特開 2024-125210 フォトマスクを検査するための方法ならびに測定デバイスおよびＥＵＶカメラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024125210

(43)【公開日】2024-09-13

(54)【発明の名称】フォトマスクを検査するための方法ならびに測定デバイスおよびＥＵＶカメラ

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/84 20120101AFI20240906BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20240906BHJP

【ＦＩ】

G03F1/84

G01N21/956 A

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024030987

(22)【出願日】2024-03-01

(31)【優先権主張番号】10 2023 105 270.5

(32)【優先日】2023-03-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(71)【出願人】

【識別番号】503263355

【氏名又は名称】カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141553

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 信彦

(74)【代理人】

【識別番号】100151987

【弁理士】

【氏名又は名称】谷口 信行

(72)【発明者】

【氏名】センティル ラクシュマナン

(72)【発明者】

【氏名】ルッツ ブレカーボーム

(72)【発明者】

【氏名】ウルリッヒ マテイカ

(57)【要約】

【課題】フォトマスク（１７）にＥＵＶ放射源（１４）によって放出されたＥＵＶ放射が照射されるフォトマスク検査方法。
【解決手段】フォトマスク（１７）が像センサー（２４）上で結像される（ｉｍａｇｅｄ）ように、フォトマスク（１７）において反射したＥＵＶ放射が投影レンズ（２２）を介してＥＵＶカメラ（２３）の像センサー（２４）まで導かれる。ＥＵＶ放射は、投影レンズ（２２）と像センサー（２４）との間に配置されたペリクル（３０）を通過する。本発明は、ＥＵＶカメラに関し、フォトマスクを検査するための測定デバイスにも関する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォトマスクを検査する方法であって、フォトマスク（１７）がＥＵＶ放射源（１４）によって放出されたＥＵＶ放射で照射され、前記フォトマスク（１７）が像センサー（２４）上で結像する（ｉｍａｇｅ）ように、前記フォトマスク（１７）において反射したＥＵＶ放射が投影レンズ（２２）を介してＥＵＶカメラ（２３）の前記像センサー（２４）まで導かれ、前記ＥＵＶ放射が前記投影レンズ（２２）と前記像センサー（２４）との間に配置されたペリクル（３０）を通過する、方法。

【請求項2】

前記ＥＵＶ放射が、前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記像センサー（２４）との間で厳密に１回、前記ペリクル（３０）を通過する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ペリクル（３０）が前記ＥＵＶカメラ（２３）の構成要素である、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記ＥＵＶカメラによって第１のＥＵＶ像記録が記録され、前記フォトマスク（１７）が前記入射ＥＵＶ放射に対して相対的に変位され、その後、第２のＥＵＶ像記録が記録される、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

カメラハウジング（２８）を有し、像センサー（２４）を有するＥＵＶカメラであって、前記像センサー（２４）が前記カメラハウジング（２８）内に保持され、前記像センサー（２４）がＥＵＶ放射に対して感受性があり、前記カメラハウジング（２８）がＥＵＶ放射の入射のために設計された入射開口（３１）にわたり、前記ＥＵＶカメラ（２３）が、前記入射開口（３１）を通って前記ＥＵＶカメラ（２３）に入射するＥＵＶ放射がペリクル（３０）を通過するように前記ペリクル（３０）を含む、ＥＵＶカメラ。

【請求項6】

前記ペリクル（３０）がシリコン材料からなる、請求項５に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項7】

前記ペリクル（３０）が、前記入射開口（３１）を囲むハウジング縁と密閉状に面一である、請求項５または６に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項8】

前記ペリクル（３０）がフレーム（２８）に取り付けられ、前記ペリクル（３０）が前記フレーム（２８）を介して前記カメラハウジング（２６）に接続され、前記フレーム（２８）が前記カメラハウジング（２６）に取り外し可能に接続されている、請求項５～７のいずれか１項に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項9】

前記像センサー（２４）が、前記像センサー（２４）のセンサー領域（３８）に複数のセンサー構成要素（３６）が張りわたされたセンサーアレイとして構成されている、請求項５～８のいずれか１項に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項10】

前記ＥＵＶカメラ（２３）が、前記像センサー（２４）の前記センサー領域（３８）より小さいペリクル（３０）を含む、請求項５～９のいずれか１項に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項11】

前記ＥＵＶカメラ（２３）が複数のペリクル（３０）を含む、請求項５～１０のいずれか１項に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項12】

前記複数のペリクル（３０）が面内に配置されている、請求項１１に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項13】

前記複数のペリクル（３０）がフレーム（３９）上に保持され、前記フレーム（３９）の部品が前記像センサー（２４）の前記センサー領域（３８）のピクセルのない領域の前に配置されている、請求項１１または１２に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項14】

フォトマスクを検査するための測定デバイスであって、照射系（１６）と、投影レンズ（２２）と、ＥＵＶカメラ（２３）とを含み、ＥＵＶ放射源（１４）によって放出されたＥＵＶ放射が前記照射系（１６）を介してフォトマスク（１７）まで導かれ、前記フォトマスク（１７）が像センサー（２４）上で結像される（ｉｍａｇｅｄ）ように、前記フォトマスク（１７）において反射したＥＵＶ放射が前記投影レンズ（２２）を介して前記ＥＵＶカメラ（２３）の前記像センサー（２４）まで導かれ、前記測定デバイスが前記投影レンズ（２２）と前記像センサー（２４）との間に配置されたペリクル（３０）を含む、測定デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フォトマスクを検査するための方法ならびに測定デバイスおよびＥＵＶカメラに関する。

【背景技術】

【0002】

特に微小な構造体を有する集積回路を製造するために使用されるマイクロリソグラフィ投影露光装置では、フォトマスクが使用される。マスク構造をリソグラフィ対象物に転写するために、超短波極紫外線放射（ＥＵＶ放射）が照射されたフォトマスクがリソグラフィ対象物に結像される（ｉｍａｇｅｄ）。

【0003】

リソグラフィ対象物上に形成される像の高品質を確実にするには、フォトマスクが正確にサイズ通りであり、汚染物質によって損なわれないことが必要である。マイクロリソグラフィ投影露光装置における操作の前または操作の中断中に、フォトマスクを検査にかけることは知られている慣例である。この目的のために、フォトマスクの、またはフォトマスクの一部のいわゆる空中像が作成され、プロセス中のフォトマスクがリソグラフィ対象物上ではなく像センサー上に結像される（ｉｍａｇｅｄ）。像センサーへの結像を基礎として使用して、フォトマスクに欠陥および汚染物質がないかに関して評価を行うことが可能である。

【0004】

マスク検査は、測定結果が汚染物質によって改変されないように行われる必要がある。具体的には、フォトマスクがマスク検査手順の結果として汚染されるのを防止する必要がある。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、汚染のリスクが低減される場合において、マスク検査のための方法および測定デバイスを提供し、ＥＵＶカメラを提供するという目的に基づく。この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。有利な実施形態が従属請求項に明記されている。

【0006】

マスク検査のための本発明による方法では、フォトマスクにＥＵＶ放射源によって放出されるＥＵＶ放射が照射される。フォトマスクが像センサー上で結像される（ｉｍａｇｅｄ）ように、フォトマスクにおいて反射したＥＵＶ放射が投影レンズを介してＥＵＶカメラの像センサーまで導かれる。ＥＵＶ放射は、投影レンズと像センサーとの間に配置されたペリクルを通過する。

【0007】

像センサーの間に配置されたペリクルは、第１に、ＥＵＶカメラから出てくる汚染物質および粒子が投影レンズまたは測定デバイスの他の領域内まで通過するのを防ぐ効果を有し、第２に、投影レンズまたは測定デバイスの他の領域から出てくる汚染物質および粒子がＥＵＶカメラ内および像センサー上まで通過するのを防ぐ効果を有する。これにより、測定が汚染によって損なわれるリスクを低減する。

【0008】

ペリクルは、像センサーと投影レンズの最後のミラーとの間に配置することができる。言い換えると、投影レンズの最後のミラーと像センサーとの間のＥＵＶ放射は、投影レンズのさらなるミラーにおいて反射しない。

【0009】

本発明の一態様によると、ペリクルは、ＥＵＶ放射がＥＵＶ放射源と像センサーとの間で厳密に１回だけペリクルを通過するＥＵＶビーム路の区画に配置される。これは、ペリクルが反射型に構成されたＥＵＶフォトマスクの全面にわたる従来の測定デバイスとは異なる。その場合、ＥＵＶ放射は、具体的にはフォトマスクにおける反射の前に１回と、フォトマスクにおける反射の後に１回の２回、ペリクルを通過する。ＥＵＶ放射出力の損失は、ペリクルを１回だけ通過する場合の２倍高い。

【0010】

ペリクルとは、ＥＵＶ放射を通過させるが、粒子の通過を阻止するように設計されている膜を指す。物質はＥＵＶ放射に関して一般に吸収力が高いため、ペリクルの材料および構造は、マスク検査のための測定デバイスにおける使用を考慮して入念に適合させる必要がある。たとえば、可視光の場合とは異なり、ガラス板を汚染に対する保護として使用することはできない。ＥＵＶ放射はガラス板に吸収されることになり、十分な強度で像センサーに到達しないことになる。

【0011】

一実施形態では、ペリクルはＣＮＴ（カーボンナノチューブ）ペリクル、すなわちカーボンナノチューブからなる膜である。カーボンナノチューブの密度およびバンドル構造は、膜が一方ではＥＵＶ放射を透過させるが、他方では粒子が膜において止められ、膜を通過することができないように選択することができる。膜にラジカルイオンおよび分子に対する十分な耐性をもたせるために、膜にコーティングを施すことができる。

【0012】

別の実施形態では、ペリクルはシリコン、窒化シリコンまたは任意のその他のシリコン含有材料からなる膜を含む。十分に薄い場合、そのようなシリコン材料からなる膜は、ＥＵＶ放射に対する十分な透過性も示す。この場合も、ガス状汚染物質の通過を阻止する能力は、ＣＮＴペリクルの場合よりもシリコン材料からなるペリクルの方がより顕著である。

【0013】

ペリクルは、ＥＵＶカメラの構成要素とすることができる。ＥＵＶカメラは、像センサーを担持し、ペリクルが取り付けられるカメラハウジングを含むことができる。カメラハウジングは、カメラの内部と測定デバイスの他の領域の両方に同じ圧力が存在するように、均圧チャネルを含むことができる。投影レンズ、照射系および／またはＥＵＶ放射源は、測定デバイスの動作中に真空圧が存在する真空室内に配置することができる。

【0014】

カメラハウジングは、ＥＵＶ放射がＥＵＶカメラ内部に入り、像センサーに入射することができる開口を有することができる。カメラの内部が周囲から入ってくる粒子から保護されるように、開口と均圧チャネルとを除いて、カメラハウジングは全面的に密閉可能である。

【0015】

ペリクルは、開口を通って内部に入るすべてのＥＵＶ放射がペリクルを通過するように、すなわちペリクルを通って進むように、開口の上にわたすことができる。ペリクルとハウジングとの間の移行部におけるＥＵＶカメラの内部と周囲との間の粒子の通過が防止されるように、ペリクルは開口を囲むハウジング縁と密閉状に面一とすることができる。

【0016】

ペリクルは、フレームに取り付けることができる。ペリクルは、フレームで張りわたされた開口がペリクルによって被われるようにして、フレームに固定することができる。ＥＵＶカメラのハウジングとの接続は、フレームを介して確立することができる。ペリクルの交換を可能にするために、フレームとＥＵＶカメラのハウジングとの間の接続は取り外し可能接続とすることができる。ペリクルは、一定時間使用された後に汚染された場合、交換する必要がある場合がある。ペリクルは、修理限度の範囲内で定期的に交換されるように設計された消耗品とすることができる。ペリクルの交換は、手作業で行うことができる。ペリクルの交換のためのモーター駆動機構も可能である。

【0017】

ペリクルは、像センサーの面に平行な面内に延在することができる。像センサーとペリクルとの間の距離は、ペリクルに付着する粒子が像センサーによって記録される映像を有意ではない程度にしか損なわないような大きさとすることができる。この文脈において、相反する態様がある。記録された像が損なわれないようにするためには、ペリクルが像センサーから遠い距離にあれば有利である。像センサーに近接して配置されたペリクルは、ＥＵＶカメラまたは測定デバイスのコンパクトな構成に有利である。

【0018】

ＥＵＶカメラは、像センサーが下向きとされ、ＥＵＶ放射が像センサーに下方から入射する下向き構成で使用可能である。下向き構成の場合、ペリクルは像センサーの下に配置される。像センサーが上向きとされ、ＥＵＶ放射が像センサーに上方から入射する上向き構成のＥＵＶカメラを使用することも可能である。上向き構成の場合、ペリクルは像センサーの上方に配置される。

【0019】

上向き構成の場合、重力が像センサーの方向への粒子の移動を助ける。しかし、像センサーの方向への粒子の移動は下向き構成の場合にも起こる可能性があり、この場合もその結果として像センサーが汚染されるリスクがある。両方の場合において、ペリクルは像センサー上に付着可能なＥＵＶカメラの周囲からの粒子から像センサーを保護する。

【0020】

逆に、ＥＵＶカメラの内部から発する測定デバイスの他の構成要素の汚染物質も防止する必要がある。具体的には、ＥＵＶカメラから分離した汚染物質がフォトマスクの表面に堆積してはならない。具体的には、ＥＵＶカメラが真空雰囲気内で動作させられ、カメラにおいて使用されている材料のガス放出がある場合に、そのようなリスクがある。一般に、ペリクルの構造はガス状汚染物質の通過を防止するようには設計されていない。本発明は、シリコン材料からなるペリクルが、ガス状汚染物質の通過に関してＣＮＴペリクルより優れた効果を有することを認めている。一実施形態においてペリクルがシリコン材料からなるペリクルであるのはこの理由による。

【0021】

測定デバイスの投影レンズは、たとえば少なくとも５０、好ましくは少なくとも１００、より好ましくは少なくとも２００の高拡大率を有することができる。したがって、フォトマスクの結像される（ｉｍａｇｅｄ）一部分と比較して広い面積を有する像センサーが必要である。ＥＵＶカメラは、全面的にピクセルで占められている均一なセンサー領域を備えた像センサーを含むことができる。ペリクルは、均一なセンサー領域の面積を被う大きさとすることができ、その結果としてペリクルを通してＥＵＶ放射がセンサー領域全体に到達可能である。

【0022】

他の実施形態では、像センサーは、像センサーのセンサー領域に複数のセンサー構成要素がわたるセンサーアレイとして構成される。各個別センサー構成要素は、全面的にピクセルで占められたセンサー領域を有することができる。像センサーのセンサー領域は、２つのセンサー構成要素のセンサー領域の間に配置可能なピクセルのない領域を有することができる。

【0023】

ＥＵＶカメラは、像センサーのセンサー領域よりも小さいペリクルを含むことができ、その結果として、単一のペリクルを像センサーに入射したＥＵＶ放射の全部は通過しない。ＥＵＶカメラは、合わさって像センサーのセンサー領域を被う複数のペリクルを含むことができ、その結果として、像センサーに入射したＥＵＶ放射の全部がペリクルのうちの１つ、好ましくはペリクルのうちの厳密に１つのペリクルを通過する。複数のペリクルは、面内に配置することができる。

【0024】

複数のペリクルは、フレーム上に保持することができる。ペリクルのフレームは、像センサーのセンサー領域のピクセルがない領域の前に配置することができる。その場合、フレームは像の記録を妨げず、いかなる場合もＥＵＶ放射が像センサーのピクセルに入射しない場所でＥＵＶ放射を遮蔽するに過ぎない。ペリクルは、１つまたは複数のセンサー構成要素のセンサー領域を被うことができる。一実施形態では、各センサー構成要素にそれ自体のペリクルが割り当てられる。

【0025】

全面的にピクセルによって占められていないセンサーアレイの場合、単一のＥＵＶ像記録によって像情報を得ることができないフォトマスクの結像部分の領域がある。そのため、フォトマスクの位置が入来ＥＵＶビーム路に対して相対的に変更されるようにするためと、第２のＥＵＶ像記録が記録されるようにするための備えを設けることができる。第２のＥＵＶ像記録の場合、フォトマスクは、第１の像記録が像情報を供給しないフォトマスクの結像部分の領域から像情報が得られるように、フォトマスクを位置づけることができる。この方法は、フォトマスクの２箇所より多い位置と２つより多いＥＵＶ像記録によって行うことができる。フォトマスクの結像部分の映像を、利用可能な複数のＥＵＶ像記録から計算することができる。

【0026】

一実施形態では、デバイスはＸＹ位置決め機構を含み、それによってＸＹ面内でフォトマスクの位置を入来ＥＵＶビーム路に対して相対的に変更することができる。ＸＹ面は、フォトマスクの面に対応することができる。ＸＹ位置決め機構は、フォトマスクをＸＹ面内で直線的に変位させるように実現することができる。これは、フォトマスクの直線移動時にフォトマスクの同じ一部分に属する複数のＥＵＶ像記録が記録される走査手順のために使用することができる。

【0027】

上記に加えて、または上記に代えて、ＸＹ位置決め機構は、フォトマスクの異なる一部分の空中像を作成することができるように、フォトマスクを入射ＥＵＶビーム路に対して相対的に変位させるためにも使用することができる。具体的には、ＸＹ位置決め機構は、フォトマスクの各一部分を検査することができるように設計することができる。

【0028】

上記に加えて、または上記に代えて、ＸＹ位置決め機構は、ペリクルの状態に関する情報を得るために使用することができる。この目的のために、既知の表面構造、たとえば均一な表面構造を有する参照マスクを測定デバイスに導入することができる。参照マスクをＸＹ面内で変位させたときに像記録がどのように変化するかに応じて、ペリクルの状態について表示することができる。

【0029】

測定デバイスの投影レンズは、フォトマスクと像センサーとの間でＥＵＶ放射が反射される複数のＥＵＶミラーを含むことができる。ＥＵＶミラーの光学領域は、高反射性コーティングによって形成することができる。これは、多層コーティング、特にモリブデンとシリコンとが交互になった層を有する多層コーティングとすることができる。このようなコーティングを使用して、入射ＥＵＶ放射の約７０％を反射することができる。「ＥＵＶ放射」という用語は、５ｎｍと１００ｎｍの間の波長、具体的には５ｎｍと３０ｎｍの間の波長を有する極紫外スペクトル範囲の電磁放射を指すために使用されている。

【0030】

投影レンズを使用して、フォトマスク、具体的にはフォトマスクの一部の像が、像センサー上に現れるように、フォトマスクから到来するＥＵＶ放射を像センサーまで導くことができる。像センサー上に結像される（ｉｍａｇｅｄ）フォトマスクの一部は、フォトマスクの小さい一部分に対応することができる。

【0031】

たとえば、フォトマスクは１００ｍｍと２００ｍｍの間の縁長さおよび／または１００ｃｍ²と４００ｃｍ²の間の面積を有することができる。検査される一部分は、たとえば０．１ｍｍと５ｍｍの間、好ましくは０．５ｍｍと３ｍｍの間の縁長さを有することができる。その一部分が正方形でない場合、この仕様はこれらの縁長さのうちの長い方に関する。その一部分が矩形でもない場合は、この仕様はその一部分の最大寸法に関する。像センサーのセンサー領域は、好ましくは、投影レンズの拡大率に対応して、フォトマスクの検査される一部分よりも大きい。検査される一部分の場合と同様に画定される像センサーのセンサー領域の寸法は、たとえば５０ｍｍと５００ｍｍの間、好ましくは１００ｍｍと２００ｍｍの間とすることができる。

【0032】

本発明による測定デバイスは、ＥＵＶビーム路の１つまたは複数の他の区画に配置されたさらなるペリクルを含むことが可能であり、その結果として、ＥＵＶ放射が複数のペリクルを連続して通過する。この測定デバイスは、ＥＵＶ放射が厳密に１回通過するさらなるペリクルを含むことができる。これに加えて、またはこれに代えて、この測定デバイスはＥＵＶ放射がペリクルを２回通過するように配置されたペリクルを含むことができる。

【0033】

本発明は、カメラハウジングを有し、像センサーを有するＥＵＶカメラであって、像センサーがカメラハウジング内に保持され、像センサーがＥＵＶ放射に対して感受性があるＥＵＶカメラにも関する。カメラハウジングは、ＥＵＶ放射の入射のために設けられた入射開口にわたる。ＥＵＶカメラは、入射開口を通ってＥＵＶカメラに入射するＥＵＶ放射がペリクルを通過するように、ペリクルを含む。

【0034】

ＥＵＶカメラのペリクルは、シリコン材料からなることができる。ペリクルは、開口を囲むハウジング縁と密閉状に面一とすることができる。ペリクルはフレームに取り付けることができ、その場合、ペリクルはフレームを介してカメラハウジングに接続され、フレームはカメラハウジングに取り外し可能に接続される。像センサーはセンサーアレイとして構成することができ、像センサーのセンサー領域に複数のセンサー構成要素が張りわたされている。ＥＵＶカメラは、像センサーのセンサー領域より小さいペリクルを含むことができる。複数のペリクルはフレーム上に保持することができ、フレームの部品が像センサーのセンサー領域のピクセルのない領域の前に配置されている。

【0035】

本発明はさらに、フォトマスクを検査するための測定デバイスに関する。測定デバイスは、照射系と投影レンズとＥＵＶカメラとを含む。ＥＵＶ放射源によって放出されたＥＵＶ放射が照射系を介してフォトマスクまで導かれる。フォトマスクにおいて反射したＥＵＶ放射が、像センサー上でフォトマスクが結像される（ｉｍａｇｅｄ）ように投影レンズを介してＥＵＶカメラの像センサーまで導かれる。測定デバイスは、投影レンズと像センサーの間に配置されたペリクルを含む。測定デバイスは、本発明によるＥＵＶカメラを含むことができる。

【0036】

照射系は、フォトマスクの一部を照射するように構成され得る。照射系は、ＥＵＶ放射の強度が照射部分内で実質的に均一であるように構成され得る。照射系は、ＥＵＶ放射源とフォトマスクとの間の経路上でＥＵＶ放射が反射される１つまたは複数のＥＵＶミラーを含むことができる。ＥＵＶ放射源は、ＥＵＶ放射を放出するプラズマが形成されるプラズマ放射源とすることができる。たとえば、プラズマが形成される媒質はスズとすることができる。プラズマは、媒質の液滴にレーザビームを向けることによって形成される。投影レンズは、フォトマスクとペリクルの間でＥＵＶ放射が反射される複数のＥＵＶミラーを含むことができる。測定デバイスは、ＥＵＶ放射源を含むことができる。

【0037】

本開示は、本発明によるＥＵＶカメラまたは本発明による測定デバイスの文脈で説明している特徴を備えた方法の開発を包含する。本開示は、本発明による方法の文脈で説明している特徴を備えたＥＵＶカメラおよび測定デバイスの開発を包含する。

【0038】

以下、本発明について、添付図面を参照しながら有利な実施形態を例として使用して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】本発明による測定デバイスの概略図を示す図である。

【図2】本発明によるＥＵＶカメラの概略断面図を示す図である。

【図3】図２のＥＵＶカメラの一態様を示す図である。

【図4】フォトマスクの概略図を示す図である。

【図5】ＥＵＶカメラの別の実施形態における、図２による視点から見た図である。

【図6】図５のＥＵＶカメラの一態様を示す図である。

【図7】本発明による測定デバイスの概略図を示す図である。

【図8】ＥＵＶカメラのさらなる実施形態における、図２による視点から見た図である。

【図9】図８のＥＵＶカメラの一態様を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

本発明による測定デバイスを使用してマイクロリソグラフィフォトマスク１７を検査することができる。

【0041】

一般に、マイクロリソグラフィフォトマスク１７は、マイクロリソグラフィ投影露光装置（ここでは図示せず）で使用するために設けられる。マイクロリソグラフィ投影露光装置において、フォトマスク１７上に形成された構造体をウエハの形態のリソグラフィ対象物の表面に結像する（ｉｍａｇｅ）ために、フォトマスク１７にたとえば１３ｎｍの波長の極紫外線放射（ＥＵＶ放射）が照射される。ウエハは、ＥＵＶ放射に反応するフォトレジストで被覆されている。測定デバイスは、測定デバイスが要件を満たしており、汚染物質がないかを検査するために使用される。

【0042】

図１によると、フォトマスク１７は、ＥＵＶ放射源１４から発するＥＵＶビーム路１５が照射系１６を介してフォトマスク１７まで導かれるように測定デバイス内に配置される。照射系１６は、フォトマスク１７の表面の検査フィールド２０を均一な輝度で照射するために使用されるビームを形成するようにＥＵＶ放射を整形するために使用される。フォトマスク１７の面積と比較して小さい検査フィールド２０が、縮尺に忠実ではない図で図４に示されている。たとえば、照射領域２０は０．５ｍｍ×０．８ｍｍの寸法を有することができる。フォトマスク１７の縁長さはたとえば１００ｍｍと２００ｍｍの間とすることができる。照射領域をフォトマスク１７の表面の検査フィールド２０に区切るために使用される視野絞り２１が、第１の照射ミラー１７と第２の照射ミラー１８との間に配置されている。異なる検査フィールド２０をＥＵＶビーム路の領域に入れるために、ＸＹ位置決め機構３７を使用してフォトマスクをＸＹ面内で移動することが可能である。

【0043】

フォトマスク１７において反射したＥＵＶビーム路１５は、投影レンズ２２を通って像センサー２４を備えたＥＵＶカメラ２３まで進み続ける。投影レンズ２２は、フォトマスク１７の検査フィールド２０をＥＵＶカメラ２３の像センサー２４上に結像する（ｉｍａｇｅ）ために使用される。開口が第１のミラーＭ１に対応する開口絞り２５が、フォトマスク１７と第１のミラーＭ１との間に配置されている。ＥＵＶ放射源１４と照射系１５とフォトマスク１７と投影レンズ２２とＥＵＶカメラ２３とは、測定デバイスの動作時に陰圧になっている真空ハウジング４０内に配置される。

【0044】

ＥＵＶ放射源１４は、プラズマからＥＵＶ放射が波長１３ｎｍで放出されるプラズマ放射源である。スズが、このようなＥＵＶ放射を放出するのに適したプラズマを発生させるために使用可能な媒質である。プラズマを発生させる目的で媒質の液滴にレーザビームを当たらせることができる。

【0045】

図２によると、ＥＵＶカメラ２３は、内部に像センサー２４と電子回路ユニット２７が配置されたハウジング２６を含む。電子回路ユニット２７は、像センサー２４を制御し、像センサー２４によって得られたＥＵＶ像データを処理するために使用される。ハウジング２６の上にＥＵＶカメラ２３の入射開口３１の周囲に延在する接続フランジ２９が形成されている。ペリクル３０が上に張られたフレーム２８が接続フランジ２９に接続されている。フレーム２８とペリクル３０とを含むペリクルユニット３２をハウジング２６から取り外して新しいペリクルユニットと交換することができるように、フレーム２８と接続フランジ２９との接続は取り外し可能接続である。たとえば、ペリクルユニット３２は、適切な間隔で測定デバイスが受ける整備手順時に交換することができる。

【0046】

ペリクルユニット３２とともに、ハウジング２６はＥＵＶカメラ２３の内部を完全に包囲する。投影レンズ２２から到来するＥＵＶ放射が、ペリクル３０を通ってＥＵＶカメラ２３の内部に入り、像センサー２４に入射する。図３の概略図に、ペリクル３０を通して見た像センサー２４の図を示す。像センサー２４は、全面がピクセルで占められ、全体がペリクル３０を通して見ることができ、全体がフォトマスク１７の検査フィールド２０の像を記録するために利用可能な、センサー領域を含む。

【0047】

投影レンズ２２は、１００を超える拡大率を有する。フォトマスク１７の検査フィールド２０の生成映像の全体を記録できるために、像センサー２４の面積は拡大率に応じて検査フィールド２０の面積よりも大きい。たとえば、像センサー２４は１００ｍｍ～２００ｍｍのオーダーの寸法を有することができる。

【0048】

ペリクルユニット３２とともに、ハウジング２６は、ＥＵＶカメラ２３の内部と周囲との間の物質交換は概ね抑止されるが、均圧は可能なままであるように設計される。測定デバイスの動作は真空ハウジング４０内で行われる。測定デバイスの動作中、ＥＵＶカメラ２３内部の真空圧は真空ハウジング４０の他の領域内と同じである。

【0049】

ペリクル３０は、ＥＵＶ放射をよく通すことができるが粒子の通過を防ぐシリコン材料からなるきわめて薄い膜である。ペリクル３０は、測定デバイスの雰囲気中に含まれる粒子がＥＵＶカメラ２３の内部に侵入することができないように保証する。そのような粒子は、具体的には像センサー２４に付着した場合に厄介である。像センサー２４上の粒子は、フォトマスク１７の検査フィールド２０の記録映像を改変する。

【0050】

逆に、ペリクル３０は、ＥＵＶカメラ２３の内部から汚染物質が出ることができないようにし、測定デバイスの他の構成要素に付着することができないようにもする。具体的にはフォトマスク１７自体の汚染は、結果として、後の段階でフォトマスク１７を使用して製造された半導体コンポーネントが使用不能になる可能性があるため、回避する必要がある。

【0051】

そのような汚染の結果、特に、ＥＵＶカメラ２３の内部に真空が存在するときにＥＵＶカメラ２３において生じることがあるガス放出を起こす可能性がある。ＥＵＶカメラ２３は、たとえば電子回路ユニット２７と像センサー２４とをハウジング２６に接続するための接着剤を含んでいる。シリコン材料からなるペリクル３０は、そのようなガス放出を大部分、ＥＵＶカメラ２３の内部に閉じ込めることができ、せいぜいその微小成分のみが外部に出てくることができるような作用を有する。ＥＵＶカメラ２３の機能は、ガス放出によって損なわれない。ガス放出は、ガス雲がＥＵＶカメラ２３の外部の測定デバイスの他の構成要素と接触した場合、損傷を与えることになる。

【0052】

図５に、ペリクルユニット３２が、ペリクルユニット３２の半自動交換を可能にする機構３３に接続されている、ＥＵＶカメラ２３の別の実施形態を示す。機構３３は、回転部品３５を回転させることができるモーター３４を含む。アームを介して回転部品３５に装着されたペリクルユニット３２は、回転部品３５を回転させるとＥＵＶカメラ２３のハウジング２６に対して相対的に側方に旋回する。このようにして、ペリクルユニット３２を、容易にアクセス可能な、使い切ったペリクルユニット３２を新しいペリクルユニットと交換することができる位置に移動させることができる。測定デバイスの真空ハウジングは、使い切ったペリクルユニット３２へのアクセスを可能にするフラップを含むことができる。フラップが開かれる前に、真空ハウジング内の真空が解消される。

【0053】

図６によると、像センサー２４は、本実施例では合計９個である、複数のセンサー構成要素３６を含む。各センサー構成要素３６は、全面がピクセルで占められたセンサー領域を有する。２つの隣接センサー構成要素３６の間の移行部に、狭いピクセルのない領域がある。ピクセルのない領域は、像センサー２４上に格子状パターンを形成する。

【0054】

像センサー２４のセンサー領域が複数のセンサー構成要素３６から形成されている場合、これは、ＥＵＶ放射に対して感受性がある従来のＣＣＤチップで面積の広い像センサー２４を組み立てることができるという点で有利である。センサー構成要素３６の間に、ＥＵＶ像情報を得ることができないピクセルのない領域があることは、この実施形態では受容される。

【0055】

図７に示す例示の実施形態では、フォトマスク１７がＸＹ位置決め機構３７上に配置され、それによってフォトマスク１７をＸＹ面内で変位させることができる。フォトマスク１７をＸＹ面内で変位させることによって得られることは、像センサー２４のピクセルのない領域に入射するのが、フォトマスク１７上の検査フィールド２０の常に同じ領域ではないことである。ＸＹ面内のフォトマスク１７のわずかに異なる位置を仕様した複数のＥＵＶ像記録を記録することによって、検査フィールド２０内の各点のＥＵＶ像情報を得ることができる。計算によるＥＵＶ像記録の適切な結合よって、検査フィールド２０が隙間なく示されている映像を得ることができる。

【0056】

図８および図９に、ＥＵＶカメラ２３が、それぞれは像センサー２４より小さいが合わさると像センサー２４のセンサー領域３８にわたる複数のペリクル３０を含む、例示の実施形態を示す。各センサー構成要素３６に、センサー構成要素３６の周囲に延在するフレーム部品に保持されたペリクル３０が割り当てられている。全体として、これは、像センサー２４の領域の上に格子状型に延在し、そのフレーム支柱がそれぞれセンサー構成要素３６の間のピクセルのない領域に配置されている、フレーム３９を形成する。

【0057】

図８によると、第１に、像センサー２４によって記録されたＥＵＶ映像がペリクル３０に付着した汚染物質によって損なわれず、第２に、フレーム２８の支柱を通るＥＵＶ放射がセンサー構成要素３６によってではなく、主としてセンサー構成要素３６の間のピクセルのない領域によって遮蔽されるように、複数のペリクル３０からなるペリクル構成要素が像センサー２４からより短い距離に配置されている。

【0058】

像センサー２４の前に配置されたペリクル構成要素は、ＥＵＶカメラ２３内部から出て測定デバイスの他の構成要素を損傷させる粒子とガス放出を阻止する。逆に、測定デバイス内に存在する粒子が、ＥＵＶカメラ２３の内部に侵入し、像センサー２４に付着するのが防止される。像センサー２４上に粒子があるとＥＵＶ像記録を妨げることになる。

【0059】

ＥＵＶ像記録内に不良箇所が見える状況が発生した場合、それが像センサー２４上の汚染物質であるか、フォトマスク１７上の汚染物質または不良箇所であるか、投影レンズ２２におけるいずれかの他の点における不良箇所であるかを容易に判定することはできない。エラーの異なる発生源を区別することができるように、フォトマスク１７にＸＹ面内でのわずかな移動を与えるための備えを設けることができる。フォトマスク１７とともに像センサー２４上を移動する不良箇所は、フォトマスク１７に帰することができる。フォトマスク１７の移動にもかかわらず像センサー２４上でその位置を変化させないままでいる不良箇所は、像センサー２４にある可能性がある。

【0060】

フォトマスク１７を、表面にたとえば構造体がなくてもよい参照マスクに置き換えることも可能である。そのような参照マスクを使用して作成されたＥＵＶ映像は、像センサー２４の領域にわたって均一な輝度値を有するはずである。期待輝度分布からの逸脱に基づいて投影レンズ２２の状態を推測することができる。

【符号の説明】

【0061】

１４ ＥＵＶ放射源
１５ ＥＵＶビーム路
１６ 照射系
１７ フォトマスク
２０ 検査フィールド
２１ 視野絞り
２２ 投影レンズ
２３ ＥＵＶカメラ
２４ 像センサー
２６ ハウジング
２７ 電子回路ユニット
２８ フレーム
２９ 接続フランジ
３０ ペリクル
３１ 入射開口
３２ ペリクルユニット
３３ 機構
３４ モーター
３５ 回転部品
３６ センサー構成要素
３７ 位置決め機構
３８ センサー領域
３９ フレーム
４０ 真空ハウジング
Ｍ１ 第１のミラー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-03

【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】

フォトマスクを検査する方法であって、フォトマスク（１７）がＥＵＶ放射源（１４）によって放出されたＥＵＶ放射で照射され、前記フォトマスク（１７）が像センサー（２４）上で結像する（ｉｍａｇｅ）ように、前記フォトマスク（１７）において反射したＥＵＶ放射が投影レンズ（２２）を介してＥＵＶカメラ（２３）の前記像センサー（２４）まで導かれ、前記ＥＵＶ放射が前記投影レンズ（２２）と前記像センサー（２４）との間に配置されたペリクル（３０）を通過する、方法。

【請求項2】

前記ＥＵＶ放射が、前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記像センサー（２４）との間で厳密に１回、前記ペリクル（３０）を通過する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記ペリクル（３０）が前記ＥＵＶカメラ（２３）の構成要素である、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記ＥＵＶカメラによって第１のＥＵＶ像記録が記録され、前記フォトマスク（１７）が前記入射ＥＵＶ放射に対して相対的に変位され、その後、第２のＥＵＶ像記録が記録される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項5】

カメラハウジング（２８）を有し、像センサー（２４）を有するＥＵＶカメラであって、前記像センサー（２４）が前記カメラハウジング（２８）内に保持され、前記像センサー（２４）がＥＵＶ放射に対して感受性があり、前記カメラハウジング（２８）がＥＵＶ放射の入射のために設計された入射開口（３１）にわたり、前記ＥＵＶカメラ（２３）が、前記入射開口（３１）を通って前記ＥＵＶカメラ（２３）に入射するＥＵＶ放射がペリクル（３０）を通過するように前記ペリクル（３０）を含む、ＥＵＶカメラ。

【請求項6】

前記ペリクル（３０）がシリコン材料からなる、請求項５に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項7】

前記ペリクル（３０）が、前記入射開口（３１）を囲むハウジング縁と密閉状に面一である、請求項５または６に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項8】

前記ペリクル（３０）がフレーム（２８）に取り付けられ、前記ペリクル（３０）が前記フレーム（２８）を介して前記カメラハウジング（２６）に接続され、前記フレーム（２８）が前記カメラハウジング（２６）に取り外し可能に接続されている、請求項５または６に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項9】

前記像センサー（２４）が、前記像センサー（２４）のセンサー領域（３８）に複数のセンサー構成要素（３６）が張りわたされたセンサーアレイとして構成されている、請求項５または６に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項10】

前記ＥＵＶカメラ（２３）が、前記像センサー（２４）の前記センサー領域（３８）より小さいペリクル（３０）を含む、請求項５または６に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項11】

前記ＥＵＶカメラ（２３）が複数のペリクル（３０）を含む、請求項５または６に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項12】

前記複数のペリクル（３０）が面内に配置されている、請求項１１に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項13】

前記複数のペリクル（３０）がフレーム（３９）上に保持され、前記フレーム（３９）の部品が前記像センサー（２４）の前記センサー領域（３８）のピクセルのない領域の前に配置されている、請求項１１に記載のＥＵＶカメラ。

【請求項14】

フォトマスクを検査するための測定デバイスであって、照射系（１６）と、投影レンズ（２２）と、ＥＵＶカメラ（２３）とを含み、ＥＵＶ放射源（１４）によって放出されたＥＵＶ放射が前記照射系（１６）を介してフォトマスク（１７）まで導かれ、前記フォトマスク（１７）が像センサー（２４）上で結像される（ｉｍａｇｅｄ）ように、前記フォトマスク（１７）において反射したＥＵＶ放射が前記投影レンズ（２２）を介して前記ＥＵＶカメラ（２３）の前記像センサー（２４）まで導かれ、前記測定デバイスが前記投影レンズ（２２）と前記像センサー（２４）との間に配置されたペリクル（３０）を含む、測定デバイス。

【外国語明細書】