特許 7227776 マスク検査装置及びフォーカス調整方法

(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】

(24)【登録日】2023-02-14

(45)【発行日】2023-02-22

(54)【発明の名称】マスク検査装置及びフォーカス調整方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/956 20060101AFI20230215BHJP

   G01N 21/88 20060101ALI20230215BHJP

   G03F 1/84 20120101ALI20230215BHJP

   G03F 1/24 20120101ALI20230215BHJP

【ＦＩ】

G01N21/956 A

G01N21/88 H

G03F1/84

G03F1/24

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019017619

(22)【出願日】2019-02-04

(65)【公開番号】P2020125941

(43)【公開日】2020-08-20

【審査請求日】2021-11-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000115902

【氏名又は名称】レーザーテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(74)【代理人】

【識別番号】100129953

【弁理士】

【氏名又は名称】岩瀬 康弘

(72)【発明者】

【氏名】仙洞田 哲也

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１０６９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０２４０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６５８７２６４（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０２Ｂ ７／００－７／４０

Ｇ０２Ｂ ２１／００－２１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射した第１直線偏光を含む照明光の一部の偏光状態を変化させ、前記第１直線偏光を含む第１ビーム、前記第１直線偏光と偏光方向が異なる第２直線偏光を含む第２ビーム、及び、円偏光を含む第３ビームを有する照明光を出射させるＥＵＶマスク用視野絞りと、
前記第１直線偏光、前記第２直線偏光及び前記円偏光を含む光の一部を反射させるとともに、前記第１直線偏光、前記第２直線偏光及び前記円偏光を含む前記光の一部を透過させる無偏光ビームスプリッタと、
前記無偏光ビームスプリッタで反射した前記照明光を検査対象マスクに集光するとともに、前記第１ビームが前記検査対象マスクで反射した第１光、前記第２ビームが前記検査対象マスクで反射した第２光、及び、前記第３ビームが前記検査対象マスクで反射した第３光を有する反射光を透過させる対物レンズと、
前記対物レンズ及び前記無偏光ビームスプリッタを透過した前記第１光または前記第２光のうちの一方を含む前記反射光を検出する第１検出器及び他方を含む前記反射光を検出する第２検出器と、
前記対物レンズ及び前記無偏光ビームスプリッタを透過した前記第３光を透過及び反射させるハーフミラーと、
前記第３光による像の前ピンとなる位置に配置され、前記ハーフミラーを透過した前記第３光を受光する第１受光部と、
前記第３光による前記像の後ピンとなる位置に配置され、前記ハーフミラーで反射した前記第３光を受光する第２受光部と、
を備えたマスク検査装置。

【請求項2】

前記ＥＵＶマスク用視野絞りは、λ／２板及びλ／４板を含み、
前記第２ビームは、前記λ／２板を透過した部分を含み、
前記第３ビームは、前記λ／４板を透過した部分を含む、
請求項１に記載のマスク検査装置。

【請求項3】

前記無偏光ビームスプリッタを透過した前記第３光の偏光状態を変化させる偏光手段をさらに備え、
前記偏光手段を介した前記第３光を、前記ハーフミラーにおいて透過及び反射させる、
請求項１または２に記載のマスク検査装置。

【請求項4】

前記偏光手段は、偏光ビームスプリッタ及びλ／４板のうち、少なくともいずれかを含む、
請求項３に記載のマスク検査装置。

【請求項5】

入射した第１直線偏光を含む照明光の偏光状態を維持したまま、前記第１直線偏光を含む第４ビーム及び前記第１直線偏光を含む第５ビームを有する前記照明光を出射させる光マスク用視野絞りと、前記ＥＵＶマスク用視野絞りと、を切り替え可能な視野絞りユニットと、
前記第１直線偏光を含む光を反射させ、前記第２直線偏光を含む光を透過させる光マスク用ＰＢＳと、前記無偏光ビームスプリッタと、を切り替え可能なビームスプリッタユニットと、
前記照明光及び前記反射光の光路に挿入可能なλ／４板と、
を備えた、
請求項１～４のいずれか１項に記載のマスク検査装置。

【請求項6】

前記視野絞りユニット及び前記ビームスプリッタユニットの切り替え時において、
前記前ピンとなる位置及び前記後ピンとなる位置を補正する補正手段をさらに備えた、
請求項５に記載のマスク検査装置。

【請求項7】

前記補正手段は、前記第１受光部及び前記第１受光部の受光面上に配置されたスリットを移動させる第１ステージ、並びに、前記第２受光部及び前記第２受光部の受光面上に配置されたスリットを移動させる第２ステージである、
請求項６に記載のマスク検査装置。

【請求項8】

前記補正手段は、前記第３光の光路に配置されたポジショナである、
請求項６に記載のマスク検査装置。

【請求項9】

入射した第１直線偏光を含む照明光の一部の偏光状態を変化させ、前記第１直線偏光を含む第１ビーム、前記第１直線偏光と偏光方向が異なる第２直線偏光を含む第２ビーム、及び、円偏光を含む第３ビームを有する照明光を出射させるステップと、
前記照明光を検査対象マスクに対物レンズで集光するとともに、前記第１ビームが前記検査対象マスクで反射した第１光、前記第２ビームが前記検査対象マスクで反射した第２光、及び、前記第３ビームが前記検査対象マスクで反射した第３光を有する反射光を前記対物レンズに対して透過させるステップと、
前記対物レンズを透過させた前記反射光の前記第３光を、ハーフミラーにおいて透過及び反射させるステップと、
前記第３光による像の前ピンとなる位置に配置された第１受光部により、前記ハーフミラーを透過した前記第３光を受光するステップと、
前記第３光による前記像の後ピンとなる位置に配置された第２受光部により、前記ハーフミラーで反射した前記第３光を受光するステップと、
前記第１受光部により受光された前記第３光の強度、及び、前記第２受光部により受光された前記第３光の強度に基づいて、前記対物レンズまたは前記検査対象マスクの位置を調整するステップと、
を備えたフォーカス調整方法。

【請求項10】

前記ハーフミラーにおいて透過及び反射させるステップにおいて、
前記第３光の偏光状態を変化させる偏光手段を介した前記第３光を、前記ハーフミラーにおいて透過及び反射させる、
請求項９に記載のフォーカス調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マスク検査装置及びフォーカス調整方法に関するものであり、例えば、半導体製造工程で利用されるフォトマスクの欠陥を検査するマスク検査装置及びフォーカス調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）マスクを検査するマスク検査装置で、ＥＵＶマスクを検査する場合には、微小パターンを検出する感度を向上させるために、相互に異なる方向の直線偏光を含む照明光を用いて検査を行う場合がある。

【0003】

特許文献１には、偏光方向がそれぞれ異なる第１直線偏光及び第２直線偏光を含む照明光を、ハーフミラーにより反射させて、検査対象のマスクを照明することが記載されている。

【0004】

一方、光マスクを検査するマスク検査装置では、照明光をハーフミラーで反射させると、光量ロスが生じ、検査に必要な照明光の光量を確保することが困難な場合がある。そこで、反射照明光学系として、ビームスプリッタ及びλ／４板を用いることにより、円偏光を含む照明光で、検査対象のマスクを照明している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４７０１４６０号明細書

【文献】特開２００９－２２３０９５号公報

【文献】特開平０５－１０９６０１号公報

【文献】特開２０１３－０２４７７２号公報

【文献】特開２０１７－００９３７９号公報

【文献】特開２０１７－０９０１４７号公報

【文献】特開２０１４－０４８２１７号公報

【文献】特開平４－２８９４０９号公報

【文献】特開２００３－３４４３０６号公報

【文献】特開２００９－２１６６４８号公報

【文献】特開２０１０－０９２９８４号公報

【文献】特開２０１２－１２７８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

同一のマスク検査装置で、光マスク及びＥＵＶマスクを検査するためには、ビームスプリッタとハーフミラーとの切り替え、及び、λ／４板の挿入及び取り外しが必要となる。しかしながら、このような切り替え等により、オートフォーカスに使用している反射光の偏光も変わってしまい、オートフォーカスの性能の低下等の問題が発生する。また、オートフォーカスに用いる反射光が所定の直線偏光のままだと、前ピン及び後ピンを分けるハーフミラーにおいて、偏光による反射率の依存性が影響し、オートフォーカスの性能が低下する。

【0007】

本発明の目的は、マスクを検査する際のオートフォーカス性能を向上させ、検査精度を向上させることができるマスク検査装置及びフォーカス調整方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るマスク検査装置は、入射した第１直線偏光を含む照明光の一部の偏光状態を変化させ、前記第１直線偏光を含む第１ビーム、前記第１直線偏光と偏光方向が異なる第２直線偏光を含む第２ビーム、及び、円偏光を含む第３ビームを有する照明光を出射させるＥＵＶマスク用視野絞りと、前記第１直線偏光、前記第２直線偏光及び前記円偏光を含む光の一部を反射させるとともに、前記第１直線偏光、前記第２直線偏光及び前記円偏光を含む前記光の一部を透過させる無偏光ビームスプリッタと、前記無偏光ビームスプリッタで反射した前記照明光を検査対象マスクに集光するとともに、前記第１ビームが前記検査対象マスクで反射した第１光、前記第２ビームが前記検査対象マスクで反射した第２光、及び、前記第３ビームが前記検査対象マスクで反射した第３光を有する反射光を透過させる対物レンズと、前記対物レンズ及び前記無偏光ビームスプリッタを透過した前記第１光または前記第２光のうちの一方を含む前記反射光を検出する第１検出器及び他方を含む前記反射光を検出する第２検出器と、前記対物レンズ及び前記無偏光ビームスプリッタを透過した前記第３光を透過及び反射させるハーフミラーと、前記第３光による像の前ピンとなる位置に配置され、前記ハーフミラーを透過した前記第３光を受光する第１受光部と、前記第３光による前記像の後ピンとなる位置に配置され、前記ハーフミラーで反射した前記第３光を受光する第２受光部と、を備える。このような構成によって、オートフォーカス性能を向上させ、検査精度を向上させることができる。

【0009】

また、本発明に係るフォーカス調整方法は、入射した第１直線偏光を含む照明光の一部の偏光状態を変化させ、前記第１直線偏光を含む第１ビーム、前記第１直線偏光と偏光方向が異なる第２直線偏光を含む第２ビーム、及び、円偏光を含む第３ビームを有する照明光を出射させるステップと、前記照明光を検査対象マスクに対物レンズで集光するとともに、前記第１ビームが前記検査対象マスクで反射した第１光、前記第２ビームが前記検査対象マスクで反射した第２光、及び、前記第３ビームが前記検査対象マスクで反射した第３光を有する反射光を前記対物レンズに対して透過させるステップと、前記対物レンズを透過させた前記反射光の前記第３光を、ハーフミラーにおいて透過及び反射させるステップと、前記第３光による像の前ピンとなる位置に配置された第１受光部により、前記ハーフミラーを透過した前記第３光を受光するステップと、前記第３光による前記像の後ピンとなる位置に配置された第２受光部により、前記ハーフミラーで反射した前記第３光を受光するステップと、前記第１受光部により受光された前記第３光の強度、及び、前記第２受光部により受光された前記第３光の強度に基づいて、前記対物レンズまたは前記検査対象マスクの位置を調整するステップと、を備える。このような構成によって、オートフォーカス性能を向上させ、検査精度を向上させることができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、マスクを検査する際のオートフォーカス性能を向上させ、検査精度を向上させるマスク検査装置及びフォーカス調整方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】比較例１に係る光マスクの検査装置の構成を例示した図である。

【図2】比較例２に係るＥＵＶマスクの検査装置の構成を例示した図である。

【図3】Ｐ偏光及びＳ偏光の反射率を例示したグラフであり、横軸は、入射角を示し、縦軸は、反射率を示す。

【図4】実施形態に係るマスク検査装置を例示した構成図である。

【図5】実施形態に係るマスク検査装置において、視野絞りユニットを例示した平面図である。

【図6】（ａ）は、実施形態に係るマスク検査装置において、光マスクのパターン面を照明する照明光を例示した平面図であり、（ｂ）は、実施形態に係るマスク検査装置において、ＥＵＶマスクのパターン面を照明する照明光を例示した平面図である。

【図7】実施形態に係るマスク検査装置のオートフォーカスユニットを例示した構成図であり、光マスクを検査する場合を示す。

【図8】実施形態に係るマスク検査装置の別のオートフォーカスユニットを例示した構成図である。

【図9】実施形態に係るマスク検査装置のオートフォーカスユニットを例示した構成図であり、ＥＵＶマスクを検査する場合を示す。

【図10】実施形態に係るマスク検査方法において、光マスクを検査する方法を例示したフローチャート図である。

【図11】実施形態に係るマスク検査方法において、ＥＵＶマスクを検査する方法を例示したフローチャート図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本実施形態の具体的構成について図面を参照して説明する。以下の説明は、本発明の好適な実施の形態を示すものであって、本発明の範囲が以下の実施の形態に限定されるものではない。以下の説明において、同一の符号が付されたものは実質的に同様の内容を示している。

【0013】

まず、比較例１及び比較例２を説明する。これにより、発明者が見出した課題を説明する。その後、課題を解決する実施形態を説明する。

【0014】

（比較例１）
図１は、比較例１に係る光マスクの検査装置の構成を例示した図である。図１に示すように、光マスクＭａの検査装置１０１ａは、視野絞り１１０ａ、ビームスプリッタ１２０ａ、λ／４板１３０、対物レンズ１４０、ミラー１５１及び１５２、オートフォーカスユニット１９０を備えている。オートフォーカスユニット１９０は、ハーフミラー１９１、受光部１９２及び１９３を有している。

【0015】

光マスクＭａの検査装置１０１ａの場合には、例えば、直線偏光のＳ偏光を含む照明光Ｌ１０１を視野絞り１１０ａに導く。視野絞り１１０ａは、ＣＡＦスリット１１５ａ及びスリット１１６ａを有している。ＣＡＦスリット１１５ａを通った照明光Ｌ１０１ａを、ビームＢ１０１ａと呼ぶ。ビームＢ１０１ａは、オートフォーカス用の照明光Ｌ１０１ａとなる。スリット１１６ａを通った照明光Ｌ１０１ａをビームＢ１０２ａと呼ぶ。ビームＢ１０２ａは、検査用の照明光Ｌ１０１ａとなる。視野絞り１１０ａから出射した照明光Ｌ１０１ａは、ビームＢ１０１ａ及びビームＢ１０２ａを含んでいる。ビームＢ１０１ａ及びビームＢ１０２ａは、ともに、Ｓ偏光を含んでいる。照明光Ｌ１０１ａは、ビームスプリッタ１２０ａで反射する。

【0016】

ビームスピリッタ１２０ａは、例えば、Ｓ偏光の光を反射させつつ、Ｐ偏光の光を透過させるものを用いる。Ｐ偏光は、Ｓ偏光に直交した直線偏光である。ビームスプリッタ１２０ａで反射した照明光Ｌ１０１ａは、λ／４板１３０を透過する。これにより、Ｓ偏光のビームＢ１０１ａ及びビームＢ１０２ａを有する照明光Ｌ１０１ａは、円偏光のビームＢ１０１ａ及びビームＢ１０２ａを含む照明光Ｌ１０１ａに変換される。

【0017】

λ／４板１３０により円偏光を含むように変換された照明光Ｌ１０１ａは、対物レンズ１４０で集光され、光マスクＭａを照明する。照明光Ｌ１０１ａが光マスクＭａで反射した反射光Ｒ１０１ａは、対物レンズ１４０を透過する。光マスクＭａで反射した反射光Ｒ１０１ａは、照明光Ｌ１０１ａとは逆回転の円偏光を含んでいる。すなわち、反射光Ｒ１０１ａに含まれたビームＢ１０１ａ及びＢ１０２ａは、照明光Ｌ１０１ａとは逆回転の円偏光を含んでいる。

【0018】

対物レンズ１４０を透過した円偏光を含む反射光Ｒ１０１ａは、λ／４板１３０を透過することにより、Ｐ偏光を含む反射光Ｒ１０１ａに変換される。すなわち、反射光Ｒ１０１ａに含まれたビームＢ１０１ａ及びビームＢ１０２ａは、Ｐ偏光を含む。したがって、ビームＢ１０１ａ及びビームＢ１０２ａを含む反射光Ｒ１０１ａは、ビームスプリッタ１２０ａを透過する。

【0019】

ビームスプリッタ１２０ａを透過した反射光Ｒ１０１ａは、オートフォーカス用のビームＢ１０１ａ及び検査用のビームＢ１０２ａを含んでいる。検査用のビームＢ１０２ａを含む反射光Ｒ１０１ａは、所定の光学部材により図示しない検出器に導かれる。検出器は、反射光Ｒ１０１ａにおけるビームＢ１０２ａを検出することにより、光マスクＭａを検査する。

【0020】

一方、オートフォーカス用のビームＢ１０１ａを含む反射光Ｒ１０１ａは、ミラー１５１及び１５２によって、オートフォーカスユニット１９０に導かれる。そして、反射光Ｒ１０１ａは、ハーフミラー１９１において透過または反射される。受光部１９２は、ビームＢ１０１ａによる像の前ピンとなる位置に配置されている。受光部１９２は、ハーフミラー１９１を透過したビームＢ１０１ａを受光する。受光部１９３は、ビームＢ１０１ａによる像の後ピンとなる位置に配置されている。受光部１９３は、ハーフミラー１９１で反射したビームＢ１０１ａを受光する。

【0021】

受光部１９２及び受光部１９３で受光したビームＢ１０１ａの強度が同等になるようにフィードバック制御をかけて、対物レンズ１４０または光マスクＭａを移動させる。これにより、オートフォーカスさせ、フォーカスを調整することができる。

【0022】

（比較例２）
図２は、比較例２に係るＥＵＶマスクの検査装置の構成を例示した図である。図２に示すように、ＥＵＶマスクＭｂの検査装置１０１ｂは、視野絞り１１０ｂ、無偏光ビームスプリッタ１２０ｂ、対物レンズ１４０、ミラー１５１及び１５２、オートフォーカスユニット１９０を備えている。オートフォーカスユニット１９０は、ハーフミラー１９１、受光部１９２及び１９３を有している。

【0023】

ＥＵＶマスクＭｂの検査装置１０１ｂの場合には、例えば、直線偏光のＳ偏光を含む照明光Ｌ１０１を視野絞り１１０ｂに導く。視野絞り１１０ｂは、ＣＡＦスリット１１５ｂ、スリット１１６ｂ及びスリット１１７ｂを有している。スリット１１７ｂには、λ／２板が取り付けられている。

【0024】

ＣＡＦスリット１１５ｂを通った照明光Ｌ１０１ｂを、ビームＢ１０１ｂと呼ぶ。スリット１１６ｂを通った照明光Ｌ１０１ｂをビームＢ１０２ｂと呼ぶ。スリット１１７ｂを通った照明光Ｌ１０１ｂをビームＢ１０３ｂと呼ぶ。ビームＢ１０１ｂは、オートフォーカス用の照明光Ｌ１０１ｂとなる。ビームＢ１０２ｂ及びビームＢ１０３ｂは、検査用の照明光Ｌ１０１ｂとなる。視野絞り１１０ｂから出射した照明光Ｌ１０１ｂは、ビームＢ１０１ｂ、Ｂ１０２ｂ及びビームＢ１０３ｂを含んでいる。ビームＢ１０１ｂ及びビームＢ１０２ｂは、ともに、Ｓ偏光を含んでいる。一方、ビームＢ１０３ｂは、Ｐ偏光を含んでいる。

【0025】

ＥＵＶマスクＭｂを検査する場合には、Ｓ偏光及びＰ偏光を含む照明光Ｌ１０１ｂを用いる。これにより、ＥＵＶマスクＭｂのパターン面における縦方向及び横方向に沿った微小パターンの検出感度を向上させることができる。Ｓ偏光及びＰ偏光の両方を反射させるため、照明光Ｌ１０１ｂを無偏光ビームスプリッタ１２０ｂで反射させる。

【0026】

無偏光ビームスプリッタ１２０ｂは、Ｓ偏光の光の一部及びＰ偏光の光の一部を反射させつつ、Ｓ偏光の光の一部及びＰ偏光の光の一部を透過させる。無偏光ビームスプリッタ１２０ｂで反射させた照明光Ｌ１０１ｂは、対物レンズ１４０で集光され、ＥＵＶマスクＭｂを照明する。照明光Ｌ１０１ｂがＥＵＶマスクＭｂで反射した反射光Ｒ１０１ｂは、対物レンズ１４０を透過する。

【0027】

ＥＵＶマスクＭｂで反射した反射光Ｒ１０１ｂは、Ｓ偏光のビームＢ１０１ｂ及びビームＢ１０２ｂ、並びに、Ｐ偏光のビームＢ１０３ｂを含んでいる。対物レンズ１４０を透過した反射光Ｒ１０１ｂの一部は、無偏光ビームスプリッタ１２０ｂを透過する。無偏光ビームスプリッタ１２０ｂを透過した反射光Ｒ１０１ｂは、オートフォーカス用のビームＢ１０１ｂ、並びに、検査用のビームＢ１０２ｂ及びビームＢ１０３ｂを含んでいる。検査用のビームＢ１０２ｂ及びビームＢ１０３ｂを含む反射光Ｒ１０１ｂは、所定の光学部材により図示しない検出器に導かれる。検出器は、反射光Ｒ１０１ｂにおけるビームＢ１０２ｂ及びビームＢ１０３ｂを検出することにより、ＥＵＶマスクＭｂを検査する。

【0028】

一方、オートフォーカス用のビームＢ１０１ｂを含む反射光Ｒ１０１ｂは、ミラー１５１及び１５２によって、オートフォーカスユニット１９０に導かれる。そして、反射光Ｒ１０１ｂは、光マスクＭａの場合と同様に、ハーフミラー１９１において透過または反射される。受光部１９２は、ビームＢ１０１ｂによる像の前ピンとなる位置に配置されている。受光部１９２は、ハーフミラー１９１を透過したビームＢ１０１ｂを受光する。受光部１９３は、ビームＢ１０１ｂによる像の後ピンとなる位置に配置されている。受光部１９３は、ハーフミラー１９３で反射したビームＢ１０１ｂを受光する。

【0029】

受光部１９２及び受光部１９３で受光したビームＢ１０１ｂの強度が同等になるようにフィードバック制御をかけて対物レンズ１４０またはＥＵＶマスクＭｂを移動させる。これにより、オートフォーカスさせ、フォーカスを調整することができる。

【0030】

同一の装置で、比較例１の光マスクＭａと比較例２のＥＵＶマスクＭｂとを検査するためには、視野絞り１１０ａ及び視野絞り１１０ｂとの切り替え、及び、ビームスプリッタ１２０ａと無偏光ビームスプリッタ１２０ｂとの切り替えが必要となる。また、λ／４板１３０の入れ替えが必要になる。しかしながら、切り替えによって、オートフォーカスユニット１９０で使用する光の偏光も変わることになる。そうすると、オートフォーカス性能が低下する場合がある。

【0031】

具体的には、比較例１の場合には、光マスクＭａを照明するオートフォーカス用のビームＢ１０１ａは、円偏光を含んでいる。一方、比較例２の場合には、ＥＵＶマスクＭｂを照明するオートフォーカス用のビームＢ１０１ｂは、Ｓ偏光を含んでいる。よって、オートフォーカス用のビームがラインアンドスペース等のパターンを照明した場合に、パターンに対するビームの角度は、切り替えによって変化する。これにより、切り替えによって、オートフォーカスの安定性が低下する。

【0032】

また、比較例１の場合には、ハーフミラー１９１に入射するオートフォーカス用のビームＢ１０１ａは、Ｐ偏光を含んでいる。一方、比較例２の場合には、ハーフミラー１９１に入射するオートフォーカス用のビームＢ１０１ｂは、Ｓ偏光を含んでいる。直線偏光の偏光方向によって、ハーフミラー１９１の反射率に偏光依存性がある。よって、受光部１９２及び受光部１９３に受光される光量が変化する。

【0033】

図３は、Ｐ偏光及びＳ偏光の反射率を例示したグラフであり、横軸は、入射角を示し、縦軸は、反射率を示す。図３に示すように、例えば、ハーフミラー１９１に４５°でビームＢ１０１ａ及びビームＢ１０１ｂを入射させた場合に、反射率は異なる。よって、切り替えによって、受光部１９２及び受光部１９３に受光される光量が変化する。したがって、切り替えによって、オートフォーカスの安定性が低下する。

【0034】

（実施形態）
＜マスク検査装置の構成＞
次に、本実施形態に係るマスク検査装置を説明する。本実施形態のマスク検査装置は、例えば、比較例１及び比較例２の課題を解決する。本実施形態のマスク検査装置は、例えば、半導体製造工程で用いられるフォトマスクにおける欠陥を検出するマスク検査装置である。本実施形態のマスク検査装置は、光マスクＭａ及びＥＵＶマスクＭｂを検査対象に含む。例えば、検査対象を光マスクＭａからＥＵＶマスクＭｂに、または、ＥＵＶマスクＭｂから光マスクＭａに切り替えることができる。しかしながら、どちらか一方のマスクの検査装置としてもよい。図４は、実施形態に係るマスク検査装置を例示した構成図である。

【0035】

図４に示すように、マスク検査装置１は、視野絞りユニット１０、ビームスプリッタユニット２０、λ／４板３０、対物レンズ４０、ミラー５０、偏光分割部６０、検出器７１及び７２を備えている。また、マスク検査装置１は、光源８０を含んでもよいし、図示しないレンズ、ミラー等の光学部材を一つまたは複数個備えてもよい。また、マスク検査装置１は、後述する図示しないオートフォーカスユニットを備えている。

【0036】

マスク検査装置１は、例えば、検査対象である光マスクＭａ及びＥＵＶマスクＭｂのパターンの欠陥を検査する。ＥＵＶマスクＭｂは、ＥＵＶ光を露光光として用いるマスクであり、光マスクＭａは、ＥＵＶ光よりも長波長の露光光を用いるマスクである。ここで、マスク検査装置１の説明の便宜のために、ＸＹＺ直交座標軸を導入する。光マスクＭａ及びＥＵＶマスクＭｂのパターン面に平行な面をＸＹ平面とする。パターン面に直交する方向をＺ軸方向とする。例えば、上方を＋Ｚ軸方向、下方を－Ｚ軸方向とする。なお、ＸＹＺ直交座標軸は、マスク検査装置１の説明に用いるものであり、マスク検査装置１が実際に使用される場合の位置を示すものではない。

【0037】

検査対象のマスクを照明する照明光Ｌ１は、例えば、レーザ光である。光源８０から出射した照明光Ｌ１は、レンズ、ミラー等の光学部材を経て、視野絞りユニット１０に入射する。視野絞りユニット１０に入射する照明光Ｌ１は、直線偏光を含んでいる。例えば、Ｐ偏光の直線偏光を含んでいる。Ｐ偏光を第１直線偏光と呼び、Ｓ偏光を第２直線偏光と呼ぶ。視野絞りユニット１０は、入射した照明光Ｌ１の偏光状態を制御する。視野絞りユニット１０は、偏光状態を制御した照明光Ｌ１を出射する。

【0038】

図５は、実施形態に係るマスク検査装置１において、視野絞りユニット１０を例示した平面図である。図５に示すように、視野絞りユニット１０は、光マスク用視野絞り１０ａと、ＥＵＶマスク用視野絞り１０ｂと、を含んでいる。視野絞りユニット１０は、検査対象のマスクに応じて、光マスク用視野絞り１０ａと、ＥＵＶマスク用視野絞り１０ｂと、を切り替え可能である。

【0039】

光マスク用視野絞り１０ａは、平板状の部材であり、一方の板面１１から他方の板面１２に貫通するスリット１５ａ及びスリット１６ａを有している。スリット１５ａ及びスリット１６ａは、例えば、板面１１に直交する方向から見て矩形である。例えば、スリット１５ａは、スリット１６ａに比べて小さく、スリット１６ａに対して傾いている。スリット１５ａは、オートフォーカス用の照明光Ｌ１ａを透過させ、スリット１６ａは、光マスクＭａの検査用の照明光Ｌ１ａを透過させる。

【0040】

スリット１５ａ及びスリット１６ａは、例えば、空洞である。光マスク用視野絞り１０ａは、入射した直線偏光を含む照明光Ｌ１の偏光状態を維持したまま、照明光Ｌ１ａを出射させる。具体的には、スリット１５ａ及びスリット１６ａを通過した照明光Ｌ１ａは、偏光状態を維持したまま、光マスク用視野絞り１０ａから出射する。照明光Ｌ１ａにおけるスリット１５ａを通過した部分をビームＢ１ａと呼ぶ。照明光Ｌ１ａにおけるスリット１６ａを通過した部分をビームＢ２ａと呼ぶ。スリット１５ａを透過したビームＢ１ａ及びスリット１６ａを透過したビームＢ２ａは、偏光状態が変化していない。よって、光マスク用視野絞り１０ａは、Ｐ偏光を含むビームＢ１ａ及びＰ偏光を含むビームＢ２ａを有する照明光Ｌ１ａを出射させる。

【0041】

ＥＵＶマスク用視野絞り１０ｂは、平板状の部材であり、一方の板面１１から他方の板面１２に貫通するスリット１５ｂ、スリット１６ｂ及びスリット１７ｂを有している。スリット１５ｂは、スリット１５ａと同様の形状である。スリット１６ｂ及びスリット１７ｂは、スリット１６ａと同様の形状である。スリット１６ｂ及びスリット１７ｂは、並んで配置されている。スリット１５ｂは、オートフォーカス用の照明光Ｌ１ｂを透過させ、スリット１６ｂ及びスリット１７ｂは、ＥＵＶマスクＭｂの検査用の照明光Ｌ１ｂを透過させる。

【0042】

スリット１５ｂには、λ／４板が設けられている。スリット１５ｂを透過した照明光Ｌ１ｂをビームＢ１ｂと呼ぶ。スリット１５ｂを透過したビームＢ１ｂは、偏光状態が円偏光に変化している。

【0043】

スリット１６ｂは、スリット１６ａと同様に、入射した照明光Ｌ１の偏光状態を変化させず、そのままの偏光状態で照明光Ｌ１ｂを出射させる。スリット１６ｂを透過した照明光Ｌ１ｂをビームＢ２ｂと呼ぶ。よって、スリット１６ｂを透過したビームＢ２ｂは、例えば、Ｐ偏光を含んでいる。

【0044】

スリット１７ｂには、λ／２板が設けられている。スリット１７ｂを透過した照明光Ｌ１ｂをビームＢ３ｂと呼ぶ。スリット１７ｂを透過したビームＢ３ｂは、偏光方向が変化し、Ｓ偏光を含んでいる。

【0045】

このように、ＥＵＶ用視野絞り１０ｂは、λ／２板及びλ／４板を含んでいる。そして、ビームＢ１ｂは、λ／４板を透過した部分を含み、ビームＢ３ｂは、λ／２板を透過した部分を含む。よって、ＥＵＶマスク用視野絞り１０ｂを透過した照明光Ｌ１ｂは、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂを含んでいる。このように、ＥＵＶ用視野絞り１０ｂは、入射したＰ偏光を含む照明光Ｌ１の一部の偏光状態を変化させ、円偏光を含むビームＢ１ｂ、Ｐ偏光を含むビームＢ２ｂ及びＳ偏光を含むビームＢ３ｂを有する照明光Ｌ１ｂを出射させる。Ｓ偏光は、Ｐ偏光と偏光方向が異なっている。

【0046】

図４に示すように、視野絞りユニット１０を透過した照明光Ｌ１は、Ｐ偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含む照明光Ｌ１ａ、または、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂを含む照明光Ｌ１ｂである。照明光Ｌ１は、ビームスプリッタユニット２０に入射する。ビームスプリッタユニット２０は、照明光Ｌ１の少なくとも一部を反射させる。ビームスプリッタユニット２０は、光マスク用偏光ビームスプリッタ２０ａ（光マスク用ＰＢＳ２０ａと呼ぶ。）と、無偏光ビームスプリッタ２０ｂ（無偏光ＢＳ２０ｂと呼ぶ。）と、を切り替え可能である。

【0047】

光マスク用ＰＢＳ２０ａは、例えば、Ｐ偏光を反射し、Ｓ偏光を透過させる。例えば、光マスク用ＰＢＳ２０ａは、光マスク用視野絞り１０ａを介して入射したＰ偏光のビームＢ１ａ及びＰ偏光のビームＢ２ａを含む照明光Ｌ１ａを反射する。光マスク用ＰＢＳ２０ａは、照明光Ｌ１ａを、下方の光マスクＭａ側に反射する。また、光マスク用ＰＢＳ２０ａは、λ／４板３０で変換されたＳ偏光を含む反射光Ｒ１ａを上方へ透過させる。

【0048】

具体的には、光マスク用ＰＢＳ２０ａに入射した照明光Ｌ１ａは、下方に進み、λ／４板３０で円偏光のビームＢ１ａ及び円偏光のビームＢ２ａを含む照明光Ｌ１ａに変換される。そして、円偏光のビームを含む照明光Ｌ１ａは、対物レンズ４０で集光され、光マスクＭａを照明する。

【0049】

図６（ａ）は、実施形態に係るマスク検査装置１において、光マスクＭａのパターン面を照明する照明光Ｌ１ａを例示した平面図である。図６（ａ）に示すように、光マスクＭａのパターンを照明する照明光Ｌ１ａは、円偏光のビームＢ１ａ及び円偏光のビームＢ２ａを含んでいる。なお、照明光Ｌ１の光路上の所定の位置に図示しないレンズを配置して、レンズと対物レンズ４０とでリレー光学系を構成してもよい。そして、視野絞りユニット１０を、検査対象のマスクと共役な位置に配置させてもよい。こうすることにより、視野絞りユニット１０の近傍における中間投影像が、検査対象のマスクにおけるパターン面に投影させることができる。

【0050】

照明光Ｌ１ａが光マスクＭａで反射した反射光Ｒ１ａは、円偏光のビームＢ１ａ及び円偏光のビームＢ２ａを含んでいる。ただし、反射光Ｒ１ａは、照明光Ｌ１ａと逆回転の円偏光のビームを含んでいる。反射光Ｒ１ａは、対物レンズ４０を透過し、λ／４板３０を透過する。この際、円偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含む反射光Ｒ１ａは、Ｓ偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含む反射光Ｒ１ａに変換される。Ｓ偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含む反射光Ｒ１ａは、光マスク用ＰＢＳ２０ａを透過する。

【0051】

λ／４板３０は、Ｐ偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含む照明光Ｌ１ａを透過させる際に、円偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含む照明光Ｌ１ａに変換する。また、λ／４板３０は、円偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含む反射光Ｒ１ａを透過させる際に、Ｓ偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含む反射光Ｒ１ａに変換する。

【0052】

λ／４板３０は、照明光Ｌ１ａ及び反射光Ｒ１ａの光路に挿入可能である。λ／４板３０は、光マスクＭａを検査する場合に、照明光Ｌ１ａ及び反射光Ｒ１ａの光路に挿入される。λ／４板３０は、ＥＵＶマスクＭｂを検査する場合に、照明光Ｌ１ｂ及び反射光Ｒ１ｂの光路から外される。

【0053】

無偏光ＢＳ２０ｂは、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂを含む照明光Ｌ１ｂの一部を反射するとともに、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂを含む反射光Ｒ１ｂの一部を透過させる。例えば、無偏光ＢＳ２０ｂは、金属膜を含む無偏光ＢＳである。よって、無偏光ＢＳ２０ｂは、ＥＵＶマスク用視野絞り１０ｂを介して入射した円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂを含む照明光Ｌ１ｂの一部を反射する。無偏光ＢＳ２０ｂは、照明光Ｌ１ｂを、下方のＥＵＶマスクＭｂ側に反射する。対物レンズ４０は、無偏光ＢＳ２０ｂで反射された照明光Ｌ１ｂを、ＥＵＶマスクＭｂに集光する。対物レンズ４０は、集光させた照明光Ｌ１ｂでＥＵＶマスクＭｂを照明する。

【0054】

図６（ｂ）は、実施形態に係るマスク検査装置１において、ＥＵＶマスクＭｂのパターン面を照明する照明光Ｌ１ｂを例示した平面図である。図６（ｂ）に示すように、ＥＵＶマスクＭｂのパターンを照明する照明光Ｌ１ｂは、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂを含んでいる。例えば、パターン面における＋Ｙ軸方向側から－Ｙ軸方向側に順に、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂが照明される。

【0055】

ＥＵＶマスクＭｂで反射したＲ１ｂは、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂを含んでいる。対物レンズ４０は、照明光Ｌ１ｂがＥＵＶマスクＭｂで反射した反射光Ｒ１ｂを透過させる。無偏光ＢＳ２０ｂは、対物レンズ４０を透過した反射光Ｒ１ｂであって、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ及びＳ偏光のビームＢ３ｂを含む反射光Ｒ１ｂの一部を透過させる。

【0056】

対物レンズ４０は、ビームスプリッタユニット２０で反射した照明光Ｌ１ａ及びＬ１ｂを検査対象のマスクに集光する。それとともに、対物レンズ４０は、照明光Ｌ１ａ及びＬ１ｂが検査対象のマスクで反射した反射光Ｒ１ａ及びＲ１ｂを透過させる。

【0057】

反射光Ｒ１ａは、ビームＢ１ａが光マスクＭａで反射したビームＢ１ａ、ビームＢ２ａが光マスクＭａで反射したビームＢ２ａを有している。また、反射光Ｒ１ｂは、ビームＢ１ｂがＥＵＶマスクＭｂで反射したビームＢ１ｂ、ビームＢ２ｂがＥＵＶマスクＭｂで反射したビームＢ２ｂ及びビームＢ３ｂがＥＵＶマスクＭｂで反射したビームＢ３ｂを有している。照明光Ｌ１ａのビームＢ１ａと反射光Ｒ１ａのビームＢ１ａを区別するために、例えば、反射光Ｒ１ａのビームＢ１ａを、光Ｂ１ａと呼んでもよい。他のビームも同様である。

【0058】

ミラー５０は、対物レンズ４０を透過し、ビームスプリッタユニット２０を透過した反射光Ｒ１を偏光分割部６０に対して反射させる。反射光Ｒ１は、光マスクＭａで反射した反射光Ｒ１ａまたはＥＵＶマスクＭｂで反射した反射光Ｒ１ｂである。

【0059】

偏光分割部６０は、対物レンズ４０を透過し、ビームスプリッタユニット２０を透過した反射光Ｒ１を分割する。偏光分割部６０は、空間分割ミラー６１を含んでいる。ＥＵＶマスクＭｂを検査する場合には、空間分割ミラー６１は、反射光Ｒ１ｂの－Ｚ軸側に位置するＳ偏光のビームＢ３ｂを反射するように配置される。

【0060】

反射光Ｒ１の＋Ｚ軸方向側の部分は、空間分割ミラー６１に入射せず、空間分割ミラー６１を通り抜ける。例えば、光マスクＭａを検査する場合において、反射光Ｒ１ａの＋Ｚ軸方向側に位置するＳ偏光のビームＢ２ａは、空間分割ミラー６１を通り抜ける。また、ＥＵＶマスクＭｂを検査する場合において、反射光Ｒ１ｂの＋Ｚ軸方向側に位置するＰ偏光のビームＢ２ｂは、空間分割ミラー６１に入射せずに、空間分割ミラー６１を通り抜ける。

【0061】

空間分割ミラー６１で反射した反射光Ｒ１は、検出器７１に入射する。空間分割ミラー６１で反射せずに、空間分割ミラー６１を通り抜けた反射光Ｒ１は、検出器７２に入射する。このように、偏光分割部６０は、対物レンズ４０及びビームスプリッタユニット２０を透過した反射光Ｒ１を、検出器７１及び検出器７２に導く。

【0062】

光マスクＭａの場合には、検出器７１または検出器７２は、対物レンズ４０及び光マスク用ＰＢＳ２０ａを透過したビームＢ２ａを含む反射光Ｒ１ａを検出する。

【0063】

ＥＵＶマスクＭｂの場合には、検出器７１は、対物レンズ４０及び無偏光ＢＳ２０ｂを透過したビームＢ２ｂまたはビームＢ３ｂのうちの一方を含む反射光Ｒ１ｂを検出する。また、検出器７２は、対物レンズ４０及び無偏光ＢＳ２０ｂを透過したビームＢ２ｂまたはビームＢ３ｂのうちの他方を含む反射光Ｒ１ｂを検出する。なお、検出器７１及び７２は、例えば、ＴＤＩセンサである。

【0064】

マスク検査装置１は、検出器７１及び７２により検出された反射光Ｒ１に基づいて検査対象マスクを検査する。例えば、マスク検査装置１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の図示しない処理部を備え、各検出器により検出された各反射光を用いて処理した画像から検査対象を検査する。

【0065】

図７は、実施形態に係るマスク検査装置１のオートフォーカスユニット９０ａを例示した構成図であり、光マスクＭａを検査する場合を示す。図７に示すように、オートフォーカスユニット９０ａは、ハーフミラー９１、受光部９２、受光部９３を有している。

【0066】

光マスクＭａを検査する場合において、ハーフミラー９１は、対物レンズ４０及び光マスク用ＰＢＳ２０ａを透過したオートフォーカス用のビームＢ１ａを、透過または反射させる。対物レンズ４０及び光マスク用ＰＢＳ２０ａを透過したビームＢ１ａは、Ｓ偏光を含んでいる。

【0067】

受光部９２は、例えば、ビームＢ１ａによる像の前ピンとなる位置に配置されている。受光部９２は、例えば、ハーフミラー９１を透過したビームＢ１ａを受光する。受光部９３は、例えば、ビームＢ１ａによる像の後ピンとなる位置に配置されている。受光部９３は、例えば、ハーフミラー９１で反射したビームＢ１ａを受光する。

【0068】

オートフォーカスユニット９０ａは、受光部９２及び受光部９３で受光したビームＢ１ａの強度が同等になるようにフィードバック制御をかけて対物レンズ４０または検査対象のマスクを移動させる。これにより、オートフォーカスさせることができる。

【0069】

図８は、実施形態に係るマスク検査装置１の別のオートフォーカスユニット９０ａを例示した構成図である。視野絞りユニット１０及びビームスプリッタユニット２０等の切り替え時において、オートフォーカス用のビームＢ１ａの光軸における前ピンとなる位置及び後ピンとなる位置にズレが生じる場合がある。そこで、図８に示すように、マスク検査装置１のオートフォーカスユニット９０ａは、前ピンとなる位置及び後ピンとなる位置を補正する補正手段を有してもよい。

【0070】

補正手段は、例えば、各受光部及びスリットを移動させる電動ステージ８である。スリットは、各受光部の受光面上に配置されている。電動ステージ８によって、各受光部及びスリットを移動させ、前ピンとなる位置及び後ピンとなる位置を調整することができる。

【0071】

また、補正手段は、オートフォーカス用のビームＢ１ａの光路に配置されたポジショナ９である。ポジショナ９は、ビームＢ１ａを透過する平行平板を含んでいる。ポジショナ９は、例えば、ハーフミラー９１の直前に配置されている。例えば、ポジショナ９は、ハーフミラー９１と、ハーフミラー９１の直前にビームＢ１ａが反射するミラー５１との間の光路に配置されている。ポジショナ９の位置及び傾きを調整することにより、光軸ずれを補正することができる。なお、補正手段は、ステージ８及びポジショナ９に限らない。また、補正手段は、以下で説明するＥＵＶマスクＭｂを検査する場合のオートフォーカスユニット９０ｂに設けられてもよい。

【0072】

図９は、実施形態に係るマスク検査装置１のオートフォーカスユニット９０ｂを例示した構成図であり、ＥＵＶマスクＭｂを検査する場合を示す。図９に示すように、オートフォーカスユニット９０ｂは、ハーフミラー９１、受光部９２、受光部９３の他に、偏光手段を有している。偏光手段は、無偏光ＢＳ２０ｂを透過したビームＢ１ｂの偏光状態を変化させる。偏光手段は、例えば、偏光ビームスプリッタ９４及びλ／４板９５のうち、少なくともいずれかを含んでいる。偏光ビームスプリッタ９４は、Ｓ偏光を反射し、それ以外を透過させるものである。λ／４板９５は、円偏光をＳ偏光に変換させるものである。

【0073】

ＥＵＶマスクＭｂを検査する場合において、ハーフミラー９１は、偏光手段を介したオートフォーカス用のビームＢ１ｂを、透過または反射させる。対物レンズ４０及び無偏光ＢＳ２０ｂを透過した直後のビームＢ１ｂは、円偏光を含んでいる。一方、偏光手段を介したビームＢ１ｂは、Ｓ偏光を含んでいる。

【0074】

受光部９２は、例えば、ビームＢ１ｂによる像の前ピンとなる位置に配置されている。受光部９２は、例えば、ハーフミラー９１を透過したビームＢ１ｂを受光する。受光部９３は、例えば、ビームＢ１ｂによる像の後ピンとなる位置に配置されている。受光部９３は、例えば、ハーフミラー９１で反射したビームＢ１ｂを受光する。

【0075】

オートフォーカスユニット９０ｂは、受光部９２及び受光部９３で受光したビームＢ１ｂの強度が同等になるようにフィードバック制御をかけて対物レンズ４０または検査対象のマスクを移動させる。これにより、オートフォーカスさせることができる。なお、オートフォーカスユニット９０ｂも、補正手段を有してもよい。補正手段は、例えば、光マスクＭａの検査装置におけるオートフォーカスユニット９０ａの場合と同様に、各受光部及びスリットを移動させる電動ステージ８でもよいし、オートフォーカス用のビームＢ１ｂの光路に配置されたポジショナ９であってもよい。

【0076】

＜マスク検査方法＞
次に、マスク検査装置１を用いて、検査対象マスクを検査するマスク検査方法を説明する。マスク検査方法を、光マスクＭａを検査する場合と、ＥＵＶマスクＭｂを検査する場合とに分けて説明する。ます、光マスクＭａを検査する方法を説明する。図１０は、実施形態に係るマスク検査方法において、光マスクＭａを検査する場合を例示したフローチャート図である。

【0077】

図１０のステップＳ１１に示すように、光マスクＭａを検査する場合には、視野絞りユニット１０を光マスク用視野絞り１０ａに切り替え、ビームスプリッタユニット２０を、光マスク用ＰＢＳ２０ａに切り替える。また、λ／４板３０を、照明光Ｌ１ａ及び反射光Ｒ１ａの光路に挿入する。さらに、光マスク用のオートフォーカスユニット９０ａに切り替える。

【0078】

次に、ステップＳ１２に示すように、光マスク用視野絞り１０ａを介した照明光Ｌ１ａを出射させる。具体的には、例えば、入射したＰ偏光を含む照明光Ｌ１の一部の偏光状態を変化させ、Ｐ偏光を含むビームＢ１ａ及びＰ偏光を含むビームＢ２ａを有する照明光Ｌ１ａを出射させる。照明光Ｌ１ａは、オートフォーカス用のビームＢ１ａ及び検査用のビームＢ２ａを含んでいる。

【0079】

次に、ステップＳ１３に示すように、光マスク用視野絞り１０ａを介して出射させた照明光Ｌ１ａを光マスク用ＰＢＳ２０ａで反射させる。

【0080】

次に、ステップＳ１４に示すように、光マスク用ＰＢＳ２０ａで反射させた照明光Ｌ１ａが円偏光のビームを含むように、照明光Ｌ１ａの偏光状態を変化させる。具体的には、照明光Ｌ１ａがλ／４板３０を透過するようにして、Ｐ偏光の偏光状態から円偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを有する照明光Ｌ１ａに変換させる。

【0081】

次に、ステップＳ１５に示すように、円偏光を含む照明光Ｌ１ａを対物レンズ４０で光マスクＭａに集光するとともに、照明光Ｌ１ａが光マスクＭａで反射した反射光Ｒ１ａを対物レンズ４０で集光する。反射光Ｒ１ａは、光マスクＭａで反射したビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを含んでいる。

【0082】

次に、ステップＳ１６に示すように、反射光Ｒ１ａがＳ偏光のビームを含むように偏光状態を変化させる。具体的には、反射光Ｒ１ａをλ／４板３０に対して透過させ、Ｓ偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを有する反射光Ｒ１ａに変換させる。

【0083】

次に、ステップＳ１７に示すように、Ｓ偏光のビームＢ１ａ及びビームＢ２ａを有する反射光Ｒ１ａを、光マスク用ＰＢＳ２０ａに対して透過させる。

【0084】

次に、ステップＳ１８に示すように、フォーカスを調整する。具体的には、対物レンズ４０及び光マスク用ＰＢＳ２０ａを透過させたビームＢ１ａを、ハーフミラー９１において透過及び反射させる。そして、ビームＢ１ａによる像の前ピンとなる位置に配置された受光部９２により、ハーフミラー９１を透過したビームＢ１ａを受光する。また、ビームＢ１ａによる像の後ピンとなる位置に配置された受光部９３により、ハーフミラー９１で反射したビームＢ１ａを受光する。受光部９２により受光したビームＢ１ａの強度、及び、受光部９３により受光したビームＢ１ａの強度に基づいて、対物レンズ４０またはマスクＭａの位置を調整する。このようにして、反射光Ｒ１ａのフォーカスを調整する。

【0085】

次に、ステップＳ１９に示すように、反射光Ｒ１ａを検出する。例えば、検出器７２により検出された反射光Ｒ１ａに基づいて、光マスクＭａのパターン面の画像を取得する。このようにして、光マスクＭａを検査することができる。

【0086】

次に、マスク検査装置１を用いたＥＵＶマスクＭｂを検査する方法を説明する。図１１は、実施形態に係るマスク検査方法において、ＥＵＶマスクＭｂを検査する方法を例示したフローチャート図である。

【0087】

図１１のステップＳ２１に示すように、ＥＵＶマスクＭｂを検査する場合には、視野絞りユニット１０をＥＵＶマスク用視野絞り１０ｂに切り替え、ビームスプリッタユニット２０を、無偏光ＢＳ２０ｂに切り替える。λ／４板３０を照明光Ｌ１ｂ及び反射光Ｒ１ｂの光路から外す。さらに、ＥＵＶマスク用のオートフォーカスユニット９０ｂに切り替える。

【0088】

次に、ステップＳ２２に示すように、ＥＵＶマスク用視野絞り１０ｂを介した照明光Ｌ１ｂを出射させる。具体的には、例えば、入射したＰ偏光を含む照明光Ｌ１の一部の偏光状態を変化させ、円偏光を含むビームＢ１ｂ、Ｐ偏光を含むビームＢ２ｂ、及び、Ｓ偏光を含むビームＢ３ｂを有する照明光Ｌ１ｂを出射させる。照明光Ｌ１ｂは、オートフォーカス用のビームＢ１ｂ、並びに、検査用のビームＢ２ｂ及びビームＢ３ｂを含んでいる。

【0089】

次に、ステップＳ２３に示すように、ＥＵＶマスク用視野絞り１０ｂを介して出射させた照明光Ｌ１ｂを無偏光ＢＳ２０ｂで反射させる。具体的には、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ、及び、Ｓ偏光のビームＢ３ｂを有する照明光Ｌ１ｂの一部を無偏光ＢＳ２０ｂで反射させる。

【0090】

次に、ステップＳ２４に示すように、無偏光ＢＳ２０ｂで反射させた照明光Ｌ１ｂをＥＵＶマスクＭｂに対物レンズ４０で集光するとともに、照明光Ｌ１ｂがＥＵＶマスクＭｂで反射した反射光Ｒ１ｂを対物レンズ４０に対して透過させて集光する。反射光Ｒ１ｂは、ＥＵＶマスクＭｂで反射したビームＢ１ｂ、ビームＢ２ｂ及びビームＢ３ｂを含んでいる。

【0091】

次に、ステップＳ２５に示すように、円偏光のビームＢ１ｂ、Ｐ偏光のビームＢ２ｂ、及び、Ｓ偏光のビームＢ３ｂを有する反射光Ｒ１ｂを、無偏光ＢＳ２０ｂに対して透過させる。

【0092】

次に、ステップＳ２６に示すように、フォーカスを調整する。具体的には、対物レンズ４０及び無偏光ＢＳ２０ｂを透過したビームＢ１ｂを、ハーフミラー９１において透過及び反射させる。そして、ビームＢ１ｂによる像の前ピンとなる位置に配置された受光部９２により、ハーフミラー９１を透過したビームＢ１ｂを受光する。また、ビームＢ１ｂによる像の後ピンとなる位置に配置された受光部９３により、ハーフミラー９１で反射したビームＢ１ｂを受光する。受光部９２により受光したビームＢ１ｂの強度、及び、受光部９３により受光したビームＢ１ｂの強度に基づいて、対物レンズ４０またはＥＵＶマスクＭｂの位置を調整する。このようにして、反射光Ｒ１ｂのフォーカスを調整する。なお、ハーフミラー９１において透過及び反射させる際に、ビームＢ１ｂの偏光状態を変化させる偏光手段、例えば、偏光ビームスプリッタ９４及びλ／４板９５のうち、少なくともいずれかを介したビームＢ１ｂを、ハーフミラー９１において透過及び反射させてもよい。これにより、ビームＢ１ｂをＳ偏光にすることができるので、ハーフミラー９１に対する反射率を向上させることができる。

【0093】

次に、ステップＳ２７に示すように、反射光Ｒ１ｂを検出する。例えば、検出器７１により、ビームＢ２ｂまたはビームＢ３ｂのうちの一方を含む反射光Ｒ１ｂを検出する。また、検出器７２により、ビームＢ２ｂまたはビームＢ３ｂのうちの他方を含む反射光Ｒ１ｂを検出する。これにより、ＥＵＶマスクＭｂのパターン面の画像を取得する。このようにして、ＥＵＶマスクＭｂを検査することができる。

【0094】

次に、本実施形態の効果を説明する。本実施形態のマスク検査装置１において、光マスクＭａを照明するオートフォーカス用のビームＢ１ａは円偏光を含む。また、ＥＵＶマスクＭｂを照明するオートフォーカス用のビームＢ１ｂも円偏光を含む。したがって、同一のマスク検査装置１で光マスクＭａを検査する場合もＥＵＶマスクＭｂを検査する場合も、円偏光を用いることができる。よって、切り替えによって、オートフォーカスユニット９０に使用する光の偏光状態が変化しないので、オートフォーカス性能を向上させることができる。

【0095】

また、オートフォーカス用のビームＢ１ａ及びビームＢ１ｂが、マスク上のラインアンドスペース等のパターンを照明した場合に、パターンに対するビームの角度は、切り替えによって変化しない。これにより、切り替えによっても、オートフォーカスの安定性の低下を抑制することができる。

【0096】

さらに、ハーフミラー９１に入射するビームＢ１ａ及びビームＢ１ｂとしてＳ偏光を用いている。Ｓ偏光を用いることにより、ハーフミラー１９１に対する反射率を増大させ、オートフォーカス性能を向上させることができる。よって、マスクの検査の精度を向上させることができる。

【0097】

マスク検査装置１は、視野絞りユニット１０及びビームスプリッタユニット２０を、検査対象のマスクに応じて切り替え可能である。よって、光マスクＭａ及びＥＵＶマスクＭｂを検査することができ、検査精度を向上させることができる。

【0098】

マスク検査装置１を用いたマスク検査方法は、同一の装置で、光マスクＭａ及びＥＵＶマスクＭｂの両方を検査することができる。よって、検査コスト及び検査時間を低減することができる。

【0099】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態による限定は受けない。また、実施形態における構成は、適宜、組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１ マスク検査装置
８ ステージ
９ ポジショナ
１０ 視野絞りユニット
１１、１２ 板面
１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１７ｂ スリット
２０ ビームスプリッタユニット
２０ａ 光マスク用ＰＢＳ
２０ｂ 無偏光ＢＳ
３０ λ／４板
４０ 対物レンズ
５０、５１ ミラー
６０ 偏光分割部
７１、７２ 検出器
８０ 光源
９０ａ、９０ｂ オートフォーカスユニット
９１ ハーフミラー
９２、９３ 受光部
９４ 偏光ビームスプリッタ
９５ λ／４板
１０１ａ、１０１ｂ 検査装置
１１０ａ、１１０ｂ 視野絞り
１１５ａ、１１５ｂ ＣＡＦスリット
１１６ａ、１１６ｂ、１１７ｂ スリット
１２０ａ ビームスプリッタ
１２０ｂ 無偏光ビームスプリッタ
１３０ λ／４板
１４０ 対物レンズ
１５１、１５２ ミラー
１９０ オートフォーカスユニット
１９１ ハーフミラー
１９２、１９３ 受光部
Ｂ１ａ、Ｂ１ｂ、Ｂ２ａ、Ｂ２ｂ、Ｂ３ｂ ビーム
Ｂ１０１ａ、Ｂ１０１ｂ、Ｂ１０２ａ、Ｂ１０２ｂ、Ｂ１０３ｂ ビーム
Ｌ１、Ｌ１０１、Ｌ１０１ａ、Ｌ１０１ｂ 照明光
Ｍａ 光マスク
Ｍｂ ＥＵＶマスク
Ｒ１０１ａ、Ｒ１０１ｂ 反射光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】