Способ фокусировки оптического микроскопа при многократном контроле рельефных микроструктур

(51)5 8 02 В 21 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ ЕТЕ ЗО ИСАН ИДЕТЕЛЬ К АВТОРСКОМ льнои технидимости из . Сущность ровки оптищем перемеоскопа в тношению к ную оценку т изображеВ. А. Анализ ементов фолектронная ника, 1977,ующих на измеженного от подспе иальных Наиболееляется спосомикроскопа, пщая объективв вертикальнонивает качесткрая наблюдаесчитается сфоглядит "резки(56) О. йууззопеп,бетестоп апб Тосцзтептз оп ва 1 егз, -р. 81-85,Система цифровой микроскопии"Ассочзоп", Электроника, 1985, т, 58, %13,с. 112.Котлецов Б, Н., Ханевскийточности линейных размеров элтошаблонов на микроскопах, Этехника, Сер. 3. Микроэлектровып, 5 (71), с. 89 - 92. Ргастса вейоб аког ебце пц аког пеюбй гпеазцгеОрт, Еп 9, 1987, У. 26, В 1,Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам фокусировки оптического микроскопа (ОМ) при контроле структур на полупроводниковых подложках,Известен способ фокусировки оптического микроскопа по максимуму крутизны наклона видеосигнала в ОМ, измеряемого на границе контролируемой структуры,Недостатком подобного способа является то, что однозначность фокусировки осуществима лишь при контроле фотошаблонов, а в случае трехмерных структур одинаковая крутизна видеосигнала может достигаться при различных степенях дефокусировки,Известен способ фокусировки оптического микроскопа, при котором постоянство расстояния между объективом ОМ и наблюдаемым объектом поддерживается за счет 54) СПОСОБ ФСКОГО МИКРОСНОМ КОНТРМИКРОСТРУКТУР(57) Использование; в измерите ке для повышения воспроизв мерений линейных размеро изобретения: в способе фокус ческого микроскопа, включаю щение объектива микр вертикальной плоскости по о объекту измерения и визуал изображения, оценивается цв ния, 2 ил. ОКУСИРОВКИ ОПТИЧЕКОПА ПРИ МНОГОКРАТОЛЕ РЕЛЬЕФНЫХ схем обратнои связи, реагирнения интенсивности отраложки лазерного луча в цконтрольных каналах.Недостатком подобного способа является усложнение и удорожание аппаратуры, а также автоматическое отключение подобной системы автофокусировки при перемещении со структуры на структуру на объекте с большими перепадами коэффициента отблизким к предлагаемому явб фокусировки оптического ри котором оператор, перемемикроскопической подачей и й плоскости, визуально оцево фокусировки по "резкости" мой структуры. Иэображение кусированным, когда край вым"1744684 50 55 Недостатком подобного способа фокусировки является субъективность понятия "резкость края", что приводит к большой среднеквадратичной погрешности результатов измерений на ОМ, достигающей 0,16 5 мкм для опытных операторов и 0,34 мкм для начинающих.Цель изобретения - повышение воспроизводимости положения плоскости фокусировки микроскопа на изображение 10 рельефной структуры.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу фокусировки оптического микроскопа, включающему перемещение объектива микроскопа в плрскости вдоль 15 оптической оси микроскопа и визуальную оценку качества изображения, эта оценка производится по цвету изображения рельефной структуры.На фиг, 1 представлена форма видео сигнала для полоски на Я с высотой 900 А, на фиг. 2 - форма видеосигнала для полоски на Я с высотой 1800 А.При экспериментах использовался микроскоп-фотометр "МР" фирмы "1 еи", Чис ловая апертура объектива 0,90, используемая длина волны 0,546 мкм, Среднеквадратичная погрешность измерений 2 по паспортным данным . 0,025 мкм (для измерений хромовой линии на стекле). 30П р и м е р 1. Контроль ширины линии Я 02 на подложке Я. Высота линии ЯОг - 900 А; номинальная ширина 2 мкм. Качественное поведение видеосигнала изображено на фиг, 1, 35 При перемещении объектива в вертикальной плоскости сверху вниз граница линии последовательно проходит от зеленого через темно-серый к светло-серому. При зе леной границе ширина видеосигнала на 50; интенсивности составила 2,35 + 0,03 .мкм, при темно-серой границе 2,18 + 0,02 мкм, при светло-серой 2,12 0,03 мкм, При этом зеленому и темно-серому цвету грани цы соответствовал одинаковый наклон видеосигнала д = 0,50-ф 0,04 мкм, а светло-серому цвету границы соответствовала величина д = 0,85+ 0,04 мкм. Из приведенных данных видно, что способ фокусировки ОМ по крутизне видеосигнала не позволил бы отличить положения объектива, соответствующие зеленому и темно-серому цветам границы объектива, а разница результатов измерений в этих двух случаях составила 0,17 мкм, превосходя в несколько раз среднеквадратичную погрешность измерений, обеспечиваемую предлагаемым в изобретении способом фо-, кусировки.П р и м е р 2. Контроль ширины линии Я 02 на подложке Я, Высота линии Я 02 1800 А; номинальная ширина 2 мкм, Качественное поведение видеосигнала изображено на фиг. 2.При перемещении объектива в вертикальной плоскости сверху вниз цвет границы линии последовательно меняется от бордово-зеленого к черному и далее светлосерому, При бордово-зеленом цвете границы ширина видеосигнала между минимумами составила 2,30 + 0,04 мкм, при черном 2,17.ф. 0,02 мкм. при светло-сером 1,98+ 0,07 мкм, При этом черному и светло-серому цвету границы соответствовал одинаковый наклон видеосигнала д=0,095 + 0,05 мкм, а бордово- зеленому цвету соответствовала величина д = =0,65 + 0,03 мкм,Как и в первом случае одинаковая "резкость" края соответствовала двум разным положениям объектива, разница измерений при которых (0,19 мкм) превосходила в несколько раз среднеквадратичную погрешность измерений, базирующуюся на предложенном в изобретении способе фокусировки,Формула изобретения Способ фокусировки оптического микроскопа при многократном контроле рельефных микроструктур, включающий взаимное перемещение объектива микроскопа и микроструктуры вдоль оптической оси микроскопа и визуальную оценку изображения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения воспроизводимости, оценивают цветизображения, при этом критерием фокусировки микроскопа на ту же плоскость рельефной микроструктуры является повторяемость цвета изображения.Жа. д рр фМОюРФфСА, у.м 4.МС 4 Юг,оставитель В.Куликехред М,Моргентал Редактор лини орректор В,Гирня оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго.Гагарина, 1 аз 2197 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5