Устройство для обнаружения дефектов на поверхности фотошаблонов и полупроводниковых пластин Советский патент 1993 года по МПК G01N21/88 

Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности, к контролю дефектов на поверхности фотошаблонов и полупроводниковых пластин и может быть использовано в производстве интегральных схем,

Цель изобретения - повышение чувствительности при, обнаружении дефектов за счет увеличения отношения сигнал/шум.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена блок-схема одного из возможных вариантов устройства.

Устройство для обнаружения дефектов на поверхности фотошаблонов и полупроводниковых пластин содержит: источник 1 поляризованного лазерного света для освещения контролируемого образца, размещаемого на подвижном плоском основании 2 под углом о. к направлению излучения

(0° а 90°). На одной оптической оси, на пути рассеянного света, последовательно расположены: анализатор 3 рассеянного света, собирающая линза 4, диафрагма 5 с 6 щелями, имеющими размер в поперечном направлении 100 мкм, фотоэлектрический преобразователь 6, выход которого соединен с входом блока формирования амплитудно-частотной характеристики 7, выход которого соединен со вторым входом компаратора 8 и с входом блока 9 формирования порогового напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора 8, выход которого соединен с входом логического блока 10.. Устройство работает следующим образом: источник 1 лазерного излучения испускает поляризованный лазерный свет в направлении контрольного образца, разме00

о

Os

СО

ел

4

ы

аемого на плоском подвижном основании , которое сканируется относительно лазерного пучка, причем плоскость поляризации вета параллельна плоскости контролируемого образца. Свет, рассеянный поверхнотью, проходит через анализатор 3 рассеянного света. Свет, прошедший анализатор, собирается линзой 4 и направляется на щелевую диафрагму 5. Прошедший через диафрагму свет поступает на фотоэлектрический преобразователь 6, где преобразуется в электрический сигнал. Далее сигнал поступает на блок 7 формирования амплитудно-частотной характеристики. Преобразованный сигнал поступает на один из входов компаратора 8 и на вход блока 9 формирования порогового напряжения, который формирует напряжение, пропорциональное медленно флуктуирующему в течение времени контроля образца сигналу шума. Вспучае превышения амплитуды сиг-: нала величины порогового напряжения компаратор выдает сигнал на логический блок 10, производящий селекцию пакета из 6 сигналов.

Устройство, снабженное 6-щёлевой диафрагмой с размером щелей в поперечном направлении 100 мкм и блоками, обеспечивающими сравнение сигнала от дефекта с пороговым напряжением, величина которого пропорциональна величине сигнала шу- ма, позволяет обеспечить достоверное обнаружение дефектов с размером 0.8 мкм.. что связано с увеличением отношения сигнал/шум примерно в 3 раза по сравнению с прототипом. Характерным для современной фотолитографии является размер частиц 1 мкм. Получаемый эффект приводит к повышению выхода годных кристаллов, микросхем за счет уменьшения потерь кремниевых пластин примерно на 5%.

Формула изобретен и я.... .. ,. . , /

Устройство для обнаружения Дефектов на поверхности фотошаблонов и полупроводниковых пластин, включающее источник поляризованного лазерного излучения, основание, выполненное с возможностью перемещения относительно источника излучения для размещения контролируемого образца, оптический тракт, включающий расположенные последовательно на одной

оптической оси анализатор рассеянного излучения, собирающую линзу, диафрагму и фотоэлектрический преобразователь, а также компаратор, к первому входу которого подключен блок формирования порогового

напряжения, а выход компаратора соединен с входом логического блока, о т л и ч a tout е е с я тем, что. с целью повышения чувствительности за счет увеличения отношения сигнал/шум, оно дополнительно со.:

держитблок формирования амплитудно-частотной характеристики, вход которого соединен с выходом фотоэлектрического преобразователя, а выход - с вторым входом компаратора и входом блока формирования порогового напряжения, диафрагма имеет п щелей, при этом 2 n N с размером каждой щели в поперечном направлении I - HR, где R - минимальный размер обнаруживаемого дефекта, Н - коэффициент увеличения оптического тракта. N - L/2I, L - размер фотоэлемента фотоэлектрического преобразователя в направлений перемещения основания.

Использование: в области микроэлектроники и может быть использовано для кон- троля в процессе, производства интегральных схем. Сущность изобретения: диафрагма устройства снабжена п щелями (, где , L- размер фотоэлемента фотоэлектрического преобразователя в направлении сканирования образца), размер которых в поперечном направлении (где R - минимальный размер обнаруживаемой частицы; Н - коэффициент усиления оптического тракта), и устройство дополнительно содержит блок формирования амплитудно-частотной характеристики. 1 ил. w fe