Способ контроля дефектности первичных шаблонов

(51)06 9/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТНОСТИ ПЕРВИЧНЫХ ШАБЛОНОВ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие КБТЭМ-ОМО(72) Авторы Корнелюк Александр Иванович Аваков Сергей Мирзоевич(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие КБТЭМ-ОМО(57) Способ контроля дефектности первичных шаблонов, заключающийся в том, что задают значения допусков на параметры первичного шаблона, сканируют рабочую поверхность первичного шаблона, из совокупности элементов разложения изображения рабочей поверхности первичного шаблона создают двумерное представление просканированного участка первичного шаблона, по проектным данным формируют двумерное представление 9175 1 2007.04.30 соответствующего эталонного участка, отличающийся тем, что после операции формирования двумерного представления эталонного участка формируют параметрическую модель этого участка, затем формируют параметрическую модель двумерного представления просканированного участка первичного шаблона, сравнивают соответствующие параметры моделей, определяют разности между соответствующими параметрами моделей и при превышении хотя бы одной из разностей заранее заданного соответствующего допуска считают контролируемый участок дефектным. Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к контролю дефектности первичных шаблонов (ПШ), применяемых в процессах фотолитографии для производства интегральных схем. Известен способ контроля ПШ, по которому работает система контроля ПШ, описанная в 1. Суть способа заключается в следующем. Сканируют контролируемый ПШ, в результате чего формируют двумерное представление просканированного участка ПШ. Одновременно формируют двумерное представление этого же участка, используя проектные данные контролируемого ПШ. Оба представления, измеренное и проектное, совмещают для получения минимума отличий между ними и сравнивают соответствующие пикселы каждого из представлений. При превышении полученной разницы некоторой заданной величины регистрируют наличие дефекта. Ближайшим прототипом изобретения является способ контроля ПШ 1, описанный в 2. Способ контроля ПШ в соответствии с этим патентом состоит из следующих операций. Сканируют поверхность ПШ. Из совокупности элементов разложения изображения рабочей поверхности ПШ создают двумерное представление просканированного участка ПШ. Одновременно формируют эталонное двумерное представление этого же участка ПШ, используя проектные данные ПШ. Сравнивают характеристические величины элементов топологии просканированного участка ПШ с характеристическими величинами элементов топологии, полученными из проектных данных, и рассчитывают разности для соответствующих характеристических величин. При превышении разности выбранных характеристических величин заранее заданной величины определяют наличие дефектного элемента. Описанный выше способ позволяет обнаруживать ограниченный класс дефектов (дефекты топологии, уходы размеров и координат элементов), но не контролирует такие параметры ПШ, как равномерность размеров элементов, линейность размеров элементов,допуск на расстояние между элементами. Задачей изобретения является увеличение числа классов обнаруживаемых дефектов ПШ. Поставленная задача достигается тем, что задают значения допусков на параметры ПШ, сканируют рабочую поверхность ПШ, из совокупности элементов разложения изображения рабочей поверхности ПШ создают двумерное представление просканированного участка ПШ, по проектным данным формируют двумерное представление соответствующего эталонного участка, по параметрам двумерного представления эталонного участка ПШ формируют параметрическую модель этого участка, затем формируют параметрическую модель двумерного представления просканированного участка ПШ,сравнивают соответствующие параметры моделей, определяют разности между соответствующими параметрами моделей и при превышении хотя бы одной из разностей заранее заданного соответствующего допуска считают контролируемый участок дефектным. В итоге предложенный способ позволяет увеличить число классов обнаруживаемых дефектов (дефекты топологии, уходы размеров и координат элементов, равномерность размеров элементов, линейность размеров элементов, допуски на расстояние между элементами). 2 9175 1 2007.04.30 Изобретение поясняется чертежом, где представлена последовательность операций контроля дефектности ПШ. Суть способа заключается в следующем. После задания допусков на параметры ПШ (операция 1) в результате сканирования рабочей поверхности ПШ и съема изображения топологии создают двумерное представление участка ПШ (операция 2), из проектных данных формируют эталонное представление участка, соответствующего просканированному участку ПШ (операция 3). Формируют параметрическую модель эталонного участка ПШ (операция 4). Количество параметров модели определяется как насыщенностью топологии, так и количеством контролируемых характеристик ПШ. Формируют аналогичную параметрическую модель контролируемого участка (операция 5). Производят сравнение соответствующего параметра одной и другой модели и определяют величину разности между параметрами (операция 6), сравнивают величину разности с соответствующей заранее заданной величиной(допуском) (операция 7) и при превышении этого допуска фиксируется наличие дефекта на проверяемом участке (операция 8). Если разность не превышает допуск, то после проверки, не является ли проверяемый параметр последним (операция 9), переходят к следующему параметру (операция 10) и цикл повторяется с операции сравнения 6. После проверки всех параметров данного участка ПШ проверяется, не является ли проверяемый участок последним (операция 11). Если он не является последним, то переходят к проверке следующего участка (операция 2). После чего весь цикл повторяется до окончания проверки всех участков ПШ. Пример конкретного выполнения способа. Предлагаемый способ контроля дефектности ПШ применен в установке контроля ПШ ЭМ-6329. При инициализации установки и задании параметров контроля ПШ, таких как типоразмер шаблона, тип покрытия, тип технологии, устанавливались дополнительные значения допусков на параметры ПШ, такие как допуск на размеры элементов, допуск на координаты элементов, допуск на величину пропускания, допуск на расстояния между элементами, допуск на воспроизводимость размера элемента, допуск на линейность размера, допуск на однородность размера. В процессе сканирования рабочей поверхности ПШ по координатепутем перемещения ПШ, а по координатес помощью линейного фотоприемника из совокупности элементов разложения изображения рабочей поверхности ПШ в части оперативной памяти установки создается двумерное представление просканированного участка ПШ. Синхронно, используя проектные данные ПШ, в другой части оперативной памяти формировалось двумерное представление эталонного участка,соответствующего просканированному участку рабочей поверхности ПШ. После операции формирования эталонного участка, используя информацию о двумерном представлении этого участка, создается параметрическая модель в виде(0, 0, К 1, 2, , , , , , , , ),где , 0 - координаты привязки эталонного участка топологии 1 - массив целых чисел, описывающий первый контур эталонного участка топологии К 2 - массив целых чисел, описывающий второй контур эталонного участка топологии- массив целых чисел, описывающий -й контур эталонного участка топологии Х,- минимальное расстояние, допустимое между конструкционными элементами эталонного участка топологии- точность (воспроизводимость) размера, эталонном участке топологии- линейность размера на эталонном участке топологии- равномерность (однородность) размера на эталонном участке топологии- линейность сканирования на эталонном участке топологии. 3 9175 1 2007.04.30 Число параметров модели определяется числом контролируемых параметров ПШ и количеством элементов топологии , содержащихся в контролируемом участке. Из информации о двумерном представлении просканированного участка формировалась аналогичная параметрическая модель в виде Р(0, 0, 1, 2, , , Х, , , , , ), где 0 , 0 - координаты привязки просканированного участка топологии 1 - массив целых чисел, описывающий первый контур просканированного участка топологии К 2 - массив целых чисел, описывающий второй контур просканированного участка топологии- массив целых чисел, описывающий -й контур просканированного участка топологии Х,- минимальное расстояние, допустимое между конструкционными элементами просканированного участка топологии- точность (воспроизводимость) размера на просканированном участке топологии- линейность размера на просканированном участке топологии- равномерность (однородность) размера на просканированном участке топологии- линейность сканирования на просканированном участке топологии. После операций формирования параметрических моделей соответствующие параметры моделей сравнивались друг с другом и определялся набор разностейпараметров в виде 10 - Х 0 20 - 0 3- Х 4-5-6-7-8-91 - 1 8- . Затем полученные разности сравнивались с установленными перед началом контроля допусками. При превышении хотя бы одной из разностей соответствующего допуска регистрировалось наличие дефекта, а по номеру сравниваемой разности определялись тип дефекта и его месторасположение. Результаты испытаний показали, что установка контроля ПШ, работающая по прилагаемому способу, позволяет расширить класс обнаруживаемых дефектов и, кроме дефектов топологии, уходов размеров и координат элементов, обнаруживает дополнительный класс дефектов на ПШ, таких как нелинейность размеров, неравномерность размеров, невоспроизводимость межэлементных расстояний. Источники информации 1. Патент США 4 926 489, МПК 06 9/00, 1990. 2. Петент США 6 654 489, МПК 06 9/00, 2003 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4