特開 2024-155893 ＥＵＶマイクロリソグラフィ用のフォトマスクを検査するための測定装置および方法

(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】P2024155893

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】ＥＵＶマイクロリソグラフィ用のフォトマスクを検査するための測定装置および方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 1/84 20120101AFI20241024BHJP

   G03F 1/24 20120101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

G03F1/84

G03F1/24

【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 2024068540

(22)【出願日】2024-04-19

(31)【優先権主張番号】10 2023 110 174.9

(32)【優先日】2023-04-21

(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】100119013

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 一夫

(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】100196612

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 慎也

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン レーデル

(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 ブレーカーボーム

(72)【発明者】

【氏名】ウルリヒ マテイカ

【テーマコード（参考）】

2H195

【Ｆターム（参考）】

2H195BA10

2H195BD04

2H195BD05

2H195BD14

2H195BD20

2H195CA11

2H195CA22

(57)【要約】

【課題】汚染のリスクが低減された、マスク検査のための測定装置および方法を提供すること。
【解決手段】フォトマスクを検査するための測定装置が、ＥＵＶ放射源（１４）と照射系（１６）と投影レンズ（２２）とＥＵＶ像センサー（２４）とを含む。ＥＵＶ放射源（１４）によって放出されたＥＵＶ放射が、照射系（１６）を介してフォトマスク（１７）まで誘導される。フォトマスク（１７）で反射されたＥＵＶ放射が、フォトマスク（１７）がＥＵＶ像センサー（２４）上に結像される（ｉｍａｇｅ）ように投影レンズ（２２）を介してＥＵＶ像センサー（２４）まで誘導される。ＥＵＶ放射源（１４）と照射系（１６）との間にペリクル（３０）が配置され、その結果、ＥＵＶ放射がＥＵＶ放射源（１４）と照射系（１６）との間でペリクル（３０）を通過する。本発明は、フォトマスクを検査する方法にも関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フォトマスクの検査のための測定装置であって、ＥＵＶ放射源（１４）と照射系（１６）と投影レンズ（２２）とＥＵＶ像センサー（２４）とを含み、前記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）まで誘導され、前記フォトマスク（１７）で反射されたＥＵＶ放射が前記投影レンズ（２２）を介して前記ＥＵＶ像センサー（２４）まで誘導され、その結果として前記フォトマスク（１７）が前記ＥＵＶ像センサー（２４）上に結像され（ｉｍａｇｅ）、前記ＥＵＶ放射が前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記照射系（１６）との間でペリクル（３０）を通過するように前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記照射系（１６）との間に前記ペリクル（３０）が配置されている、測定装置。

【請求項2】

前記ペリクル（３０）が前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記照射系（１６）の前記第１のミラー（１７）との間に配置されている、請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記投影レンズ（２２）、前記照射系（１６）および／または前記ＥＵＶ放射源（１４）がその中に配置されている真空チャンバ（４０）を含む、請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記ＥＵＶ放射源（１４）が前記真空チャンバ（４０）のサブチャンバ（３３）内に配置されている、請求項３に記載の測定装置。

【請求項5】

前記サブチャンバ（３３）が出射開口（３１）を有し、前記出射開口（３１）が前記ペリクル（３０）によって被われている、請求項４に記載の測定装置。

【請求項6】

前記ペリクル（３０）が前記出射開口（３１）を囲むハウジング外周と密閉式に面一である、請求項６に記載の測定装置。

【請求項7】

前記ペリクル（３０）がフレーム（２７、４５）上に懸架され、前記フレーム（２７、４５）が前記測定装置の担持構造体（２９）に取り外し可能に接続されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項8】

複数のペリクル（３０）を担持する保持デバイス（４３）を含み、前記保持デバイス（４３）の第１の状態において前記ＥＵＶ放射が第１のペリクル（３０）を通過し、前記保持デバイス（４３）の第２の状態において前記ＥＵＶ放射が第２のペリクル（３０）を通過する、請求項１～７のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項9】

前記真空チャンバ（４０）から前記ペリクル（３０）を取り外す装填機構（４４）を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項10】

前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記フォトマスク（１７）との間に配置されたスペクトルフィルタ（４７）を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の測定装置。

【請求項11】

前記スペクトルフィルタ（４７）が前記ペリクル（３０）と前記フォトマスク（１７）との間に配置されている、請求項１０に記載の測定装置。

【請求項12】

前記スペクトルフィルタ（４７）が前記照射系（１６）のミラー（１７）と前記フォトマスク（１７）との間に配置されている、請求項１０または１１に記載の測定装置。

【請求項13】

前記スペクトルフィルタ（４７）が前記ペリクル（３０）にコーティングとして付けられている、請求項１０に記載の測定装置。

【請求項14】

フォトマスクを検査する方法であって、ＥＵＶ放射源（１４）によって放出されたＥＵＶ放射が照射系（１６）を介してフォトマスク（１７）まで誘導され、前記フォトマスク（１７）で反射されたＥＵＶ放射が、前記フォトマスク（１７）が像センサー（２４）上に結像される（ｉｍａｇｅ）ように投影レンズ（２２）を介して前記ＥＵＶ像センサー（２４）まで誘導され、前記ＥＵＶ放射が前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記照射系（１６）との間に配置されたペリクル（３０）を通過する、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＵＶマイクロリソグラフィ用のフォトマスクを検査するための測定装置および方法に関する。

【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、極短波極紫外線放射（ｅｘｔｒｅｍｅ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ（ＥＵＶ））が照射されたフォトマスクがリソグラフィ対象物上に結像される（ｉｍａｇｅ）。

【0003】

リソグラフィ対象物上に形成される像の高い質を確実にするためには、フォトマスクがサイズ通りである必要があり、汚染物質によって悪影響を受けない必要がある。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行である。この目的のために、フォトマスクまたはフォトマスクの一部のいわゆる空中像が生成され、その過程におけるフォトマスクがリソグラフィ対象物上ではなくＥＵＶ像センサー上に結像される（ｉｍａｇｅ）。ＥＵＶ像センサー上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評価を行うことが可能である。

【0004】

このマスク検査は、測定結果が汚染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、フォトマスクは、マスク検査手順の結果として汚染を受けるのを防止される必要がある。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、マスク検査のための測定装置および方法を提供し、その際に汚染のリスクが低減されるという目的に基づいている。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】

フォトマスクの検査のための本発明による測定装置は、ＥＵＶ放射源（ＥＵＶ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ）と照射系と投影レンズとＥＵＶ像センサーとを含む。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誘導される（ｇｕｉｄｅｄ）。フォトマスクで反射されたＥＵＶ放射が、フォトマスクがＥＵＶ像センサー上に結像される（ｉｍａｇｅ）ように投影レンズを介してＥＵＶ像センサーまで誘導される。ＥＵＶ放射がＥＵＶ放射源と照射系との間のペリクルを通過するように、ＥＵＶ放射源と照射系との間にペリクルが配置される。

【0007】

ＥＵＶフォトマスクの検査のための測定装置の使用は、検査手順の結果として被検フォトマスクが汚染される有意なリスクを伴うことがわかっている。ＥＵＶ放射源の動作中に粒子が発生するため、汚染の１つの原因はＥＵＶ放射源である。これらの粒子が測定装置内に自由に拡散した場合、粒子はフォトマスク上に定着する。汚染されたフォトマスクととも露光された半導体コンポーネント部品のパッチ全体が使用不能になる可能性があるため、これは特に有害となる。

【0008】

本発明は、ＥＵＶ放射源と照射系との間に配置されたペリクルを提案する。ペリクルは、ＥＵＶ放射源から照射系内に粒子が拡散するのを防止する。測定装置内の汚染のリスク、および特にフォトマスクの汚染のリスクが低減される。

【0009】

ペリクルとは、ＥＵＶ放射を通過させるが、粒子の通過を抑止するように設計された膜を指す。物質は一般に、ＥＵＶ放射に関して吸収性が高いため、マスク検査のための測定装置において使用されることを考慮してペリクルの材料と構造を慎重に適応化する必要がある。たとえば、可視光の場合とは異なり、汚染に対する保護としてガラス板を使用すること不可能である。ＥＵＶ放射は、ガラス板に吸収されることになり、像センサーに十分な強度で達しないことになる。

【0010】

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製の膜である。カーボンナノチューブの密度および束状構造は、第１には、膜がＥＵＶ放射を透過させ、第２には、粒子が膜で止められ、膜を通過することができないように、選定することができる。膜にラジカルイオンおよび分子に対する十分な耐性を与えるために、膜はコーティングを備えることができる。代替実施形態では、ペリクルは、シリコン製、窒化シリコン製、または任意のその他のシリコン含有材料製の膜を含む。十分に薄い場合、そのようなシリコン材料製の膜は、ＥＵＶ放射の十分な透過性も示す。

【0011】

ペリクルは、ＥＵＶ放射源から出てくるＥＵＶ放射が照射系に入射する前にペリクルを通過するように配置することができる。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。ペリクルは、ＥＵＶ放射が照射系の別のＥＵＶミラーにおいてその前に反射されないように、ＥＵＶ放射源と照射系の第１のＥＵＶミラーとの間に配置することができる。照射系は、フォトマスクの箇所部分が照射されるように構成することができる。照射系は、ＥＵＶ放射の強度がその照射される箇所部分内で実質的に均一であるように構成することができる。

【0012】

ＥＵＶミラーの光学領域は、高反射性のコーティングで形成可能である。コーティングは、多層コーティング、特にモリブデンとシリコンの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。そのようなコーティングを使用することにより、入射ＥＵＶ放射の約７０％を反射することが可能である。ＥＵＶ放射という用語は、５ｎｍと１００ｎｍとの間の波長、特に５ｎｍと３０ｎｍとの間の波長を有する極紫外線スペクトル領域における電磁放射を指すために使用される。

【0013】

測定装置の投影レンズは、ＥＵＶ放射がフォトマスクと像センサーとの間で反射される複数のＥＵＶミラーを含むことができる。投影レンズは、フォトマスクによって反射されたＥＵＶ放射を捕捉する第１のミラーＭ１を含むことができる。第１のミラーＭ１で反射されたＥＵＶ放射は、投影レンズの１つまたは複数のさらなるミラーを介してＥＵＶ像センサーまで誘導することができる。具体的には、ＥＵＶ放射は、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で形成されるように、像センサーまで誘導することができる。像センサー上に結像される（ｉｍａｇｅ）フォトマスクの部分は、フォトマスクの小さい箇所部分に対応することができる。

【0014】

測定装置は、測定中に真空が存在する真空チャンバを含むことができる。真空チャンバ内に、投影レンズ、照射系および／またはＥＵＶ放射源を配置することができる。真空チャンバ内に、中間ハウジングによって真空チャンバの他の領域から分離されたサブチャンバを形成することができる。ＥＵＶ放射源はサブチャンバ内に配置することができる。

【0015】

中間ハウジングは、それによってサブチャンバと真空チャンバの残りの部分との間で圧力が等化される均圧チャネルを備えることができる。サブチャンバと、真空チャンバの残りの部分との間には必ずしも完全な均圧はない。たとえば、ＥＵＶ放射源によって生じた汚染を除去するためにサブチャンバ内にパージガスを導入することができる。これによって、サブチャンバ内の全圧または分圧および／またはガス組成を、真空チャンバの残りの部分と異ならせることができる。

【0016】

サブチャンバは、ＥＵＶ放射源によって放出されたＥＵＶ放射がそれを通って照射系の方向に通過する出射開口（ｅｘｉｔ ｏｐｅｎｉｎｇ）を有することができる。出射開口はペリクルによって被われることができ、その結果、出射開口を通ってサブチャンバから出るすべてのＥＵＶ放射が、ペリクルを通って進み、すなわちペリクルを通過する。ペリクルは、開口を囲むハウジング外周と密閉式に面一とすることができ、その結果、ペリクルとハウジングとの間またはペリクルのフレームとハウジングとの間の遷移部における、サブチャンバと真空チャンバの残りの部分との間の粒子の移動が防止される。ペリクルは、測定装置の動作中にペリクルの上方に存在する可能性がある圧力差に耐えるように設計することができる。

【0017】

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が架けわたされる開口がペリクルによって被われるようにフレームに固定することができる。真空チャンバの部分ハウジングへの接続は、フレームを介して行うことができる。フレームと測定装置の担持構造体との間の接続、具体的にはフレームと真空チャンバの部分ハウジングとの間の接続は、ペリクルの交換を可能にするように解除可能接続とすることができる。ペリクルは、ペリクルが一定時間使用された後に汚染した場合、交換する必要がある場合がある。ペリクルは、整備基準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動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。

【0018】

測定装置は、複数のペリクルを担持する保持デバイスを備えることができる。ペリクルの各々をフレーム上に懸架することができる。保持デバイスは、複数のペリクルを有する同型のフレームコンポーネント部を有するか、または複数のフレームコンポーネント部を含むことができる。測定装置は、保持デバイスの第１の状態ではＥＵＶ放射が第１のペリクルを通過し、保持デバイスの第２の状態ではＥＵＶ放射が第２のペリクルを通過するように構成することができる。保持デバイスは、２つより多くのペリクルと、２つより多くの関連付けられた状態とを有してもよい。保持デバイスは、たとえば、ペリクル間の交換が回転運動によってもたらされる、タレットユニットを含むことができる。測定装置は、保持デバイスの状態を切り換えるための電動式駆動部を含むことができる。測定装置は、保持デバイスを制御する制御ユニットを含むことができる。

【0019】

ＥＵＶ放射源の前に配置可能な複数のペリクルを備えることによって、メンテナンスの複雑さを軽減することができる。ＥＵＶ放射源の前に単一のペリクルを有する測定装置では、メンテナンス間隔は、個々のペリクルが消耗するのにどれだけ時間がかかるかに依存する。複数のペリクルがあれば、メンテナンス間隔がペリクルの数に応じて延長される。ペリクルが消耗した後は、次のペリクルをＥＵＶビーム路に挿入するように保持デバイスを作動させるだけである。

【0020】

測定装置は、測定装置の真空チャンバからペリクルを取り外し、それを新しいペリクルと交換することを目的とした装填機構を含むことができる。ペリクルは、フレームとともに交換することができる。装填機構は、１回の交換動作で複数のペリクルを交換するように設計することができる。交換操作は、手動介入のない自動プロセスとして行うことができる。

【0021】

ペリクルを交換するために、真空チャンバ内に大気圧が存在するように真空チャンバ内の真空を解消することができる。次に、ペリクルを取り外し、交換するために、真空チャンバにそこを通してアクセスすることができる真空チャンバのハウジングの開口を開けることができる。

【0022】

測定装置が、そこを通してペリクルの交換が行われるエアロックを含む実施形態も可能である。エアロックの第１の状態ではエアロックチャンバと真空チャンバの両方に同じ圧力が存在することができ、その結果、エアロックチャンバと真空チャンバとの圧力差なしにフォトマスクを搬送することができる。エアロックの第２の状態では、真空圧よりも高く、エアロックの周囲の圧力に対応する圧力が、エアロックチャンバ内に存在することができる。エアロックの第２の状態における圧力は、一実施形態では大気圧に対応する。エアロックの第２の状態では、エアロックチャンバとエアロックの周囲との圧力差なしにフォトマスクを搬送することができる。

【0023】

本明細書による測定装置は、ＥＵＶビーム路の１つまたは複数の他の区分に配置されたさらなるペリクルを含み、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とが可能である。これは、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、これは、ＥＵＶ放射がそのペリクルを２回通過するように配置されたペリクルを含んでもよい。

【0024】

測定装置は、ＥＵＶ放射の分光組成に作用するための、ＥＵＶ放射源とフォトマスクとの間に配置されたスペクトルフィルタを含むことができる。フォトマスクの検査のために、ＥＵＶ放射が１３．５ｎｍ前後の狭い波長範囲の電磁放射のみを含んでいれば有利である。ＥＵＶ放射源によって、たとえばＥＵＶ波長範囲、可視波長範囲、または赤外線波長範囲の、より長波の電磁放射も放出される場合、これらの成分は測定を妨害する。フィルタは、バンドパスフィルタとして設計することができる。バンドフィルタの通過帯域は、１０ｎｍと２０ｎｍとの間、好ましくは１１ｎｍと１５ｎｍとの間とすることができる。通過帯域外のスペクトル成分、具体的にはより長波のスペクトル成分が有意に減衰される。

【0025】

一実施形態では、スペクトルフィルタは、ＥＵＶ放射がジルコニウムの薄層を通過するＺｒフィルタである。Ｚｒフィルタは、ジルコニウムフォイルが上にクランプ締めされるフレームを含むことができる。ジルコニウムはこの目的に適した透過特性と吸収特性を有する。しかし、薄いジルコニウム層はあまり機械抵抗がない。したがって、Ｚｒフィルタは、その上でジルコニウム層が支持される、より機械抵抗のある材料でできたグリッドを含むことができる。グリッドは、たとえば金属線でできた金網とすることができる。

【0026】

Ｚｒフィルタのそのような強化構造体は、ＥＵＶ放射に対してＺｒフィルタの透過率が低下するような追加の吸収作用を及ぼす。一実施形態では、Ｚｒフィルタには強化構造体がない。そのようなＺｒフィルタは、ジルコニウム層が大きな負荷に曝されない測定装置の領域に配置されることが好ましい。

【0027】

スペクトルフィルタは、ペリクルとフォトマスクとの間に配置することができる。ペリクルがＥＵＶ放射源とスペクトルフィルタとの間にある場合、粒子がスペクトルフィルタに向かって移動するのをペリクルによって妨げられるため、スペクトルフィルタがＥＵＶ放射源によって放出される粒子によって損傷されないように保証される。スペクトルフィルタがペリクルからある距離を隔てて配置されれば有利である。たとえば、照射系の少なくとも１つのＥＵＶミラーが、スペクトルフィルタとペリクルとの間に配置されてもよい。

【0028】

一実施形態では、スペクトルフィルタは、ペリクルを有する構造ユニットを形成するように設計される。たとえば、ペリクルを保持するフレームが同時にスペクトルフィルタを保持することができ、その結果、ＥＵＶ放射がペリクルとスペクトルフィルタを通過する。スペクトルフィルタは、ペリクルに対して平行に延びるフォイルとして形成することができる。

【0029】

スペクトルフィルタは、ペリクルに直接２次元接続されることも可能である。たとえば、変更ペリクルが機械的フィルタ効果とスペクトルフィルタ効果を兼ね備えるように、スペクトルフィルタをジルコニウムの薄層としてペリクルに直接付けることができる。ジルコニウムの層は、ペリクルのＥＵＶ放射源に対向する側に付けるか、ペリクルのＥＵＶ放射源とは反対側を向く側に付けるか、またはペリクルの両側に付けることができる。ペリクルとスペクトルフィルタのこのような同型の設計により、スペクトルフィルタはペリクルと同じメンテナンス間隔に従う消耗品とすることができる。この消耗品の交換は、変更されていないペリクルの文脈で説明したのと同じように行うことができる。ペリクルとは別個の構造ユニットとして実現されたスペクトルフィルタは、通常、ペリクルより長い動作寿命を有する。

【0030】

本発明は、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誘導される、フォトマスクの検査方法にも関する。フォトマスクが像センサー上に結像される（ｉｍａｇｅ）ように、フォトマスクで反射されたＥＵＶ放射が投影レンズを介してＥＵＶ像センサーまで誘導される。ＥＵＶ放射は、ＥＵＶ放射源と照射系との間に配置されたペリクルを通過する。

【0031】

本開示は、本発明による測定装置の文脈で説明されている特徴を有する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されている特徴を有する測定装置の開発を包含する。

【0032】

以下、本発明について、添付図面を参照して、有利な実施形態に基づいて例として説明する。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明による測定装置の概略図を示す図である。

【図2】図１の測定装置のペリクルユニットを示す図である。

【図3】フォトマスクの概略図を示す図である。

【図4】本発明の代替実施形態の場合における図１の詳細を示す図である。

【図5】図４の測定装置のコンポーネントを示す図である。

【図6】本発明の代替実施形態における図５による観点から見た図である。

【図7】本発明の代替実施形態の場合における図４による観点から見た図である。

【図8】本発明の代替実施形態の場合における図４による観点から見た図である。

【図9】本発明の代替実施形態の場合における図２による観点から見た図である。

【図10】本発明の代替実施形態の場合における図２による観点から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本発明による測定装置を使用して、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。

【0035】

一般に、マイクロリソグラフィ投影露光装置（図示せず）における使用のためにマイクロリソグラフィフォトマスク１７が提供される。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上に結像させる（ｉｍａｇｅ）ために、フォトマスク１７にたとえば１３．５ｎｍの波長における極紫外線放射（ＥＵＶ放射）が照射される。ウエハには、ＥＵＶ放射に反応するフォトレジストがコーティングされている。測定装置は、測定装置が仕様を満たしており、汚染がないか否かを検査するために使用される。

【0036】

図１によると、フォトマスク１７は、ＥＵＶ放射源１４から出るＥＵＶビーム路１５が、照射系１６を介してフォトマスク１７まで誘導されるように測定装置内に配置されている。照射系１６は、そこでＥＵＶビーム路１６が反射され、フォトマスク１７の表面上の検査視野２０が均一な輝度で照射されるビームに成形される、第１の照射ミラー１７と第２の照射ミラー１８と第３の照射ミラー１９とを含む。フォトマスク１７の面積と比較して小さい検査視野２０が、縮尺通りではない図で図３に示されている。たとえば、照射領域２０は、０．５ｍｍ×０．８ｍｍの寸法を有してもよい。フォトマスク１７のエッジ長は、たとえば１００ｍｍと２００ｍｍとの間とすることができる。第１の照射ミラー１７と第２の照射ミラー１８との間に、照射領域をフォトマスク１７の表面の検査視野２０に区切るために使用される視野絞り２１が配置されている。異なる検査視野２０をＥＵＶビーム路の領域に持ってくるために、ＸＹ位置決め機構３７を使用してＸＹ面内でフォトマスクを移動することができる。

【0037】

フォトマスク１７で反射された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、ＥＵＶ放射が反射され、それを介してフォトマスク１７の検査視野２０がＥＵＶカメラ２３の像センサー２４上に結像される（ｉｍａｇｅ）、１つまたは複数のミラーを含むことができる。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は、測定装置の動作中に陰圧が広がっている真空ハウジング４０内に配置されている。

【0038】

ＥＵＶ放射源１４は、ＥＵＶ放射がプラズマから１３ｎｍの波長で放出されるプラズマ放射源である。スズは、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するために使用可能な媒質である。プラズマを発生する目的で、レーザービームを媒質の液滴に当たるように形成することができる。

【0039】

照射系１６内のミラーと投影レンズ２２内のミラーは、ＥＵＶ放射に対して特に高い反射率を有するＥＵＶミラーとして設計されている。ＥＵＶミラーの光学領域は、高反射率コーティングによって形成可能である。このコーティングは、多層コーティング、具体的には、モリブデンとシリコンの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％を反射することが可能である。

【0040】

投影レンズ２２は、１００を超える倍率を有する。フォトマスク１７の検査視野２０による生成映像の全体を記録することができるように、像センサー２４の面積は倍率に従って検査視野２０の面積より大きい。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。

【0041】

真空ハウジング４０内に、中間ハウジング２９によって真空ハウジング４０の内部の他の領域から分離されたサブチャンバ３３が形成されている。中間ハウジング２９には、それを介してサブチャンバ３３と真空ハウジング４０の内部の他の領域との間の均圧が生じる均圧チャネル２８が形成されている。サブチャンバ３３は、汚染物質を除去するためにパージガスで処理され、その結果、サブチャンバ３３内のガスの組成と圧力が他の領域における条件と必ずしも一致しない。

【0042】

ＥＵＶ放射源１４はサブチャンバ３３に配置されている。中間ハウジング２９には、ＥＵＶ放射源１４によって放出されたＥＵＶ放射がそこを通ってサブチャンバ３３から照射系１６の方向に出射する出射開口３１が形成されている。出射開口３１を中間ハウジングのハウジング外周が環状に囲んでいる。ハウジング外周にペリクルユニット２６が接続されている。図２によると、ペリクルユニット２６は、ペリクル３０がクランプ締めされるフレームコンポーネント部２７を含む。ペリクルユニット２６のフレームコンポーネント部２７は、ねじ接続を用いて測定装置の中間ハウジング２９に取り付けられている。

【0043】

ペリクル３０は、ＥＵＶ放射をよく通すが、粒子の通過を妨げる、カーボンナノチューブ材料からなるきわめて薄い膜である。照射系１６はペリクル３０によって粒子汚染物質から保護される。照射系１６の方向に移動するＥＵＶ放射源１４において発生する粒子は、ペリクル３０に入射し、その上に堆積する。

【0044】

ペリクルユニット２６のフレームコンポーネント部２７は、消耗ペリクル３０を新しいペリクルと交換するために、メンテナンス操作時に中間ハウジング２９から取り外すことができる。このために、真空ハウジング４０の内部に大気圧が存在するように、真空ハウジング４０内の真空が解消される。真空ハウジング４０の内部への手動アクセスが可能になるように、ハウジング開口３４が開けられる。ペリクルユニット２６を真空ハウジング４０から取り外すことができるように、フレームコンポーネント部２７と中間ハウジング２９との間のねじ接続が取り外される。新しいペリクル３０を新しいフレームコンポーネント部２７で測定装置に挿入し、中間ハウジング２９に接続することができる。

【0045】

図４および図５による実施形態では、測定装置は、複数のペリクル３０が保持されるフレームコンポーネント部４５を含む保持デバイス４３を備える。フレームコンポーネント部４５は、フレームコンポーネント部４５が中心軸を中心に回転することができるように、回転駆動部４１上に取り付けられている。フレームコンポーネント部４５の回転位置に応じて、中間ハウジング２９の出射開口３１の前に他のペリクル３０が配置される。示される例示の実施形態では、フレームコンポーネント部４５は６個のペリクル３０を担持し、すなわち、測定装置はペリクル３０をメンテナンス操作の一環として交換する必要が生じるまで、６倍の長さで動作し続けることができることを意味する。

【0046】

図４および図５において、ハウジング開口３４を開け、フレームコンポーネント部４５を９個のペリクルを備えた新しいフレームコンポーネント部４５と交換することによって、ペリクル３０を備えたフレームコンポーネント部４５の交換が手動で行われる。図６による代替実施形態では、フレームコンポーネント部４５が旋回機構４４上に懸架されている。旋回機構４４により、フレームコンポーネント部４５をエアロックチャンバ内に移送することができ、その結果、真空ハウジング４０内の真空を解消する必要なしに、ペリクル３０を備えたフレームコンポーネント部４５を交換することができる。

【0047】

図７による代替実施形態では、ジルコニウム材料のフォイルがクランプ締めされたさらなるフレーム部４６が、ペリクルユニット２６のフレームコンポーネント部２７に接続されている。ジルコニウム材料のフォイルは、１３．５ｎｍにおける高透過率を有し、電磁線の他の波長、特に、赤外領域までのより長波のスペクトル領域を強力に減衰させるスペクトルフィルタ４７を形成する。スペクトルフィルタ４７は、ペリクル３０によって入射粒子から保護され、したがってより長い耐用年数を有する。ジルコニウム材料のフォイルは、スペクトルフィルタ４７がＥＵＶ放射源１４の近傍に広がる周囲条件に対して十分な耐性を有するように、フォイルに一体に接続された金属グリッドによって支持されている。

【0048】

図８に、スペクトルフィルタ４７がＥＵＶ放射源１４からより離れた距離、正確には視野絞り２１の近くに配置された変形を示す。この場合、動作条件がより好適であり、したがって支持グリッドのない純粋なジルコニウムフォイルをフレーム部４６にクランプ締めすることができる。スペクトルフィルタ４７によって生じるＥＵＶ放射の強度の損失は、図７におけるよりも少ない。

【0049】

図９に、ペリクル３０自体がジルコニウム材料のコーティングを備えた実施形態を示す。ジルコニウム層は、ＥＵＶ放射のためのスペクトルフィルタ４７を形成する。図９において、ジルコニウム層はペリクルの外側、すなわち、照射系１６に対向する側およびＥＵＶ放射源１４とは反対側を向くペリクル３０の側に付けられている。図１０では、ペリクル３０がその外側と内側の両方にジルコニウム層を備えている。このようにしてスペクトルフィルタリング効果が大きくされるが、内側のジルコニウム層がＥＵＶ放射源１４によって放出された粒子に曝されるためより速く劣化する。図９および図１０の実施形態において、スペクトルフィルタ４７はペリクル３０とともに交換される消耗材である。

【符号の説明】

【0050】

１４ ＥＵＶ放射源
１５ ＥＵＶビーム路
１６ 照射系
１７ フォトマスク、第１の照射ミラー
１８ 第２の照射ミラー
１９ 第３の照射ミラー
２０ 検査視野、照射領域
２１ 視野絞り
２２ 投影レンズ
２３ ＥＵＶカメラ
２４ 像センサー
２５ 開口絞り
２６ ペリクルユニット
２７ フレームコンポーネント部
２８ 均圧チャネル
２９ 中間ハウジング
３０ ペリクル
３１ 出射開口
３３ サブチャンバ
３４ ハウジング開口
３７ ＸＹ位置決め機構
４１ 回転駆動部
４３ 保持デバイス
４４ 旋回機構
４５ フレームコンポーネント部
４６ フレーム部
４７ スペクトルフィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2024-08-21

【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】

フォトマスクの検査のための測定装置であって、ＥＵＶ放射源（１４）と照射系（１６）と投影レンズ（２２）とＥＵＶ像センサー（２４）とを含み、前記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）まで誘導され、前記フォトマスク（１７）で反射されたＥＵＶ放射が前記投影レンズ（２２）を介して前記ＥＵＶ像センサー（２４）まで誘導され、その結果として前記フォトマスク（１７）が前記ＥＵＶ像センサー（２４）上に結像され（ｉｍａｇｅ）、前記ＥＵＶ放射が前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記照射系（１６）との間でペリクル（３０）を通過するように前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記照射系（１６）との間に前記ペリクル（３０）が配置されている、測定装置。

【請求項2】

前記ペリクル（３０）が前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記照射系（１６）の前記第１のミラー（１７）との間に配置されている、請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記投影レンズ（２２）、前記照射系（１６）および／または前記ＥＵＶ放射源（１４）がその中に配置されている真空チャンバ（４０）を含む、請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項4】

前記ＥＵＶ放射源（１４）が前記真空チャンバ（４０）のサブチャンバ（３３）内に配置されている、請求項３に記載の測定装置。

【請求項5】

前記サブチャンバ（３３）が出射開口（３１）を有し、前記出射開口（３１）が前記ペリクル（３０）によって被われている、請求項４に記載の測定装置。

【請求項6】

前記ペリクル（３０）が前記出射開口（３１）を囲むハウジング外周と密閉式に面一である、請求項５に記載の測定装置。

【請求項7】

前記ペリクル（３０）がフレーム（２７、４５）上に懸架され、前記フレーム（２７、４５）が前記測定装置の担持構造体（２９）に取り外し可能に接続されている、請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項8】

複数のペリクル（３０）を担持する保持デバイス（４３）を含み、前記保持デバイス（４３）の第１の状態において前記ＥＵＶ放射が第１のペリクル（３０）を通過し、前記保持デバイス（４３）の第２の状態において前記ＥＵＶ放射が第２のペリクル（３０）を通過する、請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項9】

前記真空チャンバ（４０）から前記ペリクル（３０）を取り外す装填機構（４４）を含む、請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項10】

前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記フォトマスク（１７）との間に配置されたスペクトルフィルタ（４７）を含む、請求項１または２に記載の測定装置。

【請求項11】

前記スペクトルフィルタ（４７）が前記ペリクル（３０）と前記フォトマスク（１７）との間に配置されている、請求項１０に記載の測定装置。

【請求項12】

前記スペクトルフィルタ（４７）が前記照射系（１６）のミラー（１７）と前記フォトマスク（１７）との間に配置されている、請求項１０に記載の測定装置。

【請求項13】

前記スペクトルフィルタ（４７）が前記ペリクル（３０）にコーティングとして付けられている、請求項１０に記載の測定装置。

【請求項14】

フォトマスクを検査する方法であって、ＥＵＶ放射源（１４）によって放出されたＥＵＶ放射が照射系（１６）を介してフォトマスク（１７）まで誘導され、前記フォトマスク（１７）で反射されたＥＵＶ放射が、前記フォトマスク（１７）が像センサー（２４）上に結像される（ｉｍａｇｅ）ように投影レンズ（２２）を介して前記ＥＵＶ像センサー（２４）まで誘導され、前記ＥＵＶ放射が前記ＥＵＶ放射源（１４）と前記照射系（１６）との間に配置されたペリクル（３０）を通過する、方法。

【外国語明細書】