ駆動機構を用いて補正する補正機構を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のレチクル欠陥検査装置。
【請求項４】
あらかじめ測定された前記被測定試料の厚み情報と、前記焦点合わせ用レンズ駆動機構を用いて前記透過光の焦点ズレを補正する補正機構を有することを特徴とする請求項１記載のレチクル欠陥検査装置。
【請求項５】
パターンが形成された被測定試料に光を照射して得られるパターン画像を用いて前記被測定試料上の欠陥を検査するレチクル欠陥検査方法であって、
透過照明光学系から前記被測定試料へ照射される検査光を用いて基準パターンを撮像するステップと、
前記撮像するステップによって得られる基準パターン画像の焦点合わせを、焦点合わせ用レンズ駆動機構を駆動しておこなうステップを有することを特徴とするレチクル欠陥検査方法。
【請求項６】
前記基準パターンとして、前記透過照明光学系内の透過視野絞りを用いることを特徴とする請求項５記載のレチクル欠陥検査方法。
【請求項７】
前記基準パターン画像の焦点合わせを、前記基準パターン画像のコントラストが最大となるよう調整することによって行うことを特徴とする請求項６記載のレチクル欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レチクル欠陥検査装置およびレチクル欠陥検査方法に関し、特に、透過光および反射光を用いて検査するレチクル欠陥検査装置およびレチクル欠陥検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模集積回路（ＬＳＩ）を構成するパターンには、１ギガビット級のＤＲＡＭに代表されるように、サブミクロンからナノメータのオーダーにまで最小寸法が縮小されるものがある。このようなＬＳＩの製造工程における歩留まり低下の大きな原因の一つとして、リソグラフィー技術を用いて半導体ウェハ上に超微細パターンを露光、転写する際に使用するレチクル（または、マスクともいう）に含まれる欠陥があげられる。
【０００３】
特に、半導体ウェハ上に形成されるＬＳＩのパターン寸法の微細化に伴い、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さくなっている。このため、極めて小さな欠陥を検査する装置の開発が精力的に進められている。
【０００４】
一方、マルチメディア化の進展に伴い、ＬＣＤは、５００ｍｍ×６００ｍｍ、又はこれ以上の液晶基板サイズの大型化と、液晶基板上に形成される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のパターンの微細化が進展し、極めて小さいパターン欠陥を広範囲に検査することが要求されるようになっている。このため、大面積ＬＣＤを製造する時に用いられるレチクル（フォトマスク）の欠陥を、短時間で効率的に検査する検査装置の開発も急務となっている。
【０００５】
レチクル等の欠陥検査装置の光学系としては、主に透過型の光学系が使用されている。即ち、図５（ａ）に示すようにケーラー照明、あるいは図５（ｂ）に示すようにクリチカル照明を用いて試料面を照射し、その透過光を集光し検出系に導き画像データを採る方法である。透過光を用いた方法の欠陥検査装置は、例えば、非特許文献１に紹介されている。
【０００６】
しかしながら、最近では透過光では検出しにくい欠陥を、反射画像を用いて検査しようという試みがなされている。例えば、図６に示すような光学系を用い透過・反射光学系を搭載し検出感度の向上を図っているパターン（欠陥）検査装置が既に実用化されている（例えば、非特許文献２）。このような装置では、透過光検査で用いる波長（図のλ２）と反射光検査で用いる波長（図のλ１）の２波長を使用することによって、構成される光学系内でフィルタによって波長分離しそれぞれの光を透過センサおよび反射センサに入れて検出している。
【０００７】
もっとも、欠陥検出感度を上げるため、さらにはリソグラフィーで用いられている波長にあわせた検査を行うことが、検査感度の向上につながるような被検査物となってきたため、検査波長の短波長化が必要となってきた。その反面、検査波長の短波長化によって光学レンズの設計が難しくなり、特に２波長で収差を少なくしたレンズ設計が困難となってきている。このため、１００ｎｍ程度の欠陥サイズを検出するような検出装置では透過と反射の波長を変えた光学系の採用は難しいという問題が生じてきた。従って、単一の波長を用いて透過画像と反射画像を得る検査方法の必要性が出てきた。
【０００８】
ここで、単一の波長の透過光および反射光で観察する場合、同じ位置を同軸で照射し、観察画像を採ることが一般に行われてきた（例えば、特許文献１、特許文献２）。この方法では、一般にビームスキャン技術が採用されている。図７にビームスキャン型の光学系を示す。ビームスキャン型の場合は、レチクルパターン面に形成するビームスポットが小さいほど解像力が上げられるので、照明光学系は収差を限界まで追及して製作し、レチクル厚の影響を受けないように、レチクルのパターン面側から導入する。一方、レチクルを透過または反射した光は、光量が計測できれば良いため、フォトダイオードや光電子増幅管に入りさえすればよい。したがって、受光側の光学系は収差を追い込む必要がないため、ガラス面側で計測しても特段の問題は生じない。
【０００９】
もっとも、レチクル像をセンサに結像する投影光学系において、透過・反射同時検査を実現する場合、ビームスキャン型と異なり、解像力はレチクルを透過または反射した後の結像光学系の性能できまる。ここで、結像光学系はレチクルのガラス厚の影響を受けないために、レチクルのパターン面側に配置されなければならない。したがって、透過照明光はレチクルのガラス面側から導入し、反射照明光はレチクルのパターン面側から導入する必要がある。
【００１０】
このような条件の下、投影光学系において透過・反射同時検査を実現するには、図８、図９それぞれに示すような２通りの光学系が考えられる。
【００１１】
まず、図８に示す方法は、透過と反射でレチクル面に入射する偏向方向を直交させておき、透過照明されてレチクルを透過した光線と、反射照明されてレチクルを反射した光を偏光ビームスプリッタで分離するものである。この方法は、レチクル上の同一位置を同時に撮像できるという利点があるが、一方、偏向での分離であるため、光学素子やレチクル面反射等で偏向が乱される分、互いに混じりあう結果となり、コントラストを低下させる。したがって、高精度の検査を必要とするレチクル欠陥検査装置では問題となる場合が多い。
【００１２】
一方、図９に示す方法は、透過照明エリアと反射照明エリアを位置的に引き離す方法である（例えば、特許文献３）。このようにすることで、透過と反射の光が互いに混入することを防止できる。
【特許文献１】ＵＳＰ  ５，５７２，５９８
【特許文献２】ＵＳＰ  ５，５６３，７０２
【特許文献３】特開２００４−３０１７５１号公報
【非特許文献１】ＪＪＰＡ，Ｖｏｌ．３３（１９９４），ｐｐ７１５６−７１６２，“Ｍａｓｋ  ｄｅｆｅｃｔ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ  ｂｙ  ｄａｔａｂａｓｅ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｗｉｔｈ  ０．２５−０．３５μｍ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ”
【非特許文献２】Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ  ａｎｄ  Ｘ−Ｒａｙ  Ｍａｓｋ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＩＶ，Ｖｏｌ．３０９６（１９９７），ｐｐ４０４−４１４，“Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｏｆ  ｃｅｌｌ−ｓｈｉｆｔ  ｄｅｆｅｃｔ  ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、透過照明光はガラスを通過してレチクルパターン面に入射するため、レチクル厚依存の焦点ズレが発生する。レチクル厚が一定であれば焦点ズレは生じないが、実際に使用するレチクルの厚さは交差内（例えば、±０．１ｍｍ）でばらつきがあるため、レチクル毎に透過照明の焦点合わせを行う必要がある。また、透過照明エリアと反射照明エリアを位置的に引き離す場合には、透過と反射の照明領域が重ならないように設定する必要があるが、上記焦点ズレにより、照明領域がボケて拡大し、透過照明光が反射撮像エリアに入り込むという問題が生じることが明らかになっている。
【００１４】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、レチクル厚のばらつきによる透過照明光の焦点ズレを容易に補正することにより、検出感度の高い欠陥検査を行うことが可能なレチクル欠陥検査装置およびレチクル欠陥検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様のレチクル欠陥検査装置は、パターンが形成された被測定試料に光を照射して得られるパターン画像を用いて前記被測定試料上の欠陥を検査するレチクル欠陥検査装置であって、前記被測定試料の一方の面に第１の検査光を照射する透過照明光学系と、前記被測定試料の他方の面に第２の検査光を照射する反射照明光学系と、前記第１の検査光の前記被測定試料への照射による透過光と、前記第２の検査光の前記被測定試料への照射による反射光とを同時に検出可能な検出光学系を有し、前記透過照明光学系が、前記被測定試料の厚さに起因する前記透過光の焦点ズレを補正する、焦点合わせ用レンズ駆動機構を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記装置において、前記透過照明光学系内に設けられた基準パターンと、前記検出光学系で得られる前記パターン画像の検査用撮像手段と独立した、前記基準パターンを撮像する観察用撮像手段を有することが望ましい。
【００１７】
上記装置において、前記透過照明光学系内に設けられた前記基準パターンを撮像して得られる基準パターン画像のコントラストを最大とするように、前記焦点合わせ用レンズ駆動機構を用いて補正する補正機構を有することが望ましい。
【００１８】
上記装置において、あらかじめ測定された前記被測定試料の厚み情報と、前記焦点合わせ用レンズ駆動機構を用いて前記透過光の焦点ズレを補正する補正機構を有することが望ましい。
【００１９】
本発明の一態様のレチクル欠陥検査方法は、パターンが形成された被測定試料に光を照射して得られるパターン画像を用いて前記被測定試料上の欠陥を検査するレチクル欠陥検査方法であって、透過照明光学系から前記被測定試料へ照射される検査光を用いて基準パターンを撮像するステップと、前記撮像するステップによって得られる基準パターン画像の焦点合わせを、焦点合わせ用レンズ駆動機構を駆動しておこなうステップを有することを特徴とする。
【００２０】
上記方法において、前記基準パターンとして、前記透過照明光学系内の透過視野絞りを用いることが望ましい。
【００２１】
上記方法において、前記基準パターン画像の焦点合わせを、前記基準パターン画像のコントラストが最大となるよう調整することによって行うことが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、レチクル厚のばらつきによる透過照明光の焦点ズレを容易に補正することにより、検出感度の高い欠陥検査を行うことが可能なレチクル欠陥検査装置およびレチクル欠陥検査方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
【００２４】
本実施の形態のレチクル欠陥検査装置は、パターンが形成された被測定試料に光を照射して得られるパターン画像を用いてこの被測定試料上の欠陥を検査するレチクル欠陥検査装置である。そして、被測定試料の一方の面に第１の検査光を照射する透過照明光学系と、被測定試料の他方の面に第２の検査光を照射する反射照明光学系とを備えている。そして、第１の検査光の被測定試料への照射による透過光と、第２の検査光の被測定試料への照射による反射光とを同時に検出可能な検出光学系を備えている。さらに、透過照明光学系が、被測定試料の厚さに起因する透過光の焦点ズレを補正する、焦点補正用レンズ駆動機構を備えることを特徴とする。
【００２５】
図２は、本実施の形態のレチクル欠陥検査装置の全体構成を示す図である。
図２に示す、レチクル欠陥検査装置１００においては、被測定試料であるレチクル１０１に形成されたパターンにおける被検査領域が、図３に示されるように、仮想的に幅Ｗの短冊状の検査ストライプに分割されている。そして、この分割された検査ストライプが連続的に操作されるように、図２に示すＸＹθテーブル１０２上にレチクル１０１を搭載し、１軸のステージを連続移動させながら検査が実行される。他の１軸は１つのストライプ検査が終了したら、隣のストライプを観察するためにステップ移動が行われる。
【００２６】
レチクル１０１は、オートローダ１３０とオートローダ制御回路１１３を用いて、ＸＹθテーブル１０２の上に載置されるが、テーブルの走行軸に対してパターンが平行になっているとは限らない。そのため、走行軸に平行に搭載できるようにθステージの上に固定される場合が多い。上記のＸＹθテーブル１０２の制御は、Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、θ軸モータとテーブル制御回路１１４を用いて行われる。
【００２７】
レチクル１０１に形成されたパターンには、適切な光源１０３から発せられた光が照明光学系１７０によって照射される。レチクルを通過した光は拡大光学系１０４を介して、検査用撮像手段であるフォトダイオード１０５に入射される。フォトダイオード１０５の上には、図３に示す仮想的に分割されたパターンの短冊状領域の一部が拡大され、光学像として結像される。結像状態を良好に保つために拡大光学系１０４がオートフォーカス制御されている。
【００２８】
フォトダイオードアレイ１０５上に結像したパターンの像は、フォトダイオードアレイ１０５によって光電変換され、さらにセンサ回路１０６によりＡ／Ｄ変換される。このセンサ回路１０６から出力された測定画像データは、位置回路１０７から出力されたＸＹθテーブル１０２上のレチクル１０１の位置を示すデータと共に比較回路１０８に送られる。
【００２９】
一方、レチクル１０１のパターン形成時に用いた設計データは、磁気ディスク１０９から制御計算機１１０を介して展開回路１４０に読み出される。展開回路１４０では、読み出された設計データが、２値または多値の設計画像データに変換され、この設計画像データが参照回路１４４に送られる。参照回路１４４は、送られてきた図形の設計画像データに対して適切なフィルタ処理を施す。
【００３０】
このフィルタ処理は、センサ回路１０６から得られた測定パターンデータには、拡大光学系１０４の解像特性やフォトダイオードアレイ１０５のアパーチャ効果等によってフィルタが作用した状態になるため、設計画像データにもフィルタ処理を施して、測定画像データに合わせるために行われる。比較回路１０８は、測定画像データと適切なフィルタ処理が施された設計画像データとを適切なアルゴリズムにしたがって比較し、一致しない場合には欠陥有りと判定する。
【００３１】
このように、被検査試料であるレチクル表面に形成されたパターンに存在する欠陥や異物を検査する本実施の形態のレチクル検査装置では、高分解能顕微鏡と同様の光学系を用いてレチクルパターン像を形成し、例えば、上記のフォトダイオードアレイのようなＣＣＤカメラや、あるいはラインセンサ等の撮像素子によって画像情報として取得し、別に取得あるいは形成した基準画像との比較を行ってパターン内の欠陥や異物を見つけるようになっている。
【００３２】
なお、図２では、透過・反射同時検査を実現させるための透過照明光学系、反射照明光学系、および検出光学系等の詳細構成については記載していない。透過・反射同時検査を実現させるためには、透過照明光学系、反射照明光学系およびこれに対応する検出光学系をもうけ、さらに、欠陥検出のための比較回路１０８等を２系統設ける必要がある。
【００３３】
図１は、本実施の形態のレチクル欠陥検査装置の光学系を示す図である。図２に示した全体構成図のうち、光源１０３、照明光学系１０７、レチクル１０１、ＸＹθテーブル１０２、拡大光学系１０４、フォトダイオードアレイ１０５およびセンサ回路１０６に相当する部分を示している。
【００３４】
まず、図１の光学系は紫外レーザを発する光源１０を備えている。そして、光源１０を発した光を拡大するビームエキスパンダ１２、および、面光源化するオプティカルインテグレータ１４を備えている。オプティカルインテグレータ１４としては、具体的には、フライアイレンズや拡散板などを使用することが可能である。
【００３５】
そして、オプティカルインテグレータ１４を通過した光を平行光線とするコリメータ１８を備えている。また、第１のビームスプリッタ２０は、コリメータ１８を通過した平行光線を、第１の検査光である透過照明光と、第２の検査光である反射照明光に分離する機能を有する。ここで、この第１のビームスプリッタ２０以降、第１の検査光である透過照明光を検査試料であるテーブル５２上のレチクル５０に照射するまでの光学系を、透過照明光学系と称する。また、第２の検査光である反射照明光を検査試料であるレチクル５０に照射するまでの光学系を、反射照明光学系と称する。
【００３６】
透過照明光と反射照明光は、それぞれ、透過視野絞り２２および反射視野絞り２４の位置でケーラー照明されるように、透過照明光学系と反射照明光学系が構成されている。そして、透過視野絞り２２位置はレチクル５０のパターン面と共役となるように設定されており、この透過視野絞り２２で規定されて照明される領域が透過照明領域となる。また、視野位置を設定するために透過視野絞り２２を駆動する第１のパルスモータ２６を有している。そして、透過視野絞り２２を通過した光が、レチクル５０のパターン面にケーラー照明されるよう、焦点合わせ用レンズ２８、コンデンサレンズ３０が配置されている。
【００３７】
なお、ここで焦点合わせ用レンズは、焦点合わせ用の専用のレンズであっても、コンデンサレンズ３０の一部を構成するレンズであっても構わない。
【００３８】
さらに、透過照明光学系は、レチクル５０の厚さに起因する透過光の焦点ズレを補正する、焦点合わせ用レンズ駆動機構である第２のパルスモータ３２を備えている。第２のパルスモータ３２は、焦点合わせ用レンズ２８を光軸方向に平行移動させ、図１ではレチクル５０の下面にあるパターン面に焦点を合わせることが可能となっている。
【００３９】
一方、反射視野絞り２４位置はレチクル５０のパターン面と共役となるように設定されており、この反射視野絞り２４で規定されて照明される領域が反射照明領域となる。また、視野位置を設定するために反射視野絞り２４を駆動する第３のパルスモータ３４を有している。そして、反射視野絞り２４を通過した光が、レチクル５０のパターン面にケーラー照明されるよう、コリメータ３６、対物レンズ３８が配置されている。コリメータ３６と対物レンズ３８の間には、反射照明光をパターン面に導入する第２のビームスプリッタ４０が配置されている。
【００４０】
そして、本実施の形態のレチクル欠陥検査装置は、第１の検査光のレチクル５０への照射による透過光と、第２の検査光の試料への照射による反射光とを同時に検出可能な検出光学系を有している。まず、検出光学系の構成要素として、透過光と反射光の両方を集光する対物レンズ３８が備えられている。さらに、対物レンズ３８で集光された光を、透過光と反射光に分離する第３のビームスプリッタ４２が備えられている。また、第３のビームスプリッタ４２で分離された透過光を結像する第１の結像光学系４４と、第３のビームスプリッタ４２で分離された反射光を結像する第２の結像光学系４６とを備えている。
【００４１】
さらに、本実施の形態のレチクル欠陥検査装置は、第１の結像光学系４４によって結像された透過光によるパターン画像の検査用撮像手段である第１の撮像センサ５４と、第２の結像光学系４６によって結像された反射光によるパターン画像の検査用撮像手段である第２の撮像センサ５６を備えている。
【００４２】
以上、記載した本実施の形態のレチクル欠陥検査装置によれば、レチクルの厚さに起因する透過光の焦点ズレが生じた場合でも、焦点合わせ用レンズ駆動機構を駆動させることで、容易に焦点ズレの補正が可能になるという作用、効果が得られる。
【００４３】
さらに、本実施の形態のレチクル欠陥検査装置は、レチクルの厚さに起因する透過光の焦点ズレが生じた場合の補正をより容易にするために、透過照明光学系内に設けられた基準パターンと、検出光学系で得られるパターン画像の検査用撮像手段と独立した、基準パターンを撮像する観察用撮像手段を備えている。
【００４４】
ここで、基準パターンとしては、焦点ズレ補正用の適切なパターンを新たに設けてもよいが、装置の構成要素を増加させないため、図１の透過視野絞り２２を基準パターンとして用いることが好ましい。
【００４５】
そして、検出光学系で得られるパターン画像の検査用撮像手段である第１の撮像センサ５４と、第２の撮像センサ５６と独立した、基準パターンを撮像するための観察用撮像手段である第３の撮像センサ５８を備えている。さらに、対物レンズ３８と第３のビームスプリッタ４２の間の光路に、パルスモータ（図示せず）等により挿入可能にミラー６０が設けられている。加えて、ミラー６０で導入された光から上記基準パターンの画像を結像させ、第３の撮像センサ５８で撮像可能にする第３の結像光学系６２が設けられている。
【００４６】
このように、本実施の形態のレチクル欠陥検査装置は、透過照明光学系内に設けられた基準パターンと、検査用撮像手段では、検査画像取得領域との関係で撮像困難な、この基準パターンの画像を取得する観察用撮像手段を設けている。これによって、基準パターンを検査画像取得領域に移動をする機構を必要としない、簡便な光学系にすることができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態のレチクル欠陥検査装置は、レチクルの厚さに起因する透過光の焦点ズレが生じた場合の補正を一層容易にするために、透過照明光学系内に設けられた基準パターンを撮像して得られる基準パターン画像のコントラストを最大とするように、焦点合わせ用レンズ駆動機構を用いて補正する補正機構を備えている。
【００４８】
図１に示すように配置された、この補正機構７０は、具体的には、例えば、第３の撮像センサ５８で撮像された基準パターン画像をＡ／Ｄ変換処理部、デジタル変換された基準パターン画像のコントラスト、すなわち光量の微分値を算出し、その値が最大となる焦点合わせ用レンズ位置情報を、焦点合わせ用レンズ駆動機構に出力する演算処理部等で構成される。なお、光量の微分値の算出は、所定のソフトウェアあるいはハードウェアいずれでも行うことが可能である。
【００４９】
上記、補正機構を用いることにより、自動的かつ一義的に焦点補正が可能となるため、焦点ズレ補正の精度およびその作業性が一層向上するという作用、効果が得られる。
【００５０】
また、上記補正機構が、あらかじめ測定されたレチクルの厚み情報と、焦点合わせ用レンズ駆動機構を用いて透過光の焦点ズレを補正する補正機構であっても構わない。この場合、補正機構は、あらかじめ測定されたレチクルの厚み情報の入力手段、例えば、入力用キーボードや、厚み情報から最適な焦点合わせ用レンズ位置を算出し、その焦点合わせ用レンズ位置情報を、焦点合わせ用レンズ駆動機構に出力する演算処理部等を有することになる。
【００５１】
このような、補正機構によれば、焦点ズレを補正するための、基準パターン画像の取得や、コントラストの算出等の処理が不要となり、補正に要する時間の一層の短縮が図られるという利点がある。
【００５２】
次に、本実施の形態のレチクル欠陥装置を用いたレチクル欠陥検査方法について、図１を参照しつつ説明する。
【００５３】
まず、透過照明光学系から被測定試料であるレチクル５０へ照射される検査光を用いて基準パターンを撮像する。ここでは、透過照明光学系内の透過視野絞り２２を用いる。上述したように、透過視野絞り２２は、レチクル５０のパターン面と共役な位置に設定されている。
【００５４】
そして、基準パターンの撮像は、ミラー６０を、対物レンズ３８と第３のビームスプリッタ４２の間に挿入し、第３の撮像センサ５８で撮像することによって行う。
【００５５】
図４に、上記方法で実際に撮像した透過視野絞り２２の画像と、光量分布を示す。図４（ａ）がレチクルの厚さが０．１ｍｍ薄くなった場合のデフォーカス画像、図４（ｂ）が、焦点ズレがない場合の画像、図４（ｃ）がレチクルの厚さが０．１ｍｍ厚くなった場合のデフォーカス画像である。なお、図の画像中実線で囲んだ領域は透過光による検査領域である透過視野、ハッチングした領域は反射光による検査領域である反射視野である。各画像中の、右半分は透過絞りに遮られて本来光が入らない領域となっている。
【００５６】
図から明らかなように、レチクル厚さの公差による焦点ズレが生じている場合には、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、反射視野領域に透過光が漏れて、基準パターンである透過視野絞りのエッジがボケた画像が得られるという現象が生ずる。すなわち、コントラストが悪化し、光量のエッジ部での微分値（傾斜）が小さくなる。逆に、焦点ズレがない場合はエッジが鮮明になり、コントラスト、すなわち、光量のエッジ部での微分値（傾斜）が最大値をとる。
【００５７】
そこで、本実施の形態のレチクル欠陥検査方法においては、焦点合わせ用レンズ駆動機構である第２のパルスモータ３２を動かし、第３の撮像センサ５８による透過視野絞り２２の画像を撮像する。そして撮像した画像を、補正機構７０に入力し、その演算処理部でコントラスト、すなわち、光量のエッジ部での微分値（傾斜）を算出する。そして、補正機構７０の演算処理部から、その値が最大となる焦点合わせ用レンズ位置情報を、焦点合わせ用レンズ駆動機構に出力する。その焦点合わせ用レンズ位置情報に基づき、焦点合わせ用レンズ２８を動かし、焦点ズレを補正する。
【００５８】
以上記載した、本実施の形態によれば、レチクル厚のばらつきによる透過照明光の焦点ズレを容易に補正することにより、検出感度の高い欠陥検査を行うことが可能なレチクル欠陥検査装置およびレチクル欠陥検査方法を適用することができる。
【００５９】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。実施の形態の説明においては、レチクル欠陥検査装置やレチクル欠陥検査方法等で、本発明の説明に直接必要としない部分等については記載を省略したが、必要とされるレチクル欠陥検査装置やレチクル欠陥検査方法の構成要素を適宜選択して用いることができる。
【００６０】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのレチクル欠陥検査装置やレチクル欠陥検査方法は、本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施の形態のレチクル欠陥検査装置の光学系を示す図。
【図２】実施の形態のレチクル欠陥検査装置の全体構成を示す図。
【図３】実施の形態の被検査領域の検査ストライプの説明図。
【図４】実施の形態の透過視野絞りの画像と光量分布を示す図。
【図５】従来の欠陥検査装置の透過型の光学系の説明図。
【図６】従来の欠陥検査装置の説明図。
【図７】従来のビームスキャン型の光学系を示す図。
【図８】従来の投影光学系を示す図。
【図９】従来の投影光学系を示す図。
【符号の説明】
【００６２】
１０          光源
２０          第１のビームスプリッタ
２２          透過視野絞り
２８          焦点合わせ用レンズ
３０          コンデンサレンズ
３２          第２のパルスモータ（焦点合わせ用レンズ駆動機構）
３８          対物レンズ
４４          第１の結像光学系
４６          第２の結像光学系
５４          第１の撮像センサ（検査用撮像手段）
５６          第２の撮像センサ（検査用撮像手段）
５０          レチクル
５８          第３の撮像センサ（観察用撮像手段）
６０          ミラー
６２          第３の結像光学系
７０          補正機構
１００        レチクル欠陥検査装置
【図１】
2008249921.tif 000003
【図２】
2008249921.tif 000004
【図３】
2008249921.tif 000005
【図５】
2008249921.tif 000006
【図６】
2008249921.tif 000007
【図７】
2008249921.tif 000008
【図８】
2008249921.tif 000009
【図９】
2008249921.tif 000010
【図４】
2008249921.tif 000011