Search

JP-2026077635-A - 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

JP2026077635AJP 2026077635 AJP2026077635 AJP 2026077635AJP-2026077635-A

Abstract

【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

Inventors

  • センティル ラクシュマナン
  • ルッツ ブレカーボーム
  • ウルリッヒ マテイカ

Assignees

  • カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20251215
Priority Date
20230303

Claims (14)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。

Description

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。 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）。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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