(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧容器と、
前記減圧容器の中に設けられ、マスクを保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記マスクの主面に光を照射する光照射部と、
前記減圧容器の中に設けられ、前記マスクの前記主面に前記光が照射されて発生した電子を検出する検出部と、
前記保持部と前記検出部との間に設けられ、前記保持部から前記検出部に向かう方向に前記電子を導く電極と、
前記検出部で検出された前記電子の検出結果を基準となる値と比較する制御部と、
を備え、
前記電子は、前記マスクの前記主面に前記光が照射されて発生する近接場光を介して放出されることを特徴とするマスク検査装置。
【請求項２】
前記光の前記主面に対する入射角を変化させる入射角変化部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のマスク検査装置。
【請求項３】
前記光照射部は、前記光の波長が第１波長である第１動作モードと、前記光の波長が前記第１波長とは異なる第２波長である第２動作モードと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載のマスク検査装置。
【請求項４】
前記光照射部が照射する前記光は、前記マスクの前記主面に対するＴＭ偏光の成分を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のマスク検査装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記光照射部が前記マスクの前記主面に照射する前記光の条件を決定する検査条件決定動作をさらに実施し、
前記制御部は、前記決定された前記条件の前記光が照射されたときに発生する前記電子を前記検出部が検出した結果を、前記基準となる値と比較することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のマスク検査装置。
【請求項６】
前記光の条件は、前記光の前記主面に対する入射角、前記光の波長、前記光の偏光特性、前記光が前記主面に照射される領域の大きさ、及び、前記光の照明形状の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項５記載のマスク検査装置。
【請求項７】
前記検査条件決定動作は、
前記光の条件を変えた複数の光を前記主面に照射したときのそれぞれにおいて発生する複数の前記電子のそれぞれを前記検出部で検出した結果に基づいて、前記検出した結果に関して予め定められた評価値を用いて、前記電子の前記検出の感度が高くなるように前記光の条件を決定することを含むことを特徴とする請求項５または６に記載のマスク検査装置。
【請求項８】
前記マスクは、前記主面に設けられた複数の領域を有し、
前記制御部は、前記光の条件を前記複数の領域ごとに決定することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載のマスク検査装置。
【請求項９】
検査工程を備え、
前記検査工程は、
減圧雰囲気中に配置されたマスクの主面に光を照射して発生する近接場光を介して放出された電子を電極で導いて検出し、
前記検出された前記電子の検出結果を基準となる値と比較することを含むことを特徴とするマスク検査方法。
【請求項１０】
前記検出工程における前記主面に照射される前記光の条件を決定する検査条件決定工程をさらに備え、
前記光の条件は、前記光の前記主面に対する入射角、前記光の波長、前記光の偏光特性、前記光が前記主面に照射される領域の大きさ、及び、前記光の照明形状の少なくともいずれかを含み、
前記検査条件決定工程は、
前記光の条件を変えた複数の光を前記主面に照射したときのそれぞれにおいて発生する複数の前記電子のそれぞれを前記検出部で検出した結果に基づいて、前記検出した結果に関して予め定められた評価値を用いて、前記電子の前記検出の感度が高くなるように前記光の条件を決定することを含むことを特徴とする請求項９記載のマスク検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、マスク検査装置及びマスク検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体装置の製造のリソグラフィにおいて、マスクが使用される。半導体装置の微細化に伴い、マスクに設けられる凹凸パターンも微細化される。微細な凹凸パターンを有するマスクを高い感度で検査する構成が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９７２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、微細パターンのマスクを高感度で検査できるマスク検査装置及びマスク検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、減圧容器と、保持部と、光照射部と、検出部と、電極と、制御部と、を備えたマスク検査装置が提供される。前記保持部は、前記減圧容器の中に設けられ、マスクを保持する。前記光照射部は、前記保持部に保持された前記マスクの主面に光を照射する。前記検出部は、前記減圧容器の中に設けられ、前記マスクの前記主面に前記光が照射されて発生した電子を検出する。前記電極は、前記保持部と前記検出部との間に設けられ、前記保持部から前記検出部に向かう方向に前記電子を導く。前記制御部は、前記検出部で検出された前記電子の検出結果を基準となる値と比較する。前記電子は、前記マスクの前記主面に前記光が照射されて発生する近接場光を介して放出される。  
本発明の別の実施形態によれば、検査工程を備えたマスク検査方法が提供される。前記検査工程は、減圧雰囲気中に配置されたマスクの主面に光を照射して発生する近接場光を介して放出された電子を電極で導いて検出し、前記検出された前記電子の検出結果を基準となる値と比較することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係るマスク検査装置の構成を例示する模式図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置で検査されるマスクの構成を例示する模式図である。
【図３】第１の実施形態に係るマスク検査装置で検査されるマスクの構成を例示する模式的断面図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示する模式的断面図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示する模式図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の特性を例示するグラフ図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示するフローチャート図である。
【図８】第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示するフローチャート図である。
【図９】第１の実施形態に係るマスク検査装置の構成を例示する模式図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示する模式図である。
【図１１】第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示するフローチャート図である。
【図１２】第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示する模式図である。
【図１３】第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示するフローチャート図である。
【図１４】第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示するフローチャート図である。
【図１５】図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示する模式図である。
【図１６】第１の実施形態に係るマスク検査装置で検査されるマスクの構成を例示する模式的平面図である。
【図１７】第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の構成を例示する模式図である。  
図１に表したように、本実施形態に係るマスク検査装置１１０は、減圧容器１０と、保持部１５と、光照射部２０と、検出部５０と、電極３０と、制御部６０と、を備える。
【０００９】
減圧容器１０は、減圧容器１０の内部を外界よりも低い気圧に保つことができる。
【００１０】
保持部１５は、減圧容器１０の中に設けられる。保持部１５は、マスク７０を保持する。保持部１５には、例えば、基板ステージ（例えばＸ−Ｙステージなど）が用いられる。保持部１５の上にマスク７０が載置される。マスク７０は、マスク７０の主面に設けられた凹凸パターンを有する。マスク７０は、例えば、半導体装置などの製造のリソグラフィの際に用いられる。ただし、実施形態において、マスク７０の用途は任意である。マスク７０は、例えばＥＵＶマスクである。マスク７０の例については後述する。
【００１１】
光照射部２０は、保持部１５に保持されたマスク７０の主面に光２０ａを照射する。光照射部２０は、例えば、光源２１を含む。光源２１は、マスク７０に照射される光２０ａを生成する。光２０ａの波長は、例えば、２５７ナノメートル（ｎｍ）である。実施形態はこれに限らず、光２０ａとして、例えば、１９９ｎｍ以上１０６４ｎｍ以下の波長の光を用いることができる。
【００１２】
光照射部２０は、例えば、角度変化部２５をさらに含むことができる。この例では、角度変化部２５としてミラーが用いられている。角度変化部２５により、マスク７０の主面に対する、光２０ａの入射角を変化させることができる。
【００１３】
光照射部２０は、光源レンズ２２と、偏光素子２３（偏光プリズムなど）と、波長板２４と、コンデンサレンズ２６と、をさらに含むことができる。これらの光学素子により、光源２１で発生した光が制御され、適切なスポットサイズの光２０ａが、マスク７０に照射される。また、後述するように、適切な偏光特性を有する光２０ａが、マスク７０に照射される。
【００１４】
なお、光照射部２０に含まれる要素のうちの少なくとも一部は、減圧容器１０の中に設けられても良い。また、光照射部２０に含まれる要素の内の少なくとも一部は、減圧容器１０の外に設けられても良い。光照射部２０からの光２０ａは、例えば、減圧容器１０に設けられる窓部（図示しない）を介して、減圧容器１０中に導かれ、マスク７０に照射されても良い。
【００１５】
検出部５０は、減圧容器１０の中に設けられる。検出部５０は、マスク７０の主面に光２０ａが照射されて発生した電子（光電子７０ｅ）を検出する。光電子７０ｅについては、後述する。検出部５０には、例えば、ＴＤＩ（Time Delayed Integration：時間遅延積分方式）センサなどが用いられる。検出部５０は、例えば、光電子７０ｅを画像として検出することができる。
【００１６】
電極３０は、減圧容器１０の中において、保持部１５と検出部５０との間に設けられる。具体的には、電極３０は、保持部１５に保持されたマスク７０と検出部５０との間に設けられる。電極３０は、光電子７０ｅを保持部１５から検出部５０に向かって導く。例えば、保持部１５と電極３０との間に電圧が印加される。この電圧により、マスク７０と電極３０との間に電位差が生じ、この電位差により、マスク７０の主面で発生した光電子７０ｅが、マスク７０から引き出され、加速され、マスク７０から検出部５０に向けて導かれる。これにより、生成された光電子７０ｅが、効率良く検出部５０に入射する。
【００１７】
制御部６０は、検出部５０で検出された光電子７０ｅの検出結果を、基準となる値と比較する。制御部６０は、例えば、検出部５０に接続される。検出部５０で得られた光電子７０ｅに関する検出データ（例えば画像データ）は、制御部６０に供給される。制御部６０は、供給された検出データと、基準となる値と、を比較し、その結果に基づいて、マスク７０を検査する。
【００１８】
基準となる値として、検査に適切な値が用いられる。基準となる値に関しては、後述する。
【００１９】
なお、この具体例では、保持部１５と検出部５０との間に検出側光学部４０が設けられている。検出側光学部４０は、例えば、保持部１５と検出部５０との間に設けられた対物レンズ４１と、対物レンズ４１と検出部５０との間に設けられた中間レンズ４２と、中間レンズ４２と検出部５０との間に設けられたＮＡアパーチャ４３と、ＮＡアパーチャ４３と検出部５０との間に設けられた投影レンズ４４と、を含む。
【００２０】
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置で検査されるマスクの構成を例示する模式図である。  
すなわち、図２（ａ）は、斜視図であり、図２（ｂ）は、平面図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）の一部（Ａ部）を拡大して例示する平面図である。
【００２１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に表したように、マスク７０は、パターン部７０ｃと、パターン部７０ｃの周囲に設けられた周辺マーク部７０ｐと、を有する。
【００２２】
図２（ｃ）に表したように、パターン部７０ｃにおいては、凹凸パターン７４が設けられている。この例では、パターン部７０ｃの凹凸パターン７４として、帯状のライン部７０ｌと、ライン部７０ｌどうしの間のスペース部７０ｓと、が設けられている。ただし、実施形態において、凹凸パターン７４の平面パターンは任意である。例えば、凹凸パターン７４は、多角形や円形のホール状または柱状のパターンを有することもできる。以下では、凹凸パターン７４が、ラインアンドスペースの帯状である場合として説明する。
【００２３】
図３は、第１の実施形態に係るマスク検査装置で検査されるマスクの構成を例示する模式的断面図である。  
すなわち、図３は、図２（ｃ）のＡ１−Ａ２線断面図である。  
図３に表したように、マスク７０は、例えば、クオーツの基板７１と、基板７１の上に設けられた多層膜７２と、多層膜７２の上に設けられた金属膜７３と、金属膜７３の上に設けられた凹凸パターン７４と、を有する。
【００２４】
多層膜７２は、例えば、交互に積層されたＭｏ膜７２ａとＳｉ膜７２ｂとを有する。Ｍｏ膜７２ａの厚さは、例えば３ｎｍである。Ｓｉ膜７２ｂの厚さは、例えば４ｎｍである。Ｍｏ膜７２ａとＳｉ膜７２ｂとのペアが、例えば４０ペア積層される。
【００２５】
金属膜７３には、例えば、Ｒｕ膜が用いられる。金属膜７３の厚さは、例えば２ｎｍである。
【００２６】
凹凸パターン７４は、例えば、金属膜７３の上に設けられたＴａＢＮ膜７４ａと、ＴａＢＮ膜７４ａの上に設けられたＴａＢＯ膜７４ｂと、を有する。凹凸パターン７４がラインアンドスペースである場合、凹凸パターン７４のハーフピッチは、例えば、４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度である。ただし、実施形態は、これに限らず凹凸パターン７４のピッチは任意である。マスク７０において、凹凸パターン７４が設けられる面が主面７０ａとなる。
【００２７】
このようなマスク７０に光２０ａが入射する。光２０ａの入射角θは、マスク７０の主面７０ａの法線と、光２０ａと、の間の角度である。
【００２８】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示する模式的断面図である。  
図４（ａ）に表したように、実施形態に係るマスク検査装置１１０において、マスク７０の主面７０ａに、光照射部２０から光２０ａが照射される。マスク７０の凹凸パターン７４のハーフピッチｈｐ（ラインアンドスペースのライン幅またはスペース幅）は、光２０ａの波長λ（例えば２７５ｎｍ）よりも短い。ハーフピッチｈｐは、例えば、１００ｎｍ以下である。このとき、複数の凹凸パターン７４のそれぞれのパターンエッジ（端部）の近傍には、近接場光２０ｌが発生する。この近接場光２０ｌは、回折限界の影響を受けない。このため、凹凸パターン７４のハーフピッチｈｐが光２０ａの波長λよりも短い場合においても、凹凸パターン７４に応じた近接場光２０ｌが得られる。近接場光２０ｌは、凹凸パターン７４の微小な開口部（例えば、スペース部７０ｓ）に応じた形状で分布する。
【００２９】
図４（ｂ）に表したように、上記の近接場光２０ｌで励起された光電子７０ｅが発生する。マスク検査装置１１０においては、この光電子７０ｅを検出部５０で検出する。そして、制御部６０により、光電子７０ｅの検出結果が、基準となる値と比較される。
【００３０】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示する模式図である。  
図５（ａ）は、検出部５０で得られた光電子７０ｅの検出像を例示している。この例では、検出像には、凹凸パターン７４の構造のエラー、または、凹凸パターン７４上の異物パターンなどのパターン異常５２が観察される。このようなパターン異常５２が、欠陥と判定される。このような欠陥を修正し、または、洗浄するなどの手法により欠陥を除去するための判断として、実施形態に係るマスク検査装置１１０が用いられる。このとき、検出部５０で得られた光電子７０ｅの検出像（検出データ）は、基準となる値と比較される。
【００３１】
図５（ｂ）は、基準となる値に対応する基準像を例示している。制御部６０は、図５（ｂ）に例示した基準となる像（データ）と、図５（ａ）に例示した検出像（データ）と、を比較する。その結果に基づいて、マスク７０が検査される。
【００３２】
基準となる値（データまたは像）として用いる値に応じて、セルトゥーセル（Cell to cell）比較検査、ダイトゥーダイ（Die to die）比較検査、または、ダイトゥーデータベース（Die to database）比較検査などの検査が実施される。
【００３３】
このように、本実施形態に係るマスク検査装置１１０においては、用いる光２０ａの波長λよりもハーフピッチｈｐが小さい凹凸パターン７４を有するマスク７０の欠陥を、光２０ａに基づく近接場光２０ｌによって励起された光電子７０ｅを検出することで検査する。
【００３４】
例えば、短波長のＥＵＶリソグラフィに用いる、１００ｎｍ以下のパターンのマスクに光を照射し、マスクで反射した反射光を直接検出しようとする参考例においては、パターンサイズが回折限界以下であるため、マスクのパターンを反映した像が得られない。このため、この手法によりこのような微細なパターンを検査することは困難である。
【００３５】
一方、このような微細なパターンに電子を照射して、マスクから得られる電子を検出する手法も考えられる。発明者は、このような手法を応用した検査装置を用いて上記のようなマスクの検査を試みた。この構成の検査装置において実験条件を変えて検査を試みたが、検査像にはノイズが多く観察され、前記ノイズと所望の欠陥からなる信号との区別を行うことが困難であるために、マスク検査の精度が低いことが分かった。
【００３６】
発明者は、このような装置において、被検査体のマスク７０に光を照射することを試みた。その結果、マスク７０に光を照射したときに得られる検査像（光電子７０ｅの像）において、マスク７０の凹凸パターン７４に応じた鮮明なパターンが得られることを見出した。この検査像（光電子７０ｅの像）は、マスク７０の凹凸パターン７４に応じて発生する近接場光２０ｌによって励起された光電子７０ｅに対応する像であることが分かった。
【００３７】
発明者が見出した上記の現象に基づいて、本実施形態に係るマスク検査装置１１０の構成が構築されている。すなわち、マスク検査装置１１０においては、被検査体であるマスク７０に光２０ａを照射する光照射部２０と、マスク７０で発生する近接場光２０ｌによって励起された光電子７０ｅを加速して検出部５０に向けて導く電極３０と、光電子７０ｅを検出する検出部５０と、が設けられる。そして、この検査中に、マスク７０、電極３０及び検出部５０を減圧下に保つための減圧容器１０が設けられる。このような構成により、マスク７０に照射する光２０ａに基づく近接場光２０ｌによって励起された光電子７０ｅが検出できる。
【００３８】
なお、近接場光を用いて試料を観察する走査プローブ顕微鏡がある。この走査プローブ顕微鏡をマスク検査に用いることを考えた場合、マスク上の広い検査領域を検査すると、プローブの磨耗などによって均一な近接場光を発生させることが困難である。従って、この構成は、マスク検査には適していない。
【００３９】
これに対し、実施形態においては、マスク７０に光２０ａを照射し、近接場光２０ｌを介して発生する光電子７０ｅを検出する構成が用いられるため、均一な近接場光２０ｌが安定して得られる。このため、実施形態は、マスク検査に好適に応用でき、微細パターンを有するマスクを高い感度で検査できる。
【００４０】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の特性を例示するグラフ図である。  
これらの図は、マスク７０に光２０ａを照射したときに発生する近接場光２０ｌの特性を近接場シミュレーションにより求めた結果を例示している。このシミュレーションにおいては、図３に例示したマスク７０の構成において、凹凸パターン７４のハーフピッチｈｐを６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ及び２００ｎｍと変えたときに、金属膜７３（例えばＲｕ膜）の位置で発生する近接場光２０ｌのパワーＰＷを求めた。横軸は、入射角θであり、縦軸は、パワーＰＷ（相対値）である。図６（ａ）は、ＴＥ偏光の光２０ａを照射した場合の結果を例示しており、図６（ｂ）は、ＴＭ偏光の光２０ａを照射した場合の結果を例示している。光２０ａの波長λは、２５７ｎｍである。
【００４１】
図６（ａ）に表したように、ＴＥ偏光の場合は、近接場光２０ｌのパワーＰＷは、最大で０．０５（５％）程度である。
【００４２】
これに対し、図６（ｂ）に表したように、ＴＭ偏光の場合は、近接場光２０ｌのパワーＰＷは、０．２（２０％）以上である。
【００４３】
このように、マスク７０の主面７０ａに照射する光２０ａとして、ＴＭ偏光を用いることで、凹凸パターン７４において発生する近接場光２０ｌのパワーＰＷを大きくし易い。そして、光電子７０ｅへの変換効率が高くなる。このように、実施形態に係るマスク検査装置１１０において、光２０ａは、ＴＭ偏光成分を含むことが望ましい。
【００４４】
例えば、凹凸パターン７４がホール形状を含む場合は、ＴＭ偏光成分を含む円偏光またはＴＭ偏光成分を含む楕円偏光を用いても良い。ｘ方向の電場Ｅｘとｙ方向の電場Ｅｙと、は、以下のように表される。
【００４５】
Ｅｘ＝ａ・ｃｏｓ（ｋｚ−ωｔ）
Ｅｙ＝ａ・ｃｏｓ（ｋｚ−ωｔ−π／２）
円偏光の場合は、電場Ｅｘと電場Ｅｙとの間の位相差がπ／２に保たれ、以下となる。
【００４６】
Ｅｘ２＋Ｅｙ２＝ａ２
すなわち、円偏光を用いる場合は、凹凸パターン７４の全方位において、ＴＭ偏光成分を得ることができる。光２０ａとして円偏光を用いることは、望ましい条件の１つである。
【００４７】
なお、ＴＭ偏光と円偏光とを組み合わせて使用し、欠陥検出の感度及び精度を向上させることもできる。特に、ハーフピッチｈｐが６０ｎｍよりも小さい場合において、ＴＭ偏光と円偏光とを組み合わせて使用することが有効である。また、凹凸パターン７４及び検出したい信号の少なくともいずれかに応じて、入射する偏光と、偏光の組み合わせと、を調整することにより、欠陥検出の感度を向上できる。
【００４８】
さらに、図６（ｂ）に表したように、ハーフピッチｈｐが６０ｎｍのときは、入射角θが０度のときに近接場光２０ｌのパワーＰＷが最大であり、入射角θが大きくなるとパワーＰＷは減少する。ハーフピッチｈｐが８０ｎｍのときは、入射角θが０度〜２０度のときに近接場光２０ｌのパワーＰＷがほぼ一定であり、２０度を超えるとパワーＰＷが減少する。ハーフピッチｈｐが１００ｎｍのときは、入射角θが１５度のときに近接場光２０ｌのパワーＰＷが最大となる。ハーフピッチｈｐが２００ｎｍのときは、入射角θが４０度程度のときに、近接場光２０ｌのパワーＰＷが最大となる。
【００４９】
このように、凹凸パターン７４の仕様（例えばハーフピッチｈｐなど）に応じて、近接場光２０ｌのパワーＰＷが最大となる入射角θが変化する。このため、実施形態に係るマスク検査装置１１０においては、被検査体のマスク７０の仕様に応じて、入射角θを変更することができる。これにより、より適切な（例えば、感度がより高く、精度がより高い）検査が可能になる。この入射角θの変化は、例えば、角度変化部２５により実施される。角度変化部２５として、例えば光照射部２０に含まれるミラーを用いることができる。
【００５０】
例えば、図１に示したように、矢印２５ｒで例示したように、ミラー（角度変化部２５）の角度を変化させることで、入射角θを変更することができる。また、矢印２５ｓで例示したように、マスク７０の角度を変化させても良い。この場合には、保持部１５が、入射角変化部となる。このように、マスク検査装置１１０は、光２０ａの主面７０ａに対する入射角θを変化させる角度変化部２５をさらに備えることができる。また、例えば、保持部１５が光２０ａの主面７０ａに対する入射角θを変化させても良い。
【００５１】
また、マスク７０の主面７０ａ内に複数の種類のパターンが設けられている場合がある。例えば、マスク７０の主面７０ａ内に、ハーフピッチｈｐが６０ｎｍ、８０ｎｍ、１００ｎｍ及び２００ｎｍの４種類の凹凸パターン７４が設けられている場合がある。この場合には、入射角θを２０度以上３０度以下に設定する。これにより、この４種類の凹凸パターン７４のそれぞれにおいて、大きいパワーＰＷが得られる。すなわち、入射角θが２０度以上３０度以下である条件が、この場合の適切な入射角θの条件となる。
【００５２】
一方、例えば、マスク７０の主面７０ａ内に、ハーフピッチｈｐが６０ｎｍ、８０ｎｍ及び１００ｎｍの３種類の凹凸パターン７４が設けられている場合がある。この場合には、入射角θを１０度以上２０度以下に設定する。これにより、この３種類の凹凸パターン７４のそれぞれにおいて、大きいパワーＰＷが得られる。すなわち、入射角θが１０度以上２０度以下である条件が、この場合の適切な入射角θの条件となる。上記の条件において、近接場光２０ｌのパワーＰＷの平均値が大きくなる。パワーＰＷの平均値が大きい入射角θを用いることで、より適切な検査が実施できる。
【００５３】
このように、マスク検査装置１１０においては、特定の凹凸パターン７４の仕様において、近接場光２０ｌのパワーＰＷをシミュレーションした結果に基づいて、パワーＰＷが大きくなる入射角θを用いて検査を実施することができる。例えば、ハーフピッチｈｐが１００ｎｍにおいては、シミュレーションした結果から、入射角θが１０度以上２０度以下のときに、近接場光２０ｌのパワーＰＷが大きくなると見積もられる。この結果に基づいて、１０度以上２０度以下の入射角θで、光２０ａをマスク７０の主面７０ａに入射させることができる。これにより、より適切な検査が実施でできる。
【００５４】
さらに、凹凸パターン７４の複数の種類の仕様において、近接場光２０ｌのパワーＰＷをシミュレーションした結果に基づいて、全体としてのパワーＰＷが大きくなる入射角θを用いて検査を実施することができる。全体としてのパワーＰＷが大きくなる状態として、複数の種類の仕様におけるパワーＰＷの平均値が大きくなる状態を用いることができる。また、全体としてのパワーＰＷが大きくなる状態として、複数の種類の仕様におけるパワーＰＷのそれぞれの値が均一になる（例えば標準偏差が小さくなる）状態を用いることができる。
【００５５】
さらに、特定の凹凸パターン７４の仕様において、近接場光２０ｌのパワーＰＷを実験的に求めた結果に基づいて、パワーＰＷが大きくなる入射角θを用いて検査を実施することができる。これにより、より適切な検査が実施でできる。
【００５６】
さらに、凹凸パターン７４の複数の種類の仕様において、近接場光２０ｌのパワーＰＷを実験的に求めた結果に基づいて、全体としてのパワーＰＷが大きくなる入射角θを用いて検査を実施することができる。このときも、全体としてのパワーＰＷが大きくなる状態として、複数の種類の仕様におけるパワーＰＷの平均値が大きくなる状態、または、複数の種類の仕様におけるパワーＰＷのそれぞれの値が均一になる（例えば標準偏差が小さくなる）状態などを用いることができる。
【００５７】
上記の動作をフローチャートとして図示すると、以下となる。  
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示するフローチャート図である。  
図７（ａ）に表したように、マスク内パターンを定義する（ステップＳ０１）。そして、近接場シミュレーションデータを取得する（ステップＳ０２）。この結果に基づき、条件（例えば、偏光及び入射角など）を決定する（ステップＳ０３）。そして、この条件を用いて、近接場光２０ｌによる光電子７０ｅのデータを取得する（ステップＳ０４）。
【００５８】
また、図７（ｂ）に表したように、条件を決定する際に、予め実験を行い、光電子７０ｅのデータを取得する（ステップＳ０２ａ）。そして、このデータに基づき、ステップＳ０３及びステップＳ０４を実施する。
【００５９】
このように、近接場光２０ｌを介した光電子７０ｅを検出することで、回折限界の影響を受けないため、紫外線などの安価な光源で微細なパターンを検査でき、低コストのマスク検査装置が実現できる。高感度の欠陥検査が実現できるため、結果として、作製するデバイスの歩留まりが向上でき、これにより、生産性が向上できる。マスク７０上に複数の微細パターンが設けられる場合にも、上記の構成により、高感度の検査が実現できる。
【００６０】
以下、本実施形態に係るマスク検査装置１１０における、ダイトゥーダイ比較検査モードの動作の１つの例について説明する。
【００６１】
図８は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示するフローチャート図である。  
図９は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の構成を例示する模式図である。  
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示する模式図である。  
図１０（ａ）は、光電子７０ｅの像を例示している。図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）は、光電子７０ｅの像から得られる特性値を例示している。
【００６２】
図９に表したように、制御部６０には、例えば、比較論理回路部６１と、ステージ制御部６２と、制御計算部６３と、が設けられる。この例では、検査条件を決定するための検査条件決定パターンと、被検査領域のパターンと、において、光電子７０ｅが検出される。これらのパターンが、マスク７０の主面７０ａに設けられている。
【００６３】
図８に表したように、被検査体のマスク７０を、マスク検査装置１１０のマスクローダにセットする（ステップＳ１１）。
【００６４】
アライメント箇所、検査条件決定パターン情報、検査エリア及び検査モードなどを指定したレシピを用いて制御操作部により操作する（ステップＳ１２）。
【００６５】
例えば、ステージコントローラによりマスクロードを実施し、マスク７０をメインチャンバ（減圧容器１０）内に移動する。そして、マスク７０を、メインチャンバ内のＸ−Ｙステージ（保持部１５）に配置する（ステップＳ１３）。
【００６６】
マスク７０上の周辺マーク部７０ｐに設けられるアライメントパターンを用いて、例えば、光学式顕微鏡によるアライメントを実施し、位置の調整を行う（ステップＳ１４）。
【００６７】
検査条件決定パターン情報の座標情報に基づいてステージ動作を開始する（ステップＳ１５）。
【００６８】
検査光（光２０ａ）を照射する（ステップＳ１６）。このときの入射角θは、例えば０度である。そして、光２０ａの波長λは、例えば２５７ｎｍである。光２０ａは、例えば、波長板２４を通り、光２０ａは、ＴＭ偏光成分を有する。  
検査条件パターンの光電子７０ｅの像（入射角θ＝０度）を検出部５０（例えばＴＤＩセンサ）により取得する（ステップＳ１７）。
【００６９】
入射角θを５度に設定した状態で、検査光を照射する（ステップＳ１８）。  
検査条件パターンの光電子７０ｅの像（入射角θ＝５度）をＴＤＩセンサにより取得する（ステップＳ１９）。
【００７０】
以降同様にして、入射角θを例えば５度刻みで７０度まで変化させ、検査条件決定パターンの光電子７０ｅの像を取得する（ステップＳ２０、Ｓ２１及びＳ２２）。
【００７１】
そして、上記のように、検査条件決定パターンに関して入射角θを変えて得られた１５の光電子像のそれぞれの階調プロファイルを導出する（ステップＳ２３）。
【００７２】
例えば、マスク７０の凹凸パターン７４として、帯状のライン部７０ｌと、スペース部７０ｓと、がＹ軸沿って延在し、これらがＸ軸に沿って並ぶとする。
【００７３】
このとき、図１０（ａ）に例示したように、光電子７０ｅの像５１ｉにおいて、ライン部７０ｌに対応するライン部像５１ｌと、スペース部７０ｓに対応するスペース部像５１ｓと、が得られる。
【００７４】
図１０（ｂ）に表したように、１つの入射角θにおける光電子７０ｅの像５１ｉにおいて、階調プロファイル５３が求められる。階調プロファイル５３は、例えば、Ｘ軸に沿った位置と、光電子７０ｅの像５１ｉの階調ＧＬ（像の明るさの指標）と、の関係である。
【００７５】
図１０（ｃ）に表したように、図１０（ｂ）に例示した階調プロファイル５３から、階調ＧＬの最大値ＧＬｍａｘと、階調ＧＬの最小値ＧＬｍｉｎと、を求める。
【００７６】
この階調ＧＬの最大値ＧＬｍａｘ及び最小値ＧＬｍｉｎを、異なる入射角θのそれぞれにおいて求める。  
そして、図１０（ｄ）に表したように、階調プロファイル５３に関する特性値の１つとして、階調特性値ＧＬＰ＝（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／（ＧＬｍａｘ＋ＧＬｍｉｎ）を求める（図８のステップＳ２４）。階調特性値ＧＬＰは、異なる入射角θのそれぞれにおいて求められる。この例では、入射角θが０度、５度、１０度、１５度、２０度、２５度、（省略）、５５度、６０度、６５度及び７０度のときの階調特性値ＧＬＰは、それぞれ、０．４、０．５、０．７、０．９、０．８、０．７、（省略）、０．５、０．４、０．３及び０．１である。
【００７７】
この結果から、階調特性値ＧＬＰ（この例では（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／（ＧＬｍａｘ＋ＧＬｍｉｎ））が最大になるときの入射角θは、１５度であると求められる。そして、この条件を検査条件として決定する。（図８のステップＳ２５）。
【００７８】
そして、決定された入射角θ＝１５度の検査光の照射を開始する（図８のステップＳ２６）。具体的には、入射角θを１５度に設定し、被検査領域の検査開始点にステージを移動し、検査光を照射する（ステップＳ２７）。検査光によって得られる光電子７０ｅの像をＴＤＩセンサで取得する（ステップＳ２８）。
【００７９】
なお、検査条件決定パターンにおける各種のデータ、及び、被検査領域における光電子７０ｅのデータ（検査像）は、データ格納部に格納される。データ格納部は、例えば、制御部６０内、または、外部に設けられる。
【００８０】
このようにして得られた検査像のデータを、例えば、被検査領域と隣接するダイの同じパターンの部分で得られた検査像のデータと比較する（ステップＳ２９）。この比較は、例えば、制御部６０に設けられる比較論理回路部６１により実施される。比較の結果、差異が認められた箇所を欠陥として、抽出する。
【００８１】
この欠陥に関する情報を、例えば、ステージ（保持部１５）から得られる欠陥の箇所の座標の情報と共に、データ格納部（データベース）に蓄積する（ステップＳ３０）。座標の情報は、ステージ制御部６２により取得される。データ蓄積された検査情報を、データサーバである計算機に転送する。例えば、被検査体のマスク７０の欠陥情報として、欠陥座標情報(マスク内の欠陥位置)と欠陥画像とが転送される。これらの動作は、例えば、制御部６０の制御計算部６３により実施される。制御部６０は、上記の動作の結果として、欠陥情報６４（欠陥に関する情報であり、欠陥の箇所の座標の情報を含む情報）を出力する。
【００８２】
検査エリアの検査が終了し（ステップＳ３１）、ステージの動作を終了し（ステップＳ３２）、検査光の照射を終了し（ステップＳ３３）する。そして、被検査体のマスク７０をステージコントローラによりアンロード（ステップＳ３４）を実施し、マスク検査が終了する。
【００８３】
なお、上記の欠陥箇所と参照箇所との差の信号に対して、例えばしきい値が設定される。そして、このしきい値を超えた場合に、欠陥として判定され、欠陥が検出される。マスク検査装置で欠陥を検出した場合、得られた欠陥情報６４を基に、欠陥の修正およびマスクの洗浄が行われる。その後、マスク検査を再度行い、欠陥が検出されたら、再度、欠陥の修正およびマスクの洗浄を行うというループが、欠陥が検出されない（しきい値を超える差がなくなる）ようになるまで繰り返される。そして、欠陥がなくなったら、マスクが使用できる状態となり、例えば、マスクが出荷される。
【００８４】
上記のダイトゥーダイ比較検査と同様にして、セルトゥーセル比較検査も実施できる。
【００８５】
以下、実施形態に係るマスク検査装置１１０の別の動作として、ダイトゥーデータベース比較検査モードの１つの例に関して説明する。  
図１１は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示するフローチャート図である。  
図１２は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示する模式図である。  図１２に表したように、この例では、制御部６０に参照データ発生回路部６５がさらに設けられる。また、制御部６０にデータベース６６（データ格納部）が接続される。なお、このデータベース６６は、制御部６０に含められても良い。
【００８６】
図１１に表したように、ステップＳ１１〜ステップＳ２５の動作は、図８に関して説明した動作と同様とすることができるので説明を省略する。ただし、この例では、予め準備された座標と画像とを含む検査条件決定パターンが、マスク上の６箇所に設けられる。そして、検査条件決定パターン情報は、この６箇所に関する情報を含む。そして、ステップＳ１５においては、この情報に基づいて、検査条件決定パターンの位置にステージを移動させる。
【００８７】
この場合も、例えば、階調特性値ＧＬＰ（この例では（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／（ＧＬｍａｘ＋ＧＬｍｉｎ））が最大になるときの入射角θが求められる。このときの入射角θは、例えば１５度である。この条件を検査条件として決定する。（ステップＳ２５）。
【００８８】
この例では、制御部６０の参照データ発生回路部６５に、入射角θ＝１５度で得られた６箇所の検査条件決定パターンの光電子７０ｅの像のデータを転送する（ステップＳ４１）。
【００８９】
そして、参照データ発生回路部６５に、データベース６６から、設計パターンデータを転送する（ステップＳ４２）。
【００９０】
そして、設計パターンデータと、光電子７０ｅの像のデータと、を比較して、光電子７０ｅの像の特徴を抽出する（ステップＳ４３）。この動作は、例えば、参照データ発生回路部６５により実施される。
【００９１】
そして、得られた特徴を用いて、設計パターンデータを参照用光電子像検査データに変換する（ステップＳ４４）。例えば、このデータは保存される。
【００９２】
そして、図８に関して説明したのと同様に、ステップＳ２６〜Ｓ２８を実施する。すなわち、決定された入射角θ＝１５度の光２０ａにより得られた光電子７０ｅの像をＴＤＩセンサで取得し、検査像を得る。
【００９３】
そして、得た検査像と、参照用光電子像検査データと、を比較する、ダイトゥーデータベース比較処理を実施する（ステップＳ４５）。そして、差異が認められた箇所を欠陥とする。そして、欠陥に関する情報を、欠陥の箇所の座標の情報と共に、データベース６６（データ格納部）に蓄積する（ステップＳ３０）。以降、ステップＳ３１〜Ｓ３４を実施し、マスク検査が終了する。
【００９４】
図８〜図１２に関して説明した例では、検査条件として入射角θを適正化する場合の例であるが、実施形態において、適正化される検査条件は任意である。例えば、以下、照射する光２０ａの波長λを適正化する場合の１つの例を説明する。
【００９５】
図１３は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示するフローチャート図である。  
図１３に表したように、図８と同様にステップＳ１１〜Ｓ１５を実施した後、検査条件決定パターンにおいて、異なる波長の光を用いて光電子像の取得し、その結果に基づいて検査条件を決定する（ステップＳ５０）。そして、定めた検査条件を用いて検査光を照射する（ステップＳ２６）。この後、図８と同様にしてステップＳ２７〜Ｓ３４を実施し、ダイトゥーダイ（Die to die）比較検査を行う。
【００９６】
図１４は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示するフローチャート図である。  
すなわち、同図は、上記のステップＳ５０の１つの例を示している。  
図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の別の動作を例示する模式図である。  
この例では、光２０ａとして、互いに異なる波長を有するｎ個（ｎは２以上の整数）の光が用いられる。複数の光のそれぞれは、異なる波長λｉ（ｉは整数）を有する。
【００９７】
図１４に表したように、整数ｉを１に設定する（ステップＳ５１）。そして、ｉ番目の波長λｉの光を照射する（ステップＳ５２）。そして、ｉ番目の光電子７０ｅの光電子データＰｉを取得し、取得した光電子データＰｉを評価する（ステップＳ５３）。
【００９８】
例えば、図１５（ａ）に表したように、光電子データＰｉから得た階調プロファイル５３から階調ＧＬの最大値ＧＬｍａｘと階調ＧＬの最小値ＧＬｍｉｎとが求められる。そして、波長λｉについて、階調特性値ＧＬＰが導出される。階調特性値ＧＬＰとして、例えば、（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／（ＧＬｍａｘ＋ＧＬｍｉｎ）が求められる。
【００９９】
図１４に表したように、求めたデータ（例えば階調特性値ＧＬＰ）が蓄積される（ステップＳ５４）。
【０１００】
すなわち、例えば、図１５（ｂ）に例示したように、それぞれの波長に対して、評価値（例えば、階調特性値ＧＬＰ）がデータとして蓄積される。
【０１０１】
この後、ｉ＝ｉ＋１の処理が行われ、ステップＳ５２に戻る。波長λｉとは異なる波長λ（ｉ＋１）において、上記のステップＳ５２〜Ｓ５４が繰り返して実施される。例えば、波長が、１９９ｎｍ（ｉ＝１）、２５７ｎｍ（ｉ＝２）、２６６ｎｍ（ｉ＝３）、３５５ｎｍ（ｉ＝４）、５３２ｎｍ（ｉ＝５）、１０６４ｎｍ（ｉ＝６）、４８８ｎｍ（ｉ＝７）、５１４ｎｍ（ｉ＝８）、６３３ｎｍ（ｉ＝９）ｎｍと変更される。
【０１０２】
そして、ｎ番目に関してのステップＳ５２〜Ｓ５４が実施されたら、光電子データＰの評価値（例えば、階調特性値ＧＬＰ）と、波長λと、の関係を導出する（ステップＳ５５）。
【０１０３】
例えば、図１５（ｃ）に例示したように、波長λと階調特性値ＧＬＰとの関係が、適切な関数として、ＧＬＰ＝ｆ（λ）として表現される。そして、例えば、階調特性値ＧＬＰが最も大きくなる波長が求められる。
【０１０４】
そして、図１４に表したように、検査光の波長λを決定する。すなわち、検査光の波長として、例えば、階調特性値ＧＬＰが最も大きくなる波長が選択される。または、検査光の波長として、例えば、階調特性値ＧＬＰが最も大きくなる波長に近い波長が選択される。  
このようにして、ステップＳ５０を実施し、検査条件を定め、定めた条件により、以上のステップを実施する。これにより、例えば高感度の検査が実施できる。
【０１０５】
同様にして、セルトゥーセル（Cell to cell）比較検査、及び、ダイトゥーデータベース（Die to database）比較検査が実施できる。
【０１０６】
このように、この例では、光照射部２０は、互いに異なる波長を有する複数の光２０ａをマスク７０に照射することができる。そして、マスク７０の特性に応じた適切な波長の光２０ａをマスク７０に照射することで、より高感度の検査が可能になる。例えば、光照射部２０は、光２０ａの波長が第１波長である第１動作モードと、光２０ａの波長が第１波長とは異なる第２波長である第２動作モードと、を有する。さらに、３つ以上の動作モードを有し、３つ以上の動作モードにおいて、光２０ａの波長が互いに異なっていても良い。これにより、上記の動作が可能になる。
【０１０７】
波長を変える際には、例えば、光源を変更しても良い。例えば、互いに異なる波長の光を放出する複数の光源を設け、適切な波長の光を放出する光源を用いることができる。また、複数のピーク波長を有する光から、例えばフィルタなどを用いて、所望の波長の光を採りだしても良い。
【０１０８】
上記のダイトゥーダイ比較検査モード（セルトゥーセル比較検査モード）、及び、ダイトゥーデータベース比較においては、検査条件決定パターンを用いて、照射光の入射角θ、及び、波長λをパラメータとして、検査条件の決定を行った。ただし、実施形態はこれに限らず、検査条件決定パターンを用いて、例えば、照射光の照明形状、開口数及び偏光方向の少なくともいずれかをパラメータとして検査条件を決定しても良い。
【０１０９】
また、検査条件（例えば、入射角θ、波長λ及び上記の種々の条件）の決定に際し、上記では、階調特性値ＧＬＰ＝（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／（ＧＬｍａｘ＋ＧＬｍｉｎ）を指標として用いて決定したが、実施形態はこれに限らない。例えば、検査条件の決定の際に用いる階調特性値ＧＬＰとして、例えば、（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／ＧＬｍｉｎ、ライン部像５１ｌのＳ／Ｎ比、スペース部像５１ｓのＳ／Ｎ比、及び、得られる光電子７０ｅの像の欠陥信号の最大値などの、検出された光電子７０ｅに関する値を用いても良い。実施形態においては、このように任意の階調特性値ＧＬＰを指標として用いて、検査条件を決定することができる。
【０１１０】
また、実施形態において、１つの検査条件により検査を実施しても良く、複数の検査条件を用いて検査しても良い。例えば、１つのマスク７０を検査する際に、複数の入射角θ及び複数の波長λの少なくともいずれかによる検査の結果に基づいて、欠陥を判定しても良い。
【０１１１】
図１６は、第１の実施形態に係るマスク検査装置で検査されるマスクの構成を例示する模式的平面図である。  
図１６に表したように、非検査体であるマスク７０において、複数の領域（例えば、第１領域７５ａ、第２領域７５ｂ及び第３領域７５ｃなど）が設けられる場合がある。例えば、第１〜第３領域７５ａ〜７５ｃにおいては、互いにピッチ（例えばハーフピッチｈｐ）が異なる。また、例えば、異なる領域で、パターンの形状が互いに異なる場合がある。例えば、第１領域７５ａは、ラインアンドスペースのパターンを有し、第２領域７５ｂは、孔パターンを有する場合などがある。
【０１１２】
このとき、異なる領域にいて、異なる検査条件で検査を実施しても良い。  
例えば、第２領域７５ｂにおける入射角θは、第１領域７５ａにおける入射角θとは異なる。また、第２領域７５ｂにおける偏光特性は、第１領域７５ａにおける偏光特性と変えても良い。このように、互いに異なる仕様の凹凸パターン７４を有する異なる領域において、検査条件を変更することで、より高感度の検査が実施できる。
【０１１３】
また、上記のように、互いに異なる仕様の凹凸パターン７４を有する異なる領域のそれぞれにおける階調特性値ＧＬＰ（例えば、（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／（ＧＬｍａｘ＋ＧＬｍｉｎ））が均一になる条件を検査条件として用いても良い。
【０１１４】
さらに、マスク７０の主面７０ａ内に、複数の仕様を有する複数の検査条件決定パターンを設け、複数の検査条件決定パターンを用いて、検査条件（例えば、入射角θ及び波長λなど）を決定しても良い。
【０１１５】
さらに、既に説明したように、検査光の照射条件を決定するための近接場シミュレーションを実施し、近接場光２０ｌのシミュレーション結果を用いて、検査条件を決定しても良い。また、近接場光２０ｌの強度から光電子７０ｅの像を推定することにより、検査条件を決定することもできる。上記のシミュレーションは、例えば、データベース６６内の設計データを用いて実施し、これに基づいて検査条件を決定しても良い。
【０１１６】
以上のような動作は、例えば、制御部６０により制御されることができる。  
図１７は、第１の実施形態に係るマスク検査装置の動作を例示するフローチャート図である。  
図１７に表したように、制御部６０は、検査条件決定動作（ステップＳ１１０）と、検査動作（ステップＳ１２０）と、を実施することができる。
【０１１７】
検査条件決定動作においては、制御部６０は、光照射部２０がマスク７０の主面７０ａに照射する光２０ａの条件を決定する。この動作においては、例えば、図８及び図１１に例示したステップＳ１５〜Ｓ２５を実施する。この動作においては、例えば、図１３に例示したステップＳ５０（図１４に例示したステップＳ５１〜Ｓ５６）を実施する。
【０１１８】
そして、制御部６０は、検査条件決定動作の結果に基づいて、検査動作を実施する。具体的には、制御部６０は、決定された条件の光２０ａが照射されたときに発生する光電子７０ｅを検出部５０が検出した結果を、基準となる値と比較する。具体的には、例えば、図８及び図１３に例示したステップＳ２７〜Ｓ２９を実施する。また、例えば、図１１に例示したステップＳ２７、Ｓ２８及びＳ４５を実施する。これにより、マスク７０が検査される。
【０１１９】
上記において、光２０ａの条件は、光２０ａの主面７０ａに対する入射角θ、光２０ａの波長λ、光２０ａの偏光特性、光２０ａが主面７０ａに照射される領域の大きさ、及び、光２０ａの照明形状の少なくともいずれかを含むことができる。このような条件を適切に設定することで、高感度の検査が可能になる。
【０１２０】
また、検査条件決定動作は、光２０ａの条件を変えた複数の光２０ａを主面７０ａに照射したときのそれぞれにおいて発生する複数の光電子７０ｅのそれぞれを検出部５０で検出した結果に基づいて、評価値を用いて、光電子７０ｅの検出の感度が高くなるように光２０ａの条件を決定することを含む。この評価値は、検出した結果に関して予め定められる。評価値として、例えば、既に説明した階調特性値ＧＬＰが用いられる。
【０１２１】
例えば、評価値として、（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／（ＧＬｍａｘ＋ＧＬｍｉｎ）、（ＧＬｍａｘ−ＧＬｍｉｎ）／ＧＬｍｉｎ、ライン部像５１ｌのＳ／Ｎ比、スペース部像５１ｓのＳ／Ｎ比、及び、得られる光電子７０ｅの像の欠陥信号の最大値などの、検出された光電子７０ｅに関する種々の値が用いられる。
【０１２２】
光電子７０ｅの検出の感度が高くなるように光２０ａの条件を決定することで、高感度の検査が可能になる。
【０１２３】
そして、マスク７０が主面７０ａに設けられた複数の領域を有しているときにおいて、制御部６０は、光２０ａの条件を、複数の領域ごとに決定することができる。これにより、複数の領域のそれぞれにおいて、高感度の検査ができる。さらに、複数の領域の凹凸パターン７４のそれぞれの感度の全体が高くなるように（例えば平均値が高くなるように）、光２０ａの条件を決定しても良い。
【０１２４】
本実施形態に係るマスク検査装置１１０は、従来型の電子ビーム照射型のマスク検査装置よりも、照射系の調整が簡便である。これにより、実施形態においては、安定な検査像を取得できる。また、電子をマスク７０に照射する場合とは異なり、本実施形態においては、マスク７０の帯電を抑制できる。これにより、像の変質が起こり難い。さらに、電子ビーム照射型のマスク検査装置においては、帯電を抑制するためにマスク７０に照射する電子の量（電流値）を上げることができないため、ノイズが多い。これに対し、本実施形態においては、帯電が発生しないため、マスク７０に照射する光の強度を任意に制御できる。これにより、検査像の単位ピクセルあたりの電子数を増やすことができる。これにより、ノイズが低減でき、より微細な欠陥を検出できる。
【０１２５】
（第２の実施形態）  
本実施形態は、マスク検査方法に係る。本マスク検査方法は、検査工程（例えば、図１７に例示したステップＳ１２０に対応する）を備える。
【０１２６】
検査工程は、減圧雰囲気中に配置されたマスク７０の主面７０ａに光を照射して発生した光電子７０ｅを電極で導いて検出し、検出された光電子７０ｅの検出結果を、基準となる値と比較することを含む。具体的には、例えば、図８及び図１３に例示したステップＳ２７〜Ｓ２９を実施する。また、例えば、図１１に例示したステップＳ２７、Ｓ２８及びＳ４５を実施する。この光電子７０ｅは、マスク７０の主面７０ａに光２０ａが照射されて発生する近接場光２０ｌを介して放出される。
【０１２７】
本マスク検査方法では、近接場光２０ｌを介した光電子７０ｅを検出することで、回折限界の影響を受けないため、紫外線などの安価な光源で微細なパターンを検査できる。そして、高感度の検査が可能であるため、結果として、作製するデバイスの歩留まりが向上でき、これにより、生産性が向上できる。
【０１２８】
本実施形態に係るマスク検査方法において、検査条件決定工程をさらに備えることが望ましい。この検査条件決定工程は、検出工程における主面７０ａに照射される光２０ａの条件を決定する工程であり、例えば、図１７に例示したステップＳ１１０に対応する。
【０１２９】
この光２０ａの条件は、光２０ａの主面７０ａに対する入射角θ、光２０ａの波長λ、光２０ａの偏光特性、光２０ａが主面７０ａに照射される領域の大きさ、及び、光２０ａの照明形状の少なくともいずれかを含むことができる。
【０１３０】
また、検査条件決定工程は、光２０ａの条件を変えた複数の光２０ａを主面７０ａに照射したときのそれぞれにおいて発生する複数の光電子７０ｅのそれぞれを検出部５０で検出した結果に基づいて、評価値を用いて、光電子７０ｅの検出の感度が高くなるように光２０ａの条件を決定することを含む。この評価値は、検出した結果に関して予め定められる。評価値として、例えば、既に説明した階調特性値ＧＬＰなどが用いられる。
【０１３１】
このように、本実施形態に係るマスク検査方法は、凹凸パターン７４を有するマスク７０に照射された光２０ａから発生する近接場光２０ｌを介して、励起される光電子７０ｅを検出する。
【０１３２】
例えば、このマスク検査方法は、マスク７０に設けられる検査条件決定パターンに複数の条件の光２０ａを照射する工程を含むことができる。検査条件決定パターンは、マスク７０に照射する光２０ａの条件を決定するためのものである。
【０１３３】
さらに、このマスク検査方法は、照射した複数の条件の光２０ａのそれぞれにより発生した近接場光２０ｌを介して励起された光電子７０ｅに基づく複数の光電子像を取得することを含む。さらに、このマスク検査方法は、取得された数の複数の光電子像を用いて検査条件を決定することを含む。そして、このマスク検査方法は、決定された検査条件を用いて、検査を実施することを含む。
【０１３４】
上記の光２０ａの照明形状は、通常照明、輪帯照明、四極照明、二極照明及び変形照明の少なくともいずれかを含むことができる。本マスク検査方法は、互いに異なる開口数を有する複数のアパーチャにより形成される互いに異なる照明形状の光２０ａをマスク７０に照射することを含むことができる。
【０１３５】
また、本マスク検査方法は、光２０ａを生成する光源２１と、マスク７０と、の間に設けられた偏光制御部材（例えば偏光素子２３）を用いて、ＴＭ偏光、ＴＥ偏光及び楕円偏光（円偏光を含む）の少なくともいずれかの光２０ａを生成させ、生成させた光２０ａをマスク７０に照射することを含む。この偏光制御部材として、互いに偏光特性が異なる複数の光学素子を用いることができる。これにより、１つの偏光特性を有する１つの光２０ａ、または、複数の偏光特性を有する複数の光２０ａの組み合わせをマスク７０に照射することができる。偏光特性を適切に制御することで、高感度の検査が可能になる。
【０１３６】
また、本実施形態に係るマスク検査方法は、例えば、凹凸パターン７４に波長λの光２０ａを照射し、照射した光２０ａから発生する近接場光２０ｌを介して、励起された光電子７０ｅからなる光電子像を取得する第１工程を有する。このマスク検査方法は、第１工程における波長λの値を変え、第１工程を所望の回数繰り返し、複数の光電子像を取得する第２工程をさらに含むことができる。そして、第２工程において取得した照射した光２０ａの波長λと、照射した光２０ａの波長λに対応する光電子像の複数の組み合わせを用いて検査光の波長を決定する第３工程をさらに含むことができる。第３工程において決定する検査光の波長が１つまたは複数である。このマスク検査工程は、第３工程で決定した波長の検査光をマスク７０に照射し、マスク７０の検査を行う第４工程をさらに含むことができる。
【０１３７】
また、本実施形態に係るマスク検査方法は、マスク７０の主面７０ａを複数の領域に分割する工程と、分割された複数の領域のそれぞれに検査条件決定パターンを配置する工程と、をさらに含んでも良い。そして、光２０ａの条件を、複数の領域ごとに決定することができる。これにより、複数の領域のそれぞれにおいて、高感度の検査ができる。さらに。複数の領域の凹凸パターン７４のそれぞれの感度の全体が高くなるように、光２０ａの条件を決定しても良い。
【０１３８】
本マスク検査方法においては、マスク７０上の近接場光２０ｌによって励起された光電子７０ｅの像を用いることで、従来の反射光の結像を用いた光学式の検査よりも高い解像度を得ることができ、特に微細なパターンにおいて、パターン形状欠陥を高い感度で検出することができる。
【０１３９】
実施形態によれば、微細パターンのマスクを高感度で検査できるマスク検査装置及びマスク検査方法が提供される。
【０１４０】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。
【０１４１】
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。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、マスク検査装置に含まれる減圧容器、保持部、光照射部、電極、検出側光学部、検出部及び制御部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１４２】
その他、本発明の実施の形態として上述したマスク検査装置及びマスク検査方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのマスク検査装置及びマスク検査方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１４３】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１４４】
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とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１４５】
１０…減圧容器、  １５…保持部、  ２０…光照射部、  ２０ａ…光、  ２０ｌ…近接場光、  ２１…光源、  ２２…光源レンズ、  ２３…偏光素子、  ２４…波長板、  ２５…角度変化部、  ２５ｒ、２５ｓ…矢印、  ２６…コンデンサレンズ、  ３０…電極、  ４０…検出側光学部、  ４１…対物レンズ、  ４２…中間レンズ、  ４３…ＮＡアパーチャ、  ４４…投影レンズ、  ５０…検出部、  ５１ｉ…像、  ５１ｌ…ライン部像、  ５１ｓ…スペース部像、  ５２…パターン異常、  ５３…階調プロファイル、  ６０…制御部、  ６１…比較論理回路部、  ６２…ステージ制御部、  ６３…制御計算部、  ６４…欠陥情報、  ６５…参照データ発生回路部、  ６６…データベース、  ７０…マスク、  ７０ａ…主面、  ７０ｃ…パターン部、  ７０ｅ…光電子、  ７０ｌ…ライン部、  ７０ｐ…周辺マーク部、  ７０ｓ…スペース部、  ７１…基板、  ７２…多層膜、  ７２ａ…Ｍｏ膜、  ７２ｂ…Ｓｉ膜、  ７３…金属膜、  ７４…凹凸パターン、  ７４ａ…ＴａＢＮ膜、  ７４ｂ…ＴａＢＯ膜、  ７５ａ、７５ｂ、７５ｃ…第１〜第３領域、  θ…入射角、  λ、λｉ…波長、  １１０…マスク検査装置、  ＧＬ…階調、  ＧＬＰ…階調特性値、  ＧＬＰｍａｘ…最大値、  ＧＬＰｍｉｎ…最小値、  ＰＷ…パワー、  ｈｐ…ハーフピッチ
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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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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