JP7589633B2

JP7589633B2 - 多層反射膜付き基板の検査方法、及び反射型マスクブランクの製造方法

Info

Publication number: JP7589633B2
Application number: JP2021070482A
Authority: JP
Inventors: 大介菊池; 幹荒岡
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-04-19
Publication date: 2024-11-26
Anticipated expiration: 2041-04-19
Also published as: JP2022165217A

Description

本開示は、多層反射膜付き基板の検査方法、及び反射型マスクブランクの製造方法に関する。

近年、半導体デバイスの微細化に伴い、極端紫外線（ＥｘｔｒｅｍｅＵｌｔｒａ－Ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）を用いた露光技術であるＥＵＶリソグラフィー（ＥＵＶＬ）が開発されている。ＥＵＶとは、軟Ｘ線および真空紫外線を含み、具体的には波長が０．２ｎｍ～１００ｎｍ程度の光のことである。現時点では、１３．５ｎｍ程度の波長のＥＵＶが主に検討されている。

ＥＵＶＬでは、反射型マスクが用いられる。反射型マスクは、ガラス基板等の基板と、基板の上に形成される多層反射膜と、多層反射膜の上に形成される吸収膜と、を含む。吸収膜には、開口パターンが形成される。ＥＵＶＬでは、吸収膜の開口パターンを半導体基板に転写する。

反射型マスクの製造においては、多層反射膜の上に吸収膜を形成する前に、多層反射膜の欠陥の位置を特定することが重要である。多層反射膜の欠陥を修復したり除去したりすることは困難である。そこで、多層反射膜の欠陥が吸収膜で覆われるように、吸収膜の開口パターンを補正する技術が開発されている。この技術は、ミチゲーションと呼ばれる。

特許文献１には、欠陥検査装置の座標系から電子線描画機の座標系への変換精度を向上する技術が開示されている。電子線描画機は、吸収膜の上に形成されたレジスト膜にパターンを描画する。その後、レジスト膜を現像し、現像したレジスト膜を用いて吸収膜に開口パターンを形成する。

国際公開第２０２０／０９５９５９号

多層反射膜付き基板の欠陥は、振幅欠陥と、位相欠陥とに大別される。振幅欠陥は、ＥＵＶの振幅を変化させてしまう。一方、位相欠陥は、ＥＵＶの位相を変化させてしまう。振幅欠陥は主に多層反射膜の表面に形成されるのに対し、位相欠陥は主に基板の表面又は多層反射膜の内部に形成される。振幅欠陥と位相欠陥とは、異なる深さに存在するので、異なる欠陥検査装置を用いて検出され、別々に設定される座標系の座標で位置を特定される。

従来、一の座標系から他の座標系に欠陥の座標を変換する際に、誤差が生じることがあった。また、欠陥の検査は基板の品質保証領域全体で行われるので、従来、検査時間の短縮と位置精度の向上とを両立することが困難であった。例えば、基板の移動中に欠陥を撮像すれば、検査時間を短縮できるが、欠陥の位置精度が低下してしまう。一方、基板の移動停止中に欠陥を撮像すれば、欠陥の位置精度を向上できるが、一度に検査できる領域が狭く、検査時間が長くなり過ぎる。

本開示の一態様は、振幅欠陥と位相欠陥の座標を短時間で高精度に検出する、技術を提供する。

本開示の第１態様に係る検査方法は、基板と、該基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する多層反射膜と、を有する多層反射膜付き基板を検査する。第１態様に係る検査方法は、下記（Ａ）～（Ｄ）を含む。（Ａ）第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第１移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する振幅欠陥を検出し、前記第１欠陥検査装置が設定した第１座標系における前記振幅欠陥の座標を取得する。（Ｂ）前記第１欠陥検査装置とは異なる第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第２移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する位相欠陥を検出し、前記第２欠陥検査装置が設定した第２座標系における前記位相欠陥の座標を取得する。（Ｃ）前記第１座標系から前記第２座標系に前記振幅欠陥の座標を変換する座標変換を行う。（Ｄ）前記第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第１移動速度及び前記第２移動速度よりも遅い第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら、前記第２座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を再度取得する。

本開示の第２態様に係る検査方法は、基板と、該基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する多層反射膜と、を有する多層反射膜付き基板を検査する。第２態様に係る検査方法は、下記（Ｅ）～（Ｈ）を含む。（Ｅ）第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第１移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する振幅欠陥を検出し、前記第１欠陥検査装置が設定した第１座標系における前記振幅欠陥の座標を取得する。（Ｆ）前記第１欠陥検査装置とは異なる第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第２移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する位相欠陥を検出し、前記第２欠陥検査装置が設定した第２座標系における前記位相欠陥の座標を取得する。（Ｇ）前記第２座標系から前記第１座標系に前記位相欠陥の座標を変換する座標変換を行う。（Ｈ）前記第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第１移動速度及び前記第２移動速度よりも遅い第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら、前記第１座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を再度取得する。

本開示の第３態様に係る検査方法は、基板と、該基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する多層反射膜と、を有する多層反射膜付き基板を検査する。第３態様に係る検査方法は、下記（Ｉ）～（Ｌ）を含む。（Ｉ）第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第１移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する振幅欠陥を検出し、前記第１欠陥検査装置が設定した第１座標系における前記振幅欠陥の座標を取得する。（Ｊ）前記第１欠陥検査装置とは異なる第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第２移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する位相欠陥を検出し、前記第２欠陥検査装置が設定した第２座標系における前記位相欠陥の座標を取得する。（Ｋ）前記第１座標系から前記第１座標系及び前記第２座標系とは異なる第３座標系に前記振幅欠陥の座標を変換すると共に、前記第２座標系から前記第３座標系に前記位相欠陥の座標を変換する座標変換を行う。（Ｌ）前記第１欠陥検査装置及び前記第２欠陥検査装置とは異なる第３欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第１移動速度及び第２移動速度よりも遅い第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら、前記第３座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を再度取得する。

本開示の一態様によれば、多層反射膜付き基板の高速移動中に振幅欠陥と位相欠陥を撮像し、振幅欠陥と位相欠陥のおおよその座標を特定し、その後、多層反射膜付き基板の低速移動中、又は移動停止中に振幅欠陥と位相欠陥を再度撮像する。それゆえ、振幅欠陥と位相欠陥の座標を短時間で高精度に検出できる。

図１は、一実施形態に係る反射型マスクブランクの製造方法を示すフローチャートである。図２は、一実施形態に係る反射型マスクブランクの基板を示す断面図である。図３は、図２の基板の平面図である。図４は、反射型マスクブランクの一例を示す断面図である。図５は、反射型マスクの一例を示す断面図である。図６は、多層膜付き基板の欠陥の一例を示す断面図である。図７は、図６の欠陥を覆う吸収膜の開口パターンの一例を示す断面図である。図８は、一実施形態に係る多層膜付き基板の検査方法を示すフローチャートである。図９は、第１座標系における振幅欠陥の座標の一例を示す図である。図１０は、第２座標系における位相欠陥の座標の一例を示す図である。図１１は、図９に示す第１座標系の原点と図１０に示す第２座標系の原点を重ね合わせた図である。図１２は、第１座標系から第２座標系に振幅欠陥の座標を変換した結果の一例を示す図である。

以下、本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。明細書中、数値範囲を示す「～」は、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

図１に示すように、反射型マスクブランクの製造方法は、ステップＳ１～Ｓ７を有する。反射型マスクブランクの製造には、例えば図２及び図３に示す基板２を用いる。基板２は、第１主表面２１と、第１主表面２１とは反対向きの第２主表面２２とを含む。第１主表面２１は、矩形状である。本明細書において、矩形状とは、角に面取加工を施した形状を含む。また、矩形は、正方形を含む。第２主表面２２は、第１主表面２１とは反対向きである。第２主表面２２も、第１主表面２１と同様に、矩形状である。

また、基板２は、４つの端面２３と、４つの第１面取面２４と、４つの第２面取面２５とを含む。端面２３は、第１主表面２１及び第２主表面２２に対して垂直である。第１面取面２４は、第１主表面２１と端面２３の境界に形成される。第２面取面２５は、第２主表面２２と端面２３の境界に形成される。第１面取面２４及び第２面取面２５は、本実施形態では、いわゆるＣ面取面であるが、Ｒ面取面であってもよい。

基板２は、例えばガラス基板である。基板２のガラスは、ＴｉＯ_２を含有する石英ガラスが好ましい。石英ガラスは、一般的なソーダライムガラスに比べて、線膨張係数が小さく、温度変化による寸法変化が小さい。石英ガラスは、ＳｉＯ_２を８０質量％～９５質量％、ＴｉＯ_２を４質量％～１７質量％含んでよい。ＴｉＯ_２含有量が４質量％～１７質量％であると、室温付近での線膨張係数が略ゼロであり、室温付近での寸法変化がほとんど生じない。石英ガラスは、ＳｉＯ_２およびＴｉＯ_２以外の第三成分又は不純物を含んでもよい。

平面視にて基板２のサイズは、例えば縦１５２ｍｍ、横１５２ｍｍである。縦寸法及び横寸法は、１５２ｍｍ以上であってもよい。

基板２は、第１主表面２１に中央領域２７と周縁領域２８とを有する。中央領域２７は、その中央領域２７を取り囲む矩形枠状の周縁領域２８を除く、縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であり、ステップＳ１～Ｓ４によって所望の平坦度に加工される領域であり、品質保証領域である。中央領域２７の４つの辺は、４つの端面２３に平行である。中央領域２７の中心は、第１主表面２１の中心に一致する。

なお、図示しないが、基板２の第２主表面２２も、第１主表面２１と同様に、中央領域と、周縁領域とを有する。第２主表面２２の中央領域は、第１主表面２１の中央領域と同様に、縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であって、図１のステップＳ１～Ｓ４によって所望の平坦度に加工される領域であり、品質保証領域である。

先ず、ステップＳ１では、基板２の第１主表面２１及び第２主表面２２を研磨する。第１主表面２１及び第２主表面２２は、本実施形態では不図示の両面研磨機で同時に研磨されるが、不図示の片面研磨機で順番に研磨されてもよい。ステップＳ１では、研磨パッドと基板２の間に研磨スラリーを供給しながら、基板２を研磨する。

研磨パッドとしては、例えばウレタン系研磨パッド、不織布系研磨パッド、又はスウェード系研磨パッドなどが用いられる。研磨スラリーは、研磨剤と分散媒とを含む。研磨剤は、例えば酸化セリウム粒子である。分散媒は、例えば水又は有機溶剤である。第１主表面２１及び第２主表面２２は、異なる材質又は粒度の研磨剤で、複数回研磨されてもよい。

なお、ステップＳ１で用いられる研磨剤は、酸化セリウム粒子には限定されない。例えば、ステップＳ１で用いられる研磨剤は、酸化シリコン粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化チタン粒子、ダイヤモンド粒子、又は炭化珪素粒子などであってもよい。

次に、ステップＳ２では、基板２の第１主表面２１及び第２主表面２２の表面形状を測定する。表面形状の測定には、例えば、表面が傷付かないように、レーザ干渉式等の非接触式の測定機が用いられる。測定機は、第１主表面２１の中央領域２７、及び第２主表面２２の中央領域の表面形状を測定する。

次に、ステップＳ３では、ステップＳ２の測定結果を参照し、平坦度を向上すべく、基板２の第１主表面２１及び第２主表面２２を局所加工する。第１主表面２１と第２主表面２２は、順番に局所加工される。その順番は、どちらが先でもよく、特に限定されない。局所加工の方法は、例えばＧＣＩＢ（ＧａｓＣｌｕｓｔｅｒＩｏｎＢｅａｍ）法、又はＰＣＶＭ（ＰｌａｓｍａＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎＭａｃｈｉｎｉｎｇ）法である。局所加工の方法は、磁性流体による研磨法、又は回転研磨ツールによる研磨法等であってもよい。

次に、ステップＳ４では、基板２の第１主表面２１及び第２主表面２２の仕上げ研磨を行う。第１主表面２１及び第２主表面２２は、本実施形態では不図示の両面研磨機で同時に研磨されるが、不図示の片面研磨機で順番に研磨されてもよい。ステップＳ４では、研磨パッドと基板２の間に研磨スラリーを供給しながら、基板２を研磨する。研磨スラリーは、研磨剤を含む。研磨剤は、例えばコロイダルシリカ粒子である。

次に、ステップＳ５では、基板２の第１主表面２１の中央領域２７に、図４に示す導電膜５を形成する。導電膜５は、反射型マスクを露光装置の静電チャックに吸着するのに用いられる。導電膜５は、例えば窒化クロム（ＣｒＮ）などで形成される。導電膜５の成膜方法としては、例えばスパッタリング法が用いられる。

次に、ステップＳ６では、基板２の第２主表面２２の中央領域に、図４に示す多層反射膜３を形成する。多層反射膜３は、ＥＵＶを反射する。多層反射膜３は、例えば高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層したものである。高屈折率層は例えばシリコン（Ｓｉ）で形成され、低屈折率層は例えばモリブデン（Ｍｏ）で形成される。多層反射膜３の成膜方法としては、例えばイオンビームスパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法などのスパッタリング法が用いられる。

最後に、ステップＳ７では、ステップＳ６で形成された多層反射膜３の上に、図４に示す吸収膜４を形成する。吸収膜４は、ＥＵＶを吸収する。吸収膜４は、例えばタンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、パラジウム（Ｐｄ）から選ばれる少なくとも１つの元素を含む単金属、合金、窒化物、酸化物、酸窒化物などで形成される。吸収膜４の成膜方法としては、例えばスパッタリング法が用いられる。

なお、ステップＳ６～Ｓ７は、本実施形態ではステップＳ５の後に実施されるが、ステップＳ５の前に実施されてもよい。

上記ステップＳ１～Ｓ７により、図４に示す反射型マスクブランク１が得られる。反射型マスクブランク１は、第１主表面１１と、第１主表面１１とは反対向きの第２主表面１２とを有し、第１主表面１１の側から第２主表面１２の側に、導電膜５と、基板２と、多層反射膜３と、吸収膜４とをこの順番で有する。

反射型マスクブランク１は、図示しないが、基板２と同様に、第１主表面１１に中央領域と周縁領域とを有する。中央領域は、その中央領域を取り囲む矩形枠状の周縁領域を除く、縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であり、品質保証領域である。また、反射型マスクブランク１は、基板２と同様に、第２主表面１２にも中央領域と周縁領域とを有する。中央領域は、その中央領域を取り囲む矩形枠状の周縁領域を除く、縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であり、品質保証領域である。

なお、反射型マスクブランク１は、導電膜５と、基板２と、多層反射膜３と、吸収膜４とに加えて、別の膜を含んでもよい。

例えば、反射型マスクブランク１は、更に、低反射膜を含んでもよい。低反射膜は、吸収膜４上に形成される。その後、低反射膜と吸収膜４の両方に、開口パターン４１が形成される。低反射膜は、開口パターン４１の検査に用いられ、検査光に対して吸収膜４よりも低反射特性を有する。低反射膜は、例えばＴａＯＮまたはＴａＯなどで形成される。低反射膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法が用いられる。

また、反射型マスクブランク１は、更に、保護膜を含んでもよい。保護膜は、多層反射膜３と吸収膜４との間に形成される。保護膜は、吸収膜４に開口パターン４１を形成すべく吸収膜４をエッチングする際に、多層反射膜３がエッチングされないように、多層反射膜３を保護する。保護膜は、例えばＲｕ、Ｓｉ、またはＴｉＯ_２などで形成される。保護膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング法が用いられる。

図５に示すように、反射型マスクは、吸収膜４に開口パターン４１を形成して得られる。開口パターン４１の形成には、フォトリソグラフィ法およびエッチング法が用いられる。従って、開口パターン４１の形成に用いられるレジスト膜が、反射型マスクブランク１に含まれてもよい。

図６に、多層反射膜付き基板７を示す。以下、多層反射膜付き基板７を、単に基板７とも呼ぶ。基板７は、少なくとも基板２と多層反射膜３とを有する。反射型マスクの製造においては、多層反射膜３の上に吸収膜４を形成する前に、多層反射膜３の欠陥の位置を特定することが重要である。

多層反射膜３の欠陥を修復したり除去したりすることは困難である。そこで、図７に示すように、多層反射膜３の欠陥が吸収膜４で覆われるように、吸収膜４の開口パターン４１を補正する技術が開発されている。この技術は、ミチゲーションと呼ばれる。

基板７の欠陥は、振幅欠陥３１と、位相欠陥３２とに大別される。振幅欠陥３１は、ＥＵＶの振幅を変化させてしまう。一方、位相欠陥３２は、ＥＵＶの位相を変化させてしまう。振幅欠陥３１は主に多層反射膜３の表面に形成されるのに対し、位相欠陥３２は主に基板２の表面又は多層反射膜３の内部に形成される。振幅欠陥３１と位相欠陥３２とは、異なる深さに存在するので、異なる欠陥検査装置を用いて検出され、別々に設定される座標系の座標で位置を特定される。

従来、一の座標系から他の座標系に欠陥の座標を変換する際に、誤差が生じることがあった。また、欠陥の検査は基板７の品質保証領域全体で行われるので、従来、検査時間の短縮と位置精度の向上とを両立することが困難であった。例えば、基板７の高速移動中に欠陥を撮像すれば、検査時間を短縮できるが、欠陥の位置精度が低下してしまう。一方、基板７の低速移動中、又は移動停止中に欠陥を撮像すれば、欠陥の位置精度を向上できるが、一度に検査できる領域が狭く、検査時間が長くなり過ぎる。

次に、図８～図１３を参照して、本実施形態に係る多層反射膜付き基板の検査方法について説明する。検査方法は、ステップＳ１０１～Ｓ１０４を有する。ステップＳ１０１とステップＳ１０２の順番は逆でもよく、ステップＳ１０２の後でステップＳ１０１が行われてもよい。

先ず、ステップＳ１０１では、不図示の第１欠陥検査装置を用いて基板７を第１移動速度Ｖ１で移動させながら基板７を撮像することで、基板７に存在する振幅欠陥３１を検出し、第１欠陥検査装置が基板７に設定した第１座標系における振幅欠陥３１の座標を取得する。なお、基板７の移動中に基板７を撮像すればよく、振幅欠陥３１の検出（画像処理）及び振幅欠陥３１の座標の特定は基板７の移動中に行われなくてもよい。

第１欠陥検査装置としては、市販の装置が用いられ、例えばレーザー検査装置などが用いられる。第１欠陥検査装置は、位相欠陥３２よりも振幅欠陥３１を検出するのに適している。但し、第１欠陥検査装置は、振幅欠陥３１のみならず、位相欠陥３２を検出することも可能である。

第１欠陥検査装置は、例えば、検査ステージと、移動機構と、位置計測器と、照射器と、検出器と、画像処理装置と、を備える。検査ステージは、多層反射膜３を上に向けて、基板７を下方から水平に保持する。移動機構は、検査ステージを水平方向に移動させる。位置計測器は、検査ステージの位置を計測する。位置計測器は、例えばレーザー変位計などである。

照射器は、検査ステージに保持された基板７に対して光を照射する。光の波長は、特に限定されないが、例えば１９３ｎｍ～５３２ｎｍである。波長１９３ｎｍ～５３２ｎｍの光は、多層反射膜３の表面を検査するのに適しており、振幅欠陥３１を検出するのに適している。

検出器は、照射器によって多層反射膜３に照射した光の反射光または散乱光を受光する。検出器は、複数の受光素子が行列状に並ぶエリアセンサであるが、複数の受光素子が一列に並ぶラインセンサ、又は単一の受光素子からなるセンサであってもよい。エリアセンサとして、例えばＣＣＤイメージセンサ、又はＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。単一の受光素子からなるセンサを用いる場合は、例えばガルバノミラーまたはポリゴンミラーにより照射器によって多層反射膜３に照射する光を走査し、その反射光または散乱光を、受光する。単一の受光素子として、例えばＰＭＴ（ＰｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒＴｕｂｅ）、又はＡＰＤ（ＡｖａｌａｎｃｈｅＰｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）が用いられる。

画像処理装置は、検出器によって撮像した画像を処理し、振幅欠陥３１を検出する。また、画像処理装置は、画像中の振幅欠陥３１の座標と、画像を撮像した時の検査ステージの位置とから、基板７に設定した第１座標系における振幅欠陥３１の座標を取得する。

図９に示すように、第１座標系（ＸＹ座標系）の原点は、例えば基板７の品質保証領域７７の中心に設定される。品質保証領域７７は、例えば縦１４２ｍｍ、横１４２ｍｍの正方形の領域であって、図１のステップＳ１～Ｓ４によって所望の平坦度に加工される領域である。

第１座標系は、２次元直交座標系である。Ｘ軸方向とＹ軸方向は、互いに直交する方向であり、いずれも水平方向である。検出器を構成する複数の受光素子は行列状に並んでおり、例えば行方向がＸ軸方向であり、列方向がＹ軸方向である。なお、上記の通り、複数の受光素子は一列に並んでもいてもよい。また、照射器によって多層反射膜３に照射した光をＸ軸方向またはＹ軸方向に走査させれば、検出器は単一の受光素子であってもよい。

画像処理装置は、検出器によって撮像した画像を処理し、基準マーク７１を検出する。基準マーク７１は、基板２又は多層反射膜３に形成される。画像処理装置は、基準マーク７１を検出することで、品質保証領域７７の中心を検出する。

基準マーク７１は、例えば品質保証領域７７の外に形成される。基準マーク７１の数は、図９では４つであるが、２つ以上であればよい。基準マーク７１の形状は、図９では十字状であるが、十字状には限定されない。

ステップＳ１０１では、検査ステージ及び基板７を第１移動速度Ｖ１で移動させながら基板７を撮像する。それゆえ、基板７を後述する第３移動速度Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ１）で移動させるか、移動停止させながら基板７を撮像する場合に比べて、品質保証領域７７の全体を短時間で撮像でき、検査時間を短縮できる。ステップＳ１０１では、振幅欠陥３１のおおよその座標を取得できる。

第１移動速度Ｖ１は、例えば１０ｍｍ／ｓｅｃ～１０００ｍｍ／ｓｅｃであり、好ましくは５０ｍｍ／ｓｅｃ～２００ｍｍ／ｓｅｃである。また、第３移動速度Ｖ３は、例えば０ｍｍ／ｓｅｃ～５０ｍｍ／ｓｅｃであり、好ましくは０ｍｍ／ｓｅｃ～１０ｍｍ／ｓｅｃである。

ステップＳ１０１で取得される画像の画素分解能は、後述するステップＳ１０４で取得される画像の画素分解能よりも低く、例えば５０ｎｍ～１０００ｎｍであり、好ましくは５０ｎｍ～４００ｎｍである。画素分解能とは、１つの受光素子によって撮像する対象物の実際の大きさ（Ｘ軸方向寸法又はＹ軸方向寸法）であり、Ｘ軸方向寸法とＹ軸方向寸法のうち最大値である。

次に、ステップＳ１０２では、不図示の第２欠陥検査装置を用いて基板７を第２移動速度Ｖ２で移動させながら基板７を撮像することで、基板７に存在する位相欠陥３２を検出し、第２欠陥検査装置が基板７に設定した第２座標系における位相欠陥３２の座標を取得する。なお、基板７の移動中に基板７を撮像すればよく、位相欠陥３２の検出（画像処理）及び位相欠陥３２の座標の特定は基板７の移動中に行われなくてもよい。

第２欠陥検査装置としては、市販の装置が用いられ、例えばレーザーテック社製のＡＢＩ（ＡｃｔｉｎｉｃＢｌａｎｋＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）装置などが用いられる。第２欠陥検査装置は、振幅欠陥３１よりも位相欠陥３２を検出するのに適している。但し、第２欠陥検査装置は、位相欠陥３２のみならず、振幅欠陥３１を検出することも可能である。

第２欠陥検査装置は、第１欠陥検査装置と同様に、例えば、検査ステージと、移動機構と、位置計測器と、照射器と、検出器と、画像処理装置と、を備える。検査ステージは、多層反射膜３を上に向けて、基板７を下方から水平に保持する。移動機構は、検査ステージを水平方向に移動させる。位置計測器は、検査ステージの位置を計測する。位置計測器は、例えばレーザー変位計、又はレーザー干渉計などである。

照射器は、検査ステージに保持された基板７に対して光を照射する。光の波長は、特に限定されないが、例えば１０ｎｍ～２０ｎｍである。波長１０ｎｍ～２０ｎｍの光は、多層反射膜３の内部を検査するのに適しており、位相欠陥３２を検出するのに適している。

検出器は、照射器によって多層反射膜３に照射した光の反射光または散乱光を受光する。検出器は、複数の受光素子が行列状に並ぶエリアセンサであるが、複数の受光素子が一列に並ぶラインセンサであってもよい。エリアセンサとして、例えばＣＣＤイメージセンサ、又はＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。

画像処理装置は、検出器によって撮像した画像を処理し、位相欠陥３２を検出する。また、画像処理装置は、画像中の位相欠陥３２の座標と、画像を撮像した時の検査ステージの位置とから、基板７に設定した第２座標系における位相欠陥３２の座標を取得する。

図１０に示すように、第２座標系（ＵＶ座標系）の原点は、例えば基板７の品質保証領域７７の中心に設定される。第２座標系は、２次元直交座標系である。Ｕ軸方向とＶ軸方向は、互いに直交する方向であり、いずれも水平方向である。検出器を構成する複数の受光素子は行列状に並んでおり、例えば行方向がＵ軸方向であり、列方向がＶ軸方向である。なお、上記の通り、複数の受光素子は一列に並んでもいてもよい。

画像処理装置は、検出器によって撮像した画像を処理し、基準マーク７１を検出する。

ステップＳ１０２では、検査ステージ及び基板７を第２移動速度Ｖ２で移動させながら基板７を撮像する。それゆえ、基板７を後述する第３移動速度Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ２）で移動させるか、移動停止させながら基板７を撮像する場合に比べて、品質保証領域７７の全体を短時間で撮像でき、検査時間を短縮できる。ステップＳ１０２では、位相欠陥３２のおおよその座標を取得できる。

第２移動速度Ｖ２は、例えば１０ｍｍ／ｓｅｃ～１０００ｍｍ／ｓｅｃであり、好ましくは５０ｍｍ／ｓｅｃ～２００ｍｍ／ｓｅｃである。一方、第３移動速度Ｖ３は、上記の通り、例えば０ｍｍ／ｓｅｃ～５０ｍｍ／ｓｅｃであり、好ましくは０ｍｍ／ｓｅｃ～１０ｍｍ／ｓｅｃである。

ステップＳ１０２で取得される画像の画素分解能は、後述するステップＳ１０４で取得される画像の画素分解能よりも低く、例えば１００ｎｍ～１０００ｎｍであり、好ましくは１００ｎｍ～５００ｎｍである。画素分解能とは、１つの受光素子によって撮像する対象物の実際の大きさ（Ｕ軸方向寸法又はＶ軸方向寸法）であり、Ｕ軸方向寸法とＶ軸方向寸法のうち最大値である。

図１１は、図９に示す第１座標系の原点と図１０に示す第２座標系の原点を重ね合わせた図である。図１１において、破線は第１座標系を示し、実線は第２座標系を示す。第１座標系における基板７の輪郭と、第２座標系における基板７の輪郭とがずれている。また、第１座標系における基準マーク７１と、第２座標系における基準マーク７１とがずれている。

ステップＳ１０３では、第１座標系から第２座標系に振幅欠陥３１の座標を変換する座標変換を行う。座標変換は、例えば複数の基準マーク７１を基に行われ、例えば第１座標系における基準マーク７１が第２座標系における基準マーク７１に一致するように第１座標系を平行移動したり、回転移動したり、拡大縮小したりすることで行われる。

座標変換は、例えば、ヘルマート変換、アフィン変換、又は射影変換である。ヘルマート変換は、２つ以上の基準マーク７１を基に行われる。アフィン変換は、３つ以上の基準マーク７１を基に行われる。射影変換は、４つ以上の基準マーク７１を基に行われる。

なお、座標変換は、基準マーク７１の代わりに、共通欠陥を用いて行われてもよい。共通欠陥とは、位相欠陥３２であって且つ振幅欠陥３１でもある欠陥のことである。共通欠陥は、ステップＳ１０１でもステップＳ１０２でも検出される。

ステップＳ１０３によって、第１座標系から第２座標系に振幅欠陥３１の座標を変換すれば、図１２に示すように、同じ１つの第２座標系で、振幅欠陥３１の座標と、位相欠陥３２の座標とを取得できる。

ステップＳ１０４では、第２欠陥検査装置を用いて基板７を第３移動速度Ｖ３（Ｖ３＜Ｖ１、Ｖ２）で移動させるか、移動停止させながら、第２座標系における振幅欠陥３１と位相欠陥３２の座標（例えば図１２に示す座標）を撮像し、振幅欠陥３１と位相欠陥３２の座標を再度取得する。これにより、座標変換によって生じた誤差を解消できる。また、ステップＳ１０４の前に振幅欠陥３１と位相欠陥３２のおおよその座標を特定済みであるので、基板７の低速移動中、又は移動停止中に撮像する画像の枚数を低減でき、検査時間を短縮できる。また、基板７の低速移動中、又は移動停止中に基板７を撮像するので、鮮明な画像を取得でき、精度の高い欠陥の座標を取得できる。

ステップＳ１０４で取得される画像の画素分解能は、例えば５ｎｍ～１００ｎｍであり、好ましくは５ｎｍ～２０ｎｍである。画素分解能とは、１つの受光素子によって撮像する対象物の実際の大きさ（Ｕ軸方向寸法又はＶ軸方向寸法）であり、Ｕ軸方向寸法とＶ軸方向寸法のうち最大値である。

なお、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２に比べて、単位面積当たりの光の積算照射量を上げてもよい。これにより、より鮮明な画像を取得でき、より精度の高い欠陥の座標を取得できる。単位面積当たりの光の積算照射量は、光源の出力、光の照射時間などで制御される。

ところで、ステップＳ１０４の前に特定した振幅欠陥３１と位相欠陥３２の座標は、精度が低い。それゆえ、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０４の前に特定した座標を撮像しても、振幅欠陥３１又は位相欠陥３２を検出できないことがありうる。この場合、ステップＳ１０４は、撮像する座標をずらして再度撮像を行うことを含む。例えば、既に撮像した範囲に隣接する範囲を再度撮像する。画像の撮り直しは、振幅欠陥３１又は位相欠陥３２が検出されるまで実行されてもよいし、予め定めた範囲で実行されてもよい。

なお、本開示の検査方法は、上記の検査方法には限定されない。例えば、ステップＳ１０３では、第２座標系（ＵＶ座標系）から第１座標系（ＸＹ座標系）に位相欠陥３２の座標を変換する座標変換を行ってもよい。この場合、ステップＳ１０４では、第１欠陥検査装置を用いて基板７を第３速度で移動させるか、移動停止させながら、第１座標系における振幅欠陥３１と位相欠陥３２の座標を撮像し、振幅欠陥３１と位相欠陥３２の座標を再度取得する。

あるいは、ステップＳ１０３では、第１座標系（ＸＹ座標系）から第３座標系に振幅欠陥３１の座標を変換すると共に、第２座標系（ＵＶ座標系）から第３座標系に位相欠陥３２の座標を変換する座標変換を行ってもよい。第３座標系は、第１欠陥検査装置及び第２欠陥検査装置とは異なる第３欠陥検査装置が、基板７に設定する座標系である。

この場合、ステップＳ１０４では、第３欠陥検査装置を用いて基板７を第３速度で移動させるか、移動停止させながら、第３座標系における振幅欠陥３１と位相欠陥３２の座標を撮像し、振幅欠陥３１と位相欠陥３２の座標を再度取得する。第３欠陥検査装置は、例えば、検査ステージと、移動機構と、位置計測器と、照射器と、検出器と、画像処理装置と、を備える。検査ステージは、多層反射膜３を上に向けて、基板７を下方から水平に保持する。移動機構は、検査ステージを水平方向に移動させる。位置計測器は、検査ステージの位置を計測する。位置計測器は、例えばレーザー変位計などである。

照射器は、検査ステージに保持された基板７に対して光を照射する。光の波長は、特に限定されないが、例えば１０ｎｍ～５３２ｎｍである。光の波長は、１０ｎｍ～２０ｎｍでもよいし、１９３ｎｍ～５３２ｎｍでもよい。第３欠陥検査装置は、波長の異なる２つの光源を有してもよい。なお、第１欠陥検査装置と第２欠陥検査装置も、波長の異なる２つの光源を有してもよい。

画像処理装置は、検出器によって撮像した画像を処理し、振幅欠陥３１及び位相欠陥３２を検出する。また、画像処理装置は、画像中の振幅欠陥３１及び位相欠陥３２の座標と、画像を撮像した時の検査ステージの位置とから、基板７に設定した第３座標系における振幅欠陥３１及び位相欠陥３２の座標を取得する。

以上、本開示に係る多層反射膜付き基板の検査方法、及び反射型マスクブランクの製造方法について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

２基板
３多層反射膜
４吸収膜

Claims

基板と、該基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する多層反射膜と、を有する多層反射膜付き基板を検査する検査方法であって、
第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第１移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する振幅欠陥を検出し、前記第１欠陥検査装置が設定した第１座標系における前記振幅欠陥の座標を取得することと、
前記第１欠陥検査装置とは異なる第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第２移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する位相欠陥を検出し、前記第２欠陥検査装置が設定した第２座標系における前記位相欠陥の座標を取得することと、
前記第１座標系から前記第２座標系に前記振幅欠陥の座標を変換する座標変換を行うことと、
前記第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第１移動速度及び前記第２移動速度よりも遅い第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら、前記第２座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を再度取得することと、
を含む検査方法。
前記第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第２移動速度で移動させながら撮像した画像の画素分解能は、前記第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら撮像した画像の画素分解能よりも低い、請求項１に記載の検査方法。
前記第２座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像する間、前記多層反射膜付き基板を移動停止させる、請求項１または２に記載の検査方法。
前記第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板の移動停止中に前記第２座標系における前記振幅欠陥又は前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥又は前記位相欠陥を検出できなかった場合、撮像する座標をずらして再度撮像を行うことを含む、請求項３に記載の検査方法。
基板と、該基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する多層反射膜と、を有する多層反射膜付き基板を検査する検査方法であって、
第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第１移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する振幅欠陥を検出し、前記第１欠陥検査装置が設定した第１座標系における前記振幅欠陥の座標を取得することと、
前記第１欠陥検査装置とは異なる第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第２移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する位相欠陥を検出し、前記第２欠陥検査装置が設定した第２座標系における前記位相欠陥の座標を取得することと、
前記第２座標系から前記第１座標系に前記位相欠陥の座標を変換する座標変換を行うことと、
前記第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第１移動速度及び前記第２移動速度よりも遅い第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら、前記第１座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を再度取得することと、
を含む検査方法。
前記第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第１移動速度で移動させながら撮像した画像の画素分解能は、前記第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら撮像した画像の画素分解よりも低い、請求項５に記載の検査方法。
前記第１座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像する間、前記多層反射膜付き基板を移動停止させる、請求項５または６に記載の検査方法。
前記第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板の移動停止中に前記第１座標系における前記振幅欠陥又は前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥又は前記位相欠陥を検出できなかった場合、撮像する座標をずらして再度撮像を行うことを含む、請求項７に記載の検査方法。
基板と、該基板上に形成されたＥＵＶ光を反射する多層反射膜と、を有する多層反射膜付き基板を検査する検査方法であって、
第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第１移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する振幅欠陥を検出し、前記第１欠陥検査装置が設定した第１座標系における前記振幅欠陥の座標を取得することと、
前記第１欠陥検査装置とは異なる第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を第２移動速度で移動させながら前記多層反射膜付き基板を撮像することで、前記多層反射膜付き基板に存在する位相欠陥を検出し、前記第２欠陥検査装置が設定した第２座標系における前記位相欠陥の座標を取得することと、
前記第１座標系から前記第１座標系及び前記第２座標系とは異なる第３座標系に前記振幅欠陥の座標を変換すると共に、前記第２座標系から前記第３座標系に前記位相欠陥の座標を変換する座標変換を行うことと、
前記第１欠陥検査装置及び前記第２欠陥検査装置とは異なる第３欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第１移動速度及び第２移動速度よりも遅い第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら、前記第３座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を再度取得することと、
を含む検査方法。
前記第１欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第１移動速度で移動させながら撮像した画像の画素分解能、及び前記第２欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板を前記第２移動速度で移動させながら撮像した画像の画素分解能は、前記第３欠陥検査装置を用いて前記第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら撮像した画像の画素分解能よりも低い、請求項９に記載の検査方法。
前記第３座標系における前記振幅欠陥と前記位相欠陥の座標を撮像する間、前記多層反射膜付き基板を移動停止させる、請求項９または１０に記載の検査方法。
前記第３欠陥検査装置を用いて前記多層反射膜付き基板の移動停止中に前記第３座標系における前記振幅欠陥又は前記位相欠陥の座標を撮像し、前記振幅欠陥又は前記位相欠陥を検出できなかった場合、撮像する座標をずらして再度撮像を行うことを含む、請求項１１に記載の検査方法。
前記第１欠陥検査装置は、波長１９３ｎｍ～５３２ｎｍの光の反射光または散乱光によって前記振幅欠陥を撮像する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の検査方法。
前記第２欠陥検査装置は、波長１０ｎｍ～２０ｎｍの光の反射光または散乱光によって前記位相欠陥を撮像する、請求項１～１３のいずれか１項に記載の検査方法。
前記第３欠陥検査装置は、波長１０ｎｍ～５３２ｎｍの光の反射光または散乱光によって前記振幅欠陥と前記位相欠陥を撮像する、請求項９～１２のいずれか１項に記載の検査方法。
前記多層反射膜付き基板を前記第３移動速度で移動させるか、移動停止させながら撮像した画像の画素分解能は、５ｎｍ～１００ｎｍである、請求項１～１５のいずれか１項に記載の検査方法。
前記多層反射膜付き基板は、前記基板または前記多層反射膜に複数の基準マークを有し
複数の前記基準マークを基に前記座標変換を行う、請求項１～１６のいずれか１項に記載の検査方法。
前記多層反射膜付き基板は、前記位相欠陥であって且つ前記振幅欠陥でもある共通欠陥を複数有し、
複数の前記共通欠陥を基に前記座標変換を行う、請求項１～１７のいずれか１項に記載の検査方法。
前記座標変換は、ヘルマート変換、アフィン変換、又は射影変換である、請求項１～１８のいずれか１項に記載の検査方法。
請求項１～１９のいずれか１項に記載の検査方法を用いて検査した前記多層反射膜の上に、吸収膜を形成することを含む、反射型マスクブランクの製造方法。