特許 6042941 極紫外線検査システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6042941

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】極紫外線検査システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20161206BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/956 A

【請求項の数】26

【外国語出願】

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2015-96984(P2015-96984)

(22)【出願日】2015年5月12日

(62)【分割の表示】特願2012-516331(P2012-516331)の分割

【原出願日】2010年6月18日

(65)【公開番号】特開2015-172588(P2015-172588A)

(43)【公開日】2015年10月1日

【審査請求日】2015年6月2日

(31)【優先権主張番号】61/218,900

(32)【優先日】2009年6月19日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502442049

【氏名又は名称】ケーエルエー−テンカー・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＫＬＡ−ＴＥＮＣＯＲ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チュアン・ユンホ

(72)【発明者】

【氏名】ソラーズ・リチャード・ダブリュ．

(72)【発明者】

【氏名】シャファー・デービッド・アール．

(72)【発明者】

【氏名】ツァイ・ビン−ミン・ベンジャミン

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン・デービッド・エル．

【審査官】 森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５２５５６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表面を検査するための極紫外線（ＥＵＶ）検査システムであって、
検査される表面の一部である検査表面部分上にＥＵＶ光を向けるように配置されたＥＵＶ光源と、
少なくとも一つのセンサモジュールを含み、前記検査表面部分から偏向された前記ＥＵＶ光の一部を検出するための検出器と、
５メートル長未満の光学経路内で少なくとも１００倍の倍率を与える複数の鏡を含み、前記ＥＵＶ光の前記一部を前記検査表面部分から前記検出器へ誘導するための光学配置と
を備え、
前記複数の鏡の少なくとも一つは、非球面を有し、
前記光学配置は、光束を整形する２重開口部品を更に含み、
前記２重開口部品が、照射開口と検出開口とを含み、前記検査表面を作り出すのに利用されるＥＵＶリソグラフィー光学部品が中央遮蔽を有する場合、前記検出開口内に遮蔽が与えられる、
ＥＵＶ検査システム。

【請求項2】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学経路が、約２〜３メートルである、ＥＵＶ検査システム。

【請求項3】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検査表面は、前記検査表面においてＥＵＶリソグラフィー造影の開口数を有する開口部を含み、縮小率を有するリソグラフィックシステムのために生成され、
前記ＥＵＶ光源は、前記リソグラフィックシステムの前記縮小率によって割られる前記ＥＵＶリソグラフィー造影の開口数に実質的に等しい照射開口数を有する、ＥＵＶ検査システム。

【請求項4】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検査表面は、前記検査表面においてＥＵＶリソグラフィー造影の開口数を有する開口部を含むリソグラフィックシステムのために生成され、
前記ＥＵＶ光源は、前記検査表面において前記ＥＵＶリソグラフィー造影の開口数に適合する、前記検査表面における検出開口数を有する、ＥＵＶ検査システム。

【請求項5】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検査表面は、前記検査表面におけるＥＵＶリソグラフィー造影の開口数を有する開口部を含むリソグラフィックシステムのために生成され、
前記ＥＵＶ光源は、前記リソグラフィックシステムの縮小率によって割られる前記ＥＵＶリソグラフィー造影の開口数に実質的に等しい検出開口数を有する、ＥＵＶ検査システム。

【請求項6】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学配置は、約０．２５以上の開口数を有する、ＥＵＶ検査システム。

【請求項7】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記複数の鏡は、２つから６つの鏡を備える、ＥＵＶ検査システム。

【請求項8】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記複数の鏡は、４つの鏡を備える、ＥＵＶ検査システム。

【請求項9】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学配置が、０．２５の開口数（ＮＡ）と１００倍の倍率とを与える、ＥＵＶ検査システム。

【請求項10】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記複数の鏡のいくつかは、所定の偏心／傾きの順序を有する、ＥＵＶ検査システム。

【請求項11】

請求項１０に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記所定の偏心／傾きの順序は、傾きの前に偏心が実施される、ＥＵＶ検査システム。

【請求項12】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記少なくとも一つのセンサモジュールは、約１６ミクロン×１６ミクロンの画素寸法を有する複数の画素を有する、ＥＵＶ検査システム。

【請求項13】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、単一行内に前記複数のセンサモジュールを含む、ＥＵＶ検査システム。

【請求項14】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、少なくとも２行に配置される前記複数のセンサモジュールを含み、一方の行の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を外して置かれる、ＥＵＶ検査システム。

【請求項15】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
１つ置きの行の前記センサモジュールが、鉛直方向に中心を合わせて配置される、ＥＵＶ検査システム。

【請求項16】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、少なくとも２行に配置される複数のセンサモジュールを含み、一方の列の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を合わせて配置される、ＥＵＶ検査システム。

【請求項17】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記複数のセンサモジュールが、時間遅延積分（ＴＤＩ）、瞬時蒸発モード、及びＣＣＤ（電荷結合デバイス）フレーム伝送読み出しのうちの少なくとも１つを実行するＥＵＶ検査システム。

【請求項18】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記ＥＵＶ光源は、レーザにより生成されるプラズマ（ＬＰＰ）光源、放電により生成されるプラズマ（ＤＰＰ）光源、プラズマレンズ光源、のうちの一つを含む、ＥＵＶ検査システム。

【請求項19】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記ＥＵＶ光源は、更に、磁気ウィグラーを備える、ＥＵＶ検査システム。

【請求項20】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記ＥＵＶ光源は、更に、光均質装置を備える、ＥＵＶ検査システム。

【請求項21】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学経路は、約２〜３ｍの間である、ＥＵＶ検査システム。

【請求項22】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検査表面が、フォトマスクブランク、パターン化されたフォトマスク、及び、パターン化されたＥＵＶマスクを利用して作製されたパターンウェーハのうちの１つを含み、
前記検査システムは、前記フォトマスクブランク、前記パターン化されたフォトマスク、前記パターンウェーハのうちの一つを、前記少なくとも一つのセンサモジュールに対して、時間遅延統合（ＴＤＩ）スキャン方向に移動させる手段を含む、
ＥＵＶ検査システム。

【請求項23】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
更に、シンチレータと可視顕微鏡とを備え、前記シンチレータと前記可視顕微鏡とは、倍率を増加させるために、前記検出器の前に配置されている、ＥＵＶ検査システム。

【請求項24】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
倍率を増加させるために、前記検出器の前に、電磁気ズームを備えたマイクロチャンネルプレートを備える、ＥＵＶ検査システム。

【請求項25】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
フォトマスクブランク検査、パターン化されたフォトマスク検査、フォトマスクの空中造影、一般的なウェーハ検査のうちの少なくとも一つを行うために用いられる、ＥＵＶ検査システム。

【請求項26】

請求項１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
暗視野検査を行うために用いられる、ＥＵＶ検査システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２００９年６月１９日に出願された「パターン化用ＥＵＶマスク、マスクブランク、及びウェーハ上の欠陥を検出する検査システム」と題する米国仮特許出願第６１／２１８，９００号の優先権を主張する。

【0002】

本発明は、検査システムに関し、特に、極紫外線（ＥＵＶ）高処理能力検査システムに関する。

【背景技術】

【0003】

現在のパターンマスク検査は、通常、透過性光学部品と干渉性源とを利用して実行される。具体的には、遠紫外線（紫外線照射、例えば、２５７ｎｍ、１９３ｍｍ等）干渉性照射源と中程度のＮＡ（開口数）系の透過性顕微鏡の組み合わせにより高い倍率が与えられることで、エキシマレーザ基盤のステッパを利用して作製されるマイクロエレクトロニクス用マスク欠陥検査に必要とされる十分な感度が提供されている。更に、その高倍率の組み合わせ型透過性顕微鏡と高輝度の照射源により、費用効果のある遠紫外線マスク検査用検査システムを確保するのに十分な画像処理能力が提供されている。

【0004】

極紫外線（ＥＵＶ）マスク検査システムが知られている。残念ながら、これらのシステムの光学部品は、解像度が比較的低く、像平面での視野が、費用効果のあるＥＵＶパターン化用マスク検査に適していない。従って、像平面での視野が高解像度と両立する検査システム、並びに、費用効果のあるＥＵＶパターン化用マスク、マスクブランク、及びウェーハ検査が必要になる。

【0005】

高平均出力のＥＵＶ源は、広がり（即ち、面積と角度により定義されるような光の広がり）要求が１〜３．３ｍｍ²−ｓｒであり、１３．４ｍｍの中間焦点での平均出力が２１０Ｗであるリソグラフィー用途において、以前に記述されている。これらのＥＵＶ源は、通常、放電駆動式又はレーザ駆動式のプラズマを含んでいる。残念ながら、これらのＥＵＶは、レーザの変換効率又はＥＵＶ光子への放電が著しく不十分であり、例えば、変換がほんの１〜３％の範囲であるので、ＥＵＶマスク検査用途に要求される広がり内で放射を効率的に生成することができない。従って、電力消費を最小限にし得るＥＵＶ源が別途、必要となる。特に、平均出力と繰り返し率により集光光学部品への残留の影響も最小限にされるレーザ駆動装置が必要である。

【0006】

上記のように、従来の検査システムは、波長が、例えば、１９３ｎｍ以上である干渉性源を利用する。しかしながら、従来技術のマスクは、１３ｎｍ以下のＥＵＶ照射を利用して作製されている。２つのそのような本質的に異なる波長では、従来の検査システムでのマスク検査は、特に、光近接効果を解明し、表現することに関して、問題があり得る。言い換えると、１９３ｎｍ系マスク検査システムの感度は、１３ｎｍ程度の造形を有するＥＵＶマスクに適切ではあり得ない。従って、ＥＵＶマスクの検査のために適切な感度を提供可能な照明光源が一層望まれている。

【発明の概要】

【0007】

ＥＵＶパターン化用マスク、ブランクマスク、及び、ＥＵＶパターン化用マスクにより生成されるパターンウェーハの検査は、高い倍率と、像平面での広い視野とを必要とする。本発明に記載される検査システムは、検査表面に向く光源と、検査表面から偏向された光を検出する検出器と、光を検査表面から検出器へ誘導する光学配置とを含む。特に、検出器は、複数のセンサモジュールを含み得る。加えて、光学配置は、長さが５メートル未満の光学経路内に少なくとも１００倍の倍率を与える複数の鏡を含み得る。一実施形態では、光学経路は、長さが約２〜３メートルである。

【0008】

一実施形態では、ＥＵＶ検査システムは、４つの鏡を有する４回跳ね返りの遮蔽のない光学配置を含み得る。別の実施形態では、ＥＵＶ検査システムは、４つの鏡を有する４回跳ね返りの遮蔽のない光学配置並びにシンチレータ（又は、光カソード）及び拡大システムを含み得る。別の実施形態では、ＥＵＶ検査システムは、６つの鏡を有する６回跳ね返りの遮蔽のない光学配置を含み得る。更に別の実施形態では、ＥＵＶ検査システムは、２つの鏡を有する４回跳ね返りの遮蔽のある光学配置を含み得る。

【0009】

遮蔽のない光学配置と遮蔽のある光学配置の両方に利用され得る一実施形態では、瞳を整形するために、ビーム経路内に２重開口部品を含むことができ、それにより、斜角での造影から生じるキーストン歪みを補正しながらの空中造影が容易になる。

【0010】

２重開口部品は、照射開口と検出開口とを含む。遮蔽のあるリソグラフィー配置では、検出開口に遮蔽が設けられている。特に、開口穴の異なる寸法とそれらの開口間の距離は、異なるステッパ／スキャナに関連する条件に有利に合致し得る。

【0011】

高輝度レーザ励起ＥＵＶプラズマは、ＥＵＶ検査照射を、ＥＵＶマスク／ウェーハ検査に要求される広がりで与えることができる。この照射は、費用効果のあるレーザ駆動装置を利用して生成され得る。例えば、レーザは、イッテルビウム（Ｙｂ）又はネオジウム（Ｎｄ）系のものであり得る。レーザは、１〜４キロワットの最小平均出力を尚も利用しつつ、５ｋＨｚを越える繰り返し率で操作することができる。一実施形態では、レーザは、ＥＵＶ発光体の４ｎｓｅｃ未満のパルスを利用して、プラズマを生成することができる。ＥＵＶ発光体は、錫（Ｓｎ）、キセノン（Ｘｅ）、又はリチウム（Ｌｉ）、若しくは、Ｓｎ、Ｘｅ、及び／又はＬｉでドープされたターゲットであり得る。３５〜５０ミクロンの滴径が利用され得る。ＥＵＶ発光体の照射は、ターゲット上のスポット径が、３０〜５０ミクロンである。他の実施形態では、光源として、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）光源、及びプラズマレンズ光源のうちの１つが挙げられ得る。

【0012】

特に、光源は、検査表面上に光を分配し、検査表面上への熱分散を容易にするように設定され得る。一実施形態では、光源は、複数の光チューブを含み得る。別の実施形態では、光源は、（既定の倍率を有する）各々の開口がセンサの形状に実質的に合致する、開口集合を含み得る。

【0013】

検出副次システムは、モジュール式センサアレイを含み得る。一実施形態では、モジュール式アレイは、単一行の複数のセンサモジュールを含み得る（交互処理配置）。別の実施形態では、モジュール式アレイは、少なくとも２行に配置される複数のセンサモジュールを含み得る。その場合、１行のセンサモジュールは、いずれかの隣接する単数又は複数行のセンサモジュールに対して鉛直方向に中心を外して置かれ、１つ置きの行のセンサモジュールは、鉛直方向に中心を合わせて配置される（高速配置）。更に別の実施形態では、モジュール式アレイは、少なくとも２行に配置される複数のセンサモジュールを含み、１行のセンサモジュールは、いずれかの隣接する単数又は複数の行のセンサモジュールに対して鉛直方向に中心を合わせて配置される（高集積配置）。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1A】４つの鏡を有する遮蔽のない光学配置を含む模範的な検査システムを示す。

【0015】

【図1B】図１Ａの光学配置の指示書を示す。

【0016】

【図1C】図１Ｂの幾つかの表面の非球面データを示す。

【0017】

【図1D】４つの鏡とシンチレータ（又は光カソード）と拡大システムとを有する、遮蔽のない光学配置を含む模範的な検査を示す。

【0018】

【図2A】６つの鏡を有する遮蔽のない光学配置を含む模範的な検査システムを示す。

【0019】

【図2B】図２Ａの光学配置の指示書を示す。

【0020】

【図2C】図２Ｂの幾つかの表面の非球面データを示す。

【0021】

【図2D】図２Ｂの幾つかの表面の偏心データ及び傾きデータを示す。

【0022】

【図3】２重開口部品を含むことにより造影システムが形成された、図１の４つの鏡を用いた光学配置を示す。

【0023】

【図4A】造影システムに利用可能な模範的な２重開口部品を示す。

【図4B】造影システムに利用可能な模範的な２重開口部品を示す。

【0024】

【図5A】２つの鏡を有する遮蔽のある光学配置を含む模範的なマスク検査システムを示す。

【0025】

【図5B】図５Ａの光学配置の指示書を示す。

【0026】

【図5C】図５Ｂの幾つかの表面の円錐データ及び多項式非球面データを示す。

【0027】

【図6A】図５Ａの光学配置の別の指示書を示す。

【0028】

【図6B】図６Ａの幾つかの表面の円錐データ及び多項式非球面データを示す。

【0029】

【図7A】図５Ａの光学配置の更に別の指示書を示す。

【0030】

【図7B】図７Ａの幾つかの表面の円錐データ及び多項式非球面データを示す。

【0031】

【図8A】局所駆動回路と信号処理回路とを含む模範的なＴＤＩセンサモジュールの上面図を示す。

【0032】

【図8B】ＰＣＢに接続されたデータ伝達装置を含み、ＴＤＩセンサモジュールの駆動／処理回路に接続する配線を含む模範的なＰＣＢの側面図を示す。

【0033】

【図9】高速配置のＴＤＩセンサモジュールの模範的なモジュール式アレイを示す。

【0034】

【図10】高集積配置のＴＤＩセンサモジュールの模範的なモジュール式アレイを示す。

【0035】

【図11A】模範的な中空光導体配置を示す。

【図11B】模範的な中空光導体配置を示す。

【0036】

【図12】モジュール式アレイのＴＤＩセンサに関連する別の模範的な中空光導体を示す。

【0037】

【図13】各々の光源とセンサとの間に対応がある、模範的な多重光源配置を示す。

【0038】

【図14】上記のモジュール式アレイと共に利用され得る簡略化された検査システムを示す。

【発明を実施するための形態】

【0039】

化学線（１３ｎｍ）を利用したＥＵＶマスクの検査には、数多くの課題が課されており、初期の検査ノードのマスク検査技術から出発する。本明細書には、検査システムの模範的な光学設計と特徴が記載される。これらの光学設計と特性を利用して、光マスクブランク検査、パターン光マスク検査、光マスクの空中造影、及び一般的なウェーハ検査を実行することができる。

【0040】

図１Ａは、遮蔽のない光学配置を含む模範的な検査システム１００を示す。この実施形態では、検査システム１００は、光束をマスク１０１から実質的に検出器１０２上の点へ反射する４つの鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を含む。本明細書には、鏡に関する標準的な表記法が用いられることに、即ち、検査表面からの光を受光、反射する鏡がＭ１と表記され、鏡Ｍ１からの光を受光、反射する鏡がＭ２と表記されている等に留意すること。この光学配置では、照射源は、光１０３を生成し、その光は、１つ以上の鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、及びＭ４（Ｍ３及びＭ４が、この模範的な配置で示される）の穴を通過し得ることに留意すること。この照射源は、検出器１０２と実質的に同じ位置であり得るので、簡略化のために示されていない。特に、検出光は、光システムにより遮蔽されておらず、光学配置は、遮蔽されていないことを特徴とし得る。

【0041】

マスク１０１から検出器１０２までの距離が、鏡Ｍ１〜Ｍ４に対して縮尺を合わせて示される場合、領域１０４により表示されるように、実際にははるかに長いことに留意すること。言い換えると、図１Ａは、マスク１０１から検出器１０２までの距離ではなく、マスク１０１及び鏡Ｍ１〜Ｍ４の相対的配置を表すように整えられている。例えば、この実施形態では、マスク１０１（ＯＢＪ）から検出器１０２までの距離は、２５００ｍｍである。

【0042】

図１Ｂの表１１０には、図１Ａに示される光学配置の指示書が示される。本明細書には、当業者によく知られているＯＳＬＯ（レイアウト及び最適化用光学ソフトウェア）ファイルを利用して、光学配置が記載されている。従って、ＳＲＦは、光学配置内の各表面を表記する。表１１０には、鏡以外の光学要素が記載されるが、簡略化のために図１Ａには示されていないことに留意すること。

【0043】

表１１０では、ガラス表記は、（鏡の）反射面ＲＥＦＬＥＣＴ又は（表面として数学的に特徴付けられる）湾曲面ＡＩＲを指す。半径は、表面の曲率半径を指す。厚さは、次の表面までの距離（ｍｍ）を指す。絞り半径は、その表面の開口の半径である。ＯＢＪは、物体（ゼロ表面）（例えば、マスク又はウェーハ）を指し、ＡＳ及びＡＳＴは、開口絞りを指し、ＩＭＳは、検出器１０２（即ち、画像センサ）を指し、Ｖは、設計変数（最適な光システム効率を作り出すように最適化されている）を指し、Ｐは、「拾い上げ」変数（前の表面の上記の値である）を指し、Ｓは、その開口の数学的に解かれた光束径である。「−−−」は、特定表面に、対応するパラメータがない（例えば、ＯＢＪに、曲率半径がない）ことを示す。特定表面の非球面データ、即ち、２、３、４、５、及び６は、図１Ｃの表１２０に示される。ＡＳ０、ＡＳ１、ＡＳ２、ＡＳ３、ＡＳ４、及びＡＳ５が、光学分野の当業者に知られている非球面パラメータを指すことに留意すること。

【0044】

この配置では、検査システム１００は、１００倍の倍率を与えることができ、ＮＡが０．２５である。検査システム１００は、７４ｍｍ×１８．５ｍｍの検出器面にわたって、（１３ｎｍで）０．０３波形ｒｍｓよりも良好な波面補正を与えることができる。マスク０１０（ＯＢＪ）から検出器１０２までの距離は、約２〜３ｍである。図１Ｄに示される一実施形態では、（ＥＵＶ照射を可視光に変換する）シンチレータ１０５と少なくとも１つの拡大システム１０６（例えば、可視顕微鏡）とを含み、両方とも検出器の前に置くことにより、倍率を更に増すことができる。別の実施形態では、拡大システム１０６を実装するために電磁気ズーム（ｘ線ズーム管）を有するマイクロチャンネルプレート（検出光を電子に変換する光カソードアレイ）を含むことよっても、倍率を増すことができる。一実施形態では、シンチレータ／光カソード１０５と拡大システム１０６とを加えることにより、拡大率を５００倍〜１０００倍に増すことができる。

【0045】

図２Ａは、遮蔽のない光学配置を含む模範的な検査システム２００を示す。この実施形態では、光束を検査システム２００は、マスク２０１から検出器２０２へ反射する６つの鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５、及びＭ６を含み、６回の跳ね返りを利用する。鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、及びＭ４が、検査システム１００（図１Ａ）に示されるものと同じく、跳ね返り易くするように配置されており、従って光学配置のこの領域が、図１Ａにより詳細に示されていること留意すること。図２Ｂの表２１０には、図２Ａに示される光学配置の指示書が示される。図２Ｃの表２２０には、特定表面の非球面データ、即ち、２、３、５、及び６が示される。図２Ｄの表２３０には、球面の偏心データ（ＤＣＸ、ＤＣＹ、ＤＣＺ）及び傾きデータ（ＴＬＡ、ＴＬＢ、ＴＬＣ）、即ち、８、９、１０、１１、及び１３が示される。表２２０内のＤＴは、偏心／傾きの順序を示し、例えば、ＤＴ＝１であるので、偏心は、傾きの前に実施される。

【0046】

この配置では、検査システム２００は、１０００倍の倍率を与えることができ、ＮＡが０．２５である。検査システム２００は、７４ｍｍ×１８．５ｍｍの検出器面にわたって、（１３ｎｍで）０．０３波形ｒｍｓよりも良好な波面補正を与えることができる。この実施形態では、マスク２０１（ＯＢＪ）から検出器２０２までの距離は、約２〜３ｍである。球面鏡である鏡Ｍ５及びＭ６が、再帰性望遠光学部品として働き、マスク２０１から検出器２０２までの全距離を低減することができることに留意すること。

【0047】

図３は、検査システム１００に記載される光学部品（例えば、図１ＡのＭ１、Ｍ２、Ｍ３、及びＭ４）と２重開口部品３０１とを含む模範的な空中造影システム３００を示す。図４Ａは、模範的な２重開口部品３１０を示す。この実施形態では、２重開口部品３０１は、検出開口４０１と照射開口４０２とを含む。図３を参照し直して、照射開口４０２は、鏡Ｍ０により反射された照射光３０２を受光する。鏡Ｍ４、Ｍ３、Ｍ２、及びＭ１（その順番で）は、光をマスク１０１（点線）に戻すように誘導する。次に、マスク１０１からの反射光は、鏡Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、及びＭ４（その順番で）（実線）を介して検出器１０２に再び戻るように誘導される。特に、鏡Ｍ４により反射された後に、その反射光は、検出器１０２に突き当たる前に、検出開口４０１（図４Ａを参照すること）を通過する。

【0048】

一実施形態では、検出開口４０１と照射開口４０２の両方は、直径が、マスク１０１でのＥＵＶリソグラフィー造影のＮＡと同じである。言い換えれば、開口４０１及び４０２の直径は、実際のステッパ又はスキャナでのマスク照射に利用されるＮＡに整合するように選択することができる。例えば、縮小率４倍の０．２５ＮＡリソグラフィーシステムに対して、照射開口は、０．０６２５ＮＡであり得る。（現時点の実施例は、０．２５ＮＡ（完全）に対応し、ＮＡ（開口）＝０．２５／４＝０．０６２５であり、照射は、角度が６°であることに留意すること。この角度は、開口間の距離を変えることにより変化し得る。）

【0049】

特に、この２重開口部品の利用と検出開口４０１と照射開口４０２を分離により、斜角造影から生じるマスク１０１上のキーストン歪みを有利に補正することができる。別の利点として、検出開口４０１と照射開口４０２の両方は、照射ビームを整形し、それにより、正確な空中造影が容易になる。異なる寸法の開口と異なる距離Ｄにより、異なる種類のステッパ／スキャナに関連する条件を補うことができることに留意すること。

【0050】

マスクを作製するＥＵＶリソグラフィー光学部品が中央の遮蔽を利用する一実施形態では、それ自体の中央遮蔽を有する２重開口部品を利用することができる。図４Ｂでは、検出開口４１１と照射開口４１２とを含む模範的な２重開口部品４１０を示す。検出開口４１１及び照射開口４１２は、検出開口４０１及び照射開口４０２（図４Ａ）と同じように機能し、同じ利点を与える。

【0051】

２重開口３０１が、検査システム１００（図１Ａ）に記載される光学配置を参照しながら記載されるが、２重開口の利用を、本明細書に記載される全ての光学配置（例えば、１Ａ、１Ｄ、２Ａ、及び５Ａ）に適用できることに留意すること。開口３０１が含まれる場合、光学配置の指示書は、同じままである。

【0052】

一実施形態では、検出開口４１１と照射開口４１２の両方は、直径が、マスクでのＥＵＶリソグラフィー造影ＮＡと同じである。検出開口４１１と照射開口４１２を分離する距離Ｄは、マスク上へのＥＵＶリソグラフィー照射角度により定めることができる。特に、検出開口４１１と照射開口４１２の両方は、照射ビームを整形し、それにより、正確な空中造影を与えることができる。空中造影のために、検出開口４１１と遮蔽４１５に対する中央遮蔽比は、ＥＵＶリソグラフィーに利用される上記のもの（即ち、寸法、位置等）である。このように、遮蔽４１５は、開口照射を利用して、ＥＵＶリソグラフィーシステムでの条件を再現することができる。

【0053】

図５Ａは、遮蔽のある光学配置を含む模範的な検査システム５００を示す。この実施形態では、検査システム５００は、光束をマスク５０１から実質的に検出器５０２上の点へ反射する２つの鏡Ｍ１及びＭ２を含む。この実施形態では、光束５０３は、鏡Ｍ１とＭ２の両方を（便宜上図示されていない、それらの中心の穴を介して）通過することに留意すること。従って、照射源は、検出器５０２と実質的に同じ位置から始まることを特徴とする。検出器５０２は、照射が検査システム５００に導入される場所である中心の光を収集することができないので、この配置は、遮蔽されていることを特徴とする。図５Ｂの表５１０には、図５Ａに示される光学設計の指示書が示される。図５Ｃの表５２０には、特定表面の円錐データ（ＣＣ）及び多項式非球面データ（ＡＤ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＧ）、即ち、３及び５が示される。

【0054】

この配置では、検査システム５００は、７５０倍の倍率を与えることができ、ＮＡが０．２５である。検査システム５００は、７４ｍｍ×１８．５ｍｍの検出器面にわたって、（１３ｎｍでの）０．０３波形ｒｍｓよりも良好な波面補正を与えることができる。この実施形態では、マスク５０１（ＯＢＪ）から検出器５０２への距離が、約２〜３ｍである。

【0055】

図６Ａの表６１０には、図５に示される遮蔽のある光学配置の別の実施形態の指示書が示される。この光学配置は、無限補正され、１００μの照射野を有する。図６Ｂの表６２０には、特定表面の円錐データ及び多項式非球面データ，即ち４及び６が示される。

【0056】

図７Ａの表７１０には、４つの鏡と遮蔽のある光学配置の指示書が示される。図７Ｂの表７２０には、特定表面の円錐データ及び多項式非球面データ、即ち、４及び６が示される。この配置では、ＥＵＶ検査システムは、１００倍の倍率を与えることができ、ＮＡが０．２５である。そのような検査システムは、７４ｍｍ×１８．５ｍｍの検出器面にわたって、（１３ｎｍでの）０．０３波形ｒｍｓよりも良好な波面補正を与えることができる。検査面での視野は、１１０ミクロンである。この事例では、物体から画像までの距離が、３０１５ｍｍである。光学設計は、斜角（遮蔽のある）照射を利用するので、暗視野用途に利用することができることに留意すること。

【0057】

一実施形態では、上記の検査システム／空中造影システム内の検出器に、背面が薄く加工されたシリコン製の時間遅延積分センサモジュール（以下に更に詳しく記載される）を利用することができる。電流式背面薄型加工のＴＤＩセンサモジュールは、通常、寸法が、各ｘ及びｙ次元で、おおよそ数千画素に限定される。要求される感度でこれらのセンサを利用することにより（物理的画素寸法は、おおよそ１６ミクロン×１６ミクロンであり、その結果得られる画像のショット雑音を最小限にするのに十分な全てのウェルを与えるのに必要とされる寸法である）、マスク平面での全ＴＤＩ画像の視野は、１００〜２００ミクロンの程度である（個別の画素寸法は、検査面で数十ナノメートルである）。検査面から反射された（又は、透過性ＥＵＶマスクの場合、透過された）光を高ＮＡで収集して、感度を高くすることより、可変なＥＵＶ光を高い効率で利用できることが確保される。

【0058】

効率のためには、ＥＵＶプラズマも高ＮＡで収集されるので、ＥＵＶプラズマ自体は、寸法が、直径で１００〜２００ミクロンの程度でなければならない。従って、パターン化用マスク検査システムの照射領域が更に小さくなるにつれて、ＥＵＶステッパに必要とされる広がりとはかなり異なる広がりが必要とされる。

【0059】

実際の副次システムを利用して、これらの寸法の極めて高輝度で効率的なＥＵＶプラズマを生成するためには、ＥＵＶレーザにより生成されるプラズマ（２０〜５０ｋｅＶの温度）が初期のターゲット寸法から直径で１００〜２００μの寸法まで広がる時間よりも少ない時間で、プラズマを生成するレーザが、そのエネルギーを与えることが必要である。パルス長が２０〜２５ｎｓの程度であるＣＯ₂レーザは、本明細書に記載されるＥＵＶリソグラフィーシステム用途の広がりに合致する広がりを有するＥＵＶ光を生成するのに適切であり得る。プラズマを利用して試料を照射するための模範的な技術は、２０１０年４月２７日にＫＬＡテンコール・テクノロジー社に交付された米国特許第７，７０５，５３１号に記載され、本明細書に参照として組み込まれている。

【0060】

プラズマ膨張速度は、ＥＵＶプラズマで、ナノ秒当たりおおよそ５０〜１００ミクロンであり、ＣＯ₂放射の吸収臨界密度は、大部分のＣＯ₂プラズマが膨張ＥＵＶプラズマの光冠中に吸収されるほど十分低いので、これらの中赤外レーザは、ＥＵＶ検査システムに適していない。同様に、従来のＱスイッチ式１ミクロン波長レーザ（各パルスは、レーザ利得及び冷却共振器減衰時間に応じて、数十ナノ秒以上であることが多い）では、レーザパルスの前端が、プラズマ内に吸収されるときのみ、そのパルスの（時間的）後端で、プラズマが、効率的な１ミクロン波長吸収に必要な密度を下回る密度で膨張するのが見られることになる。その結果、１ミクロンの１３ｍｍ光への変換効率は、極めて低くなり、例えば、１パーセントを更に下回ることになる。

【0061】

現在まで、最も効率的なレーザにより生成されるプラズマは、変換効率が２〜６％の範囲であるＳｎ又はＸｅ系（及びある程度のＬｉ系）プラズマである。１キロワット平均出力（例えば、１〜４ナノ秒パルス１ミクロン波長レーザ）により励起され、実質的な立体角（例えば、５ラジアンの立体角）にわたって収集され、この同じ光学部品により中間焦点に伝送されるＳｎ又はＸｅ（又はＬｉ）のＥＵＶ源からの変換効率が、１〜２％と仮定すれば、１３．４ｍｍ（±２％帯域）での帯域内ＥＵＶ照射を、３〜１０ワットの程度で提供することができる。

【0062】

ターゲット（例えば、Ｓｎ又はＸｅ）が１ミクロン波長励起照射を効率的に吸収するように、ターゲットは、適切な数のＥＵＶ発光種を含まなければならない。従って、ターゲット寸法は、ａ）十分な吸収体を与え、ｂ）残留物を最小限にし（吸収体は、あまり多くはない）、ｃ）ＥＵＶプラズマ径を直径で１００〜２００ミクロンにするように、励起源に整合されなければならない。プラズマを十分に加熱するために必要なピーク出力が、おおよそ５×１０¹⁰〜１０¹¹Ｗ／ｃｍ²であることを認識して、最小光源径が誘導される。従って、１ミクロン波長源は、（中程度のＮＡ光学部品を利用して）１０ミクロンに近いスポット径に伝送されることになる（１ミクロン波長源が、ほぼ回折限界であると仮定し、実際のパルス幅が、１ｎｓの程度に限定されると仮定する）。

【0063】

適切な光源径を与える光子生成のための模範的な材料として、Ｘｅ、Ｓｎ、Ｌｉ、又は、低インピーダンス担体材料（質量制限光源とも呼ばれる）内にドープされるこれらの材料が挙げられる。一実施形態では、５ｋＨｚを越える、好ましくは、２５〜１００ｋＨｚの範囲内の繰り返し率で、１〜３キロワットの平均出力で動作する１ミクロン波長（Ｙｂ又はＮｄ系）レーザ又は高周波変換（ほぼ０．５ミクロンまでの）Ｙｂ又はＮｄ系レーザからの短いパルス（３又は４ナノ秒未満）を利用して、これらの圧縮プラズマを生成することができる。この光源に利用される滴径は、通常、直径が、５０ミクロン未満であり、好ましくは、３０ミクロンの程度である。

【0064】

有利には、上記のレーザ駆動装置技術は、レーザにより励起される極めて高輝度のＥＵＶプラズマを与え得る。このプラズマは、ＥＵＶマスク／ウェーハ検査に必要とされる広がりの放射／照射を効率的に与えることができる。このレーザにより生成されるプラズマ（ＬＰＰ）光源は、ＥＵＶマスク／ウェーハの高解像度の検査／空中造影に必要とされる高い倍率を与えることができる、実際に作製可能な反射性ＥＵＶ光学部品と結合することができる。

【0065】

ＥＵＶ検査システムの他の光源として、放電により生成されるプラズマ（ＤＰＰ）光源（高出力、低輝度）又はプラズマレンズ光源（低出力、中間輝度）が挙げられ得る。模範的なＤＰＰ光源は、ＸＴＲＥＭＥテクノロジー社（日本国、東京のウシオ電機株式会社の子会社）により開発されている。模範的な市販のプラズマレンズ光源は、フランス国、クルタボッフのナノＵＶ社により提供される。模範的な市販のＬＰＰ光源は、カリフォルニア州、サンディエゴのサイマー社により、又は、日本国、小山市のギガフォトン社により提供されることに留意すること。

【0066】

一実施形態では、検出器は、複数のＴＤＩセンサモジュールと共に実装され得る。各ＴＤＩセンサモジュールは、駆動及び信号処理のための局所回路を有利に含み得る。これらのＴＤＩセンサモジュールを含むモジュールアレイにより、等価な領域の大型モノリシックデバイスに対して、駆動及び処理要求を低くしつつ、デバイスの製造し易さが増す。模範的なＴＤＩセンサモジュール及びモジュール式アレイは、２００９年１０月７日にＫＬＡテンコール社により出願され「局所駆動及び信号処理回路を有する高速検査用ＴＤＩセンサモジュール」と題する米国特許出願第１２／５７５，３７６号に記載され、本明細書に参照として組み込まれている。

【0067】

図８Ａは、局所駆動及び信号処理回路（本明細書では、局所回路とも呼ばれる）を含む模範的なＴＤＩセンサモジュール８００の上面図を示す。具体的には、ＴＤＩセンサモジュール８００は、ＴＤＩセンサ８０２、ＴＤＩセンサ８０２からの信号を処理する処理回路８０３、時間調節及び直列駆動回路８０４、及び画素ゲート駆動回路８０５を含む。

【0068】

一実施形態では、処理回路８０３は、相関２重信号抽出（ＣＤＳ）機能及び他のアナログ前端（ＡＦＥ）機能（例えば、アナログ利得制御）、アナログ・デジタル変換（ＡＤＣ）、並びに、背景レベル補正と画素毎の利得及び偏差補正と線形補正と検索表（ＬＵＴ）とデータ圧縮等のデジタル後処理を与えることができる。その処理は、固定されてもよく、検査システムからの追加の可能な実時間入力に依存して、副画素補間、デジタル飽和を回避するためのアナログ制御、画像位置変位、及び画像空間歪み補正等の機能を実行してもよい。一実施形態では、局所処理回路８０３は、様々な捕獲画像をアナログ又はデジタル領域で操作する（以下に、更に詳しく記載される）ことにより、検査システムの画像分析コンピュータ内の通信及び処理帯域を保存することができる。

【0069】

時間調整及び直列駆動回路８０４は、ＴＤＩに対するクロックの時間調節及び駆動を制御することができる。再設定パルス生成、多重相直列レジスタクロック生成、及びＡＤＣ同期化等の特徴を含んでもよい。これにより、高クロック速度で高ＳＮＲ（信号対雑音比）を得るのに必要とされる極めて正確な時間調節が可能になる。

【0070】

画素ゲート駆動回路８０５は、検査画像運動及び他のＴＤＩセンサとデータ捕獲を同期化するように、より緩やかであるが、高電流のＴＤＩゲート駆動信号を与える。画素ゲート駆動回路８０５は、通常、矩形波及び／又は正弦波の３相又は４相駆動波形を与え得る。より一般的に、画素ゲート駆動回路８０５は、デジタル・アナログ変換を利用し、任意の関数を生成して、センサの電荷輸送、熱分散、及びＳＮＲが最適化され得る。本明細書に参照として組み込まれている「ＴＤＩセンサの連続クロック化」と題する米国特許出願第１０／９９２，０６３号に、このデジタル・アナログ変換が更に詳しく記載されている。

【0071】

有利には、局所駆動回路は、各ＴＤＩセンサモジュールが、それ自体の個別の組の駆動装置（即ち、駆動装置８０４及び８０５）を有することを意味する。これらの個別の駆動装置は、電流が著しく少ないことが必要とされ、従って、従来の大面積ＴＤＩセンサ駆動装置よりも著しく小さい場合がある。特に、（ＴＤＩセンサモジュールに接続する）複数の小型駆動装置から高信頼性高電流波形を局所に分散することは、たとえ全ての電流が同じ場合でも、１つの大型駆動装置から波形を分散することよりもシステム規模を変更しやすい。

【0072】

一実施形態では、各々の処理回路８０３、時間調節及び直列駆動回路８０４、及び画素ゲート駆動回路８０５は、ＰＣＢ（印刷回路基板）８０１上のＴＤＩセンサ８０２の周囲に配置される集積回路上に実装することができる。駆動／処理回路を実装するのに利用されるＩＣの数が、実施形態に基づいて変化し得ることに留意すること。一実施形態では、ＰＣＢ８０１は、多重層セラミック基板を利用して実装され得る。図８Ｂは、ＰＣＢ８０１に接続されるデータ伝達装置８０７（例えば、１０ギガビット光学式伝達装置）を含む模範的なＰＣＢ８０１の側面図を示す。ＰＣＢ８０１は、ＴＤＩセンサモジュール８００の駆動／処理回路に接続している配線（簡略化のために図示されず）を含む。ＰＣＢは、センサシステムのための超高真空界面を与え、信号及び電力が、センサ側の高質の真空領域とファイバ側の低質の真空領域又は大気圧に近い領域との間を通過するのを可能にし得ることに留意すること。一実施形態では、ＴＤＩセンサモジュール８００とシステムレベル検査部品８０８との間の駆動／処理データの伝達を可能にするように、光ファイバ８０６をデータ伝達装置８０７に取り付けることができる。別の実施形態では、低電圧差動信号伝送（ＬＶＤＳ）又は類似の電気的信号伝送及びデジタル多重処理を利用して、ＴＤＩセンサモジュール８００からのデジタルデータを基板の外に伝達することができる。工業規格から、又は、電子又は光高速デジタル通信の当業者により指示された、特定のプロトコルを選択することができる。

【0073】

図９は、ＴＤＩセンサモジュール９０１の模範的なモジュール式アレイ９００（センサモジュールアレイとも呼ばれる）を示す。ＴＤＩの周りに位置する駆動／処理回路が、既定の空間を占めていることに留意すること。従って、隣接する行のＴＤＩセンサは、連続的走査配置に利用される場合、少なくとも１００％の画像範囲が得られるように配列され得る。例えば、図９に示される一実施形態では、隣接する行の駆動／処理回路により作り出される間隙内にＴＤＩセンサが位置するように、上部の行は、下部の行に対して中心を外して置くことができる。画像範囲内に間隙がないことを確保するために、各ＴＤＩの幅は、ＴＤＩセンサ間の空間以上である。この配置では、検査されるウェーハ／マスク／レチクルが、ＴＤＩ画像操作方向９０２に移動しているときに、センサモジュールアレイ９００は、ＥＵＶ波長での１００％の画像捕獲を確保することができる。

【0074】

一実施形態では、ＴＤＩセンサ間の或る最小限の重なり合いにより、隣接する行から、冗長なデータが与えられる場合がある。この冗長データにより、例えば、ＴＤＩセンサモジュール９０１により生成される画像データの正確な配列が確保され得る。最小限の重なり合いの一実施形態では、検査システムは、末端画素に利用される１つのＴＤＩセンサモジュールからデータを任意に選択することができる。別の実施形態では、末端画素付近で高質のデータが得られるように、検出システムは、副画素デジタル処理を利用して、複数のＴＤＩセンサモジュールからデータを結合し、配列することができる。

【0075】

モジュール式アレイ９００に有効なデータレートは、単一の大型ＴＤＩセンサよりも著しく高いことに留意すること。このレートが得られるのは、モジュール式アレイの効率的な全寸法及び出力チャンネルの数が、単一のＴＤＩセンサ内に実際に作製され得るものよりも大きくすることができるからである。更に、モジュール式アレイ内に、任意の行数のＴＤＩセンサモジュールを含むことができる、即ち、ＴＤＩセンサモジュールにより、システム規模を変更し易くなることに留意すること。このシステム規模の変更により、追加システムの順応性及び性能が与えられる。

【0076】

別の実施形態では、検出データの集積は、ＴＤＩセンサモジュールの列を配列することにより増加し得る。例えば、図１０は、ＴＤＩセンサモジュール１０１０の３行１００１、１００２、１００３、及び１００４を含む模範的なモジュール式アレイ１０００を示す。この実施形態では、行１００１〜１００３は、同じ（又は、極めて類似した）光学画像データ標本を捕獲し、処理する。従って、モジュール式アレイ１０００は、検査されるウェーハ／マスク／レチクルの各々の刈幅に、データの流れを有利に与えることができる。この集積化は、プラズマ光源（ショット雑音を生成するので、本質的に不安定である）に関連する揺らぎを最小限にすることができ、そうでなければ、検査は困難になり得る。この配置は、プラズマ光源副次システムの均一性及び安定性に対する要求も低減することができ、それにより、検査システムの製造し易さ及び動作寿命が向上する。

【0077】

この実施形態でのセンサ間の間隙により失われる他の部分の検査表面は、ウェーハ／マスク／レチクルを間隙距離だけ（左又は右に）移動し、次に、別の刈幅を包含するように別のＴＤＩ画像走査を実行することにより、検査することができる。これは、交互処理配置と呼ばれる。ＴＤＩセンサモジュールの列の間の間隔は、ＴＤＩ画像走査数を補填することにより変化し得る、即ち、間隔が大きくなれば、ＴＤＩ画像走査数（従って、刈幅の数）が増えることに留意すること。更に、幾つかの実施形態では、単一行のＴＤＩセンサモジュールでも利用することができ、その場合、ＴＤＩセンサモジュール間の間隔により、１００％の検査範囲に適用するのに必要な刈幅の数が定められることに留意すること。

【0078】

ＥＵＶ検査にモジュール式アレイを利用する１つの利点は、検査表面、即ち、ウェーハ、マスク、又はレチクルが、部分的に照射されるのみを必要とすることである（図１２を参照して、更に詳しく記載される）。このように照射を分散することより、その照射に関連する熱も有利に分散することができるので、熱を隣接する冷たい領域へより迅速に分散させることが可能であり、従って、高速検査中に検査表面が損傷する潜在性を低減することができる。

【0079】

モジュール式アレイを利用する別の利点は、信号対雑音比（ＳＮＲ）が向上することである。一般に、可視光の光子のエネルギーは、１つの電子を伝導状態に励起するのに十分であることに留意すること。即ち、１つの光子により、通常、信号を生成する僅か１つの電子が生じる。しかしながら、光子のエネルギーが高くなるにつれて、追加の電子が、伝導状態に入り、収集される場合がある。例えば、ＥＵＶ（１３ｎｍ）では、１つの光子のエネルギーが、約２５個の電子を伝導状態に十分に励起する。そのために、ＥＵＶ光では、画素毎の所与のＴＤＩセンサ電子井戸容量の最大の光子検出レベルが、実際に２５分の１である。その上、光子ショット雑音に対する画像ＳＮＲは、収集される光子の平方根に比例するので、ＥＵＶの場合のＳＮＲは、可視光の場合と比べて低い。

【0080】

上記のモジュール式アレイは、検査システムの雑音特性（即ち、ＳＮＲ）を有利に改善する。具体的には、２つのＴＤＩセンサモジュールが冗長な画像データを収集することにより、ＳＮＲを２の平方根だけ改善することができ、拡張することにより、Ｎ個のＴＤＩセンサモジュールが冗長データを収集することにより、ＳＮＲをＮの平方根だけ改善することができる。

【0081】

モジュール式アレイを利用する追加の利点は、低輝度の照射で見出すことができる。図１１Ａ及び１１Ｂは、模範的な中空光均質装置、又は、上記のモジュール式アレイと共に利用され得る「光導体」配置を示す。これらの配置では、複数のＴＤＩセンサモジュールに、低輝度光源による照射を効率的に分配することができる。例えば、図１１Ａの光導体配置は、光源１１００と、光源１１００からの光を収集し、当該技術分野で周知の「反射性レンズ」を利用して主要な中空光導体１１０２に光を再び誘導するする収集装置１１０１とを含む。ＥＵＶ波長に必要な収集装置は、フレネルレンズの原理に類似する反射性外殻で構成され得ることを留意すること。複数の転向光導体１１０３（２つ図示される）は、等量の光を光導体１１０２から関連する分配光導体１１０４に誘導する。分配光導体１１０４からの光を利用して、モジュール式アレイの２つのＴＤＩセンサモジュール（簡略化のために図示されず）を照射することができる。

【0082】

ＥＵＶに適切な材料を利用して、光導体１１０２及び１１０３を形成することができる。例えば、ＥＵＶ照明に中空反射型光導体を利用することができる。ＥＵＶ照射に斜入射反射光学部品を利用して、光分配と均一性の両方を制御することができることに留意すること。不必要な反射によりシステムの全光効率が低減するので、向上する照射均一性と照射出力要求との間には代償関係がある。必要な均一性を作り出す光導体の長さは最小限であることが望ましい。光導体均質装置は、鏡反射効率が高い場合に有利であり得るが、マスク検査には強いて必要とされない。

【0083】

図１１Ｂは、鏡式収集装置を含む光導体配置を示す。具体的に、この実施形態では、光源１１１０は、その光を鏡式収集装置１１１１に誘導し、次に、その鏡式収集装置は、その光を主要な中空光導体１１１２に反射、集束させる。複数の転向光導体１１１３（２つ図示される）は、等量の光を主要な光導体１１１２から関連する分配光導体１１１４に誘導する。分配光導体１１１４からの光を利用して、モジュール式アレイの２つのＴＤＩセンサモジュール（簡略化のために図示されず）を照射することができる。

【0084】

特定のモジュール式アレイの実施形態に、即ち、照明されるべき複数のＴＤＩセンサモジュールに、異なる光導体配置を利用することができることに留意すること。例えば、図１２は、光を受光する開口集合１２０１（明快さのために末端断面として図示される）と、光をＴＤＩモジュール式アレイ１２０３に誘導する複数の光導体１２０２（８つの光導体が図示される）とを含む光導体配置を示す。この実施形態では、光導体１２０２は、対で積み重ねされ、各光導体は、モジュール式アレイ１２０３のＴＤＩセンサの特定の列（この配置では、８列）と中心を合わせて配置される。具体的には、点線を用いて表される光導体１２０２は、ＴＤＩモジュール式アレイ１２０３のＴＤＩセンサの上部の行と関連する列と中心を合わせて置かれるのに対し、破線を用いて表される光導体は、ＴＤＩモジュール式アレイ１３０３のＴＤＩセンサの底部の行と関連する列と中心を合わせて置かれる。特に、開口集合１２０１では、既定の倍率を有する各々の開口が、ＴＤＩセンサ形状と実質的に整合する。一実施形態では、整形された開口アレイ１２０４は、各々の光導体により発光された光を更に遮断する開口を含むことができる。光導体を含む全ての実施形態では、整形された開口１２０４を利用して、発光された光がＴＤＩセンサと同じ形状であることを確保することができることに留意すること。

【0085】

図１３は、各々の光源が対応するセンサを有するように整えられた多重光源配置１３０２を示す。例えば、光学配置１３０６は、光１３０４Ａを光源１３０１から検査表面１３０５へ誘導することができる。光学配置１３０６は、上記の鏡配置うちの１つを更に含むことができ、その光学配置は、次に、検査表面１３０５からの反射光１３０４Ｂ（光１３０４Ａと一致する）をセンサ１３０７へ誘導する。従って、この実施形態では、光学配置１３０６は、１つの光源に関連する、検査表面１３０５からの反射光を、モジュール式アレイ１３０３内の対応するセンサへ誘導することができる。この多重光源により、ＥＵＶ検査に適切なＮＡ及び倍率を達成しつつ、低輝度光源が利用し易くなり得る。

【0086】

更に、複数行のセンサを利用して同じ領域を検査する事例では、第１行の群の光源中心波長は、第２行の群とは異なる波長に調整することができる。この特徴により、材料のコントラストを高めることができ、この特徴を利用して、ＥＵＶマスクの製造誤差を有利に検出することができる。

【0087】

図１４は、上記のモジュール式アレイと共に利用され得る簡略化された検査システム１３００を示す。検査表面１４０７は、図１１〜１２を参照しながら上に考察された光導体の実施形態のうちのいずれかにより照射される。検査システム１４００は、通常、表面１４０７の任意の所望の部分を照射し、検査するのを可能にする走査装置１４０８も含む。そのような走査及び照射装置並びに方法は、当業者に知られている。表面１４０７からの光１４０６（反射光、散乱光、回折光等）は、光学システム１４０２により受光される。光学システム１４０２は、表面１４０７から光を受光し、一部分の光を、上に考察された配置のうちの１つに配置された複数のＴＤＩセンサモジュール１４０３、１４０４、及び１４０５上に誘導するように設定される。通常、光学システム１４０２は、各々のＴＤＩセンサモジュール１４０３、１４０４、及び１４０５が表面１４０７の複合画像を形成することができるように整えられた、複数の光学要素（例えば、上記の鏡、対物レンズ系、ビーム分割器、及び他の光学部品）を含む。これらの画像は、電子データ信号又は光データ信号として、広範囲の信号及び画像を処理操作する能力を有する画像処理器１４０１に伝送される。特に、画像処理器１４０１は、画像を保存し、画像を処理及び再構築する、並びに、表面１４０７にある欠陥の場所を確定し、定量化し、分類する能力を有し得る。

【0088】

ＴＤＩセンサモジュール及びＴＤＩセンサアレイは、上に詳細に記載されるが、ＥＵＶ検査システムは、ＴＤＩの代わりに、瞬時蒸発モード（一連の静止画像を生成する）又は従来のＣＣＤ（電荷結合デバイス）フレーム伝送読み出しを実行するセンサモジュール／アレイを含み得ることに留意すること。

【0089】

本発明の図示される実施形態は、付属の図面を参照しながら詳細に記載されているが、本明細書に記載される実施形態は、包括的であること、又は、本発明を開示された正確な形態に限定することを意図していない。そのように、多くの修正及び変更は明らかであろう。

【0090】

例えば、上記の検査システムを容易に拡張して、より高いＮＡを得ることができる。具体的には、その光学配置に１つ以上の追加の鏡を加えることができる。反射率が６０％を越え得るこれらの鏡を追加することにより、拡大率を増すことができるので、解像度（従って、ＮＡ）が増加し得る。追加の鏡により光学経路も長くなることに留意すること。

【0091】

上記のシステムを利用して、全ＮＡ暗視野検査を実行できることに留意すること。代わりに、照射にそのＮＡの一部分（例えば、半分）を利用して、明視野レチクル検査を行うことができる。暗視野検査では、検査表面からの鏡面反射光が収集されない。この造影モードは、散乱欠陥に対するコントラストと感度を高めることに寄与する。明視野検査では、その鏡面反射光が収集され、それは、物体の反射の僅かな差を検出することに寄与する。別の実施形態では、光カソード、続いて、電磁気式拡大器を利用して、倍率を上げることができる。適切なＥＵＶ感受性光カソードと共に、当該分野で周知の画像増幅装置又は画像変換導体設計を利用して、拡大用途の副次システムが構築されてもよい。マイクロチャンネルプレートに基づく設計により、光が欠乏する用途でも信号レベルを増すことができる。

【0092】

模範的な設計の最高倍率は、極度に小さな欠陥を再調査し、検査物体のナノスケールの特徴を観察するのに適している。従って、高倍率の能力は、これらのシステムの利点である。その再調査には、検査マスクの倍率がより高いことが一般に要求される。なぜなら、多くの場合、欠陥とその欠陥に関連する位置とを速やかに見出すことが優先される高速検査と比べて、欠陥をより良く解像することを必要とするからである。

【0093】

上記の特定の光学配置の実施形態は、長さが約２〜３メートルの光学経路を有利に与えることができるが、他の実施形態は、経路が僅かに長くても、短くてもよいことに留意すること。従って、そのような光学配置の実施形態の一般的記述は、光学経路が５メートル未満であるものとして記述され得る。

【0094】

従って、本発明の範囲は、以下の請求項及びそれらの均等物により定義されることが意図されている。
なお、本発明は、以下の形態として構成することもできる。
［形態１］
極紫外線（ＥＵＶ）検査システムであって、
検査表面に向けられた光源と、
複数のセンサモジュールを含む、前記検査表面から偏向された光を検出するための検出器と、
５メートル長未満の光学経路内で少なくとも１００倍の倍率を与える複数の鏡を含む、前記光を前記検査表面から前記検出器へ誘導するための光学配置と
を備えるＥＵＶ検査システム。
［形態２］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学経路が、約２〜３メートルである、ＥＵＶ検査システム。
［形態３］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学配置が、
ＥＵＶ光を可視光に変換するシンチレータ、および、ＥＵＶ光を電子に変換する光カソード、のうちの１つと、
光を前記検査表面から前記シンチレータ／光ダイオードへ４回の反射で誘導する遮蔽のない配置内の４つの鏡と、
更なる倍率のために前記シンチレータ／光ダイオードと前記検出器と間に結合される拡大システムと、を含む、ＥＵＶ検査システム。
［形態４］
形態３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学配置が、０．２５の開口数（ＮＡ）と５００倍〜１００００倍の倍率とを与える、ＥＵＶ検査システム。
［形態５］
形態３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
光束を整形する２重開口部品を更に含み、それにより、空中検査が容易になる、ＥＵＶ検査システム。
［形態６］
形態５に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記２重開口部品が、照射開口と検出開口とを含み、前記検査表面を作り出すのに利用されるＥＵＶリソグラフィー光学部品が中央遮蔽を用いた場合、前記検出開口内に遮蔽が与えられる、ＥＵＶ検査システム。
［形態７］
形態３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、単一行内に前記複数のセンサモジュールを含む、ＥＵＶ検査システム。
［形態８］
形態３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、少なくとも２行に配置される前記複数のセンサモジュールを含み、一方の行の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を外して置かれる、ＥＵＶ検査システム。
［形態９］
形態８に記載のＥＵＶ検査システムであって、
１つ置きの行の前記センサモジュールが、鉛直方向に中心を合わせて配置される、ＥＵＶ検査システム。
［形態１０］
形態３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュールアレイが、少なくとも２行に配置される前記複数のセンサモジュールを含み、一方の行の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を合わせて配置される、ＥＵＶ検査システム。
［形態１１］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学部品が、
遮蔽のない配置内の６つの鏡を含み、前記遮蔽のない配置が、光を前記検査表面から前記検出器へ６回の反射で誘導する、ＥＵＶ検査システム。
［形態１２］
形態１１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記遮蔽のない配置が、０．２５の開口数（ＮＡ）と１０００倍の倍率と与える、ＥＵＶ検査システム。
［形態１３］
形態１１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
光束を整形する２重開口部品を更に含むことにより、空中検査が容易になる、ＥＵＶ検査システム。
［形態１４］
形態１３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記２重開口部品が、照射開口と検出開口とを含み、前記検査表面を作り出すのに利用されるＥＵＶリソグラフィー光学部品が中央遮蔽を用いた場合、前記検出開口内に遮蔽が与えられる、ＥＵＶ検査システム。
［形態１５］
形態１１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、単一行内に複数のセンサモジュールを含む、ＥＵＶ検査システム。
［形態１６］
形態１１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、少なくとも２行に配置される前記複数のセンサモジュールを含み、一方の行の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を外して置かれる、ＥＵＶ検査システム。
［形態１７］
形態１６に記載のＥＵＶ検査システムであって、
１つ置きの行の前記センサモジュールが、鉛直方向に中心を合わせて配置される、ＥＵＶ検査システム。
［形態１８］
形態１１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記ＴＤＩアレイが、少なくとも２行に配置される前記複数のセンサモジュールを含み、一方の行の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を合わせて配置される、ＥＵＶ検査システム。
［形態１９］
形態３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学配置が、遮蔽のある配置内に２つの鏡を含み、前記遮蔽のある配置が、光を前記検査表面から検出器へ４回の反射で誘導する、ＥＵＶ検査システム。
［形態２０］
形態１９に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記遮蔽のない配置が、０．２５の開口数（ＮＡ）と７５０倍の倍率と与えるＥＵＶ検査システム。
［形態２１］
形態１９に記載のＥＵＶ検査システムであって、
光束を整形する２重開口部品を更に含むことにより、空中検査が容易になるＥＵＶ検査システム。
［形態２２］
形態２１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記２重開口部品が、照射開口と検出開口とを含み、前記物体を作り出すのに利用されるＥＵＶリソグラフィー光学部品が中央遮蔽を用いた場合、前記検出開口内に遮蔽が与えられるＥＵＶ検査システム。
［形態２３］
形態１９に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、単一行内に複数のセンサモジュールを含むＥＵＶ検査システム。
［形態２４］
形態１９に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、少なくとも２行に配置される複数のセンサモジュールを含み、一方の列の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を外して置かれるＥＵＶ検査システム。
［形態２５］
形態２４に記載のＥＵＶ検査システムであって、
１つ置きの行の前記センサモジュールが、鉛直方向に中心を合わせて配置されるＥＵＶ検査システム。
［形態２６］
形態１９に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記ＴＤＩアレイが、少なくとも２行に配置される前記複数のセンサモジュールを含み、一方の行の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を合わせて配置されるＥＵＶ検査システム。
［形態２７］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光源が、１００〜２００ミクロンの直径を有するプラズマである検査システム。
［形態２８］
形態２７に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記プラズマが、ＥＵＶ発光体を備えたレーザを利用して生成されるＥＵＶ検査システム。
［形態２９］
形態２８に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記ＥＵＶ発光体が、錫、キセノン、リチウム、若しくは、錫、キセノン、又はリチウムを用いてドープされたターゲットのうちの１つであるＥＵＶ検査システム。
［形態３０］
形態２９に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記レーザが、５ｋＨｚを上回る繰り返し率、１〜４キロワットの平均出力で操作されるイッテルビウム系レーザとネオジウム系レーザのうちの１つであるＥＵＶ検査システム。
［形態３１］
形態２９に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記レーザが、前記プラズマを生成するために４ナノ秒未満のパルスを利用して操作されるＥＵＶ検査システム。
［形態３２］
形態２８に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記レーザが、高調波変換Ｙｂ系レーザとＮｄ系レーザのうちの１つであるＥＵＶ検査システム。
［形態３３］
形態３２に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記レーザが、第１高調波を利用して名目上０．５ミクロンで操作されるＥＵＶ検査システム。
［形態３４］
形態３３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記レーザが、名目上２ナノ秒、１００ｋＨｚ未満の繰り返し率のパルスを利用するＥＵＶ検査システム。
［形態３５］
形態３４に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記レーザが、３５〜５０ミクロンの滴径を利用するＥＵＶ検査システム。
［形態３６］
形態２８に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記ＥＵＶレーザの照射のスポット径が、３０〜５０ミクロンであるＥＵＶ検査システム。
［形態３７］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光源が、レーザにより生成されるプラズマ（ＬＰＰ）光源の１つを含むＥＵＶ検査システム。
［形態３８］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光源が、放電により生成されるプラズマ（ＤＰＰ）光源を含むＥＵＶ検査システム。
［形態３９］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光源が、プラズマレンズ光源を含むＥＵＶ検査システム。
［形態４０］
形態３９に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記照射が、複数の照射源を含むＥＵＶ検査システム。
［形態４１］
形態４０に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記照射源の一群の照射中心波長が、前記照射源の別の群と３ｎｍ以上異なるＥＵＶ検査システム。
［形態４２］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光源が、前記検査表面上に光を分配し、前記検査表面上で熱を平面方向に分散し易くするＥＵＶ検査システム。
［形態４３］
形態４２に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光源が、複数の光導体を含むＥＵＶ検査システム。
［形態４４］
形態４２に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光源が、開口集合を含み、既定の倍率を有する各開口が、センサ形状に実質的に整合するＥＵＶ検査システム。
［形態４５］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記複数のセンサモジュールが、時間遅延積分（ＴＤＩ）、瞬時蒸発モード、及びＣＣＤ（電荷結合デバイス）フレーム伝送読み出しのうちの少なくとも１つを実行するＥＵＶ検査システム。
［形態４６］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検査表面が、ＥＵＶブランクマスク、ＥＵＶパターン化用マスク、及び前記ＥＵＶパターン化用マスクを利用して作製されたパターンウェーハのうちの１つであるＥＵＶ検査システム。
［形態４７］
形態１に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学配置が、
遮蔽のない配置内の４つの鏡を含み、前記遮蔽のない配置が、光を前記検査表面から前記検出器へ４回の反射で誘導するＥＵＶ検査システム。
［形態４８］
形態４７に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記光学配置が、０．２５の開口数（ＮＡ）と１００倍の倍率とを与えるＥＵＶ検査システム。
［形態４９］
形態４７に記載のＥＵＶ検査システムであって、
光束を整形する２重開口部品を更に含むことにより、空中検査が容易になるＥＵＶ検査システム。
［形態５０］
形態４７に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記２重開口部品が、照射開口と検出開口とを含み、前記検査表面を作り出すのに利用されるＥＵＶリソグラフィー光学部品が中央遮蔽を用いた場合、前記検出開口内に遮蔽が与えられるＥＵＶ検査システム。
［形態５１］
形態４７に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、単一行内に前記複数のセンサモジュールを含むＥＵＶ検査システム。
［形態５２］
形態４７に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、少なくとも２行に配置される前記複数のセンサモジュールを含み、一方の行の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を外して置かれるＥＵＶ検査システム。
［形態５３］
形態５２に記載のＥＵＶ検査システムであって、
１つ置きの行の前記センサモジュールが、鉛直方向に中心を合わせて配置されるＥＵＶ検査システム。
［形態５４］
形態５３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記照射が、複数の照射源で構成されるＥＵＶ検査システム。
［形態５５］
形態５３に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記照射が、プラズマレンズ源で構成されるＥＵＶ検査システム。
［形態５６］
形態４７に記載のＥＵＶ検査システムであって、
前記検出器が、モジュール式アレイを含み、前記モジュール式アレイが、少なくとも２行に配置される前記複数のセンサモジュールを含み、一方の行の前記センサモジュールが、いずれかの隣接する単数又は複数の行の前記センサモジュールに対して鉛直方向に中心を外して置かれるＥＵＶ検査システム。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】