(57)【要約】【課題】本発明は、位相シフトマスクの欠陥を効率よく検出しうる。【解決手段】本発明は、ピンホールが複数形成されており時間的にピンホール位置が特定しないように回転する基板を用いた共焦点顕微鏡を用い、位相シフトマスクの位相差を画像の輝度情報に変換することにより、位相シフトマスクの欠陥を検出するので、従来と比して高解像度の解像を必要とする光学系を用いる必要がなく、一度の画像撮影において従来よりも広いエリアの欠陥検査を行うことができるので、撮像時間を短縮できるので、効率よく欠陥を検出しうる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板に、遮光パターンあるいは半透過パターンが形成され、透明基板の表面以外のパターン開口部あるいは半透過パターンの表面と、透明基板の表面との間に露光時に用いる波長に対して所定の位相差が形成されている位相シフトマスクの欠陥検査方法であり、
ピンホールが複数形成されており時間的にピンホール位置が特定しないように回転する基板を用いた共焦点顕微鏡を用い、
位相シフトマスクに形成されているパターンの位相差を輝度情報に変換し、
位相シフトマスクの欠陥を検出する位相シフトマスクの欠陥検査方法。
【請求項２】
上記共焦点顕微鏡は、Ｎｉｐｋｏｗディスクを用いた共焦点顕微鏡であること特徴とする
請求項１に記載の位相シフトマスクの欠陥検査方法。
【請求項３】
上記共焦点顕微鏡は、Ｎｉｐｋｏｗディスクを用いた共焦点顕微鏡であり、Ｎｉｐｋｏｗディスクの個々のピンホールに対応するマイクロレンズが形成されておりＮｉｐｋｏｗディスクと連動して回転する基板を有する共焦点顕微鏡であること特徴とする
請求項２に記載の位相シフトマスクの欠陥検査方法。
【請求項４】
上記位相シフトマスクに形成されているパターンの位相差を輝度情報に変換する際において、透明基板のパターンあるいは位相シフターが形成されていない表面の輝度を、最も明るい輝度あるいは最も暗い輝度になるように焦点位置を調整し、画像を撮影することを特徴とする
請求項１および請求項２および請求項３に記載の位相シフトマスクの欠陥検査方法。
【請求項５】
透明基板に、遮光パターンあるいは半透過パターンが形成され、透明基板の表面以外のパターン開口部あるいは半透過パターンの表面と、透明基板の表面との間に露光時に用いる波長に対して所定の位相差が形成されている位相シフトマスクの欠陥検査装置であり、
位相シフトマスクに形成されているパターンの位相差を輝度情報に変換するピンホールが複数形成されており時間的にピンホール位置が特定しないように回転する基板を用いた共焦点顕微鏡機能と、
遮光パターンおよび半透過パターンの透過率を輝度情報に変換する透過照明顕微鏡機能と
を有する位相シフトマスクの欠陥を検出する位相シフトマスクの欠陥検査装置。
【請求項６】
上記共焦点顕微鏡は、Ｎｉｐｋｏｗディスクを用いた共焦点顕微鏡であること特徴とする
請求項５に記載の位相シフトマスクの欠陥検査装置。
【請求項７】
上記共焦点顕微鏡は、Ｎｉｐｋｏｗディスクを用いた共焦点顕微鏡であり、Ｎｉｐｋｏｗディスクの個々のピンホールに対応するマイクロレンズが形成されておりＮｉｐｋｏｗディスクと連動して回転する基板を有する共焦点顕微鏡であること特徴とする
請求項６に記載の位相シフトマスクの欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相シフトマスクの欠陥検査装置、特に位相シフトマスクの欠陥を正確に検出できる位相シフトマスクの欠陥検査装置および欠陥検査方法に関するものである。ここで、位相シフトマスクとは、透明基板とこの透明基板上に形成され複数の光透過開口を規定する遮光パターンとを具え互いに隣接する光透過開口を透過する露光光間に所望の位相差を与える位相シフターが形成されているフォトマスク、および、透明基板とこの透明基板上に形成されるマスクパターンの互いに隣接するパターン素子を透過する光に対してπ又はその奇数倍の位相差を与える位相シフターが形成されているハーフトーン型の位相シフトマスクを意味するものとする。
【背景技術】
【０００２】
半導体のパターン形成工程においては、フォトマスクの拡大パターンをウエハ上に繰り返し縮小投影して所望のパターンを形成する光リソグラフィ技術が実用化されている。そして、形成されるデバイスのウエハ上の面積を縮小し１つのデバイスの作製単価を減らすため、および、配線回路を短くすることにより半導体を高速で駆動しそのデバイスの機能を向上させるため、などの理由により半導体においてはＬＳＩの線幅の縮小化を目的とした開発が継続的になされている。ＬＳＩの線幅の縮小化の一方法として、位相シフターを有するフォトマスクである位相シフトマスクを用いて露光し、フォトマスクの解像限界を一層改善する方法が提案されている。
【０００３】
図１に位相シフトマスクの構成を示す。図１（Ａ）は、遮光パターンを用いた位相シフトマスクであり、透明基板１に遮光パターン２及び光透過開口パターン３が形成されている。光透過開口パターン３は交互に形成した開口３ａ及び３ｂを有し、開口３ａは透明基板１の表面がそのまま露出し、開口３ｂはｄ１＝λ／２（ｎ１−１）（ｎ１は透明基板の屈折率）の深さの凹部が形成され、開口３ａを通過した光と開口３ｂを通過した光との間でλ／２の位相差が与えられている。図１（Ｂ）は、ハーフトーン型の位相シフトマスクであり、透明基板１１に光を一部透過する半透過パターン１２が形成されている。光透過パターン１２の屈折率と厚さは、ｄ２＝λ／２（ｎ２−１）（ｎ２は半透過パターンの屈折率、ｄ２は半透過パターンの厚さ）となるように形成され、半透過パターン１２を透過する光と透明基板１１を透過する光との間でλ／２の位相差が与えられている。
【０００４】
遮光パターンを有する位相シフトマスクの欠陥検査方法として、ノマルスキープリズムを用いて差分干渉画像を形成して検査を行う装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、ハーフトーン型の位相シフトマスクの欠陥検査方法として、ノマルスキープリズムを用いて差分干渉画像を形成して、さらに検査対象であるマスクが搭載されているステージを移動し、位相量を測定する装置および方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２８２７９０号公報
【特許文献２】特許第５６６０５１４号公報
【０００６】
ところで上述した装置および方法では、ノマルスキープリズムを用いて差分干渉画像を形成し、パターンを近接するエリアに重ねあわせる方法を用いているので、検査においてはマスクに形成されているパターンよりも細かいパターンを検査することとなる。したがって、位相シフトマスクに形成されているパターンを十分に解像する観察光学系よりも高解像度の観察光学系を用いる必要がある。高解像度の観察光学系の採用は、高ＮＡ・高倍率の対物レンズを用いて観察を行うこととなり、１回の撮影で行うことのできる観察エリアを縮小させるので欠陥検査時間の増加をもたらし効率的ではない。そこで、高効率な欠陥検査方法が望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、効率よく欠陥検査を行う装置および方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明の位相シフトマスクの欠陥検査方法においては、複数のピンホールが形成された回転するディスクを配置した共焦点顕微鏡において、位相シフトマスクを構成する位相差が付与されているそれぞれの部分の位相情報を、共焦点顕微鏡のそれぞれの部分の輝度の違いから位相量を算出し、所定の位相差が得られているかどうかの検査を行うようにした。位相情報を輝度情報への変換は、位相差を測定したいいずれかの片方を所定の輝度となるように試料ステージの位置を調整した状態の画像により行うことができる。そして、得られた位相差が欠陥であるかについては、マスター情報との比較により欠陥であるかどうかの判定を行うことも可能である。
【０００９】
さらに本発明の位相シフトマスクの欠陥検査装置においては、複数のピンホールが形成された回転するディスクを配置した共焦点顕微鏡機能において位相差部分の欠陥を検査する機能と、透過光照明により位相シフトマスクに形成されている遮光パターン部分の遮光性あるいは半透過パターン部分の透過率を測定する機能とを有する。
【００１０】
このように本発明においては、検査対象となる位相シフトマスクの検査において、差分干渉画像を形成し、近接するエリアに重ねあわせる工程を有していないので、位相シフトマスクの有するパターンが十分に解像できる解像度を有していればよいので、差分干渉画像を近接するエリアに重ねあわせた後にパターンが十分に解像できる解像度を必要とする場合に比較して１／２程度の解像度で検査を行うことができる。したがって、低い解像度の低倍率のレンズを用い、一度に観察できる領域を広くすることができるので、従来と比較して検査時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明によれば、差分干渉画像を近接するエリアに重ねあわせる工程を有せず、複数のピンホールが形成された回転するディスクを配置した共焦点顕微鏡において、位相シフトマスクの位相差を輝度情報に変換し位相差情報を取得することができるので、効率よく位相シフトマスクの検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】位相シフトマスクの構成を概略図である。
【図２】第１の実施例における共焦点顕微鏡を示す概略構成図である。
【図３】Ｎｉｐｋｏｗディスクの構成を示す概略図である。
【図４】位相シフトマスク欠陥検出フローを示す図である。
【図５】位相差算出例を示す略線図である。
【図６】欠陥検出の具体的方法を示す略線図である。
【図７】位相差算出例を示す略線図である。
【図８】第２の実施例における共焦点顕微鏡を示す概略構成図である。
【図９】第３の実施例における共焦点顕微鏡を示す概略構成図である。
【図１０】第３の実施例に用いるマイクロレンズアレイディスクの構成を示す概略図である。
【図１１】位相シフトマスク欠陥検査装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序とする。
１．第１の方法の実施の形態
２．第２の方法の実施の形態
３．第３の方法の実施の形態
４．位相シフトマスク欠陥検査装置の形態
５．他の実施の形態
【００１４】
＜１．実施の形態＞
［１−１．顕微鏡装置の構成］
図２において、本一実施の形態による位相シフトマスクの欠陥検査の位相差測定に用いる共焦点顕微鏡１０１を示す。この共焦点顕微鏡１０１は、図１（Ａ）あるいは（Ｂ）に示す位相シフトマスク２０を搭載し、その主面に対して平行方向及び直交方向（ＸＹＺ軸方向）に移動可能なステージ（以下、これを可動ステージとも呼ぶ）３５を有する。そして位相シフトマスク２０は図１に示す方向、すなわち、パターンが対物レンズ４４側に配置されるように搭載されている。対物レンズ４４には、図示しないレーザ光源から出射されたレーザ光束３１が、ビームスプリッター４５およびＮｉｐｋｏｗディスク２１、チューブレンズ４２、１／４波長板４３を透過し入射されるようになっている。
【００１５】
ここで、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１の構造を図３を用いて説明する。Ｎｉｐｋｏｗディスク２１は、透明基板２２に例えばクロム膜よりなる遮光膜２３が形成されており、その遮光膜２３には、ピンホール２４が複数形成されている。Ｎｉｐｋｏｗディスク２１の構造およびその使用方法は、Ｋｉｎｏらによる非特許文献（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．５３、７１６ページ、１９８８年）に示されている方法と同じであり、クロムパターン上に約２０μｍの径のピンホールが、約２００μｍの間隔をあけてほぼ一様に形成されており隣り合うピンホールの独立性が保たれるとともに、そのＮｉｐｋｏｗディスク２１を例えば２４００ｒｐｍの回転数で回転させることにより、ピンホールが時間的に一様化されることなる。そして、図２に示すＮｉｐｋｏｗディスク２１、チューブレンズ４２、対物レンズ４４、観察対象である位相シフトマスク２０を、ピンホール２４を透過した光が、位相シフトマスク２０上のパターンが形成されている面に集光される位置に配置すると、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１と位相シフトマスク２０との間のレーザ光束３１Ｃは共焦点状態となる。
【００１６】
Ｎｉｐｋｏｗディスク２１と位相シフトマスク２０との間のレーザ光束３１Ｃが共焦点状態となると、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１上のピンホール２４を透過し、チューブレンズ４２、１／４波長板４３、対物レンズ４４を透過し、位相シフトマスク２０から反射した光は、対物レンズ４４、１／４波長板４３、チューブレンズ４２を透過し、再びピンホール２４を透過する。そしてビームスプリッター４５により反射し、ビームスプリッター５７により分岐され、カメラ５０、５４の撮像素子５１、５５に結像する。ここで、リレーレンズ４７、４８は、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１上のピンホール２４が形成されている面と撮像素子が結像状態となるように配置されている。Ｎｉｐｋｏｗディスク２１を回転されることによりピンホール２４は、カメラの撮影速度よりも十分早く移動し、ピンホールは一様の密度で多数存在するので、対物レンズにより合焦している面の情報をカメラ５０、５４により観察・撮影することができる。
【００１７】
図２において、１／４波長板４３は位相シフトマスク２０を反射した光の偏光方向が９０ｄｅｇ回転するように配置され、偏光子４６は、偏光子４１および１／４波長板４３を透過した光束３１Ｉが透過する方向に配置されている。すわわち、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１上のピンホール２４を透過せず、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１から反射した光束３１Ｒは１／４波長板４３を透過していないので、偏光子４６を透過しない偏光方向となっている。また、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１を反射した光束３１Ｒは、例えばクロムパターンなどよりなる吸収素子４９に吸収され、画像データに寄与しない構成とされている。
【００１８】
図２に示す共焦点顕微鏡装置は、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１上のピンホール２４と、対物レンズ４４により焦点が合い光を反射する位置とが共焦点関係になっているので、可動ステージをＺ方向に微小量動かすと、同じ箇所を観察しており観察箇所における光の反射率が同じであったとしても、ピンホール２４における光の干渉状態が変化することにより、画像の輝度が変化する。すなわち、観察対象の材質が同じであり反射率が等しければ、観察される画像の輝度の差が観察されれば、それらは試料の焦点方向の位置が異なることを示している。
【００１９】
観察対象である位相シフトマスクは、１９３ｎｍなど深紫外線光源を用いた露光装置により使用されるものであるとすると、位相シフト量は１９３ｎｍの波長に対して１／２波長とされているので、共焦点顕微鏡光学系の光源の波長を４０５ｎｍとして用い対物レンズ４４にＮＡ０．９５の対物レンズを用いた場合においても、図１（Ａ）記載した遮光パターン２および開口部３ａ、開口部３ｂをすべて焦点深度内に合焦することができる。また、図１（Ｂ）記載した半透過パターン１２および開口部１３をすべて焦点深度内に合焦することができる。
【００２０】
ここで図４により、位相シフトマスク上に形成されている位相シフターの位相差を計測し欠陥を検出するフローについて説明する。まず検査対象である位相シフトマスクは、可動ステージ３５により、検査を行うパターンが配置されている位置が対物レンズにより観察されるようにＸＹ方向に移動する。本発明は、位相シフトマスクの欠陥検査方法および装置に関するものであり、位相シフトマスクに付与されて位相シフター部分の位相差の測定対象である。位相シフトマスクは平坦な透明基板を原材料として形成されているので、位相シフトシフターの位相シフト量の測定は、透明基板に対して測定するほうが欠陥位置を特定しやすい。したがって、次の可動ステージのＺ方法（焦点方向）の調整においては、透明基板の部分、すなわち、図１（Ａ）の位相シフトマスクにおいては、開口３ａ、図１（Ｂ）の位相シフトマスクにおいては開口１３の輝度を、その他の部分の位相情報が算出しやすい輝度、すなわち最も明るい輝度あるいは最も暗い輝度に設定する。
【００２１】
開口３ａあるいは開口１３の輝度を、最も明るい輝度あるいは最も暗い輝度に設定する際には、解像度よりも高速に画像情報を取り出すことを優先したカメラ選択が望ましいので、本発明の例においては、観察画像を高速の画像撮影が可能なビデオカメラ５４と画素数の多い静止画撮影のカメラ５０の２つのカメラにより取得できるようになされており、可動ステージ３５の位置調整には画像転送レートの早いビデオカメラ５４により行うこととしている。
【００２２】
次に、可動ステージ３５の位置調整がなされた後には、画素数の多いカメラ５０により、検査対象の位相シフターを検査に望ましい解像度で撮影する。そして撮影がなされたら、予め計算あるいは欠陥がないと確認された場所の画像と比較し、欠陥の有無を確認し、欠陥があれば検出する。
【００２３】
図１（Ａ）に示した位相シフトマスクは、位相差を測定すべき箇所が、開口３ａおよび開口３ｂであり、いずれも透明基板１と同じ材質であり反射率が等しいので、位相差は容易に輝度差からの計算が可能となる。具体的な算出方法を図５に示す。まず、位相変化量に対して輝度は正弦関数的な変化を行うが、振幅は測定対象の反射率により理想的な値がわかっている、あるいは実験的に知ることができる。そして、その周期は観察に用いている波長によりわかっている。したがって、焦点位置が開口部３ａの輝度が最大になるように調整された時点で、測定された開口部３ｂの輝度から、開口部３ｂの輝度が深さを変化させた場合にどのように変化するかの曲線が推定される。したがって、図５に示すように位相差は算出することができる。ここで、図１（Ａ）に示す位相シフトマスクにおいては、開口３ｂが凹んでいることは算出において想定している。さらには、位相シフトマスクが設計された時点で、カメラのノイズなどの特性を考慮すれば開口３ａの部分の輝度を最も明るくした場合の開口３ｂの輝度は算出されるので、この算出された輝度との比較を行うことのみで所定の位相差が得られているかどうかは判定することができる。
【００２４】
さらにあるいは、欠陥のない位置がわかっていればその位置を撮影した画像との差分により欠陥の有無は容易に判定することができる。図６に、撮影した画像との差分により欠陥の有無を判別する方法を示す。図６（Ａ）は検査を行う部分のパターン構成をその透過照明画像を模式的に示したものであり、遮光パターン２、開口３ａ、開口３ｂが配置されている。図６（Ｂ）はその部分を本発明の共焦点顕微鏡光学系により撮影した画像例であり、開口３ａ部分の輝度が最大になるように可動ステージを調整して撮影した画像例である。この図６（Ｂ）に示した画像のみからも、開口３ｂの領域に輝度の異なる欠陥エリア４が存在することが認識できるが、図６（Ｃ）に示す欠陥のない基準部分との画像比較を行うことにより、開口３ｂの部分の輝度がほぼ等しいことから、開口３ｂ部分と開口３ａ部分はほぼ設計値に等しい位相差が得られていることを確認する。
【００２５】
図１（Ｂ）に示す半透過パターンを用いた位相シフトマスクの位相情報取得方法について説明する。半透過パターン１２をパターンがある側から観察すると、光はパターン１２の上部からの反射と、パターン１２と透明基板１１との界面からの反射の２つが干渉された光として観察される。したがって、図１（Ａ）に示した位相シフトマスクの場合と異なり、図７に示すようにパターン１２の部分と開口１３の部分では可動ステージ３５の位置を変化させた場合の輝度の変化は位相が異なるのみではなく振幅も異なることとなるが、パターン１２部分の輝度の変化は、膜厚のみにより変化するわけではなく、材料の吸収率あるいは透過率の変化にも影響を受けるので、この場合においては、図６に示すように欠陥のない位置がわかっていればその位置を撮影した画像との差分により欠陥の有無を判定する方法と、透過光照明を用いてパターン１２の遮光特性の測定の２方法を兼ねて行うことが望ましい。つまり、透過光照明により材料の透過率および吸収率が所定であることが確認され、位相差測定によりその厚さの検証がなされることとなる。
【００２６】
次に、位相シフトマスクの欠陥を検出する本発明の第２の共焦点顕微鏡光学系を図８に示す。図８は図２に示した光学系のＮｉｐｋｏｗディスク２１を傾斜させたものであり、ディスク２１からの反射光３１Ｒが、リレーレンズ４７には入射しないようになっている構成である。この構成は図２において吸収素子４９を排除することができるという特徴があるが、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１が傾斜しており、測定対象である位相シフトマスクとの距離が一様でないので、検査対象の位相シフト量算出においては観察位置による補正を行う必要がある。しかし、この方法においても、欠陥のない位置がわかっていればその位置を撮影した画像との差分を行えば、観察位置による補正を厳密に行う必要はなくなる。
【００２７】
次に位相シフトマスクの欠陥を検出する本発明の第３の共焦点顕微鏡光学系を図９に示す。図９に示す光学系は、光学系のＮｉｐｋｏｗディスク２１の各ピンホールに光を高効率に入射させるために、マイクロレンズアレイが形成されたマイクロレンズアレイディスク２６が配置されたものである。マイクロレンズアレイディスク２６は、Ｎｉｐｋｏｗディスク２１と相対位置が固定された状態であり、光源から出射されたレーザ光が図１０に示すマイクロレンズアレイディスク２６に形成されたマイクロレンズ２８を透過すると、各マイクロレンズ２８に対応するＮｉｐｋｏｗディスク２１の各ピンホール２４に集光されて照射されるような構成となっている。つまり、図２、図８に示す共焦点顕微鏡光学系においては、図３に示すＮｉｐｋｏｗディスク２１のみを用いているので、光の透過率は、約２００μｍ  ｘ  ２００μｍのエリアに形成されたΦ２０μｍの孔を透過する光のみイメージングに寄与するので、光の利用効率は約１／１００程度であった。しかし図１０に示すようにマイクロレンズ２８を形成し光を集めるとすると、例えばΦ５０μｍのマイクロレンズとすると光の利用効率は約６倍以上となり、Φ１００μｍとすると２０倍以上に光の利用効率を高めることができる。光の利用効率を高めることは、観察に必要な輝度を得ようとする場合に用いる光源のパワーが少なくすることができるので、装置の低価格化・小型化に有効である。また、図２、図８に示す共焦点顕微鏡光学系においては、ピンホール２４に入射せずイメージングに寄与せずＮｉｐｋｏｗディスク２１からの反射した光は、観察光学系のある方向に反射されてしまうために吸収素子４９の設置あるいはＮｉｐｋｏｗディスク２１を傾斜させるという工夫が必要であったが、図９に示す共焦点顕微鏡光学系においてイメージングに寄与しない光はマイクロレンズアレイディスク２６により反射されるので、ビームスプリッター４５に至らないので、吸収素子４９の設置あるいはＮｉｐｋｏｗディスク２１を傾斜させるという工夫が必要でない。
【００２８】
図９に示す共焦点顕微鏡光学系を用いた場合における位相差の検出方法は第１の実施例の図２に示した共焦点顕微鏡光学系と同じであるので、説明を省略する。
【００２９】
本発明の位相シフトマスクの欠陥検査装置についての説明を行う。図１１には位相シフトマスク検査装置１００の概略構成図を示す。位相シフトマスクの欠陥には、遮光パターン２および半透過パターン１２の透過率の不良もあるので、位相シフトマスクの検査には上述の図２，図８，図９に例を示した共焦点顕微鏡光学系を用いて位相差を検査する工程に加えて、遮光パターン２および半透過パターン１２の透過率の不良も検出することが望ましい。そこで、図１１に示した位相シフトマスク検査装置は、透過光学系３７により位相シフトマスクに透過照明光３８を位相シフトマスク２０のパターンの形成されていない面より照射し透過してきたパターンを結像レンズ３９によりカメラ５２の撮像素子５３に結像させその輝度から透過率の検査を行う。この例においては、対物レンズの交換を容易にするリボルバー４０により、透過光学系の場合には対物レンズ３４を用いている。
【００３０】
この位相シフトマスク検査装置１００においては、位相差測定を行う場合には切り替えミラー３６が図１１の点線に示している位置に動き、そして、リボルバー４０により対物レンズ４４となり、図２に示した共焦点顕微鏡光学系１０１となることを例としているが、位相差を検出する共焦点顕微鏡光学系は、１０１に限定されず、１０２あるいは１０３であってもよい、また、透過光学系において対物レンズ４４を用いてもよい。
【００３１】
本発明の実施例において位相差測定用には波長４０５ｎｍの光源を用いた例を示したが、その他の波長を用いることも可能である。波長１９３ｎｍ、３６５ｎｍなどの実際に露光に用いる波長による位相差測定も可能である。また、光源としては単一の１波長のみを用いるのではなく、複数の波長を用いることも可能である。例えは波長４０５ｎｍの波長と５３２ｎｍの２つの波長を用いることも可能である。２つの波長を用いる場合、白黒の撮像素子を用い光源波長を切り替え２回の撮影により位相差を高精度に求めることも可能であり、カラーの撮像素子を用い２つの光源波長の情報を１回の撮影により取得することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、位相シフトマスクの検査方法など半導体関連産業上において利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１……透明基板、２……遮光パターン、３……光透過パターン、３ａ……光透過パターン開口、３ｂ……光透過パターン開口、４……欠陥、１１……透明基板、１２……半透過パターン、１３……開口、２０……位相シフトマスク、２１……Ｎｉｐｋｏｗ  ディスク、２２……透明基板  、２３……遮光膜  、２４……ピンホール、２５……モーター、２６……マイクロレンズアレイディスク、２７……透明基板、２８……マイクロレンズ、２９……遮光膜、３１……レーザ光束、３１Ｃ……共焦点関係のレーザ光、３１Ｉ……イメージ情報を有するレーザ光、３１Ｒ……ディスクから反射したレーザ光、３４……対物レンズ、３５……可動ステージ、３６……切り替えミラー、３７……透過照明ユニット、３８……透過照明光、３９……チューブレンズ、４０……レンズリボルバー、４１……偏光子、４２……チューブレンズ、４３……１／４波長板、４４……対物レンズ、４５……ビームスプリッター、４６……偏光子、４７……リレーレンズ、４８……リレーレンズ、４９……吸収素子、５０……カメラ、５１……撮像素子、５２……カメラ、５３……撮像素子、５４……ビデオカメラ、５５……撮像素子、５６……レンズ、５７……ビームスプリッター、１００……位相シフトマスク検査装置、１０１……共焦点顕微鏡光学系、１０２……共焦点顕微鏡光学系、１０３……共焦点顕微鏡光学系
【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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