(57)【要約】【課題】落とし込み鏡のクリーニングによる検査の中断を抑制することができる検査装置及び検査方法を提供する。【解決手段】本発明に係るマスク検査装置１００は、多層膜が設けられた反射面１０３ａを有する落とし込み鏡１０３を備え、落とし込み鏡１０３は、反射面１０３ａに入射した照明光を反射してマスクＭ１０１を照明し、反射面１０３ａの面積は、反射面１０３ａにおける照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きく、落とし込み鏡１０３は、可動であり、落とし込み鏡１０３の移動により、反射面１０３ａにおける照明スポットの位置が移動し、反射面１０３ａにおける照明スポットであった部分であって、落とし込み鏡１０３の移動により、照明スポットの外部に移動した部分に対して、照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光が照射される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層膜が設けられた反射面を有する落とし込み鏡を備え、
前記落とし込み鏡は、前記反射面に入射した照明光を反射してマスクを照明し、
前記反射面の面積は、前記反射面における前記照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きく、
前記落とし込み鏡は、可動であり、
前記落とし込み鏡の移動により、前記反射面における前記照明スポットの位置が移動し、
前記反射面における前記照明スポットであった部分であって、前記落とし込み鏡の移動により、前記照明スポットの外部に移動した部分に対して、前記照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光が照射されるマスク検査装置。
【請求項２】
EUV光及びDUV光を含む光を生成する光源と、
前記光を、前記EUV光を含む前記照明光及び前記DUV光を含む前記クリーニング光に分光する回折格子と、
をさらに備えた請求項１に記載のマスク検査装置。
【請求項３】
前記落とし込み鏡は、真空ポンプで排気された装置内に配置される請求項１または２に記載のマスク検査装置。
【請求項４】
前記クリーニング光を前記部分に集光する集光レンズをさらに備えた請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスク検査装置。
【請求項５】
多層膜が設けられた反射面を有する落とし込み鏡を用いて、
前記反射面に入射した照明光を反射してマスクを照明し、
前記反射面の面積を、前記反射面における前記照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きくし、
前記落とし込み鏡を、可動にし、
前記落とし込み鏡を移動させることにより、前記反射面における前記照明スポットの位置を移動させるとともに、
前記反射面における前記照明スポットであった部分であって、前記落とし込み鏡の移動により、前記照明スポットの外部に移動した部分に対して、前記照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光を照射するマスク検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、EUVL（Extremely Ultraviolet Lithography）用のマスク検査装置及びマスク検査方法に関し、特に、露光波長と同じ波長13.5nmのEUV光を照明光に用いたアクティニック（Actinic）検査と呼ばれるマスク検査装置及びマスク検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の微細化を担うリソグラフィ技術に関しては、現在、露光波長193nmのArFエキシマレーザを露光光源としたArFリソグラフィが量産適用されている。また、露光装置の対物レンズとウエハとの間を水で満たして、解像度を高める液浸技術（以下、ArF液浸リソグラフィと呼ぶ。）も量産に利用され始めている。さらに一層の微細化を実現するために、露光波長13.5nmのEUVLの実用化に向けた技術開発が広く行われている。
【０００３】
EUVLで用いられるマスク（以下、EUVマスクと呼ぶ。）は、低熱膨張性ガラスから成る基板の上に、極端紫外線（以下、EUVLで用いられる極端紫外線をEUV光と呼ぶ。）を反射させるための多層膜が形成された層状構造となっている。多層膜は、通常、モリブデン（Mo）とシリコン（Si）を交互に数十層積み重ねた構造になっており（Mo/Si多層膜と表記されることが多い。）、これによって波長13.5nmのEUV光を垂直で約65％反射させることができる。
【０００４】
この多層膜の上にEUV光を吸収する吸収体（例えば、タンタル・ボロン・ナイトライド（TaBN））がデポされてブランク（パターン無しマスク）が形成される。ただし、吸収体と多層膜の間には保護膜が形成されている。ブランク形成後、レジストプロセスを用いて、吸収体をパターン状に成形する。これにより、パターン付きEUVマスクが完成する。
【０００５】
EUV光源を用いてブランクの欠陥を検査するブランクス検査装置は、ABI（Actinic M blank inspection ）装置と呼ばれている。従来のABI装置９００の光学系の基本的な構成を図６に示す。
【０００６】
図６に示すように、検査対象であるマスクＭ９０１に対して、EUV光源９０１から放射された波長13.5nmのEUV光を含む照明光ＥＵＶ９０１は、大型の楕円面鏡９０２ａ及び９０２ｂで反射すると、照明光ＥＵＶ９０２のように絞られながら進む。このため、落とし込み鏡９０３ａでマスクＭ９０１側に反射させることで、照明光ＥＵＶ９０３はマスクＭ９０１のマスクブランクの表面上の微小領域に、ほぼ垂直入射する。マスクＭ９０１から反射する正反射光は、照明光ＥＵＶ９０３とは逆方向に進むが、この微小領域内に欠陥が存在する場合は、散乱光Ｓ９０１が発生する。
【０００７】
散乱光Ｓ９０１は、正反射光より大きな角度で広がるように進む。このため、散乱光Ｓ９０１は、落とし込み鏡９０３ａの周囲を素通りするように上方に進み、シュバルツシルト光学系９０４を構成する凹面鏡９０５に入射して反射する。凹面鏡９０５で反射した散乱光Ｓ９０１は、凸面鏡９０６に入射して反射する。凸面鏡９０６で反射した散乱光Ｓ９０２は、上方に進んでCCD検出器９０７に入射する。
【０００８】
シュバルツシルト光学系９０４は、マスクＭ９０１のマスクブランクにおける照明光ＥＵＶ９０３が照明する微小領域を約26倍に拡大して、CCD検出器９０７に投影するように設計されている。これによって、マスクＭ９０１のマスクブランクの表面に存在する欠陥を観察することができる。ABI装置９００に関しては、例えば、下記非特許文献１等に説明されている。
【０００９】
以上のように、ABI装置９００では、欠陥が存在する場合だけ、CCD検出器９０７にマスクＭ９０１の表面から発生する光が到達することになる。このため、欠陥が存在しない場合は、CCD検出器９０７から信号が出ない。よって、欠陥が存在しない場合は暗い像になる。したがって、図６に示すような検査を暗視野検査という。
【００１０】
一方、図７に示すように、マスクＭ９０１に欠陥が検出された場合、その欠陥の形状や大きさを調べるために、欠陥を含む微小領域を照明した照明光ＥＵＶ９０３の正反射光９１０ｂがCCD検出器９０７に入射するようにして検査を行う。これを明視野検査という。つまり、照明光ＥＵＶ９０３がマスクＭ９０１の表面に入射する際に、明視野照明用の落とし込み鏡９０３ｂを調整することにより、約６°の斜入射角で照明するようしている。その結果、正反射光９１０ｂが発生する。
【００１１】
正反射光９１０ｂは、シュバルツシルト光学系９０４内に入射することで、最終的にはCCD検出器９０７に到達することになり、欠陥の形状を観察することができる。ただし、欠陥は小さいため、シュバルツシルト光学系９０４の26倍程度の拡大では、形状が正確には判らない。そこで、平面鏡９０８及び凹面鏡９０９によって、さらに数十倍に拡大し、総合的に数百倍から1200倍程度の高い倍率に拡大する。これにより、欠陥の形状を正確に把握することができるようになる。なお、ABI装置９００において、このような高倍率のEUV用拡大光学系に切り替えられる機能に関しては、例えば、下記特許文献１に示されている。
【００１２】
ところで、一般的に、EUV光は、大気中では吸収されて強度が小さくなる。よって、EUV光を用いた露光及び検査は真空中で行われる。この場合に、EUV光のパワーが大きいと、EUV光を反射するミラーの反射面に炭素化合物（カーボンコンタミ）等の汚れが付着し、反射率が低下するということが問題になっていた。ミラーに付着したカーボンコンタミ等の汚れを除去するクリーニング方法として、例えば、以下のようなものが提案されている。
【００１３】
酸素やオゾン雰囲気中でVUV（Vacuum UV）ランプからのVUV光を照射する方法は、まず、酸素やオゾンをVUV光で励起させて原子状の酸素（酸素ラジカル）を生成する。生成された酸素ラジカルにより、カーボンコンタミ等の汚れを分解するというものである。なお、カーボンコンタミのクリーニング手法に関しては、例えば、下記非特許文献２、３等に記載されている。
【００１４】
あるいは別の方法は、装置内に水素ガスを流入させ、露光光または検査光のEUV光によって水素ラジカルを生成させる。生成させた水素ラジカルによって、カーボンコンタミ等の汚れを分解するというものである。水素によるEUV光の吸収は、酸素等他の気体に比べて小さい。よって、露光を行いながらクリーニングを行うことができるという点が、水素ラジカルを用いる方法の利点となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特許第５００８０１２号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Takashi Yamane, et al, “Actinic EUVL M blank inspection and phase defect characterization,” Proceedings of SPIE, Vol. 7379, 73790H (2009).
【非特許文献２】Toshihisa Anzawa, et al, “Novel Ozone-based Cleaning Technique for EUV Ms and Optics Carbon Contamination,” International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography (2009).
【非特許文献３】Ryo Shibata, et al, “Development of low-pressure UV cleaning technique for carbon contaminated EUV optics,” International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography (2010).
【非特許文献４】Michael Kriese, et al, “Development of EUVL Collector Technologies for Infrared Radiation Suppression,” International Symposium on Extreme Ultraviolet Lithography (2013).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従来のABI装置９００における問題点の１つは、図６及び図７に示したABI装置９００に基づいて説明すると、落とし込み鏡９０３ａ及び９０３ｂの反射面に汚れが堆積しやすいということである。汚れは、例えば、炭素化合物を含んでいる。炭素化合物を含んだ汚れを、カーボンコンタミという。汚れは、EUV光の反射率を低下させ、反射光のパワーの低下を引き起こす。この原因の一つとしては、真空のABI装置９００内に微量に存在する炭素化合物がEUV光の照射で分解して反射面に付着するためと考えられている。特に反射面に入射するEUV光の強度が高いほど、カーボンコンタミ等の汚れの生成速度が大きくなる。
【００１８】
例えば、図６のABI装置９００では、落とし込み鏡９０３ａに入射する照明光ＥＵＶ９０２のスポット（照明スポット）のサイズは、楕円面鏡９０２ａ及び９０２ｂに比べると、面積比で２桁程度も小さい。よって、照明スポットの照明光の強度は非常に高くなる。これにより、カーボンコンタミ等の汚れの生成速度が大きくなっている。このように、マスク検査装置において、落とし込み鏡９０３ａに短時間でカーボンコンタミ等の汚れが生じることが問題となっていた。
【００１９】
また、図７に示すように、微小な欠陥を観察するために実施される明視野検査では、高倍率の拡大光学系が適用される。ところが、倍率の二乗に反比例して、CCD検出器９０７に届く光の強度が低下してしまうことから、CCD検出器９０７において十分な強度の光が入射するように、照明光の強度を桁違いに高める必要がある。
【００２０】
当然のことながら、照明光の強度が低いままでも高倍率の観察は可能ではあるが、CCD検出器９０７における露光時間を非常に長くする必要が生じる。このため、その間に振動等の環境の影響を受けやすくなる。したがって、短時間に欠陥を観察するためには、照明光のパワーを大きくする必要がある。しかしながら、照明光のパワーを大きくした結果、カーボンコンタミ等の汚れがさらに短い時間で生じることとなり、頻繁に反射面をクリーニングしなければならないことが問題となっていた。
【００２１】
また、従来から用いられているEUV露光装置のミラークリーニング方法として、水素ラジカルを利用する方法では、露光を行いながらクリーニングを行うことができるという特徴がある。ところが、この方法では、水素ラジカルを生成するために、極めて高いパワーのEUV光が必要になり、EUV光のパワーが桁違いに低いマスクの検査装置に適用することは困難であった。
【００２２】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、EUV光源を用いたアクティニック検査装置において、落とし込み鏡のクリーニングによる検査の中断を抑制することができる検査装置及び検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明に係る検査装置は、多層膜が設けられた反射面を有する落とし込み鏡を備え、前記落とし込み鏡は、前記反射面に入射した照明光を反射してマスクを照明し、前記反射面の面積は、前記反射面における前記照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きく、前記落とし込み鏡は、可動であり、前記落とし込み鏡の移動により、前記反射面における前記照明スポットの位置が移動し、前記反射面における前記照明スポットであった部分であって、前記落とし込み鏡の移動により、前記照明スポットの外部に移動した部分に対して、前記照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光が照射される。このような構成とすることにより、落とし込み鏡のクリーニングによる検査の中断を抑制することができる。
【００２４】
また、EUV光及びDUV光を含む光を生成する光源と、前記光を、前記EUV光を含む前記照明光及び前記DUV光を含む前記クリーニング光に分光する回折格子と、をさらに備える。このような構成により、落とし込み鏡のカーボンコンタミによる反射率の低下を抑制することができる。
【００２５】
さらに、前記落とし込み鏡は、真空ポンプで排気された装置内に配置される。このような構成とすることにより、反射光の光量を大きくし、明視野観察における画像のコントラストを向上させ、画質を向上させることができる。
【００２６】
また、前記クリーニング光を前記部分に集光する集光レンズをさらに備える。このような構成により、落とし込み鏡におけるカーボンコンタミをムラなく分解除去することができる。
【００２７】
本発明に係る検査方法は、多層膜が設けられた反射面を有する落とし込み鏡を用いて、前記反射面に入射した照明光を反射してマスクを照明し、前記反射面の面積を、前記反射面における前記照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きくし、前記落とし込み鏡を、可動にし、前記落とし込み鏡を移動させることにより、前記反射面における前記照明スポットの位置を移動させるとともに、前記反射面における前記照明スポットであった部分であって、前記落とし込み鏡の移動により、前記照明スポットの外部に移動した部分に対して、前記照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光を照射する。このような構成とすることにより、マスクの端部に付着している異物が検査用の照明光を吸収して周囲に飛散することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、落とし込み鏡のクリーニングによる検査の中断を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態１に係るマスク検査装置を例示した図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ａから見た図である。
【図２】実施形態１に係るマスク検査装置のクリーニング機構を例示した図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ｂから見た図を示す。
【図３】実施形態１の変形例に係るマスク検査装置を例示した図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ｃから見た図である。
【図４】実施形態１の変形例に係るマスク検査装置のクリーニング機構を例示した図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ｄから見た図を示す。
【図５】実施形態２に係るマスク検査装置の光学系の一部を例示した図であり、（ａ）は、側面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ｅから見た図である。
【図６】従来の暗視野検査によるABI装置の光学系の基本的な構成を例示した図である。
【図７】従来の明視野検査によるABI装置の光学系の基本的な構成を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本実施形態の具体的構成について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。
【００３１】
実施形態１．
本実施形態は、マスクの検査装置についての実施形態である。まず、本実施形態にかかるマスク検査装置の構成について説明する。図１は、実施形態１にかかるマスク検査装置を例示した図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ａから見た図である。
【００３２】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、マスク検査装置１００は、落とし込み鏡１０３、凹面鏡１０５、凸面鏡１０６を備えている。マスク検査装置１００は、さらに、図示しないEUV光源、CCD（Charge Coupled Device）検出器、その他の光学素子を備えている。図１に示した光学素子以外の構成は、EUV光源も含めて、例えば、図６及び図７に示すようなABI装置９００の構成と同様であるので、図１では省略している。落とし込み鏡１０３を含めて、光学素子は、真空ポンプで排気された装置内に配置されることが好ましい。
【００３３】
マスクＭ１０１は、例えば、EUVマスクである。マスクＭ１０１は、基板上に多層膜を介して吸収体が形成されたものである。吸収体は、例えば、タンタル・ボロン・ナイトライド（TaBN）のデポにより形成される。吸収体は、EUVLを用いたレジストプロセスにより、パターン状に成形される。よって、マスクＭ１０１は、EUVLによるパターンが形成された吸収体を有している。マスクＭ１０１は、マスク検査装置１００のステージ（図示しない）上に載置される。
【００３４】
落とし込み鏡１０３は、マスクＭ１０１の上方に配置されている。落とし込み鏡１０３は、例えば、一方向に延びた板状の部材である。落とし込み鏡１０３は、基板及び多層膜を含んでいる。基板は、例えば、低膨張性ガラスである。多層膜は、基板上に形成されている。多層膜は、例えば、Mo/Si多層膜である。多層膜は、EUV光を反射する。落とし込み鏡１０３における多層膜が形成された面は、照明光の反射面１０３ａとなっている。したがって、落とし込み鏡１０３は、多層膜が設けられた反射面を有している。落とし込み鏡１０３は、反射面１０３ａをマスクＭ１０１側、例えば、下方に向けて配置されている。落とし込み鏡１０３は、反射面１０３ａに入射した照明光を反射してマスクＭ１０１を照明するように、マスクＭ１０１のマスク面に対して傾いている。
【００３５】
落とし込み鏡１０３は、反射面１０３ａに入射する照明光ＥＵＶ１０２の光軸及び反射面１０３ａから反射する照明光ＥＵＶ１０３の光軸を含む面に垂直な方向に延びている。図示しないモータ等により、落とし込み鏡１０３を、落とし込み鏡１０３が延びた方向Move１にスライド移動させることができる。これにより、反射面１０３ａに対する照明光ＥＵＶ１０２の光軸の中心入射角及び中心反射角を維持したまま、落とし込み鏡１０３を移動させることができる。
【００３６】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、凹面鏡１０５は、マスクＭ１０１のマスク面側に、マスク面から離れて配置されている。凹面鏡１０５の反射面は、マスクＭ１０１側に向いている。凸面鏡１０６は、凹面鏡１０５とマスクＭ１０１との間に配置されている。凸面鏡１０６の反射面は凹面鏡１０５側を向いている。凸面鏡１０６とマスクＭ１０１との間に、落とし込み鏡１０３の反射面１０３ａの一部が配置されている。
【００３７】
次に、本実施形態のEUVマスク検査装置１００の動作を説明する。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、図示しないEUV光源から照明光ＥＵＶ１０２が取り出される。照明光ＥＵＶ１０２は、例えば、EUV光を含んでいる。取り出された照明光ＥＵＶ１０２は、落とし込み鏡１０３の反射面１０３ａ、例えば、反射面１０３ａにおけるマスクＭ１０１側の周縁近傍に入射する。落とし込み鏡１０３は、反射面１０３ａにより、入射した照明光ＥＵＶ１０２を反射してマスクＭ１０１を照明する。すなわち、反射面１０３ａで反射した照明光ＥＵＶ１０３は、マスクＭ１０１側に進む。
【００３８】
照明光ＥＵＶ１０３のマスクＭ１０１に対する中心入射角は、例えば、６°である。マスクＭ１０１における照明光ＥＵＶ１０３が照明した部分からの正反射光Ｓ１０１は、シュバルツシルト光学系を構成する凹面鏡１０５及び凸面鏡１０６に反射されて、図示しないCCD検出器に入射する。
【００３９】
落とし込み鏡１０３の反射面１０３ａにおける照明光ＥＵＶ１０２が入射する部分を照明スポットSpot１０１という。反射面１０３ａの面積は、照明スポットSpot１０１の面積よりも大きい。照明スポットSpot１０１の面積は、約１cm2と小さい。このため、照明スポットSpot１０１における光の強度は高く、カーボンコンタミ等の汚れの生成速度は速い。したがって、検査の実施中において、照明スポットSpot１０１には、炭素化合物を含む汚れ（カーボンコンタミ）等を含む汚れが形成される。これにより、落とし込み鏡１０３の反射面１０３ａの反射率が低下する。具体的には、１時間のEUV照射によって、約0.5％の反射率の低下を引き起こすことがある。したがって、例えば、一日24時間検査を行うと、約10％もの反射率低下を引き起こす。
【００４０】
そこで、本実施形態では、落とし込み鏡１０３を、例えば、１日に１回、所定の距離だけスライド移動させている。具体的には、照明スポットSpot１０１の位置が約１cmシフトするように移動させる。これにより、１回の移動で、反射面１０３ａにおける照明スポットSpot１０１の部分が完全に移動する。
【００４１】
このように、本実施形態では、落とし込み鏡１０３は可動であり、落とし込み鏡１０３の移動により、反射面１０３ａにおける照明スポットSpot１０１の位置が移動する。また、反射面１０３ａに対する照明光ＥＵＶ１０２の光軸の中心入射角及び中心反射角を維持したまま、落とし込み鏡１０３を移動させることができる。
【００４２】
本実施形態のマスク検査装置１００によれば、落とし込み鏡１０３が移動可能に取り付けられている。これにより、落とし込み鏡１０３の反射面１０３ａにおける照明スポットSpot１０１に、カーボンコンタミ等の汚れが生じたとしても、反射率の低下が検査に影響を及ぼす前に、落とし込み鏡１０３を移動させる。よって、反射率が低下した照明スポットSpot１０１の位置を移動させることができる。
【００４３】
また、反射面１０３ａに対する照明光の光軸の中心入射角及び中心反射角を維持したまま、落とし込み鏡１０３を移動させることができる。したがって、検査を継続しながら、落とし込み鏡１０３を移動させることができる。また、落とし込み鏡１０３を長期間交換せずに、マスク検査装置１００を連続稼動させることができる。
【００４４】
図２は、実施形態１に係るマスク検査装置のクリーニング機構を例示した図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ｂから見た図を示す。
【００４５】
図２（ａ）及び（ｃ）に示すように、マスク検査装置１００は、さらに、カーボンコンタミ等の汚れを除去するためのクリーニング機構を備えている。すなわち、マスク検査装置１００は、シリンドリカルレンズ１１２、ミラー１１３の他、図示しないクリーニング用光源を備えている。
【００４６】
クリーニング用光源は、DUV光（Deep UV光）、好ましくは、波長157nmのVUV光（Vacuum UV光）を含むレーザ光を生成する。クリーニング用光源は、例えば、Ｆ２レーザ（フッ素分子レーザ）またはArFエキシマレーザである。ミラー１１３は、落とし込み鏡１０３とマスクＭ１０１との間に配置されている。ミラー１１３の反射面は、反射面１０３ａ側を向いている。ミラー１１３とクリーニング用光源の間に、集光レンズ、例えば、シリンドリカルレンズ１１２が配置されている。
【００４７】
マスク検査装置１００では、落とし込み鏡１０３に入射するEUV光ＥＵＶ１０２によって、反射面１０３ａにおける照明スポットSpot１０１にカーボンコンタミＣ１０１等の汚れが次第に堆積していく。落とし込み鏡１０３はスライド移動可能に取り付けられている。そのため、方向Move１が示す方向にスライド移動させることで、カーボンコンタミＣ１０１が付着した部分が照明スポットSpot１０１の外部に移動する。
【００４８】
一方、クリーニング用レーザから取り出された波長157nmのVUV光を含むクリーニング光１１４は、シリンドリカルレンズ１１２を通過して、一方向に絞られながら進む。そして、ミラー１１３で反射して、落とし込み鏡１０３における照明スポットSpot１０２のように細長い領域に集光する。これによって、カーボンコンタミＣ１０１等の汚れは分解・除去される。
【００４９】
なお、カーボンコンタミＣ１０１等の汚れに対して照射され、汚れを分解・除去する光をクリーニング光と呼ぶ。また、DUV光は波長300nm以下の光をいい、VUV光は波長200nm以下の光をいう。
【００５０】
本実施形態によれば、落とし込み鏡１０３の反射面１０３ａにおける照明スポットであった部分であって、落とし込み鏡１０３の移動により、照明スポットの外部に移動した部分に対して、照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光が照射される。これにより、反斜面１０３ａに形成されたカーボンコンタミＣ１０１等の汚れを分解・除去することができ、カーボンコンタミＣ１０１等の汚れによる落とし込み鏡の反射率の低下を抑制することができる。
【００５１】
また、従来の露光装置等のように、装置内に酸素、オゾンまたは水素等のガスを注入しなくてもカーボンコンタミ等の汚れをクリーニングすることができる。したがって、酸素等のガスによる照明光の吸収を抑制することができる。よって、照明光のパワーの低下を抑制することができる。また、検査とクリーニングを同時に行うことができ、極めて長期間の連続稼動を実現することができる。
【００５２】
ArFエキシマレーザまたはF2レーザにより生成されたVUVレーザ光の光子エネルギーは、それぞれ618.6kJ/mol及び759kJ/molと高い。このため、多くの有機化合物におけるC-H間、C-C間の結合乖離エネルギーよりも高い。従って、ArFエキシマレーザまたはF2レーザ等からのVUVレーザ光により、カーボンコンタミＣ１０１等の汚れを分解・除去することができる。
【００５３】
特に、これらのVUVレーザ光は高いピークパワーのパルスレーザであるため、反射面１０３ａに集光させることにより、光子密度を非常に高くすることができる。よって、有機化合物のC-H結合やC-C結合を乖離させることができる。これに対して、例えば、VUVランプを用いた従来のクリーニング手法では、酸素やオゾンを導入する必要があるとともに、酸素やオゾンはEUV光を吸収する。このため、照明光のパワーが激しく減衰する。したがって、検査とクリーニングを同時に行うことは困難である。
【００５４】
また、酸素やオゾン等のガスを利用せずに波長126nmのAr2ランプや波長172nmのXe2ランプのみにより、クリーニングするとしても、ランプを用いる手法では、クリーニングする多層膜鏡のごく近傍までランプを近付ける必要がある。そのため、検査とクリーニングを同時に行うことは困難である。
【００５５】
これに対して、本発明では、クリーニングにレーザ光を利用するため、使用中の多層膜鏡におけるカーボンコンタミ等の汚れの部分のみに選択的に照射させることができる。よって、検査用の照明光を遮らないように、クリーニング用レーザ光を多層膜鏡に照射させることができる。また、細い線状のスポットに集光することもできるので、カーボンコンタミ等の汚れをムラなく分解除去することができる。
【００５６】
本実施形態によれば、酸素、オゾン、または水素等のガスを注入しなくてもカーボンコンタミ等の汚れをクリーニングすることができる。したがって、検査用の照明光のパワーの低下を抑制することができる。また、検査とクリーニングを同時に行うことができ、極めて長期間の連続稼動を実現することができる。よって、落とし込み鏡１０３のクリーニングによる検査の中断を抑制することができる。
【００５７】
変形例１．
次に、実施形態１の変形例を説明する。
図３は、実施形態１の変形例に係るマスク検査装置を例示した図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ｃから見た図である。
【００５８】
図３に示すように、マスク検査装置１００ａにおける落とし込み鏡１１０３は、例えば、直径200mm、厚さ約0.75mmの円板状の部材である。落とし込み鏡１１０３は、基板及び多層膜を含んでいる。基板は、例えば、シリコンウエハである。そして、落とし込み鏡１１０３には、中央部に回転軸１１１を通すための穴が設けられている。また、落とし込み鏡１１０３の反射面１１０３ａ側には、穴を囲むように円筒状のギア１０８ａが固定されている。落とし込み鏡１１０３の穴と、ギア１０８ａの円筒の内部とは連通している。保持板１０７は落とし込み鏡１１０３の反射面１１０３ａ側に配置されている。保持板１０７の落とし込み鏡１１０３側には回転軸１１１が固定されている。そして、保持板１０７に固定された回転軸１１１に、円筒状のギア１０８ａと共に落とし込み鏡１１０３の穴が勘合されている。したがって、図示しないモータに接続されたギアを、ギア１０８ａに噛み合わせることにより、落とし込み鏡１１０３を回転させることができる。このように、落とし込み鏡１１０３及びギア１０８ａは、回転軸１１１を有し、回転軸１１１を中心軸として回転移動する。
【００５９】
次に、マスク検査装置１００ａのクリーニング機構を説明する。図４は、実施形態１の変形例に係るマスク検査装置のクリーニング機構を例示した図であり、（ａ）は、断面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ｄから見た図である。
【００６０】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、マスク検査装置１００ａは、さらに、カーボンコンタミ等の汚れを除去するためのクリーニング機構を備えている。すなわち、マスク検査装置１００ａは、シリンドリカルレンズ１１２、ミラー１１３の他、図示しないクリーニング用光源を備えている。クリーニング用光源は、例えば、Ｆ２レーザまたはArFエキシマレーザである。ミラー１１３は、落とし込み鏡１１０３とマスクＭ１０１との間に配置されている。ミラー１１３の反射面は、反射面１１０３ａ側を向いている。ミラー１１３とクリーニング用光源の間に、集光レンズ、例えば、シリンドリカルレンズ１１２が配置されている。
【００６１】
マスク検査装置１００ａにおいても、落とし込み鏡１１０３に入射するEUV光ＥＵＶ１０２によって、反射面１１０３ａにおける照明スポットSpot１０１にカーボンコンタミＣ１０１等の汚れが次第に堆積していく。そこで、本変形例においても、実施形態１と同様に、クリーニング光によりカーボンコンタミＣ１０１等の汚れを分解除去する。変形例では、落とし込み鏡１１０３は、回転移動可能に取り付けられている。そのため、方向Move２が示す方向に回転させることで、カーボンコンタミＣ１０１が付着した部分が照明スポットSpot１０１の外部に移動する。
【００６２】
そして、クリーニング用レーザから取り出された波長157nmのVUV光を含むクリーニング光１１４を、シリンドリカルレンズ１１２を通過させることにより、一方向に絞る。さらに、クリーニング光１１４をミラー１１３で反射して、落とし込み鏡１１０３におけるスポットSpot１０２のように細長い領域に集光する。これにより、カーボンコンタミＣ１０１は分解・除去される。
【００６３】
本変形例では、落とし込み鏡１１０３を、例えば、１日に１回、所定の角度だけ回転させている。具体的には、照明スポットSpot１０１の位置が約１cmシフトするように回転させる。これにより、１回の回転で、照明スポットSpot１０１が完全に移動する。
【００６４】
さらに、落とし込み鏡１１０３を回転させることにより、反射面１１０３ａにおける照明スポットであった部分であって、照明スポットの外部に移動した部分に対して、クリーニング光が照射される。これにより、落とし込み鏡１１０３のカーボンコンタミＣ１０１等の汚れによる反射率の低下を抑制することができる。その他の構成、動作及び効果は実施形態１と同様である。
【００６５】
実施形態２．
次に、実施形態２に係る検査装置を説明する。図５は、実施形態２に係るマスク検査装置の光学系の一部を例示した図であり、（ａ）は、側面図を示し、（ｂ）は、（ａ）における方向Ｅから見た図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、マスク検査装置３００は、楕円面鏡３０２、落とし込み鏡３０３及びシリンドリカルレンズ３０４を備えている。また、検査装置３００は、図示しないEUV光源、楕円面鏡及びCCD検出器を備えている。
【００６６】
EUV光源は、EUV光及びDUV光を含む光を生成する。EUV光源から取り出された光は、楕円面鏡によって反射され、楕円面鏡３０２に入射する。楕円面鏡３０２に入射した光には、EUV光及びDUV光が含まれている。
【００６７】
楕円面鏡３０２は、回折格子型のミラーになっている。楕円面鏡３０２は、光に含まれるEUV光及びDUV光を、EUV光を含む光及びDUV光を含む光に分光する。楕円面鏡３０２は、分光された光のうち、DUV光ＤＵＶ３０２を、EUV光ＥＵＶ３０２とは異なる方向に回折するように設計されている。このため、図５（ｂ）に示すように、楕円面鏡３０２から進むDUV光ＤＵＶ３０２は、EUV光ＥＵＶ３０２とは異なる方向に偏向して進む。その結果、DUV光ＤＵＶ３０２は、クリーニング光として、反射面３０３ａにおける照明スポットSpot３０１であった部分であって、落とし込み鏡３０３の移動により、照明スポットSpot３０１の外部に移動した部分の照明スポットSpot３０２に対して照射される。
【００６８】
従って、落とし込み鏡３０３においてカーボンコンタミＣ３０１等の汚れが堆積しても、落とし込み鏡３０３を方向Move3が示す方向にシフトさせることにより、カーボンコンタミＣ３０１等の汚れが照明スポットSpot３０２の位置に進む。よって、照明スポットSpot３０２に対して、DUV光を含むクリーニング光が照射されることにより、カーボンコンタミ等の汚れは分解・除去される。
【００６９】
このようなEUV用の多層膜鏡を回折格子型で構成し、EUV光と波長の異なる長波長側の近赤外光に偏向させる多層膜鏡に関しては、例えば、非特許文献４に示されている。
【００７０】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態よる限定は受けない。
【００７１】
例えば、落とし込み鏡として、板状の部材及び円板状の部材以外の部材を用いた場合においても、クリーニング光によりカーボンコンタミ等の汚れを分解・除去してもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１００、１００ａ、３００  マスク検査装置
１０３、３０３、１１０３  落とし込み鏡
１０３ａ、３０３ａ、１１０３ａ  反射面
１０５  凹面鏡
１０６  凸面鏡
１０７  保持板
１０８ａ  ギア
１１１  回転軸
１１２  シリンドリカルレンズ
１１３  ミラー
１１４  クリーニング光
３０２  楕円面鏡
３０４  シリンドリカルレンズ
３０５  ミラー
９００  ABI装置
９０１  EUV光源
９０２ａ、９０２ｂ  楕円面鏡
９０３ａ、９０３ｂ  落とし込み鏡
９０４  シュバルツシルト光学系
９０５、９０９  凹面鏡
９０６  凸面鏡
９０７  CCD検出器
９０８  平面鏡
９１０ｂ  正反射光
ＥＵＶ１０２、ＥＵＶ１０３、ＥＵＶ３０１、ＥＵＶ３０２  照明光
ＥＵＶ９０１、ＥＵＶ９０２、ＥＵＶ９０３  照明光
Ｍ１０１、Ｍ３０１、Ｍ９０１  マスク
Ｓ１０１  正反射光
Ｓ９０１、Ｓ９０２  散乱光
ＶＵＶ３０１  レーザ光
【図１】
2017142211.tif 000003
【図２】
2017142211.tif 000004
【図３】
2017142211.tif 000005
【図４】
2017142211.tif 000006
【図５】
2017142211.tif 000007
【図６】
2017142211.tif 000008
【図７】
2017142211.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月14日(2016.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層膜が設けられた反射面を有する落とし込み鏡を備え、
前記落とし込み鏡は、前記反射面に入射した照明光を反射してマスクを照明し、
前記反射面の面積は、前記反射面における前記照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きく、
前記落とし込み鏡は、可動であり、
検査とクリーニングを行う同一装置内で前記落とし込み鏡の移動により、前記反射面における前記照明スポットの位置が移動し、
前記反射面における前記照明スポットであった部分であって、前記落とし込み鏡の移動により、前記照明スポットの外部に移動した部分に対して、前記照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光が照射されるマスク検査装置。
【請求項２】
EUV光及びDUV光を含む光を生成する光源と、
前記光を、前記EUV光を含む前記照明光及び前記DUV光を含む前記クリーニング光に分光する回折格子と、
をさらに備えた請求項１に記載のマスク検査装置。
【請求項３】
前記落とし込み鏡は、真空ポンプで排気された装置内に配置される請求項１または２に記載のマスク検査装置。
【請求項４】
前記クリーニング光を前記部分に集光する集光レンズをさらに備えた請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスク検査装置。
【請求項５】
多層膜が設けられた反射面を有する落とし込み鏡を用いて、
前記反射面に入射した照明光を反射してマスクを照明し、
前記反射面の面積を、前記反射面における前記照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きくし、
前記落とし込み鏡を、可動にし、
検査とクリーニングを行う同一装置内で前記落とし込み鏡を移動させることにより、前記反射面における前記照明スポットの位置を移動させるとともに、
前記反射面における前記照明スポットであった部分であって、前記落とし込み鏡の移動により、前記照明スポットの外部に移動した部分に対して、前記照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光を照射するマスク検査方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月13日(2016.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層膜が設けられた反射面を有する落とし込み鏡を備え、
前記落とし込み鏡は、前記反射面に入射した照明光を反射してマスクを照明し、
前記反射面の面積は、前記反射面における前記照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きく、
前記落とし込み鏡は、可動であり、
真空ポンプで排気された装置内に配置される前記落とし込み鏡の移動により、前記反射面における前記照明スポットの位置が移動し、
前記反射面における前記照明スポットであった部分であって、前記落とし込み鏡の移動により、前記照明スポットの外部に移動した部分に対して、前記照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光が照射され、前記装置内に酸素、オゾンまたは水素等のガスを注入しないで前記落とし込み鏡をクリーニングするマスク検査装置。
【請求項２】
EUV光及びDUV光を含む光を生成する光源と、
前記光を、前記EUV光を含む前記照明光及び前記DUV光を含む前記クリーニング光に分光する回折格子と、
をさらに備えた請求項１に記載のマスク検査装置。
【請求項３】
前記クリーニング光を前記部分に集光する集光レンズをさらに備えた請求項１または２に記載のマスク検査装置。
【請求項４】
多層膜が設けられた反射面を有する落とし込み鏡を用いて、
前記反射面に入射した照明光を反射してマスクを照明し、
前記反射面の面積を、前記反射面における前記照明光が入射する部分の照明スポットの面積よりも大きくし、
前記落とし込み鏡を、可動にし、
真空ポンプで排気された装置内に配置される前記落とし込み鏡を移動させることにより、前記反射面における前記照明スポットの位置を移動させるとともに、
前記反射面における前記照明スポットであった部分であって、前記落とし込み鏡の移動により、前記照明スポットの外部に移動した部分に対して、前記照明光とは異なる波長の光を含むクリーニング光を照射し、前記装置内に酸素、オゾンまたは水素等のガスを注入しないで前記落とし込み鏡をクリーニングするマスク検査方法。