(57)【要約】【課題】露光のスループットを低下させることなく早期にマスクの欠陥を検出することができ、マスクの欠陥による被露光体の不良の発生を防止することができる露光装置およびマスク欠陥モニタ方法を提供する。【解決手段】電子ビーム転写リソグラフィにおいて、露光に用いる電子ビームＥＢがマスクＭ１をスキャンする際にマスクＭ１から放出される反射電子、２次電子を含む電子の信号強度プロファイルＢを作成し、露光処理中のマスクＭ１からの放出電子の信号強度プロフィイルＢを、予め記録された欠陥のないマスクＭ１の基準プロフィイルＡと比較することにより、マスクＭ１の欠陥をモニタする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光体に転写するマスクパターンが形成されたマスクに露光光として電子線を照射する電子線照射手段と、
前記電子線の照射により前記マスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子の信号強度プロファイルを測定する信号強度プロファイル測定手段と、
欠陥がない状態における前記マスクの前記信号強度プロファイルを基準プロファイルとして備え、前記基準プロファイルと露光処理中の前記マスクからの前記信号強度プロファイルとを比較して、前記マスクの欠陥の有無を判定する判定手段と
を有する露光装置。
【請求項２】
前記信号強度プロファイル測定手段は、
前記電子線の照射により前記マスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子を検出する電子検出手段と、
前記電子検出手段からの電子の信号強度を電子線の照射位置に対応づけて記録して、前記信号強度プロファイルを作成する信号強度プロファイル生成手段と
を有する請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記マスクは、前記被露光体に転写される転写パターンが等倍に形成された前記マスクパターンを有する
請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記マスクは、前記被露光体に転写される転写パターンの寸法が拡大して形成された前記マスクパターンを有し、
前記マスクを通過した電子線の像を前記被露光体に縮小投影して前記転写パターンを前記被露光体に転写する縮小投影手段をさらに有する
請求項１記載の露光装置。
【請求項５】
欠陥がない状態におけるマスクに露光処理と同じ条件で電子線を照射し、前記電子線の照射により前記マスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子の信号強度プロファイルを基準プロファイルとして記録するステップと、
前記マスクに前記電子線を照射して被露光体を露光する露光処理中に、前記マスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子の信号強度プロファイルを測定するステップと、
記録された前記基準プロファイルと、露光処理中の前記マスクからの前記信号強度プロファイルとを比較して、前記マスクの欠陥の有無を検出するステップと
を有するマスク欠陥モニタ方法。
【請求項６】
前記マスクの欠陥の有無を検出するステップにおいて、前記マスクの欠陥が発見された場合に、
前記露光処理に使用する前記電子線よりもさらに絞った検出用電子線を、前記マスクの欠陥が検出された部位に照射して、前記検出用電子線の照射により前記マスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子を検出することにより前記欠陥の像を観察するステップをさらに有する
請求項５記載のマスク欠陥モニタ方法。
【請求項７】
前記マスクとして、前記被露光体に転写される転写パターンが等倍に形成されたマスクパターンを有する前記マスクを用いる
請求項５記載のマスク欠陥モニタ方法。
【請求項８】
前記マスクとして、前記被露光体に転写される転写パターンの寸法が拡大して形成されたマスクパターンを有する前記マスクを用いる
請求項５記載のマスク欠陥モニタ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置およびマスク欠陥モニタ方法に関し、特に、電子ビーム転写リソグラフィに使用される露光装置およびマスク欠陥モニタ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビーム転写リソグラフィにおいては、厚さ５００ｎｍ程度の薄膜に開口パターンを形成したステンシルマスク、もしくは厚さ１００ｎｍ程度の薄膜の上に電子散乱のための金属パターンを形成したメンブレンマスクを用いる。
【０００３】
東京精密、リープル、ソニーで共同開発している低加速電子ビーム近接転写リソグラフィ（ＬＥＥＰＬ：low energy electron beam proximity projection lithography)を用いたパターン転写においては、ステンシルマスクが電子ビームで照射されるが、加速電圧が２ｋＶ程度と低く物質に対する透過率が極めて低いため、光リソグラフィで用いられるようなパターン保護、異物付着防止のためのペリクルを用いることができない（特許文献１参照）。
【０００４】
ニコンが開発を進めている１００ｋＶの高加速電子ビームを用いる電子ビーム転写リソグラフィにおいても同様に、光に比べて物体に対する露光粒子の透過率が低く、ペリクルを用いることができない（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２９５１９４７号
【特許文献２】特開２００３−２４３２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようにステンシルマスクおよびメンブレンマスクの異物管理方法が無いため、ロット処理中において、マスクにコンタミネーション、異物、破損を含む欠陥が発生した場合、専用の欠陥検査装置でマスクを検査するまで、もしくはウエハに発生したパターン欠陥を検出するまで、もしくはデバイスを作製し電気特性が不良であることに気づくまでに処理したロットが全て不良品となってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、露光のスループットを低下させることなく早期にマスクの欠陥を検出することができ、マスクの欠陥による被露光体の不良の発生を防止することができる露光装置およびマスク欠陥モニタ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の露光装置は、被露光体に転写するマスクパターンが形成されたマスクに露光光として電子線を照射する電子線照射手段と、前記電子線の照射により前記マスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子の信号強度プロファイルを測定する信号強度プロファイル測定手段と、欠陥がない状態における前記マスクの前記信号強度プロファイルを基準プロファイルとして備え、前記基準プロファイルと露光処理中の前記マスクからの前記信号強度プロファイルとを比較して、前記マスクの欠陥の有無を判定する判定手段とを有する。
【０００８】
上記の本発明の露光装置では、電子線照射手段により、露光処理中に露光光として電子線がマスクに照射されると、電子線の照射によりマスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子の信号強度プロファイルが信号強度プロファイル測定手段により測定される。
マスクに欠陥が発生した場合には、露光処理中に測定される上記信号強度プロファイルに変化が生じる。このため、判定手段により、露光処理中の信号強度プロファイルと、欠陥がない状態におけるマスクの基準プロファイルとが比較されてマスクの欠陥の有無が判定される。
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明のマスク欠陥モニタ方法は、欠陥がない状態におけるマスクに露光処理と同じ条件で電子線を照射し、前記電子線の照射により前記マスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子の信号強度プロファイルを基準プロファイルとして記録するステップと、前記マスクに前記電子線を照射して被露光体を露光する露光処理中に、前記マスクから放出される反射電子あるいは二次電子を含む電子の信号強度プロファイルを測定するステップと、記録された前記基準プロファイルと、露光処理中の前記マスクからの前記信号強度プロファイルとを比較して、前記マスクの欠陥の有無を検出するステップとを有する。
【００１０】
上記の本発明のマスク欠陥モニタ方法では、予め、欠陥がない状態におけるマスクに電子線を照射した場合における、マスクから放出される電子の信号強度プロファイルを基準プロファイルとして記録しておく。
そして、マスクに電子線を照射して被露光体を露光する露光処理中に、マスクから放出される電子の信号強度プロファイルを測定する。
マスクに欠陥が発生した場合には、露光処理中に測定される上記信号強度プロファイルに変化が生じることから、記録された基準プロファイルと、露光処理中のマスクからの信号強度プロファイルとを比較することにより、マスクの欠陥の有無が検出される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、露光のスループットを低下させることなく早期にマスクの欠陥を検出することができ、マスクの欠陥による被露光体の不良の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の露光装置およびマスク欠陥モニタ方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る露光装置の概略構成図である。図１に示す露光装置は、等倍近接転写方式の露光装置である。
図１に示す露光装置は、露光光として電子ビームＥＢを出射する電子銃１を備えている。電子銃１は、２ｋＶ程度の加速電圧で電子ビームＥＢを出射する。電子銃１から出射された電子ビームＥＢの経路を法線とする状態で、マスクＭ１が配置され、このマスクＭ１との間に間隔を保って、ｘｙ方向に移動可能な不図示のステージにウエハ（被露光体）Ｗが配置されている。ウエハＷの表面とマスクＭ１の表面との間に約４０μｍの間隔が設けられるようにウエハＷが配置される。
【００１４】
マスクＭ１は、厚さ５００ｎｍ程度の薄膜に貫通孔からなるマスクパターンが形成されたステンシルマスクにより構成される。薄膜の強度を補強するため、図示はしないが梁が形成されている。マスクＭ１では、例えば中央の４０ｍｍ×４０ｍｍのパターン転写領域にマスクパターンが形成されており、パターン転写領域上に電子ビームＥＢが走査される。
【００１５】
電子銃１とマスクＭ１との間には、電子ビームＥＢの経路を囲む状態で、電子銃１側から順に、電子ビームＥＢを制限する制限アパーチャ２と、電子ビームＥＢを平行化するコンデンサレンズ３と、電子ビームＥＢが平行なままでラスターまたはベクトル走査モードの何れかで且つマスクＭ１に垂直に入射するように偏向させる一対の主偏向器４，５と、電子ビームの照射位置の微調整を行うために電子ビームを偏向させる一対の副偏向器６，７とを有する。
【００１６】
制御手段８は、図示はしないが主偏向器４，５、副偏向器６，７等に接続されており、露光装置の全体の動作を制御する。制御手段８は、主偏向器４，５を駆動して電子ビームＥＢをマスクＭ１のパターン転写領域上に走査させる。
【００１７】
上記の露光装置において、マスクＭ１よりも上流に配置された電子銃１と、制限アパーチャ２と、コンデンサレンズ３と、主偏向器４，５と、副偏向器６，７と、これらを制御する制御手段８が、本発明の電子線照射手段に相当する。
【００１８】
上記の露光装置では、図示しないステージ上に、表面にレジストＲを塗布してなるウエハＷが載置される。次に、電子銃１から出射された電子ビームＥＢを、制限アパーチャ２、コンデンサレンズ３で成形しつつ、上述した偏向器４〜７で電子ビームＥＢの照射位置を調整しつつ走査させながらマスクＭ１に照射する。そして、このマスクＭ１のマスクパターンを通過した電子ビームが、ウエハＷ表面のレジストＲに照射されることにより、レジストＲに対してパターン露光が行われる。
【００１９】
本実施形態では、マスクＭ１より上部のカラム内に反射電子および２次電子、または反射電子あるいは２次電子（以下、単に電子という）を検出する電子検出器１０が配置されている。電子検出器１０が配置される位置は、マスクＭ１から放出される電子が最も検出しやすい位置が好ましい。電子検出器１０は、露光処理中のマスクＭ１から放出される電子を検出する。
【００２０】
信号強度プロファイル生成手段１１は、電子検出器１０からの電子の信号強度と、制御手段８からの電子ビームの照射位置情報を入力し、電子の信号強度をビームの位置情報と対応させて記録することにより、露光処理中のマスクＭ１の転写パターン領域から放出される電子の２次元の信号強度プロファイルを作成する。電子検出器１０と、信号強度プロファイル生成手段１１とが、本発明の信号強度プロファイル測定手段に相当する。
【００２１】
図２は、信号強度プロファイルの測定について説明するための図である。
図２（ａ）に示すように、ウエハＷに対して近接配置されたマスクＭ１に電子ビームＥＢが照射されると、マスクＭ１の照射面側から電子が放出される。放出された電子は、電子検出器１０により検出される。
【００２２】
１次元（図中、左から右）に電子ビームＥＢを走査した場合に、信号強度プロファイル生成手段１１により電子の信号強度をビームの照射位置情報と対応させて記録することにより、図２（ｂ）に示すような信号強度プロファイルＡが得られる。なお、図２（ｂ）では、説明の簡略化のため１次元の信号強度プロファイルＡを示しているが、実際には、マスクＭ１の転写パターン領域における２次元の信号強度プロファイルを取得するようにするとよい。
【００２３】
基準プロファイル記憶手段１２は、欠陥検査と異物検査により、マスクＭ１にコンタミネーション、異物、破損を含む欠陥がないと保証されたマスクＭ１に電子ビームを走査した場合におけるマスクＭ１から放出される電子の信号強度プロファイルを記憶する。このとき、通常の露光処理と同様の強度と分布をもつ電子ビームで、通常の露光処理と同様のスキャン速度でマスクＭ１のパターン転写領域をスキャンする。例えば、欠陥のないマスクＭ１から図２（ｂ）に示すような信号強度プロファイルＡが得られた場合には、これを基準プロファイルとして記憶する。
【００２４】
判定手段１３は、欠陥がないと保証されたマスクの基準プロファイルを基準プロファイル記憶手段１２から読み出し、露光処理中のマスクから放出された電子の信号強度プロファイルを信号強度プロファイル生成手段１１から入力し、両者を比較する。
【００２５】
図３は、基準プロファイルと信号強度プロファイルの比較について説明するための図である。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、マスクＭ１上に異物Ｃが生じたり、マスクＭ１が破損したり、マスクＭ１のコンタミネーション量が増えたりした場合、電子ビームＥＢが異物、破損、コンタミネーションを含む欠陥部で余計に反射されたり、欠陥部から２次電子が放出される。このため、検出される電子の信号強度プロファイルには、図３（ｂ）に示すように、変化が生じる。例えば、図中、信号強度プロファイルＢが、マスクに異物Ｃが付着した場合の信号強度プロファイルである。
【００２７】
判定手段１３では、基準プロファイルＡと信号強度プロファイルＢの相違｜Ａ−Ｂ｜、例えば、信号強度の積分量の違いや微分プロファイル形状の違い等が、予め設定されたしきい値を越えれば、マスクＭ１上に異物が生じた、あるいはマスクＭ１が破損した、あるいはマスクＭ１のコンタミネーション量が許容量を越えたと判断し、表示手段１４にその旨を表示し、オペレータに知らせる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る露光装置を用いた露光処理およびマスク欠陥モニタ方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００２９】
まず、欠陥検査と異物検査により、マスクＭ１上に異物、コンタミネーション、破損等を含む欠陥がないと保証された実際に使用されるマスクＭ１を、露光装置の所定の位置に搬送する。
【００３０】
マスク搬入後、ウエハ露光開始までの間、例えば１枚目のウエハがカセットからウエハステージ上の露光位置に搬送されるでの待機時間に、通常の露光処理と同様の強度と分布をもつ電子ビーム、例えば、ビーム電流２０μＡ、ビーム直径１ｍｍの電子ビームで、通常の露光処理と同様のスキャン速度とビーム位置、例えばマスク中央のパターン転写領域４０ｍｍ×４０ｍｍを１５秒でスキャンする。そして、その際にマスクから放出される電子の信号強度をビームの照射位置情報に対応させて記録し、信号強度プロファイルＡを作成する（ステップＳＴ１）。当該信号強度プロファイルが基準プロファイルとなる。
【００３１】
ロット露光処理において、マスクから放出される電子をショット毎に検出し、露光処理中のマスクから放出される電子の信号強度プロファイルＢn を測定する（ステップＳＴ２）。
【００３２】
ショット毎に得られる信号強度プロファイルＢn と基準プロファイルＡとを比較する（ステップＳＴ３）。プロファイルの相違｜Ａ−Ｂn ｜、例えば、信号強度の積分量の違いや微分プロファイルの形状の違い等が、予め設定されたしきい値を越えれば、マスクＭ１上に異物が生じた、あるいはマスクが破損した、あるいはマスクＭ１のコンタミネーション量が許容量を越えたと判断し、表示手段１４の操作画面に、例えば”マスク異常発生”と表示させることによりオペーレータに知らせる（ステップＳＴ４）。オペーレータは、表示手段１４の表示を確認した場合には、露光処理を中断し、使用したマスクＭ１を洗浄工程へ移したり、検査工程へ移す等の処理を行う。
【００３３】
なお、ステップＳＴ４の後に、露光処理に使用する電子ビームよりもさらに絞った検出用電子ビームを、マスクＭ１の欠陥が検出された部位に照射して、検出用電子ビームの照射によりマスクから放出される電子を検出することにより欠陥の像を観察するステップを設けてもよい。これにより、露光のスループットの低下を最小限に抑えて、欠陥を確認することができる。
【００３４】
信号強度プロファイルの相違がしきい値以内であれば、マスクＭ１は正常であると判断し、次の露光処理に続けて用いられ、露光処理中に同様にしてステップＳＴ２，ＳＴ３の欠陥モニタ処理が行われる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置およびマスク欠陥モニタ方法では、電子ビーム転写リソグラフィにおいて、露光に用いる電子ビームＥＢがマスクＭ１をスキャンする際にマスクから放出される電子の信号強度プロファイルを測定し、露光処理中のマスクから放出される電子の信号強度プロフィイルを、予め記録された欠陥のないマスクの基準プロフィイルと比較することにより、マスクＭ１の欠陥の有無をモニタしている。
【００３６】
従って、露光装置による露光処理と同時にマスクの欠陥をモニタできることから、露光装置のスループットを低下させることなく、早期にマスクの欠陥を検出することができ、マスクの欠陥によるウエハの不良の発生を防止することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図５は、本実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。図５に示す露光装置は、縮小投影露光方式に使用される露光装置であり、いわゆるＥＢステッパと称されるものである。
【００３８】
光学系の最上流に配置されている電子銃２１は、下方に向けて電子ビームＥＢを出射する。電子銃２１は、１００ｋＶ程度の加速電圧で電子ビームＥＢを出射する。電子銃２１の下方には２段のコンデンサレンズ２２，２３が備えられており、電子ビームＥＢは、これらのコンデンサレンズ２２，２３によって収束されブランキングアパーチャ２６にクロスオーバーを結像する。
【００３９】
２段目のコンデンサレンズ２３の下には、成形アパーチャ２４が備えられている。この成形アパーチャ２４は、マスクＭ２の１つのサブフィールド（露光の１単位となるパターン転写領域）を照明する電子ビームのみを通過させる。この成形アパーチャ２４の像は、照明レンズ２７によってマスクＭ２に結像される。
【００４０】
成形アパーチャ２４の下方には、ブランキング偏向器２５が配置されている。ブランキング偏向器２５は、必要時に電子ビームを偏向させてブランキングアパーチャ２６の非開口部に当て、電子ビームがマスクＭ２に当たらないようにする。ブランキングアパーチャ２６の下には、照明レンズ２７が配置されている。照明レンズ２７は、マスクＭ２のパターン転写領域に、成形アパーチャ２４により成形された電子ビームＥＢを照射させる。
【００４１】
マスクＭ２は、実際には光軸垂直面内に広がっており、多数のパターン転写領域を有する。マスクＭ２には、全体として１個の半導体デバイスチップをなすマスクパターンが形成されている。マスクＭ２は、ウエハに転写される転写パターンの寸法が拡大して形成されたマスクパターンを有する。マスクＭ２は、薄膜に開口パターンを形成してなるステンシルマスクであっても、厚さ１００ｎｍ程度の薄膜の上に電子散乱のための金属パターンを形成してなるメンブレンマスクであってもよい。
【００４２】
マスクＭ２は、移動可能な不図示のマスクステージ上に載置されており、マスクＭ２を光軸に対し垂直方向に動かすことにより、照明光学系の視野よりも広い範囲に広がるマスクＭ２上のパターン転写領域を照明させる。
【００４３】
マスクＭ２の下方には、投影レンズ２８，３０が設けられている。マスクＭ２の１つのパターン転写領域を通過した電子ビームは、投影レンズ２８，３０によってウエハＷ上の所定の位置に結像される。ウエハＷ上には、適当なレジストＲが塗布されており、マスクＭ２上のパターンが縮小されてウエハＷのレジストＲに転写される。
【００４４】
マスクＭ２とウエハＷの間を縮小率比で内分する点にクロスオーバーが形成され、銅クロスオーバー位置にはコントラストアパーチャ２９が設けられている。コントラストアパーチャ２９は、マスクＭ２の非パターン部で散乱された電子ビームＥＢがウエハＷに到達しないよう遮断する。
【００４５】
ウエハＷは、不図示の静電チャックを介してＸＹ方向に移動可能なウエハステージ上に載置されている。マスクステージとウエハステージとを、互いに逆の方向に同期走査することにより、ウエハＷの各部を順次露光することができる。
【００４６】
制御手段３１は、上記各レンズ２２，２３，２７，２８，３０およびブランキング偏向器２５等に接続されており、露光装置の全体の動作を制御する。制御手段３１は、上記各レンズ２２，２３，２７，２８，３０およびブランキング偏向器２５、不図示のマスクステージおよびウエハステージを制御して、電子ビームＥＢをマスクＭ２のパターン転写領域に照射する。
【００４７】
マスクＭ２の上流側に配置された、電子銃２１と、コンデンサレンズ２２，２３と、成形アパーチャ２４と、ブランキング偏向器２５と、ブランキングアパーチャ２６と、照明レンズ２７と、これらを制御する制御手段３１が、本発明の電子線照射手段に相当する。また、マスクＭ２の下流側に配置された、投影レンズ２８，３０と、コントラストアパーチャ２９が、本発明の縮小投影手段に相当する。
【００４８】
本実施形態においても、マスクＭ２より上部のカラム内に、マスクＭ２から放出される電子を検出する電子検出器１０が配置されている。電子検出器１０が配置される位置は、マスクＭ２から放出される電子が最も検出しやすい位置が好ましい。
【００４９】
また、第１実施形態と同様に、露光装置は、信号強度プロファイル生成手段１１と、基準プロファイル記憶手段１２と、判定手段１３と、表示手段１４とを有する。電子検出器１０と、信号強度プロファイル生成手段１１とが、本発明の信号強度プロファイル測定手段に相当する。
【００５０】
信号強度プロファイル生成手段１１は、電子検出器１０からの電子の信号強度と、制御手段３１からの電子ビームの照射位置情報を入力し、電子の信号強度をビームの照射位置情報と対応させて記録することにより、露光処理中のマスクＭ２の転写パターン領域から放出される電子の２次元の信号強度プロファイルを作成する。信号強度プロファイル生成手段１１による詳細な処理については、第１実施形態で説明した通りである。
【００５１】
基準プロファイル記憶手段１２は、欠陥検査と異物検査により、コンタミネーション、異物、破損を含む欠陥がないと保証されたマスクＭ２に電子ビームを走査した場合におけるマスクＭ２から放出される電子の信号強度プロファイルを記憶する。このとき、通常の露光処理と同様の強度と分布をもつ電子ビームで、通常の露光処理と同様のスキャン速度でマスクＭ２のパターン転写領域をスキャンする。基準プロファイルについては、第１実施形態において、図２を参照して説明した通りである。
【００５２】
判定手段１３は、欠陥がないと保証されたマスクの基準プロファイルを基準プロファイル記憶手段１２から読み出し、露光処理中のマスクから放出された電子の信号強度プロファイルを信号強度プロファイル生成手段１１から入力し、両者を比較する。
【００５３】
判定手段１３では、基準プロファイルＡと信号強度プロファイルＢの相違｜Ａ−Ｂ｜、例えば、信号強度の積分量の違いや微分プロファイル形状の違い等が、予め設定されたしきい値を越えれば、マスクＭ２上に異物が生じた、あるいはマスクＭ２が破損した、あるいはマスクＭ２のコンタミネーション量が許容量を越えたと判断し、表示手段１４にその旨を表示し、オペレータに知らせる。
【００５４】
次に、本実施形態に係る露光装置を用いた露光処理およびマスク欠陥モニタ方法について、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００５５】
まず、欠陥検査と異物検査により、マスクＭ２上に異物、コンタミネーション、破損等を含む欠陥がないと保証された実際に使用されるマスクＭ２を、露光装置の所定の位置に搬送する。
【００５６】
マスク搬入後、ウエハ露光開始までの間、例えば１枚目のウエハがカセットからウエハステージ上の露光位置に搬送されるでの待機時間に、通常の露光処理と同様の強度と分布をもつ電子ビーム、例えば、ビーム電流２０μＡ、１ｍｍ×１ｍｍの電子ビームで、通常の露光処理と同様のスキャン速度とビーム位置、例えばマスク中央のパターン転写領域１ｍｍ×１ｍｍを１秒でスキャンする。そして、その際にマスクから放出される電子の信号強度をビームの照射位置情報に対応させて記録し、信号強度プロファイルＡを作成する（ステップＳＴ１）。当該信号強度プロファイルが基準プロファイルとなる。
【００５７】
ロット露光処理におけるウエハ露光中のマスクから放出される電子をショット毎に検出し、露光処理中のマスクから放出される電子の信号強度プロファイルＢn を測定する（ステップＳＴ２）。
【００５８】
ショット毎に得られる信号強度プロファイルＢn と基準プロファイルＡとを比較する（ステップＳＴ３）。プロファイルの相違｜Ａ−Ｂn ｜、例えば、信号強度の積分量の違いや微分プロファイルの形状の違い等が、予め設定されたしきい値を越えれば、マスクＭ２上に異物が生じた、あるいはマスクが破損した、あるいはマスクＭ２のコンタミネーション量が許容量を越えたと判断し、表示手段１４の操作画面に例えば”マスク異常発生”と表示させることによりオペーレータに知らせる（ステップＳＴ４）。オペーレータは、表示手段１４の表示を確認した場合には、露光処理を中断し、使用したマスクＭ２を洗浄工程へ移したり、検査工程へ移す等の処理を行う。
【００５９】
なお、ステップＳＴ４の後に、露光処理に使用する電子ビームよりもさらに絞った検出用電子ビームを、マスクＭ２の欠陥が検出された部位に照射して、検出用電子ビームの照射によりマスクから放出される電子を検出することにより欠陥の像を観察するステップを設けてもよい。これにより、露光のスループットの低下を最小限に抑えて、欠陥を確認することができる。
【００６０】
プロファイルの相違がしきい値以内であれば、マスクＭ２は正常であると判断し、次の露光処理に続けて用いられ、露光処理中に同様にしてステップＳＴ２，ＳＴ３の処理が行われる。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態に係る露光装置およびマスク欠陥モニタ方法では、電子ビーム転写リソグラフィにおいて、露光に用いる電子ビームＥＢがマスクＭ２をスキャンする際にマスクから放出される電子の信号強度プロファイルを作成し、露光処理中のマスクからの放出電子の信号強度プロフィイルを、予め記録された欠陥のないマスクの基準プロフィイルと比較することにより、マスクＭ２の欠陥の有無をモニタしている。
【００６２】
従って、露光装置による露光処理と同時にマスクの欠陥をモニタできることから、露光装置のスループットを低下させることなく、早期にマスクの欠陥を検出することができ、マスクの欠陥によるウエハの不良の発生を防止することができる。
【００６３】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。例えば、マスクの構成には、特に限定はない。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１実施形態に係る露光装置の概略構成図である。
【図２】信号強度プロファイルの測定について説明するための図である。
【図３】基準プロファイルと信号強度プロファイルの比較について説明するための図である。
【図４】本実施形態に係るマスク欠陥モニタ方法のフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る露光装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…電子銃、２…制限アパーチャ、３…コンデンサレンズ、４，５…主偏向器、６，７…副偏向器、８…制御手段、１０…電子検出器、１１…信号強度プロファイル生成手段、１２…基準プロファイル記憶手段、１３…判定手段、１４…表示手段、２１…電子銃、２２…コンデンサレンズ、２３…コンデンサレンズ、２４…成形アパーチャ、２５…ブランキング偏向器、２６…ブランキングアパーチャ、２７…照明レンズ、２８…投影レンズ、２９…コントラストアパーチャ、３０…投影レンズ、３１…制御手段、Ｍ１，Ｍ２…マスク、Ｒ…レジスト、Ｗ…ウエハ、ＥＢ…電子線
【図１】
2005175169.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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