DE19860704A1 - Semiconductor wafer inspecting method using a scanning electron microscope (SEM) - Google Patents

Semiconductor wafer inspecting method using a scanning electron microscope (SEM)

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Abstract

The method involves reading SEM image data and identifying image data for a feature such as a contact hole on a semiconductor wafer. A parameter is computed related to the feature from the image data and the parameter is compared to a range of acceptable values. The feature is then classified according to the comparison. An Independent claim is included for an apparatus for inspecting a portion of a semiconductor wafer.

Description

Zugehörige AnmeldungenRelated registrations

Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 22. Juni 1998 eingereichten amerikanischen Provisional Application mit dem Aktenzeichen 60/090,137.This application is based on that filed on June 22, 1998 American Provisional Application with the file number 60 / 090,137.

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die vorliegende Erfindung betrifft die Überprüfung von Halbleiterbauelementen. Sie betrifft insbesondere die Erfassung fehlerhafter Kontakte, wie zum Beispiel nicht offene Kontaktöffnungen, unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops.The present invention relates to the review of Semiconductor devices. In particular, it concerns the detection of incorrect data Using contacts, such as non-open contact openings of a scanning electron microscope.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Integrierte Schaltkreise werden so hergestellt, daß zuerst diskrete Halbleiterbauelemente in Siliziumwafern ausgebildet werden. In den Bauelementen wird nun in mehreren Ebenen ein metallisches Verbindungsnetz ausgebildet, das zu den aktiven Teilen der Bauelemente einen Kontakt herstellt und sie zur Erzeugung der gewünschten Schaltungen miteinander verbindet. Die Verbindungsschichten werden wie folgt gebildet: Abscheiden einer isolierenden Schicht über den diskreten Bauelementen, Strukturieren und Ätzen von Kontaktöffnungen in diese Schicht und Abscheiden eines leitenden Materials in diese Öffnungen. Über der isolierenden Schicht wird nun typischerweise eine leitende Schicht aufgebracht. Die leitende Schicht wird nun strukturiert und geätzt, um zur Bildung einer ersten Schaltungsebene Verbindungen zwischen den Kontakten der Bauelemente herzustellen. Durch Erzeugung einer Schaltung mit mehreren Ebenen werden die folgenden Verfahrensschritte wiederholt durchgeführt: Abscheidung einer isolierenden Schicht, Bildung von Kontaktöffnungen oder Durchkontaktierungen, Bildung von leitenden Materialschichten, Strukturierung, usw.Integrated circuits are manufactured in such a way that discrete at first Semiconductor components are formed in silicon wafers. In the Components now become metallic in several levels Connection network formed that to the active parts of the components establishes a contact and uses it to generate the desired circuits connects with each other. The connection layers are formed as follows: Depositing an insulating layer over the discrete components, Structuring and etching contact openings in this layer and Deposit conductive material in these openings. Above the insulating layer now typically becomes a conductive layer  upset. The conductive layer is now patterned and etched to the Formation of a first circuit level connections between the contacts to manufacture the components. By creating a circuit with The following process steps are repeated at several levels performed: deposition of an insulating layer, formation of Contact openings or vias, formation of conductive Material layers, structuring, etc.

In Abhängigkeit von der Komplexität der integrierten Gesamtschaltung sind typischerweise mehrere metallische Ebenen, zum Beispiel zwei bis vier Ebenen, erforderlich, um die nötigen Verbindungen zu erzeugen und diese Verbindungen mit Kontaktstellen zu verbinden, die einen externen Anschluß an die fertiggestellte Schaltung ermöglichen. Eine hohe Dichte an integrierten Schaltungen mit Abmessungen im Submikrometerbereich macht eine außerordentlich genaue Steuerung der Abmessungen erforderlich. Es werden sehr empfindliche Überwachungsverfahren zur Untersuchung der Verbindungsstruktur und/oder der Kontaktöffnungen benötigt, um die Genauigkeit der Abmessungen und die Fehlerlosigkeit der Struktur des Entwurfs zu gewährleisten. Diese Anforderungen werden mit zunehmender Dichte und Miniaturisierung der Schaltkreise strenger, wie zum Beispiel bei der Massenproduktion von Halbleiterspeicherbauelementen, wie 64 M DRAMs oder 256 M DRAMs, für die gegenwärtig tpyischerweise Schaltkreisabmessungen von 0,25 bis 0,30 µm erforderlich sind.Depending on the complexity of the overall integrated circuit typically several metallic levels, for example two to four Layers required to create the necessary connections and these Connections to connect with contact points that have an external connection to the completed circuit. A high density of integrated Circuits with dimensions in the submicrometer range make one extremely precise control of the dimensions required. It will very sensitive surveillance procedures to investigate the Connection structure and / or the contact openings required to the Accuracy of dimensions and flawless structure of the Ensure design. These requirements are increasing Density and miniaturization of the circuits stricter, such as at the mass production of semiconductor memory devices such as 64 M DRAMs or 256 M DRAMs, for the currently typically Circuit dimensions from 0.25 to 0.30 µm are required.

Die Überprüfung von Kontaktöffnungen auf ihren Zustand, wie zum Beispiel auf einen nicht offenen oder nicht freien Zustand, wird zunehmend wichtiger, da sich das Seitenverhältnis (A/R) von Kontaktöffnungen, d. h. das Verhältnis ihrer Tiefe zu ihrem Durchmesser, mit zunehmendem Bedarf an höheren Dichten bei den Bauelementen erhöht hat. Ein herkömmliches Lichtmikroskopierverfahren mit einer Wellenlänge von 488 nm im sichtbaren Bereich ist jedoch im Hinblick auf die Überprüfung der inneren Struktur der Kontaktöffnungen technisch begrenzt, da es zur Überprüfung der inneren Struktur der Kontaktöffnungen mit einer Abmessung von 200 nm oder weniger, eine zu geringe Auflösung besitzt. Mit der Lichtmikroskopie lassen sich auch keine Lichtfleckgrößen von 1 µm oder weniger erzeugen.Checking contact openings for their condition, such as to a not open or not free state, is becoming increasingly important since the aspect ratio (A / R) of contact openings, i.e. H. The relationship their depth to their diameter, with increasing need for higher ones Densities in the components has increased. A conventional one Light microscopy method with a wavelength of 488 nm in the visible However, the area is in terms of reviewing the internal structure of the  Contact openings technically limited as it is used to check the inner Structure of the contact openings with a dimension of 200 nm or less, has too low a resolution. Leave with light microscopy no light spot sizes of 1 µm or less are generated.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Überprüfungsverfahrens für fehlerhafte Kontakte oder Kontaktierungsfehler und in der Schaffung einer Vorrichtung für Halbleiterbauelemente, die eine genaue Überprüfung von Kontaktierungs- oder Kontaktfehlern mittels digitalisierter Werte auf Kontaktbilder und nicht durch das bloße Auge oder durch das Mikroskop ermöglichen und durch die sich eines oder mehrere der auf die Begrenzung und Nachteile des Standes der Technik zurückzuführende Probleme lösen lassen.An object of the present invention is to provide a Verification procedure for faulty contacts or contacting errors and in the creation of a device for semiconductor devices that exact checking of contacting or contact errors by means of digitized values on contact pictures and not by the naked eye or enable through the microscope and through which one or more of the due to the limitations and disadvantages of the prior art Let problems be solved.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Überprüfung von Kontaktierungs- oder Kontaktfehlern bei Halbleiterbauelementen und eines Kontaktierungsfehler-Überprüfungssystems zur Erfassung von Kontaktierungsfehlern bei Kontakten mit einem großen Seitenverhältnis, d. h. einem großen Verhältnis zwischen der Tiefe und dem Durchmesser eines Kontaktes.Another object of the present invention is to provide a method for checking contacting or contact errors Semiconductor components and a contacting fault checking system to detect contacting errors in contacts with a large Aspect ratio, d. H. a great relationship between depth and that Diameter of a contact.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen und in der Schaffung eines Kontaktierungsfehler- Überprüfungssystems zur Erfassung von Kontaktierungsfehlern auf der Oberfläche eines Wafers innerhalb kurzer Zeit, die für die Anwendung bei der Massenproduktion geeignet sind. Another object of the present invention is to provide a review process for contact errors Semiconductor devices and in creating a contacting fault Checking system for recording contacting errors on the Surface of a wafer within a short period of time, which is suitable for the application at the Mass production are suitable.  

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Herstellungsverfahrens für Halbleiterbauelemente unter Verwendung des genannten Überprüfungsverfahrens und des entsprechenden Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler.Another object of the present invention is to provide a manufacturing method for semiconductor devices using the mentioned verification procedure and the corresponding Checking system for contacting errors.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Überprüfungsverfahrens und eines Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler zur Erfassung der Position von Kontaktierungsfehler, so daß sich bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen eine größere Ausbeute ergibt.Another object of the present invention is to provide a review process and system for Contacting errors to record the position of contacting errors, so that in the manufacture of semiconductor devices a larger Yield yields.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Überprüfungsverfahrens und eines Überprüfungssystems zur Erfassung von Strukturierungsfehlern bei Halbleiterbauelementen und zur Erfassung einer fehlerhaften Fotoresiststruktur nach einem Entwicklungsverarbeitungsschritt bei einem Fotolithographieverfahren.Another object of the present invention is to provide a verification process and a verification system for registration of structuring errors in semiconductor components and for detection a faulty photoresist structure after a Development processing step in a photolithography process.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung zumindest eines Teils eines Halbleiterwafers, mit denen sich diese und andere Aufgaben lösen lassen. Erfindungsgemäß werden die Bilddaten eines Rasterelektronenmikroskops (SEM = Scanning Electron Microscop) für den Teil des Halbleiterlasers gelesen. Von diesen SEM- Bilddaten werden Bilddaten für ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft des Wafers identifiziert. Ein mit diesem Merkmal zusammenhängender Parameter wird berechnet und mit einem Bereich an noch zu akzeptierenden Werten für diesen Parameter verglichen. Basierend auf diesem Vergleich zwischen dem Parameter und dem noch zu akzeptierenden Wertebereich läßt sich das Merkmal klassifizieren.The present invention relates to a method and an apparatus for Checking at least a part of a semiconductor wafer that can be used have these and other tasks solved. According to the Image data from a scanning electron microscope (SEM = Scanning Electron Microscop) read for the part of the semiconductor laser. Of these SEM Image data becomes image data for a certain characteristic or a certain one Property of the wafer identified. One with this trait related parameter is calculated and with a range values still to be accepted for this parameter. Based on this comparison between the parameter and that too the characteristic can be classified in the accepting range of values.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird als Computerparameter die Abmessung oder die Größe des Merkmals verwendet. In one embodiment according to the invention, as Computer parameters used the dimension or size of the feature.  

Wenn das Merkmal beispielsweise eine Kontaktöffnung in einer integrierten Schaltung ist, ist der Parameter beispielsweise der Durchmesser der Öffnung gemessen in Bilddatenpixel. Eine bestimmte Kontaktöffnung kann beispielsweise dadurch bestimmt werden, daß sie eine Breite von 20 Pixel besitzt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann als Parameter eine durchschnittliche Pixelintensität für Pixel verwendet werden, die innerhalb des Merkmals liegen. Wenn das Merkmal eine Kontaktöffnung ist, wird als Parameter beispielsweise der Mittelwert der Pixelintensitäten für die Pixel verwendet, die der Kontaktöffnung zugeordnet sind. Wenn der gemessene Parameter innerhalb eines Bereiches von zu akzeptierenden Werten für diesen Parameter liegt, wird das Merkmal als akzeptabel klassifiziert. Wenn der Parameter außerhalb dieses Bereiches an zu akzeptierenden Werten für diesen Parameter liegt, wird das Merkmal als fehlerhaft klassifiziert. Wenn das Merkmal eine Kontaktöffnung ist, wird die Öffnung als fehlerhaft erfaßt, wenn sie beispielsweise nicht offen ist.If the feature, for example, a contact opening in an integrated Circuit is, the parameter is for example the diameter of the opening measured in image data pixels. A certain contact opening can be determined, for example, by being 20 pixels wide owns. In another exemplary embodiment, a average pixel intensity for pixels within the Feature. If the feature is a contact opening, it is called Parameters, for example, the mean of the pixel intensities for the pixels used, which are assigned to the contact opening. If the measured Parameters within a range of acceptable values for this Parameter, the characteristic is classified as acceptable. If the Parameters outside this range of acceptable values for this parameter, the characteristic is classified as incorrect. If that Feature is a contact opening, the opening is detected as faulty if for example, it is not open.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel werden für das Merkmal zwei Parameter berechnet. Die zwei Parameter können beispielsweise eine Abmessung eines Merkmals, wie zum Beispiel eine Kontaktöffnung, sein, gemessen in Pixel, die dem Merkmal zugeordnet sind. Der zweite Parameter kann die durchschnittliche oder mittlere Pixelintensität der dem Merkmal zugeordneten Pixel sein. Beide Parameter werden mit vorbestimmten Bereichen an zu akzeptierenden Werten für diese Parameter verglichen. Wenn beide Parameter gleichzeitig innerhalb ihres jeweiligen Bereiches an zu akzeptierenden Werten liegen, wird das Merkmal, wie zum Beispiel eine Kontaktöffnung, bei einem Ausführungsbeispiel als akzeptabel klassifiziert. Eine Kontaktöffnung ist unter diesen Umständen als offen, richtig gemessen und richtig geformt klassifizierbar. Der Zusammenhang zwischen den Parametern und ihren entsprechenden Bereichen kann dazu verwendet werden, das Merkmal in eine von mehreren Kategoriearten einzuordnen. Die Parameter können in Abhängigkeit davon, ob sie unterhalb, innerhalb oder oberhalb eines noch zu akzeptierenden Wertebereichs liegen, zur Klassifizierung eines Merkmals verwendet werden.In an embodiment according to the invention, the feature calculated two parameters. For example, the two parameters can be one Dimension of a feature, such as a contact opening, measured in pixels associated with the feature. The second parameter can be the average or average pixel intensity of the feature assigned pixels. Both parameters are predetermined Ranges of acceptable values for these parameters compared. If both parameters at the same time within their respective range accepting values, the characteristic, such as a Contact opening, classified as acceptable in one embodiment. Under these circumstances, a contact opening is considered to be open, correctly measured and can be classified correctly. The connection between the Parameters and their corresponding ranges can be used for this classify the characteristic into one of several category types. The Parameters can vary depending on whether they are below, inside or  are above a still acceptable range of values Classification of a characteristic can be used.

Bei einem Ausführungsbeispiel werden die SEM-Bilddaten sowohl von Sekundärelektronen als auch von höher energetischen zurückgestreuten Elektronen in dem Rasterelektronenmikroskop erzeugt. Die Datenwerte werden digitalisiert und können in Form von digitalisierten Grauskalenpixelpegel oder Pixelniveaus oder farbcodierten Pixelwerten vorliegen.In one embodiment, the SEM image data is both from Secondary electrons as well as from higher energetic backscattered Electrons generated in the scanning electron microscope. The data values are digitized and can be digitized Grayscale pixel levels or levels or color-coded pixel values available.

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird zur Charakterisierung des zu überprüfenden Merkmals eine Gitter- oder Maschenstruktur verwendet, wobei zur Charakterisierung beispielsweise die Position und/oder die Abmessungen des zu überprüfenden Merkmals bestimmt wird. Die Gitter- oder Maschenstruktur umfaßt typischerweise zwei orthogonal aufeinanderstehende Achsen, die dem Bild des zu analysierenden Waferteils überlagert werden. Alternativ hierzu können die Gitterachsen eine beliebige geometrische Abhängigkeit voneinander aufweisen, d. h., daß sie beispielsweise dreieckig, trapezförmig, usw. verlaufen können. Bei einem Ausführungsbeispiel wird durch das Gitterlokalisierungsverfahren die Position, die Form und/oder die periodische Struktur des Merkmals bestimmt, indem die Pixelwerte entlang einer Linie analysiert werden, die parallel zu einer der orthogonalen Achsen verläuft, die sukzessive bei Pixelpositionen entlang der anderen orthogonalen Achse positioniert wird. Das Gitterverfahren kann beispielsweise die Positionierung einer vertikalen Linie bei mehreren horizontalen Pixelpositionen und das Hinzuaddieren der vertikalen Pixelintensitätswerte an der jeweiligen horizontalen Stelle umfassen. Die aufsummierten Intensitäten können an der jeweiligen horizontalen Stelle verglichen werden, um eine Zunahme der Intensität feststellen zu können, die als Hinweis für das Vorhandensein eines Merkmals, wie zum Beispiel eine Kontaktöffnung, verwendet wird. Dieses Verfahren kann für mehrere Pixelpositionen in einer Dimension oder Richtung wiederholt werden. Es kann dann in der senkrecht hierzu stehenden Richtung wiederholt werden, so daß die Struktur, die Form und die Abmessung der Merkmale bestimmbar ist.In an exemplary embodiment according to the invention, characterization uses a lattice or mesh structure of the feature to be checked, where for characterization, for example, the position and / or the Dimensions of the feature to be checked is determined. The grids- or mesh structure typically comprises two orthogonal superimposed axes, the image of the part of the wafer to be analyzed be overlaid. Alternatively, the grid axes can be any have geometric interdependency, d. that is, they for example triangular, trapezoidal, etc. At a The position is determined by the grid localization method determines the shape and / or the periodic structure of the feature by the pixel values are analyzed along a line that is parallel to one of the runs orthogonal axes that successively at pixel positions along the other orthogonal axis is positioned. The grid method can for example, positioning a vertical line on multiple horizontal pixel positions and adding the vertical ones Include pixel intensity values at each horizontal location. The accumulated intensities can at the respective horizontal point compared to determine an increase in intensity that as an indication of the presence of a feature, such as one Contact opening, is used. This procedure can work for several  Pixel positions are repeated in a dimension or direction. It can then be repeated in the direction perpendicular thereto, so that the structure, shape and dimensions of the features can be determined.

Dieses Verfahren kann auch dazu verwendet werden, die optimale Abmessung einer Untergitter- oder Untermascheneinheit zu bestimmen, die die zu analysierenden Merkmale umfaßt. Das Gitterverfahren kann beispielsweise dazu verwendet werden, die optimale Abmessung einer Gittereinheit in Pixel zu bestimmen, die 100 gleichzeitig zu analysierende Kontaktöffnungen umfaßt. Diese Vorgehensweise macht das erfindungsgemäße Verfahren zur Überprüfung von Merkmalen sehr viel effizienter, da sich unnötige Verarbeitungsschritte durch Optimierung der Fläche des jeweils zu überprüfenden Bereiches eliminieren lassen.This procedure can also be used to find the optimal one To determine the dimension of a sub-grid or sub-mesh unit includes the characteristics to be analyzed. The grid method can For example, the optimal dimension can be used To determine the grid unit in pixels, the 100 to be analyzed simultaneously Contact openings includes. This procedure does that Method according to the invention for checking features very much more efficient, since unnecessary processing steps can be achieved by optimizing the Have the area of the area to be checked eliminated.

Bei einem Ausführungsbeispiel werden die SEM-Bilddatenpixel zur Berechnung eines Intensitätsprofils des jeweils zu überprüfenden Merkmals, d. h. einer Kontaktöffnung, verwendet. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Intensitätsprofil zuerst durch Aufsummation der Pixelintensitätswerte eines Merkmals entlang einer orthogonalen Achse an jeder von mehreren Pixelpositionen erzeugt, die entlang der hierzu senkrechten Achse angeordnet sind. An jeder horizontalen Pixelposition werden beispielsweise die Pixelintensitätswerte in der senkrecht verlaufenden Richtung aufsummiert, gemittelt und als Funktion der Pixelstellung auf der horizontalen Achse aufgetragen. Das Pixelintensitätsprofil ist zur erfindungsgemäßen Klassifizierung des Merkmals verwendbar.In one embodiment, the SEM image data pixels become Calculation of an intensity profile of the characteristic to be checked in each case, d. H. a contact opening used. In one embodiment, this is Intensity profile first by summing the pixel intensity values of one Feature along an orthogonal axis on each of several Generates pixel positions that are arranged along the perpendicular axis are. For example, at each horizontal pixel position Summed up pixel intensity values in the perpendicular direction, averaged and as a function of the pixel position on the horizontal axis applied. The pixel intensity profile is related to the invention Classification of the characteristic can be used.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird zur Normisierung der Intensitätsprofile aller Merkmale von allen Intensitätswerten in der jeweiligen Gittereinheit der Hintergrundintensitätswert subtrahiert. Dies bewirkt, daß sich der Hintergrundwert für das jeweilige Intensitätsprofil auf Null verringert. Bei dem normierten Profil kann nun als nächstes ein Schwellenwert so festgelegt werden, daß Pixelintensitäten oberhalb des Schwellenwertes dem zu überprüfenden Merkmal zugeordnet werden. Aus dem Profil können nun der obengenannte erste und der obengenannte zweite Parameter berechnet werden. Die Abmessungen des Merkmals können beispielsweise durch Abzählen der Anzahl an Pixelpositionen in einer ersten Richtung berechnet werden, die aufsummierte Intensitätswerte in der senkrecht hierzu stehenden Richtung besitzen, die den Schwellenwert überschreiten. Da angenommen wird, daß eine Summe der Pixelintensität, die den Schwellenwert übersteigt, dem Merkmal zugeordnet ist, ist die Anzahl an Pixelpositionen mit einer Summe, die den Schwellenwert überschreitet, ein Maß für das Merkmal in einer Richtung, gemessen in Pixel. Der zweite Parameter kann durch Berechnung eines den Schwellenwert überschreitenden mittleren Intensitätswertes berechnet werden. Diese zwei Parameter können mit ihrem jeweiligen vorbestimmten Bereich an zu akzeptierenden Werten verglichen werden, um das vorbestimmte Merkmal in eine der vorbestimmten Klassen an Merkmalsarten einzuklassifizieren.In one embodiment, the intensity profiles are standardized all features of all intensity values in the respective grating unit of the Background intensity value subtracted. This causes the Background value for the respective intensity profile reduced to zero. In which standardized profile can now next set a threshold like this  pixel intensities above the threshold value be assigned to the checking characteristic. From the profile you can now the above-mentioned first and the above-mentioned second parameters are calculated become. The dimensions of the feature can be, for example, by Counting the number of pixel positions in a first direction the accumulated intensity values in the perpendicular to it Have a direction that exceeds the threshold. Since assumed that a sum of the pixel intensity that exceeds the threshold assigned to the characteristic is the number of pixel positions with a Sum that exceeds the threshold, a measure of the characteristic in a direction, measured in pixels. The second parameter can be through Calculation of an average exceeding the threshold Intensity value can be calculated. You can use these two parameters with your compared the respective predetermined range of values to be accepted to the predetermined feature in one of the predetermined classes Classify characteristic types.

Das erfindungsgemäße Überprüfungsverfahren und das erfindungsgemäße Überprüfungssystem besitzen zahlreiche Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik. Bei bestimmten Verfahren nach dem Stand der Technik werden beispielsweise optische Verfahren, wie zum Beispiel die Lichtmikroskopie oder die Überprüfung mit bloßem Auge; zur Erfassung von Kontaktierungs- oder Kontaktfehlern verwendet. Diese Systeme sind ungeeignet zur Auflösung kleinerer Merkmalsfehler, die zum Versagen der Schaltkreise führen. Die erfindungsgemäße Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops sorgt für eine sehr viel bessere Auflösung, mit der sich auch kleinere Fehler erfassen lassen. Die vorliegende Erfindung ist daher auch auf die Merkmale aktueller Schaltkreise anwendbar, deren Abmessungen im Submikrometerbereich liegen. Aufgrund des erfindungsgemäßen Gitterverfahrens ist die Verarbeitung der erfindungsgemäßen Pixeldaten zudem außerordentlich effizient. Die Verarbeitung und die Fehlererfassung können sehr effizient und schnell erfolgen, so daß das erfindungsgemäße Überprüfungsverfahren und das erfindungsgemäße Überprüfungssystem sehr gut für die Massenherstellung von Wafern und von integrierten Schaltkreisen geeignet ist.The checking method according to the invention and the one according to the invention Verification systems have numerous advantages compared to the state of the art Technology. In certain prior art processes for example optical methods, such as light microscopy or checking with the naked eye; to record contacting or Contact errors used. These systems are unsuitable for resolution minor feature errors that lead to circuit failure. The Use of a scanning electron microscope according to the invention ensures a much better resolution with which even minor errors can be detected to let. The present invention is therefore more up to date on the features Circuits applicable, their dimensions in the submicrometer range lie. The processing is due to the grid method according to the invention the pixel data according to the invention is also extremely efficient. The Processing and error detection can be very efficient and fast  take place, so that the verification process according to the invention and the inspection system according to the invention very good for mass production of wafers and integrated circuits.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Überprüfungsverfahren für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen mit folgenden Verfahrensschritten: Aufstellen einer Verarbeitungskassette mit Wafern, auf deren Oberfläche jeweils mehrere Kontaktöffnungen ausgebildet sind; Entnahme eines bestimmten Wafers aus der Kassette und Beladen eines Tischs in einer Referenzkammer eines SEMs mit dem Wafer; Ausrichten des Wafers für das Abtasten durch einen Elektronenstrahl; Bewegen des Tisches mit dem darauf angebrachten Wafer zu einer speziellen Stelle, die einer Einfallsrichtung des Elektronenstrahls des SEMs zugeordnet ist; Öffnen einer Blende für den abtastenden Elektronenstrahl auf eine bestimmte Stelle des Wafers; Selbstadressierung oder Selbstansteuerung zur Erfassung der Überprüfungsstellung durch Erfassung eines auf dem Wafer ausgebildeten vorstrukturierten Referenzbildes; Ablenken des Elektronenstrahls des SEMs in die Überprüfungsstellung; Selbstfokussierung zur Erzeugung eines weiteren klaren Bildes durch Wiederholung der Elektronenstrahlauslenkung; Schließen der Blende zum Trennen des selbstfokussierten Wafers von dem Elektronenstrahl; Überprüfen auf einen fehlerhaften Kontakt oder einen Kontaktierungsfehler durch Vergleich der von einer Einheitsfläche mit zumindest einer Kontaktöffnung erfaßten Elektronensignalwerte nach dem Auslenken des Elektronenstrahls mit einem Elektronensignalwert, der einem normalen Kontakt entspricht; weitere Überprüfung eines Kontaktierungsfehlers in einer anderen Stellung des Wafers durch Bewegen des Tisches in die andere Stellung und Wiederholen der gleichen Verfahrensschritte; und weitere Überprüfung all der anderen Wafer in der Kassette auf Kontaktierungsfehler durch Entnahme des überprüften Wafers und Einführen der anderen Wafer in die Referenzkammer und Wiederholung der gleichen Verfahrensschritte. Another aspect of the present invention relates to a Verification procedure for contacting errors in semiconductor components with the following procedural steps: setting up a processing cassette with Wafers, on the surface of which several contact openings are formed are; Removing a specific wafer from the cassette and loading one Tables in a reference chamber of an SEM with the wafer; Align the Electron beam scanning wafers; Moving the table with the wafer attached to it at a special location, the one Direction of incidence of the electron beam of the SEM is assigned; Opening one Aperture for the scanning electron beam at a specific point on the Wafers; Self-addressing or self-control to record the Verification position by detecting one formed on the wafer pre-structured reference image; Deflecting the electron beam of the SEM in the checking position; Self-focusing to create another clear image by repeating the electron beam deflection; Conclude the aperture to separate the self-focused wafer from the Electron beam; Check for a faulty contact or Contacting errors by comparing that of a unit area with at least one contact opening detected electron signal values after the Deflecting the electron beam with an electron signal value that corresponds to one corresponds to normal contact; further checking of a contacting error in a different position of the wafer by moving the table into the different position and repetition of the same procedural steps; and more Check all other wafers in the cassette for contact errors by removing the checked wafer and inserting the other wafers into the reference chamber and repetition of the same process steps.  

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen die folgenden Verfahrensschritte: Ausbildung von Kontaktöffnungen für bestimmte auf einem Halbleitersubstrat ausgebildete isolierende Materialschichten; Überprüfung der Kontakte der Kontaktöffnungen durch jeweils einen Vergleich der von einer Oberfläche mit zumindest einer Kontaktöffnung erfaßten Elektronensignalwerte mit den einem normalen Kontakt entsprechenden Elektronensignalwerten und Durchführung der nachfolgenden Verarbeitungsschritte des Herstellungsverfahrens für Halbleiterbauelemente nach dem nach der Überprüfung erfolgten Einbringen von leitenden Materialschichten in die Kontaktöffnungen.According to another aspect of the present invention, a Methods of manufacturing semiconductor devices the following Process steps: formation of contact openings for certain on one Semiconductor substrate formed insulating material layers; Review of the Contacts of the contact openings by comparing each one Surface with at least one contact opening detected electron signal values with the electron signal values corresponding to a normal contact and Carrying out the subsequent processing steps of the Manufacturing process for semiconductor devices according to the Verification of the introduction of conductive layers of material into the Contact openings.

Der Überprüfungsschritt für Kontaktierungsfehler kann für eine bestimmte Abtaststellung auf dem Halbleitersubstrat durchgeführt werden, um beispielsweise den Überprüfungsschritt für Kontaktierungsfehler bei einer Produktionslinie zur Massenproduktion einsetzen zu können. Nach Beendigung der Entwicklungsverarbeitung zur Bildung der Fotoresiststruktur kann der Überprüfungsschritt für Kontaktierungsfehler auch an der Unterseite der Fotoresiststruktur zur Bildung von Kontaktöffnungen durchgeführt werden.The contact error checking step can be for a specific Scan position can be performed on the semiconductor substrate for example the checking step for contacting errors in a To be able to use the production line for mass production. After End of development processing to form the photoresist structure the contacting error check step can also be on the bottom the photoresist structure to form contact openings.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halbleiterbauelementen mit folgenden Verfahrensschritten: Bildung einer Fotoresistkontaktöffnungsstruktur zur Bildung von Kontaktöffnungen für auf einem Halbleitersubstrat ausgebildete isolierende Materialschichten; und Überprüfung des jeweiligen Kontaktes der Kontaktöffnungen durch Vergleich der von einer Einheitsfläche mit zumindest einer Kontaktöffnungsstruktur erfaßten Elektronensignalwerte mit den einer normalen Kontaktstruktur entsprechenden Elektronensignalwerten. Another aspect of the present invention relates to a method for Manufacture of semiconductor components with the following process steps: Formation of a photoresist contact opening structure to form Contact openings for insulating formed on a semiconductor substrate Layers of material; and checking the respective contact of the Contact openings by comparing that of a unit area with at least a contact opening structure detected electron signal values with the one normal contact structure corresponding electron signal values.  

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die obengenannten Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich zusammen mit anderen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen, die nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet sind, sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Zeichnungen dienen zur Veranschaulichung der der Erfindung zugrundeliegenden Prinzipien.The above objects, features and advantages of the present Invention arise along with other objects, features and Advantages from the following detailed description are more preferred Embodiments that are shown in the accompanying drawings. In the drawings, the drawings are not necessarily drawn to scale are the same components with the same reference numerals. The Drawings serve to illustrate the invention underlying principles.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebes eines Rasterelektronenmikroskops (SEM = Scanning Electron Microscop); FIG. 1 is a schematic illustration of a block diagram for illustrating the operation of a scanning electron microscope (SEM = Scanning Electron Microscope);

Fig. 2 in schematischer Darstellung das Energiespektrum der in einem SEM emittierten Elektronen einschließlich der Sekundärelektronen und der zurückgestreuten Elektronen, beim Bestrahlen einer Vergleichsprobe mit einem Elektronenstrahl; Fig. 2 is a schematic representation of the energy spectrum of the emitted electrons in a SEM, including secondary electrons and the backscattered electrons upon irradiation with an electron beam of a comparative sample;

Fig. 3 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des Aufbaus eines In-line-SEMs; Fig. 3 is a schematic illustration of a block diagram for illustrating the configuration of an in-line SEMs;

Fig. 4 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen; Fig. 4 is a schematic illustration of a block diagram of an embodiment of an inspection system according to the invention for bonding failure in semiconductor devices;

Fig. 5 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm eines alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen; Fig. 5 is a schematic illustration of a block diagram of an alternative embodiment of an inspection system according to the invention for bonding failure in semiconductor devices;

Fig. 6 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm eines anderen alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen; Fig. 6 is a schematic illustration of a block diagram of another alternative embodiment of an inspection system according to the invention for bonding failure in semiconductor devices;

Fig. 7 in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm eines anderen alternativen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen; Fig. 7 is a schematic illustration of a block diagram of another alternative embodiment of an inspection system according to the invention for bonding failure in semiconductor devices;

Fig. 8 in schematischer Darstellung ein Funktionsblockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler und eines entsprechenden Systems; Fig. 8 is a schematic illustration of a functional block diagram of an embodiment of an inspection method of the invention for bonding failure and a corresponding system;

Fig. 9 in schematischer Darstellung ein Funktionsblockdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler und eines entsprechenden Systems; Fig. 9 is a schematic illustration of a functional block diagram of another embodiment of an inspection method of the invention for bonding failure and a corresponding system;

Fig. 10 in schematischer Darstellung ein Funktionsblockdiagramm eines anderen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler und eines entsprechenden Systems; FIG. 10 is a schematic illustration of a functional block diagram of another embodiment of an inspection method of the invention for bonding failure and a corresponding system;

Fig. 11 in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes bei einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen; Figure 11 is a schematic representation of a flow chart illustrating the logical sequence in an embodiment of an inspection method of the invention for contacting errors in semiconductor devices.

Fig. 12 in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes bei einem alternativen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen; Figure 12 is a schematic representation of a flow chart illustrating the logical sequence in an alternative embodiment of an inspection method of the invention for contacting errors in semiconductor devices.

Fig. 13 in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes bei einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen; FIG. 13 is a schematic representation of a flow chart illustrating the logical sequence with another alternative embodiment of an inspection method of the invention for bonding failure in semiconductor devices;

Fig. 14 in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes bei einem anderen alternativen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen; FIG. 14 is a schematic representation of a flow chart illustrating the logical sequence with another alternative embodiment of an inspection method of the invention for bonding failure in semiconductor devices;

Fig. 15 in schematischer Darstellung ein Diagramm mit einem Muster von Chipabtaststellen auf einem Wafer zur erfindungsgemäßen Überprüfung von Kontaktierungsfehlern; Figure 15 is a schematic illustration of a diagram showing a pattern of Chipabtaststellen on a wafer according to the invention for checking Kontaktierungsfehlern.

Fig. 16 in schematischer Darstellung ein Diagramm zur Veranschaulichung von Details der Abtastbereiche an den Chipabtaststellen gemäß Fig. 15; FIG. 16 is a schematic illustration of a diagram for illustrating details of the scanning to the Chipabtaststellen of FIG. 15;

Fig. 17 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement mit darin ausgebildeten Kontaktöffnungen, bei denen das erfindungsgemäße Überprüfungsverfahren für Kontaktierungsfehler anwendbar ist; Figure 17 is a schematic representation of a cross-section through a semiconductor device having formed therein contact holes, in which the inspection method of the invention for bonding failure is applicable.

Fig. 18 SEM-Bilddaten für Kontaktöffnungen nachdem durch ein erfindungsgemäßes Kontaktstellenerkennungsverfahren ein Gitter festgelegt wurde; Fig. 18 SEM-image data for contact holes having been set by an inventive contact point recognition method, a grating;

Fig. 19 eine schematische Darstellung eines Gitters zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kontakterkennungsverfahrens; Figure 19 is a schematic representation of a grid for implementing an embodiment of the contact detection method of the invention.

Fig. 20 eine schematische Darstellung eines Gitters zur Durchführung eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kontakterkennungsverfahrens; FIG. 20 is a schematic representation of a grid for implementing an alternative embodiment of the contact detection method according to the invention;

Fig. 21 in schematischer Darstellung den Zusammenhang zwischen einer Kontakteinheit und horizontalen und vertikalen Pixeleinheiten für ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel; FIG. 21 is a schematic representation of the relationship between a contact unit, and horizontal and vertical pixel units of an inventive embodiment;

Fig. 22 ein Intensitätsprofil einer Kontakteinheit vor der Durchführung einer Hintergrundwertkorrektur bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; FIG. 22 is an intensity profile of a contact unit prior to performing a background value correction in an embodiment of the invention;

Fig. 23 ein Intensitätsprofil der Kontakteinheit gemäß Fig. 22 nach der Durchführung einer Hintergrundwertkorrektur; FIG. 23 shows an intensity profile of the contact unit according to FIG. 22 after a background value correction has been carried out;

Fig. 24 ein Intensitätsprofil eines SEM-Bildes von Kontakteinheiten nach der Durchführung einer Hintergrundwertkorrektur; FIG. 24 is an intensity profile of an SEM image of contact units after performing a background value correction;

Fig. 25 eine Tabelle von Codes zur Identifizierung von Ergebnissen bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens für Kontaktierungsfehler; Figure 25 is a table of codes for identifying results in an embodiment of the inspection method of the invention for bonding failure.

Fig. 26 eine Tabelle mit einem Teil der Ergebnisse bei der Überprüfung von Kontaktierungsfehlern gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; FIG. 26 is a table with a part of the results in the verification of Kontaktierungsfehlern according to an embodiment of the invention;

Fig. 27 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes einer erfindungsgemäßen Verarbeitungssequenz für Halbleiterbauelemente; Figure 27 is a flow chart illustrating the logical sequence of a processing sequence according to the invention for semiconductor devices.

Fig. 28 in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktüberprüfungsverfahrens; FIG. 28 is a schematic representation of a flow chart illustrating the logical sequence in one embodiment of the contact inspection method of the invention;

Fig. 29 in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes beim Einlesen der Bilddaten des Rasterelektronenmikroskops gemäß dem dargestellten Verfahren in Fig. 28; Figure 29 is a schematic representation of a flow chart illustrating the logic sequence when reading the image data of the scanning electron microscope according to the method shown in FIG. 28.;

Fig. 30A bis 30D in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes bei der Erkennung von Kontaktöffnungspositionen gemäß dem dargestellten Verfahren in Fig. 28; FIG. 30A to 30D in a schematic diagram a flow chart illustrating the logical sequence in the detection of the contact opening positions in accordance with the method shown in Fig. 28;

Fig. 31A bis 31D in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes bei der Berechnung von Kontaktöffnungsprofilen gemäß dem dargestellten Verfahren in Fig. 28; FIG. 31A to 31D in a schematic diagram a flow chart illustrating the logical sequence in the calculation of contact opening profiles according to the method shown in Fig. 28;

Fig. 32A bis 32B in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes bei der Überprüfung von Kontaktöffnungen gemäß dem dargestellten Verfahren in Fig. 28. FIG. 32A to 32B a schematic representation of a flow chart illustrating the logical sequence in the verification of contact openings according to the method shown in Fig. 28.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDetailed description of preferred embodiments

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Rasterelektronenmikroskopsystems 100, das zur erfindungsgemäßen Überprüfung von Kontaktöffnungen in Halbleiterbauelementen verwendbar ist. Fig. 1 is a schematic block diagram showing a scanning system 100 that is suitable for the inventive examination of contact holes in semiconductor devices.

Fig. 1 zeigt einen Elektronenkanone 102, die einen Elektronenstrahl durch eine Kondensorlinse 104 schießt. Der Strahl verläuft durch eine Ablenkungsspule 122, eine Irisblende 106, einer Objektlinse 108 und eine Blende 124. Der fokussierte Elektronenstrahl trifft auf einer Referenz- oder Probenoberfläche 110 auf, die er überstreicht oder abtastet. Bei der Oberfläche 110 kann es sich um die Oberfläche eines zu überprüfenden Halbleiterwafers handeln. Sekundärelektronen und zurückgestreute Elektronen, die von der Referenzoberfläche emittiert werden, werden von einem Signaldetektor 112 erfaßt, der Signale erzeugt, die die empfangenen Elektronen anzeigen. Der erfaßte Elektronenstrahl wird durch einen Signalverstärker 114 verstärkt. Das verstärkte Signal wird über die fluoreszierende Oberfläche in einer Kathodenstrahlröhre (CRT = Cathode Ray Tube) 118 abgelenkt, so daß ein sichtbares Bild der Referenzoberfläche entsteht. Fig. 1 shows an electron gun 102 that shoots an electron beam through a condenser lens 104th The beam passes through a deflection coil 122 , an iris 106 , an object lens 108 and an aperture 124 . The focused electron beam strikes a reference or sample surface 110 which it sweeps or scans. The surface 110 can be the surface of a semiconductor wafer to be checked. Secondary electrons and backscattered electrons emitted from the reference surface are detected by a signal detector 112 that generates signals indicative of the received electrons. The detected electron beam is amplified by a signal amplifier 114 . The amplified signal is deflected across the fluorescent surface in a cathode ray tube (CRT) 118 , so that a visible image of the reference surface is formed.

Das Überstreichen der Oberfläche der CRT 118 durch den Strahl wird durch eine Ablenkspule 116 gesteuert, die mit dem Abtastvorgang der Referenzoberfläche korreliert ist, der durch die Ablenkspule 122 gesteuert wird. In dem SEM wird die abgetastete Oberfläche der Referenzfläche in feine Pixel oder Bildelemente unterteilt. Die von den Pixelelementen jeweils erfaßten Elektronensignale werden zur Ausbildung des SEM-Bildes zeitlich nacheinander übertragen. Das den Signalverstärker 114 passierende Elektronensignal wird zu einer Abtastschaltung 120 übertragen, durch die der Ablenkwinkel des Elektronenstrahls in der zweiten Ablenkspule 122 gesteuert wird.Scanning of the surface of the CRT 118 by the beam is controlled by a deflection coil 116 , which is correlated with the scanning process of the reference surface controlled by the deflection coil 122 . In the SEM, the scanned surface of the reference surface is divided into fine pixels or picture elements. The electron signals detected by the pixel elements are transmitted one after the other in time to form the SEM image. The electron signal passing through the signal amplifier 114 is transmitted to a scanning circuit 120 , by means of which the deflection angle of the electron beam in the second deflection coil 122 is controlled.

Zusätzlich hierzu können die verstärkten Elektronensignaldaten für die einzelnen Pixel zu einer Verarbeitungseinheit 115 übertragen werden, die zahlreiche Signalaufbereitungs- und Signalverarbeitungsfunktionen erfüllt. Die Bearbeitungseinheit 115 kann das Elektronensignal für die einzelnen Pixel zur Erzeugung eines Bildes in einen diskreten Grauskalenwert oder einen farbcodierten Wert umwandeln. Der Grauskalenwert kann einen von 256 möglichen Pegeln oder Zuständen annehmen, die durch einen binären Wert zwischen 0 und 255 digital codiert sind. Zum Speichern der Grauskalenwerte für die einzelnen Pixel kann eine Speichereinrichtung verwendet werden. Ein Computer, der auch Bestandteil der Verarbeitungseinheit ist, kann die Bildwerte nach Wunsch verarbeiten. Bei einer Ausführungsform kann der Computer zur Analyse der Grauskalendaten programmiert werden, um die nachstehend ausführlich beschriebene erfindungsgemäße Kontaktüberprüfung durchzuführen. In addition to this, the amplified electron signal data for the individual pixels can be transmitted to a processing unit 115 , which performs numerous signal processing and signal processing functions. The processing unit 115 can convert the electron signal for the individual pixels to form an image into a discrete gray scale value or a color-coded value. The gray scale value can take on one of 256 possible levels or states that are digitally encoded by a binary value between 0 and 255. A storage device can be used to store the gray scale values for the individual pixels. A computer, which is also part of the processing unit, can process the image values as desired. In one embodiment, the computer can be programmed to analyze the gray scale data to perform the inventive contact check described in detail below.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein Blockdiagramm mit den charakteristischen Bestandteilen eines In-line-SEM-Systems, bei dem die Kontaktüberprüfung in-line erfolgen kann. Bei Verfahren nach dem Stand der Technik werden die SEM-Bilddaten gesammelt und offline analysiert, d. h. abseits von dem Herstellungsverfahren. Da das erfindungsgemäße In- lineverfahren sehr viel effizienter ist, können die SEM-Bilddaten während des Herstellungsprozesses gesammelt und analysiert werden, so daß die bei herkömmlichen Verfahren üblichen zusätzlichen Überprüfungsschritte entfallen. Das In-line-SEM-System umfaßt einen elektronenoptischen Abschnitt, einen Referenzabschnitt, einen Vakuumabschnitt und einen elektrischen Abschnitt. Der elektronenoptische Abschnitt umfaßt einen Elektronenstrahlgenerator 14, eine Ablenkungseinrichtung 15 für den Elektronenstrahl und einen Signaldetektor 16. Der Referenzabschnitt umfaßt einen Referenztransportteil 12 zum Transport der Referenzprobe, d. h. des Wafers, von einer Kassette zu einer Referenzkammer und einen Referenzausrichtungsteil 13. Der Vakuumabschnitt umfaßt einen Vakuumerzeugungsteil 11 zur Aufrechterhaltung eines Unterdruckes in der Referenzkammer. Der elektrische Abschnitt umfaßt einen Hauptcomputer 10 mit einer Hauptsteuerungseinrichtung 21 zur Steuerung des elektronenoptischen Abschnittes, der Referenzkammer, des Vakuumabschnittes und der anderen Systemkomponenten. Der elektrische Abschnitt umfaßt eine Hauptspeichereinheit oder einen Hauptspeicher 22 zur Speicherung der erfaßten Signaldatenwerte des Signaldetektors 16. Der elektrische Abschnitt umfaßt zudem eine Hauptanzeigeeinrichtung oder einen Hauptbildschirm 19 zur Anzeige der aus den erfaßten elektronischen Signalen erzeugten Bilder. Eine automatische Fokussiersteuerungseinrichtung 18 sorgt für eine automatische Fokussierung zur Erzeugung klarer oder scharfer Bilder. Fig. 3 shows a schematic representation of a block diagram with the characteristic components of an in-line-SEM system, in which the contact check can be done in-line. In methods according to the prior art, the SEM image data are collected and analyzed offline, ie apart from the production method. Since the inline method according to the invention is much more efficient, the SEM image data can be collected and analyzed during the manufacturing process, so that the additional checking steps customary in conventional methods are eliminated. The in-line SEM system includes an electron optical section, a reference section, a vacuum section and an electrical section. The electron optical section comprises an electron beam generator 14 , a deflection device 15 for the electron beam and a signal detector 16 . The reference section comprises a reference transport part 12 for transporting the reference sample, ie the wafer, from a cassette to a reference chamber and a reference alignment part 13 . The vacuum section comprises a vacuum generating part 11 for maintaining a negative pressure in the reference chamber. The electrical section comprises a main computer 10 with a main control device 21 for controlling the electron-optical section, the reference chamber, the vacuum section and the other system components. The electrical section includes a main storage unit or memory 22 for storing the detected signal data values of the signal detector 16 . The electrical section also includes a main display or screen 19 for displaying the images generated from the detected electronic signals. An automatic focus control device 18 provides automatic focusing to produce clear or sharp images.

Bei einem typischen Rasterelektronenmikroskop wird die Referenzoberfläche mit dem Elektronenstrahl bestrahlt, wobei Sekundärelektronen erzeugt und von der Referenzoberfläche emittiert werden. Die Elektronen des Strahls können auch durch die Oberfläche gestreut werden. Fig. 2 zeigt ein Energiespektrum der von der Referenzoberfläche emittierten und der an ihr gestreuten Elektronen bei Bestrahlung der Referenzoberfläche. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, findet sich die größte Anzahl an Sekundärelektronen (SE = Secondary Electrons) in einem Elektronenenergieband von weniger als 50 eV, während die meisten zurückgestreuten Elektronen (BSE = Back Scattered Electrons) in einem sehr viel höheren Energieband zu finden sind. Bei üblicherweise verwendeten In-line-SEMs werden die in dem niedrigen Energieband von etwa 20 eV erzeugten Sekundärelektronen (SE) verwendet, so daß sich klare oder scharfe Bilder von Oberflächen und Kanten ergeben. Bei der Überprüfung bestimmter Merkmale, wie zum Beispiel Kontaktöffnungen mit einem großen Seitenverhältnis, d. h. das Verhältnis der Öffnungstiefe zu dem Öffnungsdurchmesser, können die in den Kontaktöffnungen erzeugten Sekundärelektronen beim Hindurchtreten durch die Kontaktöffnungen dissipiert werden, so daß die Kontaktöffnungen nicht klar oder scharf abgebildet werden. Da diese Merkmale typischerweise mit bloßem Auge optisch überprüft werden, sind klare Bilder zur Erfassung fehlerhafter Kontakte von wesentlicher Bedeutung.In a typical scanning electron microscope, the reference surface is irradiated with the electron beam, secondary electrons being generated and emitted from the reference surface. The electrons of the beam can also be scattered through the surface. FIG. 2 shows an energy spectrum of the electrons emitted by the reference surface and the electrons scattered thereon when the reference surface is irradiated. As can be seen in Fig. 2, the largest number of secondary electrons (SE = Secondary Electrons) is in an electron energy band of less than 50 eV, while most backscattered electrons (BSE = Back Scattered Electrons) are in a much higher energy band are to be found. In commonly used in-line SEMs, the secondary electrons (SE) generated in the low energy band of about 20 eV are used, so that clear or sharp images of surfaces and edges result. When checking certain features, such as contact openings with a large aspect ratio, ie the ratio of the opening depth to the opening diameter, the secondary electrons generated in the contact openings can be dissipated as they pass through the contact openings, so that the contact openings are not clearly or sharply imaged. Since these features are typically checked visually with the naked eye, clear images are essential for detecting faulty contacts.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen in schematischer Darstellung Blockdiagramme unterschiedlicher Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen. Das in Fig. 4 dargestellte System umfaßt einige der Komponenten des In- line-SEMs gemäß Fig. 3. Es umfaßt in einem Computer 20 jedoch auch ein Überprüfungsmodul 60 für Kontaktierungsfehler. Wie oben bereits beschrieben wurde, umfaßt das In-line-SEM einen elektronenoptischen Abschnitt mit einem Elektronenstrahlgenerator 14, einer Ablenkeinrichtung 15 für den Elektronenstrahl und einen Signaldetektorteil 16. Als Signaldetektor wird vorzugsweise ein Detektor verwendet, der sowohl Sekundärelektronen (SE) als auch zurückgestreute Elektronen (BSE) erfassen kann, die nach der Bestrahlung der Referenzoberfläche durch den Elektronenstrahl emittiert werden. Das System umfaßt auch eine Referenzkammer mit einem Referenzausrichtungsteil 13 zum Drehen oder Neigen des Tisches, auf dem der zu überprüfende Referenzwafer angeordnet ist, während er entlang der X-, Y- oder Z-Achse bewegt wird. Ein Vakuumerzeugungsteil 11 dient zur Beibehaltung eines gewünschten Unterdruckes in der Referenzkammer. Ein Referenztransportteil 12 dient zum Transport der Referenzprobe in die Referenzkammer. Der elektrische Abschnitt umfaßt einen Hauptcomputer 20 mit einem Hauptsteuerungsteil 21 zur Steuerung des elektronenoptischen Abschnittes, der Referenzkammer, des Vakuumerzeugungsteils 11 und der anderen Untersysteme. Eine Hauptspeichereinheit oder ein Hauptspeicher 22 speichert die von dem Signaldetektor 16 erfaßten Signale. Eine Hauptanzeigeeinrichtung oder ein Hauptdisplay 19 zeigt das aus dem erfaßten elektronischen Signal abgeleitete Bild an. Eine automatische Fokussiersteuerungseinrichtung 18 fokussiert automatisch zur Erzeugung eines klaren oder scharfen Bildes auf dem Display. Diese Ausführungsform umfaßt auch ein Überprüfungsmodul 60 für Kontaktierungsfehler zur Analyse der in dem Elektronenstrahl enthaltenen Informationen, die von dem Signaldetektor 16 übertragen und in dem Hauptcomputer 20 gespeichert werden, um die Kontakte erfindungsgemäß überprüfen zu können. FIGS. 4 to 7 show a schematic illustration of block diagrams of various embodiments of the inspection system according to the invention for contacting errors in semiconductor devices. The system shown in FIG. 4 comprises some of the components of the in-line SEM according to FIG. 3. However, in a computer 20 it also includes a checking module 60 for contacting errors. As already described above, the in-line SEM comprises an electron-optical section with an electron beam generator 14 , a deflector 15 for the electron beam and a signal detector part 16 . A detector is preferably used as the signal detector, which can detect both secondary electrons (SE) and backscattered electrons (BSE) which are emitted by the electron beam after the reference surface has been irradiated. The system also includes a reference chamber with a reference alignment member 13 for rotating or tilting the table on which the reference wafer to be checked is placed while being moved along the X, Y or Z axis. A vacuum generating part 11 serves to maintain a desired negative pressure in the reference chamber. A reference transport part 12 serves to transport the reference sample into the reference chamber. The electrical section comprises a main computer 20 with a main control part 21 for controlling the electron optical section, the reference chamber, the vacuum generating part 11 and the other subsystems. A main memory unit or a main memory 22 stores the signals detected by the signal detector 16 . A main display device or a main display 19 displays the image derived from the detected electronic signal. An automatic focus control device 18 automatically focuses to produce a clear or sharp image on the display. This embodiment also includes a contacting error checking module 60 for analyzing the information contained in the electron beam, which is transmitted by the signal detector 16 and stored in the main computer 20 in order to be able to check the contacts according to the invention.

Fig. 5 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen. Das in Fig. 5 dargestellte System enthält auch einige der Komponenten des In-line-SEMs gemäß Fig. 3. Ein Unterschied besteht darin, daß er auch ein Überprüfungsmodul 60 für Kontaktierungsfehler und ein Meßmodul 70 für kritische Abmessungen (CD = Critical Dimensions) von Kontakten umfaßt, die sich in dem Hauptcomputer 20 befinden können. Eine kritische Abmessung ist die Abmessung eines bestimmten zu überprüfenden Merkmals. Im Falle einer runden Öffnung kann die kritische Abmessung beispielsweise der Durchmesser der Öffnung sein. Bei einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Messung durch das Meßmodul 70 für kritische Kontaktabmessungen (CD) durch einen Vergleich des aus den durch das SEM erzeugten Kontaktbildern ermittelten Kontaktdurchmessers mit vorgespeicherten Standardwerten. Fig. 5 illustrates another embodiment of an inspection system according to the invention for contacting errors in semiconductor devices. The system shown in FIG. 5 also includes some of the components of the in-line SEM of FIG. 3. One difference is that it also includes a contacting error check module 60 and a critical dimension (CD) module 70 Contacts that may be located in the main computer 20 . A critical dimension is the dimension of a certain feature to be checked. In the case of a round opening, the critical dimension can be, for example, the diameter of the opening. In one exemplary embodiment, the measurement is carried out by the measuring module 70 for critical contact dimensions (CD) by comparing the contact diameter determined from the contact images generated by the SEM with pre-stored standard values.

Fig. 6 veranschaulicht ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines In-line-Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen. Das System gemäß Fig. 6 enthält auch einige der Komponenten des In-line-SEMs gemäß Fig. 3. Ein Unterschied besteht darin, daß er auch einen Untercomputer 80 umfassen kann, der über eine Schnittstelle mit dem Hauptcomputer 10 verbunden ist. In dem Untercomputer 80 befindet sich ein Überprüfungsmodul 60 für Kontaktierungsfehler. Als Untercomputer 80 kann ein herkömmlicher kommerziell erhältlicher PC mit einem Unterbildschirm und einer Unterspeichereinheit oder einem Unterspeicher verwendet werden. Das Auftreten von Kontaktierungsfehlern wird durch Analyse der in der Hauptspeichereinheit 22 gespeicherten Kontaktelektronensignaldaten durch das Kontaktierungsfehler- Überprüfungsmodul 60 in dem Untercomputer 80 erfaßt. FIG. 6 illustrates another exemplary embodiment according to the invention of an in-line checking system for contacting errors in semiconductor components. The system of FIG. 6 also includes some of the components of the in-line SEM of FIG. 3. One difference is that it can also include a subcomputer 80 that interfaces with the main computer 10 . In the sub-computer 80 there is a checking module 60 for contacting errors. As the sub computer 80 , a conventional commercially available PC with a sub screen and a sub memory unit or a sub memory can be used. The occurrence of contacting errors is detected by analysis of the contact electron signal data stored in the main storage unit 22 by the contacting error checking module 60 in the subcomputer 80 .

Fig. 7 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überprüfungssystems für Kontaktierungsfehler bei Halbleiterbauelementen. Das System gemäß Fig. 7, das auch einige Komponenten des In-line-SEMs gemäß Fig. 6 enthält, umfaßt einen über eine Schnittstelle mit dem Hauptcomputer 40 verbundenen Untercomputer 80. Das System gemäß Fig. 7 umfaßt in dem Untercomputer 80 auch ein Kontaktierungsfehler-Überprüfungsmodul 60 sowie in dem Hauptcomputer 40 ein Meßmodul 70 für kritische Kontaktabmessungen. Fig. 7 illustrates another embodiment of an inspection system according to the invention for contacting errors in semiconductor devices. The system according to FIG. 7, which also contains some components of the in-line SEM according to FIG. 6, comprises a subcomputer 80 connected to the main computer 40 via an interface. The system according to FIG. 7 also includes a contacting error checking module 60 in the subcomputer 80 and a measuring module 70 for critical contact dimensions in the main computer 40 .

Die Fig. 8 bis 10 zeigen in schematischer Darstellung Funktionsblockdiagramme für unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kontaktierungsfehler-Überprüfungsmoduls 60. Wie in Fig. 8 zu erkennen ist, kann ein Kontaktierungsfehler-Überprüfungsmodul 60 ein Lesemodul 60a für SEM-Signale umfassen, das die SEM-Signale empfängt, welche die von einem durch einen Elektronenstrahl bestrahlten Wafer empfangenen Elektronen anzeigt. Das SEM-Signal wird durch ein Kontaktpositions-Erkennungsmodul 60d analysiert, um die Positionen der Kontaktöffnungen und/oder von anderen zu überprüfenden Merkmalen zu bestimmen. Ein Modul 60e zur Berechnung von Kontaktprofilen und zur Eliminierung des Hintergrundes erzeugt unter Verwendung der SEM- Signaldaten Intensitätsprofile für die Kontaktöffnungen. Die Intensitätsprofile werden typischerweise dadurch normiert, daß die durch Hintergrundintensitätseffekte erzeugten Daten eliminiert werden, so daß die Form der Intensitätsprofile unabhängig von Hintergrundeffekten überprüft werden kann. Ein Kontaktierungsfehler-Überprüfungsmodul 60f analysiert die Intensitätsprofile der Kontaktöffnungen zur Identifizierung von Kontaktierungsfehlern. Wie nachstehend noch ausführlich beschrieben wird, wird bei einem Ausführungsbeispiel zur Identifizierung eines fehlerhaften Kontaktes der mittlere Intensitätswert des Kontaktes mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen. Ein Ergebnis-Anzeigemodul 60g dient zur Anzeige der Ergebnisse der Fehleranalyse. Figs. 8 to 10 show a schematic illustration of functional block diagrams for various embodiments of the bonding failure-check module 60 of the invention. As can be seen in Fig. 8, a bonding failure-check module, a read module 60 may comprise a 60-SEM for signals that receives the SEM signals indicative of the signals received from an irradiated by an electron beam wafer electrons. The SEM signal is analyzed by a contact position detection module 60 d in order to determine the positions of the contact openings and / or of other features to be checked. A module 60 e for calculating contact profiles and for eliminating the background generates intensity profiles for the contact openings using the SEM signal data. The intensity profiles are typically standardized by eliminating the data generated by background intensity effects, so that the shape of the intensity profiles can be checked independently of background effects. A contacting error checking module 60 f analyzes the intensity profiles of the contact openings in order to identify contacting errors. As will be described in detail below, in one exemplary embodiment for identifying a faulty contact, the average intensity value of the contact is compared with a predetermined threshold value. A result display module 60 g serves to display the results of the error analysis.

Bei einem Ausführungsbeispiel liest das Lesemodul 60a für die SEM-Signale die digitalisierten Elektronensignalinformationen der Kontakte, die in der Hauptspeichereinheit oder dem Hauptspeicher 22 des Hauptcomputers 20 gespeichert werden. Das In-line-SEM digitalisiert die Intensität der Elektronensignale, die aufgrund des Abtastens durch den Elektronenstrahl erfaßt werden, und speichert die Intensitäten als Grauskalenpegel oder als farbcodierter Pegel. Bei einem System entspricht der den Pixeln jeweils zugeordnete Grauskalenwert einem von 256 möglichen Werten zwischen 0 und 255. Die höchste Intensität wird als 255 definiert, während die niedrigste Intensität als 0 definiert wird. Die digitalisierten Intensitätswerte sind durch die einzelnen Pixelelemente farbcodiert, d. h. als Grauskalenwert. Die Kontaktbilder werden dadurch erzeugt, daß die Grauskalenwerte für die einzelnen Pixel zeitlich nacheinander gelesen und die Pixelbilder auf einer Kathodenstrahlröhre, einem Bildschirm und/oder einem Drucker dargestellt werden. Die Grauskalenwerte können auch in eine Farbe für einen Farbbildschirm umgewandelt werden.In one embodiment, the reading module 60 a for the SEM signals reads the digitized electron signal information of the contacts that are stored in the main memory unit or the main memory 22 of the main computer 20 . The in-line SEM digitizes the intensity of the electron signals that are detected due to scanning by the electron beam and stores the intensities as a gray scale level or as a color-coded level. In a system, the gray scale value assigned to the pixels corresponds to one of 256 possible values between 0 and 255. The highest intensity is defined as 255, while the lowest intensity is defined as 0. The digitized intensity values are color-coded by the individual pixel elements, ie as a gray scale value. The contact images are generated by reading the gray scale values for the individual pixels one after the other and displaying the pixel images on a cathode ray tube, a screen and / or a printer. The gray scale values can also be converted to a color for a color screen.

Die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform des Kontaktierungsfehler- Überprüfungsmoduls ist eine Modifikation der Ausführungsform gemäß Fig. 8. In Fig. 9 liegen das Kontaktierungsprofil-Berechnungsmodul 60e (1) und das Hintergrundwert-Eliminierungs- oder -Korrekturmodul 60e (2) als separate Module vor, während sie in Fig. 8 als gemeinsames Modul 60e dargestellt sind.In Fig. Embodiment of the Kontaktierungsfehler- check module illustrated 9 is a modification of the embodiment according to FIG. 8. In Fig. 9, the Kontaktierungsprofil calculation module are 60 e (1) and the background value-elimination or -Korrekturmodul 60 e (2) as separate modules, while they are shown in Fig. 8 as a common module 60 e.

Fig. 10 zeigt in schematischer Darstellung ein Funktionsblockdiagramm einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kontaktierungsfehler- Überprüfungsmoduls 60. Das dargestellte Kontaktierungsfehler- Überprüfungsmodul 60 umfaßt ein Graphikdatei-Übertragungsnetzmodul 60b, ein Umwandlungsmodul 60c zur Umwandlung der Graphikdatei in ein SEM- Signal, ein Kontaktpositions-Erkennungsmodul 60d, ein kombiniertes Kontaktprofil-Berechnungs- und Hintergrundwert-Korrekturmodul 60e, ein Kontaktfehler-Überprüfungsmodul 60f und ein Anzeigemodul 60g für die Ergebnisse. Fig. 10 is a functional block diagram of another embodiment of the invention Kontaktierungsfehler- shows a schematic representation of checking module 60. The illustrated Kontaktierungsfehler- checking module 60 comprises a graphics file transmission network module 60 b, a conversion module 60 c for converting the graphics file in a SEM signal, a contact position detection module d 60, a combined contact profile calculating and background value correction module 60 e, a contact failure -Check module 60 f and a display module 60 g for the results.

Das Graphikdatei-Übertragungsnetzmodul 60b ist eine Einrichtung zur Signalübertragung zwischen dem Hauptcomputer 10, 40 und dem Untercomputer 80 (siehe Fig. 6). Das Modul 60b wandelt die Informationen der in der Hauptspeichereinheit 22 des Hauptcomputers 10, 40 gespeicherten digitalisierten Elektronensignale eines Kontaktes in eine Graphikdatei um und überträgt diese zu dem Untercomputer 80.The graphics file transmission network module 60 b is a device for signal transmission between the main computer 10 , 40 and the sub-computer 80 (see FIG. 6). The module 60 b converts the information of the digitized electron signals of a contact stored in the main storage unit 22 of the main computer 10 , 40 into a graphics file and transmits it to the subcomputer 80 .

Das Umwandlungsmodul 60c von der Graphikdatei in ein SEM-Signal liest die farbcodierten Werte, d. h. Grauskalenwerte, der zu dem Untercomputer 80 übertragenen Graphikdatei und wandelt sie in ein digitalisiertes SEM-Signal um. Das Kontaktpositions-Erkennungsmodul 60d, das Kontaktprofil- Berechnungs- und Hintergrundwert-Korrekturmodul 60e, das Kontaktfehler- Überprüfungsmodul 60e und das Modul 60g zur Darstellung der Ergebnisse wurden oben bereits anhand der Fig. 8 und 9 beschrieben.The conversion module 60 c of the graphics file in an SEM signal reads the color-coded values, ie gray scale values, of the transmitted to the sub computer 80 graphics file and converts it into a digitized signal SEM. The contact position detection module d 60, Kontaktprofil- calculation and background value correction module 60 e, the Kontaktfehler- checking module 60 e, and the module 60 g to show the results have been described above already with reference to FIGS. 8 and 9..

Die Fig. 11 bis 14 enthalten Flußdiagramme für unterschiedliche Ausführungsbeispiele des In-line-Kontaktfehler-Überprüfungsverfahrens für Halbleiterbauelemente durch erfindungsgemäße Kontaktfehler- Überprüfungssysteme. Der Kontaktfehler-Überprüfungsteil 60 gemäß Fig. 4 führt bei einem Wafern mit mehreren Kontaktöffnungen die Kontaktfehler- Überprüfung unter Verwendung des in dem Hauptcomputer 40 installierten In- line-SEMs durch (siehe Fig. 11). Zuerst wird an einer vorbestimmten Stelle des In-line-SEMs eine Kassette mit mehreren darauf angebrachten Wafern mit jeweils mehreren Kontaktöffnungen aufgestellt (S10). Nach der Entnahme eines zu überprüfenden Wafers aus der Kassette wird nun ein Tisch in der Referenzkammer des SEM mit dem Wafer beladen (S12). Nun wird der Anschliff oder der Segmentabschnitt des Wafers ausgerichtet. Anschließend wird der Wafer für das Abtasten durch den Elektronenstrahl ausgerichtet (S14) und der Tisch mit dem darauf aufgebrachten Wafer wird zu einer bestimmten Stelle in der Einfallsrichtung des Elektronenstrahls des SEMs bewegt (S16). Figs. 11 to 14 contain flow charts for different embodiments of the in-line contact failure verification process for semiconductor devices according to the invention by Kontaktfehler- verification systems. The contact failure checking part 60 shown in FIG. 4 performs the contact failure checking in a wafer having a plurality of contact openings by using the in-line SEM installed in the main computer 40 (see FIG. 11). First, a cassette with a plurality of wafers mounted thereon, each with a plurality of contact openings, is set up at a predetermined location of the in-line SEM (S10). After removing a wafer to be checked from the cassette, a table in the reference chamber of the SEM is now loaded with the wafer (S12). Now the bevel or the segment section of the wafer is aligned. Then the wafer is aligned for scanning by the electron beam (S14) and the table with the wafer mounted thereon is moved to a specific position in the direction of incidence of the electron beam of the SEM (S16).

Die unter der Objektlinse angeordnete Blende wird geöffnet, um eine bestimmte Stelle des Wafers mit dem Elektronenstrahl zu bestrahlen, wobei eine Selbstansteuerung oder Selbstadressierung erfolgt (S20). Durch die Selbstadressierung wird eine bestimmte Stelle erkannt, indem ein vorstrukturiertes Standardbild auf die bestimmte Stelle so aufgebracht wird, daß eine Überprüfung bezüglich des Standardbildes erfolgen kann. The aperture located under the object lens is opened by one to irradiate a specific point of the wafer with the electron beam, whereby self-control or self-addressing takes place (S20). Through the Self-addressing is recognized by a specific location pre-structured standard image is applied to the specific location in such a way that a check can be made on the standard image.  

Nun wird die zu überprüfende Stelle mit dem Elektronenstrahl des SEM bestrahlt (S22) und das Abtasten durch den Elektronenstrahl wird zur Erzeugung eines klaren oder scharfen Kontaktbildes durch den Autofokussierungssteuerungsteil wiederholt durchgeführt (S24). Anschließend wird die Blende geschlossen, um das Abtasten des Wafers durch den Elektronenstrahl zu beenden (S26).Now the point to be checked is with the electron beam of the SEM irradiated (S22) and scanning by the electron beam becomes Creation of a clear or sharp contact image by the Auto focus control part repeatedly performed (S24). Subsequently the shutter is closed to stop the wafer from scanning End electron beam (S26).

Nun wird für alle von dem abtastenden Elektronenstrahl erfaßten Kontakte erfindungsgemäß das Intensitätsprofil der Elektronensignale überprüft (S28). Dann wird festgelegt, ob auch an anderen Stellen des Wafers eine Überprüfung auf Kontaktierungsfehler erfolgen sollte (S30). Falls dies erforderlich sein sollte, erfolgt in dem Flußdiagramm ein Rücksprung zu dem Schritt S16. Der Tisch wird zu anderen Stellen des Wafers bewegt und die obengenannten Schritte werden wiederholt. Nach Beendigung der Kontaktfehler-Überprüfung wird der Wafer entnommen (S32). Es wird bestimmt, ob auch noch weitere Wafer überprüft werden (S34). In diesem Fall wird die Referenzkammer mit einem anderen Wafer aus der Kassette beladen und die obengenannten Schritte werden wiederholt, so daß für alle Wafer in der Kassette eine Kontaktfehler-Überprüfung erfolgt. Nach erfolgter Überprüfung aller Wafer wird die Kassette herausgenommen (S36) und das Verfahren dadurch beendet.Now for all the contacts captured by the scanning electron beam checks the intensity profile of the electron signals according to the invention (S28). Then it is determined whether there is one at other locations on the wafer Checking for contacting errors should be made (S30). If so If necessary, the flowchart jumps back to the Step S16. The table is moved to other parts of the wafer and that The above steps are repeated. After completing the Contact error check is taken out of the wafer (S32). It will determines whether other wafers are also checked (S34). In this case the reference chamber is loaded with another wafer from the cassette and the above steps are repeated so that for all wafers in a contact error check is carried out on the cassette. After done Checking all wafers, the cassette is removed (S36) and that Procedure ended.

Fig. 12 zeigt das Kontaktierungsfehler-Überprüfungsverfahren für Wafer mit mehreren Kontaktöffnungen unter Verwendung des In-line-SEMs gemäß Fig. 5, in dessen Hauptcomputer 30 der Kontaktierungsfehler-Überprüfungsteil 60 und der Meßteil 70 für die kritischen Kontaktabmessungen gemeinsam ausgebildet sind. Die Überprüfung auf Kontaktierungsfehler erfolgt gemäß Fig. 11, wobei jedoch im Unterschied zur Fig. 11 die Blende geschlossen wird (S26), die Kontaktierungsfehler-Überprüfung oder -Erfassung bestimmt wird (S27) und die Messung der kritischen Kontaktabmessungen erfolgt (S29), wenn die Kontaktierungsfehler-Überprüfung (S28) nicht durchgeführt wird. FIG. 12 shows the contacting error checking method for wafers with multiple contact openings using the in-line SEM according to FIG. 5, in whose main computer 30 the contacting error checking part 60 and the measuring part 70 for the critical contact dimensions are formed together. The check for contacting errors is carried out according to FIG. 11, however, in contrast to FIG. 11, the diaphragm is closed (S26), the contacting error check or detection is determined (S27) and the measurement of the critical contact dimensions takes place (S29) if the contacting error check (S28) is not carried out.

Fig. 13 zeigt ein In-line-Kontaktierungsfehler-Überprüfungsverfahren für einen Wafer mit mehreren Kontaktöffnungen unter Verwendung des In-line-SEMs gemäß Fig. 6, bei dem der Kontaktierungsfehler-Überprüfungsteil 60 nicht in dem Hauptcomputer 10, sondern in dem Untercomputer 80 untergebracht ist. Wie in Fig. 13 zu erkennen ist, wird nach dem Schließen der Blende (S26) das in dem Hauptspeicher des Hauptcomputers gespeicherte SEM-Signal in den Untercomputer übertragen und es wird bestimmt, ob auch für andere Stellen des Wafers eine Kontaktierungsfehler-Überprüfung erfolgen soll (S31). Der Untercomputer empfängt das übertragene Signal, um die Kontaktierungsfehler-Überprüfung durchzuführen (S37). FIG. 13 shows an in-line contact failure check method for a multi-contact wafer using the in-line SEM of FIG. 6, in which the contact failure check part 60 is not housed in the main computer 10 but in the sub computer 80 is. As can be seen in FIG. 13, after the shutter (S26) is closed, the SEM signal stored in the main memory of the main computer is transmitted to the subcomputer and it is determined whether a contacting error check should also be carried out for other locations on the wafer (S31). The sub-computer receives the transmitted signal to perform the contact failure check (S37).

Bei dem in Fig. 14 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Anordnung oder Stellung des Untercomputers und des Hauptcomputers vertauscht, falls der Kontaktierungsfehler-Überprüfungsteil 60 in dem Untercomputer und nicht in dem Hauptcomputer installiert ist, so wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Durch die gleichen Verfahrensschritte wie in Fig. 11 wird die Blende geschlossen (S26), die Übertragung des in dem Hauptspeicherteil des Hauptcomputers gespeicherten SEM-Signale in den Untercomputer wird bestimmt (S31-1) und durch den Untercomputer erfolgt die Überprüfung auf Kontaktierungsfehler (S31-2). Es wird auch bestimmt, ob auch an anderen Stellen eine Kontaktierungsüberprüfung erforderlich ist (S31-3, S31-4).In the embodiment shown in FIG. 14, the arrangement or position of the sub-computer and the main computer is reversed if the contacting error checking part 60 is installed in the sub-computer and not in the main computer, as shown in FIG. 6. The shutter is closed (S26) by the same method steps as in FIG. 11, the transmission of the SEM signals stored in the main memory part of the main computer to the subcomputer is determined (S31-1) and the contactor is checked for contact errors (S31 -2). It is also determined whether a contact check is also required at other points (S31-3, S31-4).

Fig. 15 zeigt numerierte schattierte Bereiche (#2 bis #37) auf einem Wafer 110, die durch das erfindungsgemäße Kontaktierungsfehler- Überprüfungsverfahren überprüft werden sollen. Ein mit "AP" bezeichneter Bereich zeigt einen Ausrichtungspunkt, während mit "#1" die chipfreie Fokussierstelle bezeichnet ist. Fig. 15 shows numbered shaded regions (# 2 to # 37) on a wafer 110 to be checked by the inventive Kontaktierungsfehler- verification procedures. An area labeled "AP" shows an alignment point, while "# 1" denotes the chip-free focusing point.

In den schattierten Bereichen in Fig. 15 können jeweils mehrere Abtaststellen festgelegt werden. Für den Chip oder den Bereich #2 in Fig. 15 zeigt Fig. 16 beispielsweise fünf Abtaststellen, die oben links (2,1), oben rechts (2,2), unten rechts (2,3), unten links (2,4) und in der Mitte (2,5) liegen. Die Abtaststellen oder die Abtastnummern können innerhalb einer abzutastenden Chipeinheit auf unterschiedliche Art und Weise gewählt werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden 175 Stellen von 35 Chip- oder Abtastbereichen abgetastet, wobei bei jedem Chip fünf Abtaststellen überprüft werden. Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem ein In-line-SEM mit einer Verstärkung von 12,5 k verwendet wird, können für jede Abtaststelle in einem 480 × 480 Pixelbild 98 Kontakte vorliegen. Bei fünf Abtaststellen für jeden der 35 Bereiche werden 17 150 Kontakte überprüft. Fig. 17 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein Halbleiterbauelement mit erfindungsgemäß zu überprüfenden Kontaktöffnungen. Fig. 17 zeigt den Herstellungsvorgang für einen vergrabenen Kontakt eines 64 M DRAM. Durch eine Feldoxidschicht 131 ist ein aktiver Bereich bestimmt, der über einem Halbleitersubstrat 130 ausgebildet ist. Über dem aktiven Bereich ist eine Gateelektrode 132 ausgebildet, die von einer Abstandsschicht 133 bedeckt ist. Nach dem Ausbilden einer ersten isolierenden Schicht 134 aus einem Hochtemperaturoxidfilm auf der Oberfläche wird eine erste Kontaktöffnung 137 ausgebildet, die als direkter Kontakt zu einer Bit-Leitung 135 dient. Nach dem Ausbilden der Bit-Leitung 135 wird auf der Oberfläche eine zweite isolierende Schicht 136 als BPSG ausgebildet. Zudem wird eine zweite Kontaktöffnung 138 als Wortleitung ausgebildet.In the shaded areas in FIG. 15, several sampling points can be defined in each case. For example, for the chip or area # 2 in FIG. 15, FIG. 16 shows five sampling points, the top left ( 2 , 1 ), top right ( 2 , 2 ), bottom right ( 2 , 3 ), bottom left ( 2 , 4 ) and in the middle ( 2 , 5 ). The scanning points or the scanning numbers can be selected in different ways within a chip unit to be scanned. In the present exemplary embodiment, 175 locations from 35 chip or scanning regions are scanned, with five scanning locations being checked for each chip. In one embodiment in which an in-line SEM with a gain of 12.5 k is used, there can be 98 contacts for each sampling point in a 480 × 480 pixel image. With five sampling points for each of the 35 areas, 17 150 contacts are checked. Fig. 17 shows a schematic representation of a cross-section through a semiconductor device according to the invention to be tested contact openings. Fig. 17 shows the manufacturing process for a buried contact of a 64 M DRAM. An active region is defined by a field oxide layer 131 and is formed over a semiconductor substrate 130 . A gate electrode 132 is formed over the active region and is covered by a spacer layer 133 . After forming a first insulating layer 134 from a high-temperature oxide film on the surface, a first contact opening 137 is formed, which serves as a direct contact to a bit line 135 . After the bit line 135 has been formed , a second insulating layer 136 is formed on the surface as a BPSG. In addition, a second contact opening 138 is formed as a word line.

Als Beispiel für das erfindungsgemäße Überprüfungsverfahren wird während des Herstellungsvorganges für den 64 M DRAM der vergrabene Kontakt für die Bildung der Wortleitung überprüft. Wie in Fig. 17 dargestellt ist, kann auch der direkte Kontakt 137 überprüft werden. Die Überprüfung kann auch nach dem Entwicklungsvorgang der Fotoresiststruktur für die Bildung dieser Kontakte erfolgen.As an example of the checking method according to the invention, the buried contact for the formation of the word line is checked during the manufacturing process for the 64 M DRAM. As shown in FIG. 17, the direct contact 137 can also be checked. The check can also take place after the development process of the photoresist structure for the formation of these contacts.

Bei dem erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahren für Kontaktierungsfehler wird für die zu überprüfenden Stellen jeweils zuerst eine optimale Bildgröße ausgewählt, die auf der Abmessung des zu überprüfenden Merkmales, wie zum Beispiel dem Durchmesser einer runden Kontaktöffnung basiert. Bei einem Ausführungsbeispiel umfaßt ein typisches SEM-Bild 480 × 480 Pixel.In the checking method for contacting errors according to the invention is the optimal image size for the areas to be checked selected based on the dimension of the feature to be checked, such as for example based on the diameter of a round contact opening. At In one embodiment, a typical SEM image comprises 480 × 480 pixels.

Ein solches Bild kann für jede der numerierten Stellen in Fig. 16 erstellt werden. In Abhängigkeit von der Größe und dem Abstand zwischen den Kontaktöffnungen wird eine optimale Bildgröße für die einzelnen Kontakte bestimmt.Such an image can be created for each of the numbered digits in FIG. 16. Depending on the size and the distance between the contact openings, an optimal image size is determined for the individual contacts.

Fig. 18 zeigt ein Beispiel eines Kontaktbildes eines In-line-SEMs mit einer Verstärkung von 12,5 K für eine Abtaststelle des Halbleiterbauelementes. Es besteht aus 480 × 480 Pixel. Die Anzahl der in dem Bild dargestellten Kontakte beträgt 98, d. h. 14 in der horizontalen Richtung und 7 in der vertikalen Richtung. Fig. 18 shows an example of a contact image of an in-line SEMs with a gain of 12.5 K for a scanning of the semiconductor device. It consists of 480 × 480 pixels. The number of contacts shown in the picture is 98, ie 14 in the horizontal direction and 7 in the vertical direction.

Es wird die optimale Auflösung bestimmt und basierend auf der Abmessung des zu überprüfenden Merkmals, d. h. der Kontaktöffnung, und des Abstandes zwischen den Öffnungen überprüft. Bei einem System können die Pixel beispielsweise jeweils 12 nm in dem SEM auflösen. Kontaktöffnungen besitzen gegenwärtig bekanntermaßen Durchmesser im Bereich von 200 nm. Die Anzahl der ein Merkmal abdeckenden Pixel wird so ausgewählt, um zu gewährleisten, daß Unregelmäßigkeiten oder Fehler des Merkmales in dem Bild sicher erkennbar sind. Wenn ein zu untersuchender Bereich beispielsweise 100 Öffnungen in Form eines Gitters mit gleichmäßiger Maschenweite umfaßt, kann ein Satz von 100 Untergittern mit 48 × 48 Pixel verwendet werden, um alle Öffnungen einschließlich des Bereiches zwischen den Öffnungen abzudecken, wobei jeder Öffnung jeweils ein Untergitter zugeordnet ist. Dem 480 × 480 Pixelfeld kann ein rechtwinkliges Gitter oder ein rechtwinkliges Maschennetz aus horizontalen und vertikalen Linien überlagert werden, um die zur Überprüfung der Öffnungen jeweils verwendeten 100 Untergitter mit 48 × 48 Pixel zu bilden.The optimal resolution is determined and based on the dimensions the feature to be checked, d. H. the contact opening, and the distance checked between the openings. In a system, the pixels for example, each resolve 12 nm in the SEM. Contact openings are currently known to have diameters in the range of 200 nm. The number of pixels covering a feature is chosen to be ensure that irregularities or errors in the characteristic in the Image are clearly recognizable. If an area to be examined for example 100 openings in the form of a grid with a uniform Mesh size includes, a set of 100 sub-grids with 48 × 48 pixels used to cover all openings including the area between  to cover the openings, each opening having a sub-grid assigned. The 480 × 480 pixel field can be a right-angled grid or a right-angled mesh of horizontal and vertical lines be overlaid to check the openings respectively used to form 100 sub-grids with 48 × 48 pixels.

Erfindungsgemäß wird nun bestimmt, ob ein Gitter mit 48 × 48 Pixel ausreichend ist, um Unregelmäßigkeiten oder Fehler der zu überprüfenden Öffnung aufzulösen. Die Abmessung der Öffnung wird mit dem Abstand in dem jeweiligen Untergitter verglichen, um zu bestimmen, ob die Anzahl der die Öffnung abdeckenden Pixel ausreichend ist zur Analyse der Öffnung. Die Auflösung wird dadurch bestimmt, daß die kritische Abmessung, d. h. der Durchmesser der Öffnung, durch die Anzahl der die Öffnung abdeckenden Pixel dividiert wird. Die Auflösung wird mit einem Schwellenwert verglichen, wie zum Beispiel dem 12 nm/Pixel-Schwellenwert, um festzustellen, ob die Auflösung adäquat ist.According to the invention, it is now determined whether a grid with 48 × 48 pixels is sufficient to detect irregularities or errors in the items to be checked Opening to dissolve. The dimension of the opening is the distance in compared to each sub-grid to determine whether the number of the pixel covering the opening is sufficient to analyze the opening. The Resolution is determined by the critical dimension, i. H. of the Diameter of the opening, by the number of those covering the opening Pixel is divided. The resolution is compared to a threshold, such as the 12 nm / pixel threshold to determine if the Resolution is adequate.

Nach der Bestimmung der Pixelauflösung wird die Gitterstruktur dazu verwendet, die Kontaktöffnungen zu lokalisieren und ihre Abmessungen zu bestimmen. Bei einem Ausführungsbeispiel werden vertikale und horizontale Linien einer Gitter- oder Maschennetzstruktur zur Lokalisierung der Öffnungen verwendet.After determining the pixel resolution, the grid structure becomes this used to locate the contact openings and their dimensions too determine. In one embodiment, vertical and horizontal Lines of a grid or mesh structure to locate the openings used.

Fig. 18 veranschaulicht den Kontaktpositionserkennungsvorgang des Moduls 60d, bei dem ein Gitter oder ein Maschennetz über die in einer Matrix ausgerichteten Kontaktbilder gelegt wird, wobei die horizontalen und vertikalen Achsenabstände innerhalb eines bestimmten Suchbereiches so eingestellt werden, daß die Kontakte jeweils in einer Masche des Maschennetzes liegen. Zu diesem Zeitpunkt können die Abstände durch . Erhöhung oder Verringerung der Anzahl der das Bild erzeugenden Pixel gesteuert werden. Der Suchbereich der Maschenlinie wird vorzugsweise so festgelegt, daß er den Bereich umfaßt, in dem sich das gleiche Muster oder die gleiche Struktur an Kontaktöffnungen wiederholt. Fig. 18 illustrates the contact position detection process of the module 60 d, in which a grid or a mesh is placed over the contact images aligned in a matrix, the horizontal and vertical axis spacings being set within a specific search range so that the contacts are in one mesh of the Mesh network. At this point, the distances can be changed. Increase or decrease the number of pixels forming the image can be controlled. The search area of the mesh line is preferably set to include the area in which the same pattern or structure repeats at contact openings.

Bei dem in Fig. 18 dargestellten Kontaktpositionserkennungsverfahren unter Ausnutzung des Maschensuchvorganges ist festgelegt, daß die Mascheneinheiten oder Untergitter jeweils aus zumindest 32 Pixel in horizontaler Richtung und zumindest 62 Pixel in vertikaler Richtung bestehen. Der Suchbereich wird dadurch bestimmt, daß die imaginäre horizontale Achsengitterlinie 150 und die imaginäre vertikale Achsengitterlinie 152 innerhalb der Bereiche bewegt werden, die zumindest 32 Pixel auf der horizontalen Achse und zumindest 62 Pixel auf der vertikalen Achse umfassen. Hierbei wird die Position des niedrigsten oder schwächsten digitalisierten Elektronensignalwertes erfaßt, so daß die Kontakte in den Kontaktbildern jeweils nicht die Gitterlinie überlagern.In the contact position detection method shown in FIG. 18 using the stitch search process, it is specified that the mesh units or sub-grids each consist of at least 32 pixels in the horizontal direction and at least 62 pixels in the vertical direction. The search area is determined by moving the imaginary horizontal axis grid line 150 and the imaginary vertical axis grid line 152 within the areas comprising at least 32 pixels on the horizontal axis and at least 62 pixels on the vertical axis. The position of the lowest or weakest digitized electron signal value is detected, so that the contacts in the contact images do not overlap the grid line.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Maschensuchverfahren so durchgeführt, daß entweder die vertikale Linie oder die horizontale Linie an einer ersten Stelle positioniert wird. Die Intensitätswerte entlang der Linie werden aufsummiert, um die Gesamtintensität für die Linie zu ermitteln. Die Linie wird nun schrittweise zur nächsten Position bewegt. Die vertikale Linie kann beispielsweise schrittweise entlang der horizontalen Achse in die nächste Position bewegt werden, in der die Intensitätswerte entlang der vertikalen Linie wiederum aufsummiert werden. In jeder Position wird der Gesamtintensitätswert mit einem vorbestimmten Schwellenwert und dem vorherigen Gesamtwert verglichen. Eine Zunahme der Intensität kann als Hinweis darauf dienen, daß der Rand der Öffnung erreicht wurde, unter der Annahme, daß die Öffnungen eine höhere Intensität als die Hintergrundintensität besitzen. Bei anderen Ausführungsformen können die Öffnungen eine geringere Intensität als der Hintergrund besitzen. Dieser Vorgang wird über die gesamte Gitterstruktur fortgesetzt, um die Öffnungen jeweils zu lokalisieren und/oder ihre Abmessungen und Form zu bestimmen. In one embodiment, the stitch search method is like this performed that either the vertical line or the horizontal line is positioned in a first position. The intensity values along the line are summed up to determine the total intensity for the line. The Line is now gradually moved to the next position. The vertical line can, for example, step in along the horizontal axis next position, in which the intensity values along the vertical line can be added up again. In every position the Total intensity value with a predetermined threshold and that previous total compared. An increase in intensity can be seen as Indicate that the edge of the opening has been reached under the Assumption that the openings have a higher intensity than that Possess background intensity. In other embodiments, the Openings have a lower intensity than the background. This Process continues across the entire lattice structure to the openings to locate and / or determine their dimensions and shape.  

Nach der Berechnung aller Gesamtsummen in einer Richtung wird der Vorgang für die andere Richtung wiederholt, was zu einer vollständigen Charakterisierung der Größe, der Form und der Position der Öffnungen führt. Diese Informationen können während der nachfolgenden Verarbeitung für unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Durch die Kenntnis der Positionen und der Formen der Öffnungen läßt sich eine unnötige Verarbeitung von Pixeln, die keiner Öffnung zugeordnet sind, vermeiden. Wenn bei der nachfolgenden Verarbeitung eine Unregelmäßigkeit oder ein Fehler festgestellt wird, läßt sich zudem die genaue Position der Fehler oder der fehlerhaften Öffnung einfach bestimmen.After calculating all the totals in one direction, the Process repeated for the other direction, resulting in a complete Characterization of the size, shape and position of the openings leads. This information may be used for subsequent processing different purposes can be used. By knowing the Positions and the shapes of the openings can be unnecessary Avoid processing pixels that are not assigned to an opening. If an irregularity or a Error is found, the exact position of the error or simply determine the faulty opening.

Nach der Durchführung des Kontaktpositionserkennungsverfahrens liegt der Ursprung der ersten Gittereinheit beispielsweise bei dem Pixel mit der Nummer XO = 13 auf der horizontalen Achse und bei dem Pixel mit der Nummer YO = 23 auf der vertikalen Achse (siehe Fig. 18). Einheiten mit der gleichen Größe können miteinander verglichen werden. Dies ist der Grund dafür, daß das Kontaktpositionserkennungsverfahren auf die oben beschriebene Art und Weise durchgeführt wird.After performing the contact position detection method, the origin of the first grid unit is, for example, the pixel with the number XO = 13 on the horizontal axis and the pixel with the number YO = 23 on the vertical axis (see FIG. 18). Units of the same size can be compared. This is the reason that the contact position detection process is carried out in the manner described above.

Die Maschen- oder Gittereinheit kann unterschiedlich festgelegt werden. Wie in Fig. 19 dargestellt ist, kann eine Kontaktöffnung 153 in einer Mascheneinheit angeordnet werden, wobei zwischen zwei solcher Einheiten eine Mascheneinheit übersprungen wird. Wie in Fig. 20 dargestellt ist, können auch zumindest zwei Kontaktöffnungen 153 in einer Mascheneinheit angeordnet sein. Das Positionserkennungsverfahren des oben beschriebenen Gitter- oder Maschenverfahrens kann auch für unterschiedliche Bildformen verwendet werden, wenn sich ein Muster von Bildern in den Einheitsflächen wiederholt, wie zum Beispiel quadratische oder ovalförmige Kontaktflecken- oder Kontaktstellenbilder im Gegensatz zu den oben erwähnten runden Kontaktbildern. The mesh or grid unit can be defined differently. As shown in FIG. 19, a contact opening 153 can be arranged in a mesh unit, a mesh unit being skipped between two such units. As shown in FIG. 20, at least two contact openings 153 can also be arranged in a mesh unit. The position detection method of the grid or mesh method described above can also be used for different image shapes if a pattern of images is repeated in the unit areas, such as square or oval-shaped contact patch or contact point images in contrast to the round contact images mentioned above.

Fig. 18 zeigt ein SEM-Bild einer Kontakteinheit (480 × 480 Pixel) für das Festlegen des Gitters oder des Maschennetzes zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Kontaktpositionserkennungsverfahrens. Wie oben bereits beschrieben wurde, wird bei diesem Beispiel die Gittereinheit des vorliegenden Tests mit 32 × 62 Pixel festgelegt, während die Pixelzahl (XO, XY) des Ursprungs (13,23) beträgt. Die oben beschriebene Festlegung der Gittereinheit ist durch die Bewegung der horizontalen Gitterlinie 150 und der vertikalen Gitterlinie 152 innerhalb des Suchbereiches bestimmt, die auf die oben beschriebene Art und Weise durch die jeweilige Gitterlinie festgelegt sind und entsprechend dem jeweiligen Abstand der Gittereinheit mit etwa 60 Pixel bzw. etwa 30 Pixel festgelegt sind. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden die Linien jeweils analysiert, um den der jeweiligen Gitterlinie entsprechenden niedrigsten Intensitätswert zu identifizieren und die Position der Öffnungen zu bestimmen. Fig. 18 shows an SEM image of a contact unit (480 × 480 pixels) for the fixing of the grid or the mesh network for carrying out of a contact position detecting method of the invention. As already described above, in this example the grid unit of the present test is set to 32 × 62 pixels, while the number of pixels (XO, XY) of the origin is (13, 23). The determination of the grid unit described above is determined by the movement of the horizontal grid line 150 and the vertical grid line 152 within the search range, which are determined in the manner described above by the respective grid line and are approximately 60 pixels or respectively corresponding to the respective distance of the grid unit about 30 pixels are fixed. In another embodiment, the lines are each analyzed in order to identify the lowest intensity value corresponding to the respective grid line and to determine the position of the openings.

Die Fig. 19 und 20 zeigen unterschiedliche Arten von Gitterfestlegungen der oben beschriebenen Art. Fig. 21 zeigt, wie die Gittereinheit mit Pixeleinheiten belegt ist, um die Erzeugung von Kontaktintensitätsprofilen zu erklären. Fig. 22 zeigt ein erstes Intensitätsprofil in einer Gittereinheit, wobei die Intensitätswerte bezüglich der vertikalen Achse vor der Normierung des Profils durch Eliminierung der Hintergrundintensitätswerte dargestellt sind. Fig. 23 zeigt das Intensitätsprofil gemäß Fig. 22 nach der Eliminierung der Hintergrundwerte mit einem festgelegten Kontaktschwellenwert. Bei dem vorliegenden Test wird das elektronische Schwellenwertsignal mit 5 festgelegt, während die Pixelzahl bei dem Schwellenwert gemäß Fig. 23 20 beträgt. Die überprüfende Kontaktöffnung überspannt die Pixel 20 bis 40 entlang der vertikalen Achse. FIGS. 19 and 20 show different types of grid specifications of the type described above. Fig. 21 shows how the grid unit is occupied by pixel units, in order to explain the production of contact intensity profiles. Fig. 22 shows a first intensity profile in a lattice unit, wherein the intensity values of the vertical axis are represented by elimination of the background intensity values before normalization of the profile with respect to. FIG. 23 shows the intensity profile according to FIG. 22 after the background values have been eliminated with a fixed contact threshold value. In the present test, the electronic threshold signal is set at 5, while the number of pixels at the threshold according to FIG. 23 is 20. The checking contact opening spans pixels 20 to 40 along the vertical axis.

Fig. 24 zeigt die Intensitätsprofile der SEM-Bilder der Kontakte gemäß Fig. 18 nach der Normierung durch Eliminierung des Hintergrundwertes. Fig. 25 zeigt eine Tabelle mit codierten Ergebnissen des erfindungsgemäßen Kontaktfehler-Überprüfungsverfahrens für die Kontakte gemäß Fig. 18. Die mit einem Kreis versehenen Kontakte in Fig. 24 stimmen mit der Stelle überein, die in Fig. 25 durch den Code 4 als Kontakt- oder Kontaktierungsfehler gekennzeichnet ist. FIG. 24 shows the intensity profiles of the SEM images of the contacts according to FIG. 18 after normalization by eliminating the background value. FIG. 25 shows a table with coded results of the contact error checking method according to the invention for the contacts according to FIG. 18. The contacts with a circle in FIG. 24 correspond to the position which is indicated in FIG. 25 by code 4 as contact or contacting error is marked.

Fig. 26 zeigt eine Tabelle mit einem Teil der Kontaktfehler- Überprüfungsergebnisse für die in Fig. 15 dargestellten Abtaststellen bei dem vorliegenden Test im Hinblick auf die Abtaststellen jedes Chips, wobei die Anzahl aller Kontakte angegeben ist, die dem jeweiligen erfindungsgemäßen Klassifizierungskriterium für die Kontakte entsprechen. An allen fünf Stellen der Chips oder der Testbereiche ist die Anzahl der Klassifizierung für die einzelnen Typen für die an der Stelle aufgefundene Öffnung aufgelistet. An der Stelle (1,3) wurden beispielweise 87 Kontaktöffnungen als zu dem Typ D gehörig klassifiziert, während drei Kontaktöffnungen als zu dem Typ E klassifiziert wurden. Fünf Kontaktöffnungen wurden als zu dem Typ G klassifiziert, während drei der Kontaktöffnungen als zu dem Typ H gehörig klassifiziert wurden. Es sei bemerkt, daß an jeder Stelle 98 Öffnungen überprüft und klassifiziert wurden, was auf den 35 überprüften Bereichen einer Gesamtanzahl von 17510 Öffnungen entspricht. Bei einem Ausführungsbeispiel kann dieser Test aufgrund der erfindungsgemäßen Einsparung an Verarbeitungszeit innerhalb einer Stunde vollständig durchgeführt werden. Das Verfahren ist daher zur Massenherstellung geeignet. Fig. 26 is a table showing a part of the contact failure check results for the sampling points shown in Fig. 15 in the present test with respect to the sampling points of each chip, indicating the number of all contacts which correspond to the respective classification criteria for the contacts according to the present invention . At all five locations of the chips or test areas, the number of classifications for the individual types for the opening found at the location is listed. At point (1,3), for example, 87 contact openings were classified as belonging to type D, while three contact openings were classified as belonging to type E. Five contact openings were classified as type G, while three of the contact openings were classified as type H. It should be noted that 98 openings were checked and classified at each location, which corresponds to a total of 17,510 openings in the 35 regions examined. In one embodiment, this test can be carried out completely within one hour due to the saving in processing time according to the invention. The process is therefore suitable for mass production.

Das Kontaktprofil-Berechnungsmodul 60e (1) wird zur Erzeugung eines ersten Intensitätsprofils der oben erfaßten elektronischen Signalwerte für die einzelnen Gittereinheiten der oben spezifierten Gitter verwendet. Das Hintergrundwert-Eliminierungs- oder Korrekturmodul 60e (2) wird zur Erzeugung eines zweiten Intensitätsprofils aus dem ersten Intensitätsprofil durch eine für jede Gittereinheit durchgeführte Subtraktion des Hintergrundwertes von dem ersten Intensitätsprofil verwendet. The contact profile calculation module 60 e (1) is used to generate a first intensity profile of the electronic signal values detected above for the individual grid units of the grids specified above. The background value elimination or correction module 60 e (2) is used to generate a second intensity profile from the first intensity profile by subtracting the background value from the first intensity profile for each grid unit.

Das erste Intensitätsprofil und das zweite Intensitätsprofil werden unter Verwendung von elektronischen Signalwerten berechnet, die entsprechend zu den in den Gittereinheiten enthaltenen Pixeln digitalisiert werden. Die aus den Gittereinheiten gewonnenen Elektronensignalwerte umfassen jedoch sowohl den elektronischen Signalwert des entsprechenden Kontaktes als auch einen elektronischen Signalwert, der von dem den Kontakt umgebenden Außenbereich erzeugt wird. Um genaue elektronische Signalwerte zu erhalten, die lediglich Intensitätswerte von der Innenseite des Kontaktes in einer Gittereinheit umfassen, wird der elektronische Signalhintergrundwert von außerhalb des Kontaktbereiches, d. h. des den Kontakt umgebenden Bereiches, erfindungsgemäß von dem Intensitätsprofil subtrahiert, um das zweite normierte Intensitätsprofil zu erzeugen. Dies wird als Eliminierung des "Iscoloreffektes" bezeichnet.The first intensity profile and the second intensity profile are under Use of electronic signal values calculated accordingly the pixels contained in the grid units are digitized. The from the Grid units obtained electron signal values, however, include both the electronic signal value of the corresponding contact as well as one electronic signal value from that surrounding the contact Outside area is generated. To get accurate electronic signal values, the only intensity values from the inside of the contact in one Grid unit, the electronic signal background value of outside the contact area, d. H. the one surrounding the contact Range, subtracted from the intensity profile according to the invention, around the to generate a second standardized intensity profile. This is called elimination of the Inscribed "Iscoloreffektes".

Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel erfolgt die Berechnung der Kontaktintensiätsprofile und die Eliminierung der Hintergrundwerte durch das Modul 60e gemäß der folgenden Gleichung 1:
In one exemplary embodiment according to the invention, the contact intensity profiles are calculated and the background values are eliminated by the module 60 e in accordance with the following equation 1:

Hierbei ist X:
X die Summe der Elektronensignalwerte oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes innerhalb einer Maschen- oder Gittereinheit;
B die Summe der Elektronensignale unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes innerhalb einer Maschen- oder Gittereinheit;
Bc die Anzahl der Elektronensignale, deren Wert innerhalb einer Maschen- oder Gittereinheit unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt;
Xc die Anzahl der Elektronensignale, deren Wert innerhalb einer Maschen- oder Gittereinheit oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt;
Y der Elektronensignalwert mit der Hintergrundeliminierung oder Hintergrundkorrektur in einer Maschen- oder Gittereinheit.
Where X is:
X is the sum of the electron signal values above a predetermined threshold within a mesh or grid unit;
B the sum of the electron signals below a predetermined threshold within a mesh or grid unit;
B c the number of electron signals whose value is below a predetermined threshold value within a mesh or grid unit;
X c is the number of electron signals whose value within a mesh or grid unit is above a predetermined value;
Y is the electron signal value with background elimination or background correction in a mesh or grid unit.

In Gleichung 1 kann der oben angegebene vorbestimmte Wert durch Eliminierung des Hintergrundwertes zur Gewinnung genauer Meßergebnisse bestimmt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel beträgt der Wert beispielsweise 100, man ist jedoch nicht auf diesen Wert beschränkt.In equation 1, the predetermined value given above can be by Elimination of the background value to obtain accurate measurement results be determined. In one embodiment, the value is for example 100, but you are not limited to this value.

Der Y-Wert, d. h. das Ergebnis der Gleichung 1, ist die Summe der bezüglich des Hintergrundwertes korrigierten Elektronensignale innerhalb der Gitter- oder Mascheneinheiten. Bei einem Ausführungsbeispiel wird für den Wert Y in Gleichung 1 eine obere und eine untere Grenze festgelegt. Wenn der Wert von Y für einen bestimmten Kontakt unterhalb der unteren Grenze liegt, wird der Kontakt als fehlerhaft angesehen. Bei einem Ausführungsbeispiel dient ein Wert unterhalb der vorbestimmten unteren Grenze als Hinweis für eine nichtgeöffnete fehlerhafte Kontaktöffnung.The Y value, i.e. H. the result of equation 1 is the sum of the terms of the background value corrected electron signals within the lattice or mesh units. In one embodiment, the value Y in Equation 1 sets an upper and a lower limit. If the value of Y is below the lower limit for a specific contact the contact is regarded as faulty. In one embodiment, a Value below the predetermined lower limit as an indication of a faulty contact opening not opened.

Die Gleichung 1 wird typischerweise zur Überprüfung von Kontaktöffnungen mit unregelmäßigen Formen verwendet. Gleichung 1 kann beispielsweise vor der Bildung von Öffnungen zur Überprüfung der Fotoresistschicht verwendet werden, die zur Bildung der Öffnungen verwendet wird.Equation 1 is typically used to check contact openings used with irregular shapes. Equation 1 can, for example the formation of openings used to check the photoresist layer be used to form the openings.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel erfolgt die Berechnung der Kontaktprofile und die Eliminierung des Hintergrundwertes gemäß den folgenden Gleichungen 2 bis 4:
In another exemplary embodiment, the contact profiles are calculated and the background value is eliminated in accordance with the following equations 2 to 4:

Pk N = (Pk N)' - Pm N (2)
P k N = (P k N ) '- P m N (2)

Pm N = Grundlinie [(Pk N)'] (4)P m N = baseline [(P k N ) '] (4)

Hierbei ist:
n die Anzahl der Pixel auf der horizontalen Achse;
k die Anzahl der Pixel auf der vertikalen Achse;
Pnk der digitalisierte Signalwert eines Pixels an der Stelle n auf der horizontalen Achse und an der Stelle k auf der vertikalen Achse;
N die Nummer der überprüften Gitter- oder Mascheneinheit;
hi N die anfängliche Pixelanzahl auf der horizontalen Achse innerhalb einer Gitter- oder Mascheneinheit;
hf N die Pixelendanzahl auf der horizontalen Achse innerhalb einer Maschen- oder Gittereinheit sind.
Here is:
n the number of pixels on the horizontal axis;
k the number of pixels on the vertical axis;
P nk is the digitized signal value of a pixel at position n on the horizontal axis and at position k on the vertical axis;
N the number of the grid or mesh unit checked;
h i N is the initial number of pixels on the horizontal axis within a grid or mesh unit;
h f N are the number of pixels on the horizontal axis within a mesh or grid unit.

Die Gleichungen 2 bis 4 werden anhand der Fig. 21 und 22 beschrieben. Die Fig. 21 zeigt anhand einer graphischen Darstellung Pixeleinheiten in einer Maschen- oder Gittereinheit eines Kontaktes, die zur erfindungsgemäßen Berechnung des Kontaktintensitätsprofils verwendet werden. Fig. 22 zeigt anhand einer schematischen Darstellung das erste Intensitätsprofil innerhalb der Maschen- oder Gittereinheit, wie es vor der Subtraktion des Hintergrundwertes für ein Kontaktbild gemäß Fig. 18 berechnet wurde. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Intensitätsprofil durch schrittweise Veränderung entlang einer Achse und durch Aufsummation der Intensitätswerte entlang der senkrecht hierzu stehenden Achse an den einzelnen Positionen erzeugt. Die aufsummierten Pixelintensitäten werden als Funktion der Pixelnummer entlang der anderen Achse dargestellt. Das Profil gemäß Fig. 22 wird beispielsweise so bestimmt, daß man sich schrittweise über die Pixelpositionen entlang der vertikalen Achse bewegt und die Pixelintensitäten in der horizontalen Richtung aufsummiert. Bei dem Profil gemäß Fig. 22 ergibt sich ein Intensitätsprofil mit einem Pik in der Nähe der Mitte, der das Vorhandensein einer Kontaktöffnung in der speziellen Gitter- oder Mascheneinheit anzeigt. Die Öffnung erstreckt sich etwa von der Pixelposition 16 bis zur Pixelposition 44, so daß sich die Öffnung in vertikaler Richtung über etwa 28 Pixel erstreckt. Das Profil weist in der Mitte der Öffnung an der Spitze des Piks eine geringe Einbuchtung auf, die einen Abfall der erfaßten Intensität am Boden der Öffnung anzeigt. Diese Form des Intensitätsprofils ist ein Hinweis auf eine normale ausgebildete Kontaktöffnung.Equations 2 through 4 are described with reference to FIGS. 21 and 22. Fig. 21 shows a graphical representation based pixel units in a mesh or grid unit of a contact used in the inventive calculation of the contact intensity profile. FIG. 22 shows a schematic representation of the first intensity profile within the mesh or grid unit, as calculated before the subtraction of the background value for a contact image according to FIG. 18. In one exemplary embodiment, the intensity profile is generated by stepwise change along an axis and by summing up the intensity values along the axis perpendicular thereto at the individual positions. The accumulated pixel intensities are shown as a function of the pixel number along the other axis. The profile according to FIG. 22 is determined, for example, by moving step by step over the pixel positions along the vertical axis and adding up the pixel intensities in the horizontal direction. In the profile shown in FIG. 22 is an intensity profile results with a spade in the vicinity of the center, which indicates the presence of a contact opening in the special grid or mesh unit. The opening extends approximately from pixel position 16 to pixel position 44 , so that the opening extends in the vertical direction over approximately 28 pixels. The profile has a small indentation in the center of the opening at the top of the spade, indicating a decrease in the detected intensity at the bottom of the opening. This form of the intensity profile is an indication of a normal contact opening.

Der Wert (Pk N)' aus Gleichung 3 ist der mittlere Elektronensignalwert pro Pixel des Pixels k auf der vertikalen Achse. Man erhält ihn dadurch, daß man die Gesamtsumme (den Gesamtpegel der digitalisierten Elektronensignalwerte), die dem jeweiligen Pixel mit der Pixellinie k auf der vertikalen Achse entspricht (Fig. 21; k = 20), d. h. der Höhe der Kurve in Fig. 22, durch die Anzahl der horizontalen Pixel an der vertikalen Achsenposition k dividiert, die durch hf N - hi N gegeben ist. Fig. 22 zeigt das sich auch Gleichung 3 ergebende Profil. Pm N ist ein minimaler Wert von (Pk N)', d. h., daß er dem Intensitätshintergrund oder dem Wert der Grundlinie entspricht. Pk N entspricht daher einem mittleren Elektronensignalwert pro Pixel bei Subtraktion des Hintergrundwertes.The value (P k N ) 'from equation 3 is the average electron signal value per pixel of pixel k on the vertical axis. It is obtained by taking the total (the total level of the digitized electron signal values) that corresponds to the respective pixel with the pixel line k on the vertical axis ( FIG. 21; k = 20), ie the height of the curve in FIG. 22, divided by the number of horizontal pixels at the vertical axis position k, which is given by h f N - h i N. Fig. 22 shows the also equation 3 resulting profile. P m N is a minimum value of (P k N ) ', that is, it corresponds to the intensity background or the value of the baseline. P k N therefore corresponds to an average electron signal value per pixel when the background value is subtracted.

Fig. 23 zeigt ein zweites Intensitätsprofil nach der Subtraktion des Hintergrundwertes oder der Grundlinie Pm N gemäß Gleichung 2. Fig. 24 zeigt das normierte zweite Intensitätsprofil für Kontakte des Kontaktbildes gemäß Fig. 18. FIG. 23 shows a second intensity profile after subtracting the background value or the baseline P m N according to equation 2. FIG. 24 shows the standardized second intensity profile for contacts of the contact image according to FIG. 18.

Bei einem Ausführungsbeispiel werden durch das erfindungsgemäße Kontaktierungsfehler-Überprüfungsverfahren auch die Ergebnisse der Gleichungen 2 bis 4 analysiert, um die Kontakte als fehlerhaft einqualifizieren und gegebenenfalls die Arten der Fehler erkennen zu können. Das zweite Intensitätsprofil (Fig. 24) der Öffnungen wird jeweils im Hinblick auf die Identifizierung und Klassifizierung von Unregelmäßigkeiten oder Fehlern analysiert.In one exemplary embodiment, the results of equations 2 to 4 are also analyzed by the contacting error checking method according to the invention, in order to classify the contacts as faulty and, if appropriate, to be able to recognize the types of the errors. The second intensity profile ( FIG. 24) of the openings is analyzed with regard to the identification and classification of irregularities or errors.

Wie in Fig. 23 dargestellt ist, wird bei einem Ausführungsbeispiel ein Schwellenwert, zum Beispiel 5, für das zweite Intensitätsprofil (der mittlere Elektronensignalwert pro Pixel nach der Subtraktion des Hintergrundwertes) verwendet. Die kritische Abmessung CDN des Kontaktes ist definiert als die Länge (oder die Breite) des Peaks in dem Profil an dem Schwellenwert. Wie in Fig. 23 dargestellt ist, ergibt sich mit einem Schwellenwert von 5 als kritische Abmessung für den Kontakt CDN = 40-20 = 20 Pixel. Die kritische Abmessung CDN, bei der es sich beispielsweise um den Durchmesser der Kontaktöffnung handeln kann, kann gemäß der nachstehenden Gleichung 5 berechnet werden:
As shown in Fig. 23, in one embodiment, a threshold, for example 5, is used for the second intensity profile (the average electron signal value per pixel after subtracting the background value). The contact's critical dimension CD N is defined as the length (or width) of the peak in the profile at the threshold. As shown in FIG. 23, with a threshold value of 5, the critical dimension for the contact is CD N = 40-20 = 20 pixels. The critical dimension CD N , which can be, for example, the diameter of the contact opening, can be calculated according to equation 5 below:

Hierbei ist:
vi N die anfängliche Pixelanzahl auf der vertikalen Achse innerhalb der Gitter- oder Mascheneinheit;
Vf N die Pixelendanzahl auf der vertikalen Achse innerhalb der Gitter- oder Mascheneinheit;
Here is:
v i N is the initial number of pixels on the vertical axis within the grid or mesh unit;
V f N is the end number of pixels on the vertical axis within the grid or mesh unit;

Pk N = (Pk N)' - Pm N; und
P k N = (P k N ) '- P m N ; and

Wk N gibt an, ob die Pixelintensität oberhalb des Schwellenwertes liegt, d. h. es gilt:
Wk N = 1, falls Pk N größer oder gleich dem Schwellenwert ist
0, falls Pk N kleiner ist als der Schwellenwert
W k N indicates whether the pixel intensity is above the threshold, ie the following applies:
W k N = 1 if P k N is greater than or equal to the threshold
0 if P k N is less than the threshold

Nun wird für die Pixel oberhalb des Schwellenwertes gemäß der folgenden Gleichung 6 eine mittlere Pixelintensität BSEN berechnet.
An average pixel intensity BSE N is now calculated for the pixels above the threshold value according to the following equation 6.

Es sei bemerkt, daß die Gleichungen 5 und 6 ein alternatives Überprüfungsverfahren zu Gleichung 1 repräsentieren. Die mittlere Pixelintensität BSEN gemäß Gleichung 6 entspricht dem in Gleichung 1 berechneten Wert Y. Der Wert CDN in den Gleichungen 5 und 6 wird in Gleichung 1 durch den Wert Xc ersetzt.It should be noted that Equations 5 and 6 represent an alternative verification method to Equation 1. The mean pixel intensity BSE N according to equation 6 corresponds to the value Y calculated in equation 1. The value CD N in equations 5 and 6 is replaced by the value X c in equation 1.

Nach der Berechnung der Pixelzahl für CDN und der mittleren Pixelintensität BSEN für den zu überprüfenden Kontakt werden diese Werte zur Klassifizierung des Kontaktzustandes verwendet. Bei einem Ausführungsbeispiel wird für die Pixelzahl CDN ein oberer Grenzwert NOC2 und ein unterer Grenzwert NOC1 festgelegt. Diese Grenze werden dazu verwendet, einen Bereich an zu akzeptierenden Pixelzahlen für normale Kontakte festzulegen. Es kann auch eine Grenze für die mittlere Pixelintensität BSEN festgelegt werden. Ein oberer Grenzwert NOT2 und ein unterer Grenzwert NOT1 können zur Bestimmung eines Bereiches an zu akzeptierenden mittleren Pixelwerten für einen normalen Kontakt verwendet werden.After calculating the number of pixels for CD N and the mean pixel intensity BSE N for the contact to be checked, these values are used to classify the contact state. In one embodiment, an upper limit value NOC2 and a lower limit value NOC1 are set for the pixel number CD N. These limits are used to set a range of acceptable pixel counts for normal contacts. A limit for the mean pixel intensity BSE N can also be set. An upper limit NOT2 and a lower limit NOT1 can be used to determine a range of average pixel values to be accepted for normal contact.

Die Werte CDN und BSEN der überprüften Kontakte werden zur Klassifizierung der Kontakte mit ihren entsprechenden Bereichen verglichen. Bei einem Ausführungsbeispiel werden die Kontakte so klassifiziert, daß sie entsprechend dem Vergleich der Werte für CDN und BSEN mit ihren entsprechenden Bereichen in eine von neun möglichen Klassen eingeteilt werden, die den einzelnen Typen entsprechen. Ein Beispiel für die neun möglichen Bedingungen und ihre entsprechende Typ-Klassifikation sowie für die entsprechenden numerischen Codes sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt:The CD N and BSE N values of the checked contacts are compared to classify the contacts with their respective ranges. In one embodiment, the contacts are classified so that, according to the comparison of the values for CD N and BSE N with their corresponding ranges, they are divided into one of nine possible classes that correspond to the individual types. An example of the nine possible conditions and their corresponding type classification as well as the corresponding numerical codes are summarized in Table 1 below:

Tabelle 1 Table 1

Die drei Spalten in Tabelle 1 bestimmen die drei Bedingungen für die Tiefe der Kontaktöffnungen. Sie sind in der Reihenfolge abnehmender Tiefe angeordnet. Die erste Spalte bestimmt drei Zustände, nämlich die Typen A, D und G, von relativ tiefen Kontaktöffnungen. Die zweite Spalte umfaßt drei Zustände für normaltiefe Kontaktöffnungen, nämlich die Typen B, E und H. Die dritte Spalte bestimmt drei Zustände unzureichender Kontaktlochtiefe, nämlich die Typen C, F und E. Durch diese Kontaktöffnungstypen sind typischerweise teilweise offene Kontaktöffnungen oder nicht gleichmäßige Kontaktöffnungen bestimmt. Die Zeilen der Tabelle 1 sind nach dem zunehmenden Kontaktlochdurchmesser angeordnet. Die erste Zeile umfaßt die Kontaktöffnungstypen A, B und C mit unzureichend kleinen Durchmesser. Durch die zweite Kategorie mit den Typen D, E und F sind Kontaktöffnungen mit einem normalen Durchmesser bestimmt. Durch die dritte Kategorie mit den Typen G, H und I sind Kontaktöffnungen mit einem übermäßig großen Durchmesser bestimmt.The three columns in Table 1 determine the three conditions for depth of the contact openings. They are in the order of decreasing depth arranged. The first column defines three states, namely types A, D and G, from relatively deep contact openings. The second column has three Conditions for normal deep contact openings, namely types B, E and H. The third column defines three states of insufficient contact hole depth, namely types C, F and E. Through these contact opening types are  typically partially open contact openings or non-uniform Contact openings determined. The rows in Table 1 are after increasing contact hole diameter arranged. The first line includes the contact opening types A, B and C with insufficiently small diameters. The second category with types D, E and F are contact openings determined with a normal diameter. Through the third category with Types G, H and I are contact openings with an excessively large size Diameter determined.

Wie in Tabelle 1 dargestellt ist, erfolgt eine Klassifikation nach dem Typ E dann, wenn sowohl CDN als auch BSEN innerhalb ihres jeweiligen vorbestimmten Bereiches liegen, was auf einen normalen Kontakt hinweist. Die anderen Typen, bei denen einer der Werte oder auch beide Werte außerhalb der Bereiche liegen, werden in die verbleibenden Typenklassen eingeordnet, die als Hinweis auf die unterschiedlich starke Ausbildung von Fehlern und auf unterschiedliche Arten von Kontaktfehlern dienen.As shown in Table 1, type E classification occurs when both CD N and BSE N are within their respective predetermined ranges, indicating normal contact. The other types, in which one of the values or both values lie outside the ranges, are classified in the remaining type classes, which serve as an indication of the different levels of error formation and of different types of contact errors.

Der Ergebnisbildschirm oder das Ergebnisdisplay 60g dient zur Anzeige der Ergebnisse der Klassifikation von normalen Kontakten und/oder Kontaktfehlern, die durch das Kontaktierungsfehler-Überprüfungsmodul 60f klassifiziert wurden. Die Ergebnisse können als digitalisierte Werte für die Position der einzelnen Kontakte dargestellt werden.The result screen or the result display 60 g serves to display the results of the classification of normal contacts and / or contact errors, which were classified by the contacting error checking module 60 f. The results can be displayed as digitized values for the position of the individual contacts.

Fig. 25 zeigt eine Tabelle mit Beispielen für die Klassifikation und die Pixelposition der Kontaktöffnungen gemäß Fig. 24. Ob ein Kontakt normal oder fehlerhaft ausgebildet ist, ist entsprechend dem zweiten Intensitätsprofil als Zahlencode für die Position der einzelnen Kontakte dargestellt. Der Code "5" repräsentiert den Typ E und entspricht einem normalen Kontakt, während der Code "4" einen Kontaktierungsfehler des Typs D repräsentiert. Bei einem Ausführungsbeispiel repräsentiert der Typ "D" einen nicht offenen Kontakt. Die X-Werte in Fig. 25 repräsentieren die Anfangspixelzahl für die einzelnen Maschen- oder Gittereinheiten auf der horizontalen Achse, während die Y- Werte die Anfangspixelzahl auf der vertikalen Achse repräsentieren. Fig. 26 enthält eine Tabelle der Ergebnisse einer erfindungsgemäßen Überprüfung an fünf Stellen an jedem der sieben Bereiche des Halbleiterwafers. Die Tabelle zeigt die Anzahl an Kontakten für die einzelnen Klassifizierungstpyen an den einzelnen Stellen. FIG. 25 shows a table with examples for the classification and the pixel position of the contact openings according to FIG. 24. Whether a contact is normal or faulty is shown according to the second intensity profile as a numerical code for the position of the individual contacts. The code "5" represents the type E and corresponds to a normal contact, while the code "4" represents a contacting error of the type D. In one embodiment, type "D" represents a closed contact. The X values in Figure 25 represent the initial pixel number for the individual mesh or grid units on the horizontal axis, while the Y values represent the initial pixel number on the vertical axis. FIG. 26 is a table of results contains a review in five places according to the invention at each of the seven regions of the semiconductor wafer. The table shows the number of contacts for the individual classification types at the individual positions.

Die Werte für CDN und BSEN können dazu verwendet werden, die Kontakte auf unterschiedliche Art und Weise zu klassifizieren. Die Typenklassifikation für einen bestimmten Kontakt kann somit zur Spezifizierung eines bestimmten Typs von Kontaktierungsfehler dienen. Wenn der BSEN-Wert für einen Kontakt unterhalb eines minimalen Wertes NOT1 liegt, der typischerweise eine nicht geöffnete Kontaktöffnung anzeigt, wird die Öffnung in eine der Typenklassen A, D oder G einklassifiziert. Wenn der BSEN-Wert größer ist als ein maximaler Wert NOT2, ist die Öffnung zwar geöffnet, sie ist jedoch aus einem bestimmten Grunde so noch nicht zu akzeptieren. Die Öffnung kann beispielsweise ungleichmäßig geformt sein, so daß sie beispielsweise eine Verbreiterung oder Verengung in Richtung auf ihren Boden oder ihrer Unterseite aufweist. In diesem Fall wird die Öffnung in eine der Typenklassen C, F oder I einklassifiziert.The values for CD N and BSE N can be used to classify the contacts in different ways. The type classification for a specific contact can thus serve to specify a specific type of contacting error. If the BSE N value for a contact is below a minimum value NOT1, which typically indicates an unopened contact opening, the opening is classified into one of the type classes A, D or G. If the BSE N value is greater than a maximum value NOT2, the opening is open, but for a certain reason it is not yet acceptable. The opening may, for example, be shaped irregularly, so that it has, for example, a widening or narrowing in the direction of its base or its underside. In this case, the opening is classified into one of the type classes C, F or I.

Wenn der CDN-Wert unterhalb des minimalen Wertes NOC1 liegt, kann der erfaßte Fehler eine Öffnung anzeigen, die zu schmal ist oder eine irreguläre Form, wie ein Oval, aufweist. Wenn der CDN-Wert oberhalb des maximalen Wertes NOC2 liegt, ist dies ein Hinweis auf eine irregulär geformte Öffnung.If the CD N value is below the minimum value NOC1, the detected error may indicate an opening that is too narrow or has an irregular shape, such as an oval. If the CD N value is above the maximum value NOC2, this is an indication of an irregularly shaped opening.

Die Fig. 27 enthält ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung des logischen Ablaufes der Verarbeitungsschritte bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für Halbleiterbauelemente. Bei einem bestimmten Verarbeitungsschritt bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen wird zuerst eine den Kontaktöffnungen entsprechende Fotoresiststruktur ausgebildet, nachdem das Fotoresist auf bestimmte isolierende Schichten, wie zum Beispiel einen Nitridfilm oder ein Oxidfilm, aufgebracht wurde. Nun wird ein fotolithographisches Verfahren angewendet (S40). Die Fotoresiststruktur wird durch Belichtungs- und Entwicklungsschritte erzeugt. FIG. 27 contains a flowchart to illustrate the logical sequence of the processing steps in a manufacturing method for semiconductor components according to the invention. In a certain processing step in the production of semiconductor components, a photoresist structure corresponding to the contact openings is first formed after the photoresist has been applied to certain insulating layers, such as, for example, a nitride film or an oxide film. A photolithographic process is now used (S40). The photoresist structure is created by exposure and development steps.

Nun wird die Fotoresiststruktur als Ätzmaske verwendet und die unter der Fotoresiststruktur liegende isolierende Schicht wird zur Bildung der Kontaktöffnungen geätzt (S42). Anschließend wird die Innenseite der Kontaktöffnungen gereinigt und die Wafer werden in die erfindungsgemäße In- line-SEM-Einrichtung eingebracht, wo auf die oben beschriebene Art und Weise das erfindungsgemäße Überprüfungsverfahren auf fehlerhafte Kontaktöffnungen durchgeführt wird. Nun wird die Innenseite der Kontaktöffnungen mit einem leitenden Material versehen und es werden die nachfolgenden Verfahrensschritte zur Herstellung von Halbleiterbauelementen durchgeführt (S46).Now the photoresist structure is used as an etching mask and the one under the Insulating layer lying photoresist structure is used to form the Contact openings etched (S42). Then the inside of the Contact openings cleaned and the wafers are inserted into the in- introduced line SEM facility, where in the manner described above and Way the checking method according to the invention in faulty Contact openings is carried out. Now the inside of the Provide contact openings with a conductive material and it will subsequent process steps for the production of semiconductor components carried out (S46).

Fig. 28 zeigt in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm mit dem logischen Ablauf bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kontaktüberprüfungsverfahrens. In dem Verfahrensschritt 500 werden die verwendeten Parameter eingelesen. Bei einem Ausführungsbeispiel werden für das Verfahren die folgenden Parameter verwendet:
N = Anzahl der Pixel des SEM-Bildes in Richtung der Y-Achse;
M = Anzahl der Pixel des SEM-Bildes in Richtung der X-Achse;
VP (Vertical Pitch = senkrechter Abstand) = Y-Achsen-Kontaktabstand in Richtung der Y-Achse des Gitters oder des Maschennetzes;
HP (Horizontal Pitch = horizontaler Abstand) = X-Achsen-Kontaktabstand in Richtung der X-Achse des Gitters oder des Maschennetzes;
MX = X-Achsen-Pixelbereich für das Gitterverfahren;
MY = Y-Achsen-Pixelbereich für das Gitterverfahren;
bse = Grundschwellenwert für ein charakteristisches Kontaktprofil in einer Gitter- oder Mascheneinheit;
NO1 = unterer Grenzwert für die charakteristische Profilintensität normaler Kontakte;
NO2 = oberer Grenzwert für die charakterisitische Profilintensität normaler Kontakte;
CD1 = unterer Grenzwert für die Pixelanzahl eines charakteristischen Profils normaler Kontakte;
CD2 = oberer Grenzwert für die Pixelanzahl eines charakteristischen Profils normaler Kontakte;
XN = überprüfte SEM-Gesamtbildanzahl (Endzahl oder Ergebnis) pro Chip oder SHOT-Einheit eines Wafers;
YN = überprüfte SEM-Gesamtbildanzahl (Endzahl oder Ergebnis) in einem Chip oder einer SHOT-Einheit;
X = überprüfte SEM-Bildordnung oder Reihenfolge pro Chip oder SHOT-Einheit eines Wafers;
Y = überprüfte SEM-Bildordnung oder Reihenfolge in einem Chip oder einer SHOT-Einheit;
cdata [j][i] = SEM-Bildsignalpegel bei (pro) Pixeleinheit.
FIG. 28 shows a schematic illustration of a flowchart with the logical sequence in one exemplary embodiment of the contact checking method according to the invention. In method step 500 , the parameters used are read in. In one embodiment, the following parameters are used for the method:
N = number of pixels of the SEM image in the direction of the Y axis;
M = number of pixels of the SEM image in the direction of the X axis;
VP (Vertical Pitch) = Y-axis contact distance in the direction of the Y-axis of the grid or mesh;
HP (Horizontal Pitch = horizontal distance) = X-axis contact distance in the direction of the X-axis of the grid or the mesh;
MX = X-axis pixel area for the grid method;
MY = Y-axis pixel area for the grid method;
bse = basic threshold value for a characteristic contact profile in a grid or mesh unit;
NO1 = lower limit for the characteristic profile intensity of normal contacts;
NO2 = upper limit for the characteristic profile intensity of normal contacts;
CD1 = lower limit for the number of pixels of a characteristic profile of normal contacts;
CD2 = upper limit for the number of pixels of a characteristic profile of normal contacts;
XN = total number of SEM images checked (final number or result) per chip or SHOT unit of a wafer;
YN = total number of SEM images checked (final number or result) in a chip or a SHOT unit;
X = checked SEM image order or order per chip or SHOT unit of a wafer;
Y = checked SEM image order or order in a chip or a SHOT unit;
cdata [j] [i] = SEM image signal level at (per) pixel unit.

Nun wird in dem Schritt 502 der X-Achsenwert mit 0 initialisiert, während in dem Schritt 504 der Y-Achsenwert mit 0 initialisiert wird. Das Überprüfungsverfahren wird nun entlang der Y-Achse in einer aus den Schritten 506 bis 520 gebildeten inneren Schleife fortgesetzt bis der maximale Y-Achsenwert erreicht wird. Nun wird der X-Achsenwert inkrementiert und die innere Schleife wird wieder für alle Y-Achsenwerte wiederholt. Schließlich endet die äußere Schleife, wenn die Endwerte für die X- und Y-Achsenwerte erreicht sind. In der inneren Schleife gemäß Fig. 28 werden die SEM- Bilddaten an der Stelle (X, Y) und cdata [j] [i] in dem Schritt 506 gelesen, der in Fig. 29 ausführlich dargestellt ist. Es sei bemerkt, daß bei dem hier beschriebenen Maschen- oder Gitterverfahren eine rechteckige Gitterstruktur mit senkrecht aufeinanderstehenden X- und Y-Achsen verwendet wird. Es sei darauf hingewiesen, daß ein rechtwinkliges Gitter nicht erforderlich ist. Es können auch andere Gitter- oder Maschenformen verwendet werden. So kann zum Beispiel ein dreieckiges oder ein trapezförmiges Gitter verwendet werden. Die Gitter- oder Maschenstruktur wird so ausgewählt, daß eine beliebige sich periodisch wiederholende Struktur von Kontakten erfaßt wird.Now the X-axis value is initialized to 0 in step 502 , while the Y-axis value is initialized to 0 in step 504 . The checking process is now continued along the Y axis in an inner loop formed from steps 506 to 520 until the maximum Y axis value is reached. Now the X-axis value is incremented and the inner loop is repeated again for all Y-axis values. Finally, the outer loop ends when the end values for the X and Y axis values are reached. In the inner loop of FIG. 28, the SEM image data at location (X, Y) and cdata [j] [i] are read in step 506 , which is shown in detail in FIG. 29. It should be noted that in the mesh or lattice method described here, a rectangular lattice structure with perpendicular X and Y axes is used. It should be noted that a right-angled grille is not required. Other grid or mesh shapes can also be used. For example, a triangular or a trapezoidal grid can be used. The grid or mesh structure is selected so that any periodically repeating structure of contacts is detected.

In dem Schritt 508 in Fig. 28 wird nun die Position der Kontaktöffnung bestimmt. Der Schritt 508 ist in den Fig. 30A-30D ausführlich dargestellt. Die Erfassung der Kontaktöffnungsposition umfaßt die Auswahl der Art und der Struktur des Gitters oder des Maschennetzes, das zur Überprüfung der Kontaktöffnungen verwendet wird. Bei dem in den Fig. 30A-30D ausführlich dargestelltem Verfahren bewegt man sich pixelweise entlang einer ersten ausgewählten Richtung (in der horizontalen Richtung) und summiert alle Pixelintensitätswerte in einer zweiten dazu orthogonalen Richtung (der vertikalen Richtung) auf. Durch das Erfassen einer merklichen Veränderung (eines Sprungs) der Intensität ist der Rand einer Öffnung festgelegt. Das Verfahren wird fortgesetzt bis zur Erfassung eines signifikanten Abfalles der Intensität, durch den der gegenüberliegende Rand der Öffnung festgelegt ist. Dieses Verfahren wird solange angewandt bis alle Öffnungen lokalisiert sind. Es sei darauf hingewiesen, daß in den Schritten 550 und 582 in den Fig. 30A-30D der Absolutwert der Intensitätsdifferenzen verwendet wird. Dies beruht darauf, daß der Betrag der Intensitätsdifferenzen oder der Kontrast wichtig zur Bestimmung der Kontaktstellen ist. Bei diesem Verfahren werden unterschiedliche Konventionen verwendet, um die Öffnungen durch eine hohe oder niedrige Intensität zu definieren.In step 508 in FIG. 28, the position of the contact opening is now determined. Step 508 is shown in detail in Figures 30A-30D. The detection of the contact opening position comprises the selection of the type and the structure of the grid or the mesh which is used to check the contact openings. In the method detailed in FIGS. 30A-30D, one moves pixel by pixel along a first selected direction (in the horizontal direction) and sums up all pixel intensity values in a second direction orthogonal thereto (the vertical direction). The edge of an opening is defined by detecting a noticeable change (a jump) in the intensity. The process continues until a significant drop in intensity is determined by which the opposite edge of the opening is defined. This procedure is used until all openings are located. It should be noted that in steps 550 and 582 in FIGS. 30A-30D, the absolute value of the intensity differences is used. This is due to the fact that the amount of the difference in intensity or the contrast is important for determining the contact points. This method uses different conventions to define the openings by a high or low intensity.

Bei dem Schritt 514 in Fig. 28 werden die Kontaktöffnungsprofile berechnet. Dieser Vorgang ist in den Flußdiagrammen in den Fig. 31A-31D ausführlich dargestellt. Die Profile werden durch Analyse der einzelnen Kontaktöffnungen berechnet, die durch das in Verbindung mit den Fig. 30A-30D beschriebene Verfahren erfindungsgemäß identifiziert wurden. Für jede Öffnung wird ein Profil berechnet. Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Profil durch Aufsummation der Intensitätswerte in einer Richtung an jeder Stelle entlang der anderen dazu orthogonalen Richtung erzeugt. Die Intensitätswerte an den einzelnen Stellen werden zur Erzeugung des Profils gemittelt und dargestellt. Es sei bemerkt, daß in den Flußdiagrammen der Fig. 31A-31D allgemeine Variablen F und F2 verwendet werden. Diese Variablen sind bei einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel mit den Variablen BSEN bzw. CDN austauschbar, die in den obenstehenden Gleichungen 5 bzw. 6 definiert wurden.At step 514 in FIG. 28, the contact opening profiles are calculated. This process is illustrated in detail in the flow diagrams in Figs. 31A-31D. The profiles are calculated by analyzing the individual contact openings, which were identified according to the invention by the method described in connection with FIGS . 30A-30D. A profile is calculated for each opening. In one embodiment, the profile is generated by summing up the intensity values in one direction at each point along the other direction orthogonal thereto. The intensity values at the individual points are averaged and displayed to generate the profile. It should be noted that general variables F and F2 are used in the flowcharts of Figures 31A-31D. In a preferred exemplary embodiment according to the invention, these variables are interchangeable with the variables BSE N or CD N , which were defined in equations 5 and 6 above.

In dem Schritt 516 in Fig. 28 werden die Kontaktöffnungen erfindungsgemäß überprüft. Dieser Vorgang ist in den Fig. 32A-32B ausführlich dargestellt. Wie oben bereits beschrieben wurde, werden die gemäß den Fig. 31A-­ 31D bestimmten Werte analysiert, um die einzelnen Kontaktöffnungen in eine von neun möglichen Kontaktklassen einzuklassifizieren. Wie im Zusammenhang mit den Fig. 32A-32B bereits erwähnt wurde, sind die Variablen F und F2 mit den Variablen BSEN und CDN austauschbar.In step 516 in FIG. 28, the contact openings are checked according to the invention. This process is illustrated in detail in Figures 32A-32B. As already described above, the values determined according to FIGS . 31A-31D are analyzed in order to classify the individual contact openings into one of nine possible contact classes. As already mentioned in connection with FIGS. 32A-32B, the variables F and F2 are interchangeable with the variables BSE N and CD N.

In dem Schritt 518 in Fig. 28 wird der Y-Achsenwert inkrementiert und in dem Schritt 520 wird bestimmt, ob der maximale Y-Achsenwert bereits erreicht wurde. Falls dies nicht der Fall sein sollte, erfolgt in dem Flußdiagramm ein Rücksprung zum Anfang der inneren Schleife. Andernfalls wird der X-Achsenwert in dem Schritt 522 inkrementiert und es erfolgt in dem Flußdiagramm über den Block 524 eine Rückkehr zu dem Anfang der äußeren Schleife im Schritt 504, in dem der Y-Achsenwert initialisiert wird. Nach Beendigung der äußeren Schleife können die Ergebnisse der Überprüfung im Schritt 526 dargestellt werden. In step 518 in Fig. 28, the Y axis value is incremented and in step 520 it is determined whether the maximum Y axis value has already been reached. If this is not the case, the flowchart returns to the beginning of the inner loop. Otherwise, the X-axis value is incremented in step 522 and the flowchart returns via block 524 to the beginning of the outer loop in step 504 where the Y-axis value is initialized. After the outer loop has ended, the results of the check can be displayed in step 526 .

Wie oben bereits erwähnt wurde, zeigt Fig. 29 in schematischer Darstellung ein Flußdiagramm zur ausführlichen Darstellung des Schritts 506 in Fig. 28 zum Einlesen der SEM-Bilddaten. Im Schritt 528 wird der Index j mit 0 initialisiert, während in dem Schritt 530 der Index i mit 0 initialisiert wird. In dem Schri 03308 00070 552 001000280000000200012000285910319700040 0002019860704 00004 03189tt 532 werden die Daten cdata [j] [i] gelesen, während in dem Schritt 534 der Index i inkrementiert wird. In dem Schritt 536 wird festgestellt, ob der Index i bereits seinen Maximalwert M erreicht hat. Falls dies nicht der Fall sein sollte, erfolgt in dem Flußdiagramm eine Rückkehr zu dem Schritt 532, in dem die Daten erneut eingelesen werden. Andernfalls wird in dem Schritt 538 der Index j inkrementiert und in dem Schritt 540 bestimmt, ob j bereits seinen Maximalwert M erreicht hat. In diesem Fall endet der Prozeß. Anderenfalls erfolgt in dem Flußdiagramm eine Rückkehr zu dem Schritt 530, in dem der Index i erneut mit 0 initialisiert wird. Der Vorgang wiederholt sich dann.As already mentioned above, FIG. 29 shows a schematic illustration of a flow chart for the detailed illustration of step 506 in FIG. 28 for reading in the SEM image data. In step 528 the index j is initialized with 0, in step 530 the index i is initialized with 0. In step 03308 00070 552 001000280000000200012000285910319700040 0002019860704 00004 03189tt 532 the data cdata [j] [i] is read, while in step 534 the index i is incremented. In step 536 it is determined whether the index i has already reached its maximum value M. If this is not the case, the flowchart returns to step 532 , in which the data is read in again. Otherwise, the index j is incremented in step 538 and it is determined in step 540 whether j has already reached its maximum value M. In this case the process ends. Otherwise, the flowchart returns to step 530 , in which the index i is reinitialized with 0. The process is then repeated.

Bei einem Ausführungsbeispiel erfolgt die erfindungsgemäße Überprüfung auf fehlerhafte Kontakte nach der Bildung der Kontaktöffnungen und der Reinigung der Innenseite der Kontaktöffnungen (ACI = After Cleaning Inspection = Überprüfung nach Durchführung des Reinigungsschrittes). Die Fehlerüberprüfung kann jedoch auch auf der belichteten Isolationsschicht über den Wafern bei dem Entwicklungsvorgang erfolgen, bei dem die Fotoresiststruktur zur Bildung der Kontaktöffnungen gebildet wird (ADI = After Development Inspection = Überprüfung nach Durchführung der Entwicklung).In one embodiment, the check according to the invention is carried out faulty contacts after the formation of the contact openings and the Cleaning the inside of the contact openings (ACI = After Cleaning Inspection = check after the cleaning step has been carried out). The However, error checking can also be done on the exposed insulation layer over the wafers in the development process where the Photoresist structure is formed to form the contact openings (ADI = after Development Inspection = review after development has been carried out).

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die beschriebene Art und Weise für Kontaktöffnungen anwendbar, sondern auch für Durchkontaktierungen bei jedem Schritt zur direkten Verbindung aller Kontaktöffnungen und zum Inkontaktbringen mit dem Halbleitersubstrat und den leitenden Schichten. Die vorliegende Erfindung ist auch zur Überprüfung von Strukturbildungsfehlern nach dem Entwicklungsvorgang während des Fotoverarbeitungsverfahrensschrittes zur Bildung von Kontaktöffnungen geeignet. The present invention is not only for the manner described Contact openings applicable, but also for vias every step to directly connect all contact openings and to Contacting the semiconductor substrate and the conductive layers. The The present invention is also for checking structure formation defects after the development process during the Photo processing step to form contact openings suitable.  

Zusätzlich hierzu ist die vorliegende Erfindung nicht nur zur Überprüfung von runden Kontaktöffnungen geeignet, sondern auch zur Überprüfung von Mustern oder Strukturen durch Erfassung der unterschiedlichen Arten von Strukturbildern, die sich regelmäßig wiederholen.In addition to this, the present invention is not only for checking of round contact openings, but also for checking Patterns or structures by capturing the different types of Structural images that repeat themselves regularly.

Kontakt- oder Kontaktierungsfehler werden erfindungsgemäß durch digitalisierte Werte exakt erfaßt, ohne daß die Kontaktbilder mit bloßem Auge oder einem Mikroskop überprüft werden. Bei Kontakten mit einem größeren Seitenverhältnis lassen sich Kontaktfehler einfach und sehr genau bestätigen. Zudem erfolgt die Überprüfung auf fehlerhafte Kontakte für die gesamte Waferoberfläche innerhalb einer kurzen Zeitspanne, in der die für den Nachweis von Kontaktfehlern erforderlichen Ergebnisse erzeugt werden. Das Verfahren besitzt eine hohe Effizienz und ermöglicht eine hohe Produktivität bei der Massenherstellung.According to the invention, contact or contacting errors are caused by digitized values recorded exactly without the contact pictures with the naked eye or a microscope. With contacts with a larger one Aspect ratio, contact errors can be confirmed easily and very precisely. In addition, the check for faulty contacts is carried out for the whole Wafer surface within a short period of time in which the for the Proof of contact errors required results are generated. The Process has high efficiency and enables high productivity in mass production.

Für Fachleute auf diesem Gebiet ist offensichtlich, daß auch zahlreiche Modifikationen und Veränderungen der vorliegenden Erfindungen durchgeführt werden können, die von dem Erfindungsgedanken erfaßt werden. Die vorliegende Erfindung deckt daher alle Modifikationen und Variationen der Erfindung ab, die in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche fallen, sowie die entsprechenden Äquivalente.It is obvious to experts in this field that there are also numerous Modifications and changes to the present inventions can be performed, which is covered by the inventive concept become. The present invention therefore covers all modifications and Variations of the invention are included within the scope of protection Claims fall, as well as the corresponding equivalents.

Claims (60)

1. Verfahren zur Überprüfung zumindest eines Teils eines Halbleiterwafers mit folgenden Verfahrensschritten:
  • 1. Einlesen von Bilddaten eines Rasterelektronenmikroskops (SEM = Scanning Electron Miscroscop) für den Teil des Halbleiterwafers;
  • 2. Identifizierung von Bilddaten für ein Merkmal des Halbleiterwafers aus den Daten für den Teil des Halbleiterwafers;
  • 3. Berechnung eines dem Merkmal zugeordneten Parameters aus den Bilddaten des Merkmals;
  • 4. Vergleich des Parameters mit einem Bereich von zu akzeptierenden Parameterwerten; und
  • 5. Klassifizierung des Merkmals entsprechend dem Vergleich mit den zu akzeptierenden Parameterwerten.
1. Method for checking at least part of a semiconductor wafer with the following method steps:
  • 1. Reading in image data of a scanning electron microscope (SEM = Scanning Electron Miscroscop) for the part of the semiconductor wafer;
  • 2. Identification of image data for a feature of the semiconductor wafer from the data for the part of the semiconductor wafer;
  • 3. Calculation of a parameter assigned to the feature from the image data of the feature;
  • 4. Comparison of the parameter with a range of parameter values to be accepted; and
  • 5. Classification of the feature according to the comparison with the parameter values to be accepted.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Merkmal eine Kontaktöffnung in einer integrierten Schaltung ist.2. The method of claim 1, wherein the feature a contact opening in an integrated circuit. 3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Kontaktöffnung als nicht offen klassifiziert wird, wenn der Parameter außerhalb des Bereichs an zu akzeptierenden Parameterwerten liegt.3. The method of claim 2, wherein the contact opening as not open is classified if the parameter is out of range accepting parameter values. 4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Merkmal als fehlerhaft klassifiziert wird, wenn der Parameter außerhalb des Bereichs an zu akzeptierenden Parameterwerten liegt.4. The method of claim 1, wherein the feature as faulty is classified if the parameter is out of range accepting parameter values. 5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Merkmal als akzeptabel klassifiziert wird, wenn der Parameter innerhalb des Bereichs an zu akzeptierenden Parameterwerten liegt. 5. The method of claim 1, wherein the feature is acceptable is classified if the parameter is within the range too accepting parameter values.   6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die SEM-Bilddaten durch Sekundärelektronen und rückgestreute Elektronen erzeugt werden.6. The method of claim 1, wherein the SEM image data by Secondary electrons and backscattered electrons are generated. 7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Parameter eine Abmessung des Merkmals umfaßt.7. The method of claim 1, wherein the parameter is a dimension of the Feature includes. 8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Parameter eine Anzahl an SEM- Bilddatenpixel umfaßt, die dem Merkmal zugeordnet sind.8. The method of claim 1, wherein the parameter is a number of SEM Includes image data pixels associated with the feature. 9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Parameter eine mittlere Intensität der dem Merkmal zugeordneten Pixel umfaßt.9. The method of claim 1, wherein the parameter is an average Intensity of the pixels assigned to the feature comprises. 10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in einem zusätzlichen Verfahrensschritt ein Bildpixelintensitätsprofil des Merkmals berechnet wird.10. The method of claim 1, wherein in an additional Method step calculates an image pixel intensity profile of the feature becomes. 11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Berechnung des Bildpixelintensitätsprofils die Subtraktion eines Hintergrundintensitätswertes von den Intensitätswerten der Pixel in einem das Merkmal umfassenden Bereich umfaßt.11. The method according to claim 10, wherein the calculation of the Image pixel intensity profile the subtraction of a Background intensity value from the intensity values of the pixels in an area comprising the feature. 12. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgenden zusätzlichen Verfahrensschritten:
  • 1. Berechnung eines dem Merkmal zugeordneten zweiten Parameters aus den Bilddaten des Merkmals;
  • 2. Vergleich des zweiten Parameters mit einem Bereich an zu akzeptierenden Werten für den zweiten Parameter;
  • 3. Klassifizierung des Merkmals entsprechend dem Vergleich mit dem Bereich an zu akzeptierenden Werten für den zweiten Parameter.
12. The method according to claim 1 with the following additional method steps:
  • 1. Calculation of a second parameter assigned to the feature from the image data of the feature;
  • 2. Comparison of the second parameter with a range of values to be accepted for the second parameter;
  • 3. Classification of the feature according to the comparison with the range of acceptable values for the second parameter.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der zweite Parameter eine Abmessung des Merkmals umfaßt.13. The method of claim 12, wherein the second parameter is a Dimension of the feature includes. 14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der zweite Parameter eine Anzahl an SEM-Bilddatenpixel umfaßt, die dem Merkmal zugeordnet sind.14. The method of claim 12, wherein the second parameter is a number of SEM image data pixels associated with the feature. 15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der zweite Parameter eine mittlere Intensität der dem Merkmal zugeordnete Pixel umfaßt.15. The method of claim 12, wherein the second parameter is an average Intensity of the pixels assigned to the feature. 16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Merkmal nur dann als akzeptabel klassifiziert wird, wenn der erste Parameter innerhalb des Bereiches an zu akzeptierenden Werten für den ersten Parameter liegt und wenn der zweite Parameter innerhalb des Bereiches an zu akzeptierenden Werten für den zweiten Parameter liegt.16. The method according to claim 12, wherein the feature only as is classified as acceptable if the first parameter within the Range of acceptable values for the first parameter and if the second parameter is within the range, too accepting values for the second parameter. 17. Verfahren nach Anspruch 1 mit einer zusätzlichen Charakterisierung des Merkmals unter Verwendung eines Koordinatensystems, wobei die Charakterisierung die folgenden Schritte umfaßt:
  • 1. Überlagern eines Bildes des Teils des Halbleiterwafers mit dem Koordinatensystem; und
  • 2. Analyse der Intensitätswerte der entlang einer zweiten Achse des Koordinatensystems angeordneten Pixel an mehreren Stellen entlang einer ersten Achse des Koordinatensystems.
17. The method of claim 1 with additional characterization of the feature using a coordinate system, the characterization comprising the following steps:
  • 1. superimposing an image of the part of the semiconductor wafer with the coordinate system; and
  • 2. Analysis of the intensity values of the pixels arranged along a second axis of the coordinate system at several locations along a first axis of the coordinate system.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Analyse die Aufsummation der Intensitätswerte der entlang der zweiten Achse angeordneten Pixel umfaßt.18. The method of claim 17, wherein the analysis is the summation of the Intensity values of the pixels arranged along the second axis includes. 19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Analyse zur Erfassung des Merkmals zudem die Erfassung einer Veränderung der aufsummierten Intensitätswerte an mehreren Stellen entlang der ersten Achse umfaßt. 19. The method of claim 18, wherein the analysis to detect the Characteristic also the detection of a change in the total Includes intensity values at several locations along the first axis.   20. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Analyse eine Mittelung der Intensitätswerte der entlang der zweiten Achse angeforderten Pixel umfaßt.20. The method of claim 17, wherein the analysis averages the Intensity values of the pixels requested along the second axis includes. 21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Analyse zur Erfassung des Merkmals zudem die Erfassung einer Veränderung der gemittelten Intensitätswerte an mehreren Stellen entlang der ersten Achse umfaßt.21. The method of claim 20, wherein the analysis to detect the Characteristic also the detection of a change in the averaged Includes intensity values at several locations along the first axis. 22. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Charakterisierung die Erfassung einer Abmessung des Merkmales umfaßt.22. The method of claim 17, wherein the characterizing the Detection of a dimension of the feature includes. 23. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Charakterisierung die Bestimmung der Position des Merkmals umfaßt.23. The method of claim 17, wherein the characterizing the Determination of the position of the feature includes. 24. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Charakterisierung die Identifizierung eines Musters oder einer Struktur aus mehreren Merkmalen umfaßt.24. The method of claim 10, wherein the characterizing the Identification of a pattern or structure from several Features includes. 25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Struktur eine periodische Struktur ist.25. The method of claim 24, wherein the structure is periodic Structure is. 26. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Koordinatensystem ein rechtwinkliges Koordinatensystem ist.26. The method of claim 10, wherein the coordinate system is a rectangular coordinate system. 27. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Koordinatensystem ein dreieckiges Koordinatensystem ist.27. The method of claim 10, wherein the coordinate system is a triangular coordinate system. 28. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Koordinatensystem ein trapezförmiges Koordinatensystem ist. 28. The method of claim 17, wherein the coordinate system is a is a trapezoidal coordinate system.   29. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die SEM-Bilddaten in Form von digitalisierten Grauskalenpixelwerten vorliegen.29. The method of claim 1, wherein the SEM image data in the form of digitized gray scale pixel values are available. 30. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die SEM-Bilddaten in Form von digitalisierten farbcodierten Pixelwerten vorliegen.30. The method of claim 1, wherein the SEM image data in the form of digitized color-coded pixel values are available. 31. Vorrichtung zur Überprüfung zumindest eines Teils eines Halbleiterwafers mit folgenden Bauteilen:
  • 1. eine Einrichtung zum Einlesen der Bilddaten eines Rasterelektronenmikroskops (SEM = Scanning Electron Microscop) für den Teil des Halbleiterwafers;
  • 2. eine Einrichtung zur Identifizierung von Bilddaten für ein Merkmal auf dem Halbleiterwafer aus den Daten für den Teil des Halbleiterwafers;
  • 3. eine Einrichtung zur Berechnung eines dem Merkmal zugeordneten Parameters aus den Bilddaten des Merkmals;
  • 4. eine Einrichtung zum Vergleichen des Parameters mit einem Bereich an zu akzeptierenden Parameterwerten; und
  • 5. eine Einrichtung zum Klassifizieren des Merkmales entsprechend dem Vergleich mit dem Bereich an zu akzeptierenden Parameterwerten.
31. Device for checking at least part of a semiconductor wafer with the following components:
  • 1. A device for reading in the image data of a scanning electron microscope (SEM = Scanning Electron Microscop) for the part of the semiconductor wafer;
  • 2. A device for identifying image data for a feature on the semiconductor wafer from the data for the part of the semiconductor wafer;
  • 3. A device for calculating a parameter assigned to the feature from the image data of the feature;
  • 4. means for comparing the parameter with a range of parameter values to be accepted; and
  • 5. A device for classifying the feature according to the comparison with the range of parameter values to be accepted.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei das Merkmal eine Kontaktöffnung in einer integrierten Schaltung ist.32. The apparatus of claim 31, wherein the feature is a Contact opening is in an integrated circuit. 33. Vorrichtung nach Anspruch 32, wobei die Einrichtung zum Klassifizieren des Merkmales die Kontaktöffnung als nicht offen klassifiziert, wenn der Parameter außerhalb eines Bereiches an zu akzeptierenden Parameterwerten liegt. 33. The apparatus of claim 32, wherein the means for Classify the characteristic of the contact opening as not open classified if the parameter is outside of a range accepting parameter values.   34. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die Einrichtung zum Klassifizieren des Merkmales das Merkmal als fehlerhaft klassifiziert, wenn der Parameter außerhalb des Bereiches an zu akzeptierenden Parameterwerten liegt.34. The apparatus of claim 31, wherein the means for Classifying the characteristic classifies the characteristic as incorrect, if the parameter is outside the range to be accepted Parameter values. 35. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die Einrichtung zum Klassifizieren des Merkmales das Merkmal als akzeptabel klassifiziert, wenn der Parameter in dem Bereich an zu akzeptierenden Parameterwerten liegt.35. The apparatus of claim 31, wherein the means for Classifying the characteristic classifying the characteristic as acceptable, if the parameter in the range to be accepted Parameter values. 36. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die SEM-Bilddaten aus Sekundärelektronen und rückgestreuten Elektronen erzeugt werden.36. The apparatus of claim 31, wherein the SEM image data Secondary electrons and backscattered electrons are generated. 37. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei der Parameter eine Abmessung des Merkmals umfaßt.37. The apparatus of claim 31, wherein the parameter is a dimension of the feature. 38. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei der Parameter eine Anzahl an SEM-Bilddatenpixel umfaßt, die dem Merkmal zugeordnet sind.38. The apparatus of claim 31, wherein the parameter is a number Includes SEM image data pixels associated with the feature. 39. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei der Parameter eine mittlere Intensität der dem Merkmal zugeordnete Pixel umfaßt.39. The apparatus of claim 31, wherein the parameter is an average Intensity of the pixels assigned to the feature. 40. Vorrichtung nach Anspruch 31 mit einer zusätzlichen Einrichtung zur Berechnung eines Bildpixelintensitätsprofils des Merkmals.40. Apparatus according to claim 31 with an additional device for Calculation of an image pixel intensity profile of the feature. 41. Vorrichtung nach Anspruch 40, wobei die Einrichtung zur Berechnung eines Bildpixelintensitätsprofils eine Einrichtung zum Subtrahieren eines Hintergrundintensitätswertes von den Intensitätswerten der Pixel in dem das Merkmal umfassenden Bereich umfaßt.41. The apparatus of claim 40, wherein the means for calculation an image pixel intensity profile means for subtracting a Background intensity value from the intensity values of the pixels in the the feature encompassing area. 42. Vorrichtung nach Anspruch 31 mit:
  • 1. einer Einrichtung zur Berechnung eines dem Merkmal zugeordneten zweiten Parameters aus den Bilddaten des Merkmales;
  • 2. einer Einrichtung zum Vergleichen des zweiten Parameters mit einem Bereich an zu akzeptierenden Werten für den zweiten Parameter; und
  • 3. einer Einrichtung zum Klassifizieren des Merkmales entsprechend dem Vergleich mit dem Bereich an zu akzeptierenden Werten für den zweiten Parameter.
42. Device according to claim 31 with:
  • 1. a device for calculating a second parameter assigned to the feature from the image data of the feature;
  • 2. means for comparing the second parameter with a range of acceptable values for the second parameter; and
  • 3. A device for classifying the feature according to the comparison with the range of values to be accepted for the second parameter.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, wobei der zweite Parameter eine Abmessung des Merkmals umfaßt.43. The apparatus of claim 42, wherein the second parameter is a Dimension of the feature includes. 44. Vorrichtung nach Anspruch 42, wobei der zweite Parameter eine Anzahl an SEM-Bilddatenpixel umfaßt, die dem Merkmal zugeordnet sind.44. The apparatus of claim 42, wherein the second parameter is a number of SEM image data pixels associated with the feature. 45. Vorrichtung nach Anspruch 42, wobei der zweite Parameter eine mittlere Intensität der dem Merkmal zugeordneten Pixel umfaßt.45. The apparatus of claim 42, wherein the second parameter is a includes the average intensity of the pixels assigned to the feature. 46. Vorrichtung nach Anspruch 42, wobei das Merkmal nur dann als akzeptabel klassifiziert wird, wenn der erste Parameter innerhalb des Bereich an zu akzeptierenden Werten für den ersten Parameter liegt und wenn der zweite Parameter innerhalb des Bereiches an zu akzeptierenden Werten für den zweiten Parameter liegt.46. Apparatus according to claim 42, wherein the feature only as is classified as acceptable if the first parameter within the Range of acceptable values for the first parameter and if the second parameter is within the range, too accepting values for the second parameter. 47. Vorrichtung nach Anspruch 31 mit einer Einrichtung zur Charakterisierung des Merkmales unter Verwendung eines Koordinatensystems, die folgende Einrichtungen umfaßt:
  • 1. eine Einrichtung zur Überlagerung des Bildes des Teils des Halbleiterwafers mit einem Koordinatensystem; und
  • 2. eine Einrichtung zur Analyse der Intensitätswerte der entlang einer zweiten Achse des Koordinatensystems angeordneten Pixel an mehreren Stellen entlang einer ersten Achse des Koordinatensystems.
47. Apparatus according to claim 31 with a device for characterizing the feature using a coordinate system, comprising the following devices:
  • 1. a device for superimposing the image of the part of the semiconductor wafer with a coordinate system; and
  • 2. A device for analyzing the intensity values of the pixels arranged along a second axis of the coordinate system at several locations along a first axis of the coordinate system.
48. Vorrichtung nach Anspruch 47, wobei die Analyseeinrichtung eine Einrichtung zur Aufsummation der Intensitätswerte der entlang der zweiten Achse angeordneten Pixel umfaßt.48. The apparatus of claim 47, wherein the analysis device Device for summing up the intensity values along the second axis arranged pixels. 49. Vorrichtung nach Anspruch 48, wobei die Analyseeinrichtung zur Erfassung des Merkmals eine Einrichtung zur Erfassung einer Veränderung der aufsummierten Intensitätswerte an mehreren Stellen entlang der ersten Achse umfaßt.49. Apparatus according to claim 48, wherein the analysis device for Detection of the feature a device for detecting a Change of the accumulated intensity values in several places along the first axis. 50. Vorrichtung nach Anspruch 47, wobei die Analyseeinrichtung eine Einrichtung zum Mitteln der Intensitätswerte der entlang der zweiten Achse angeordneten Pixel umfaßt.50. The apparatus of claim 47, wherein the analysis device a Means for averaging the intensity values along the second Axis arranged pixels includes. 51. Vorrichtung nach Anspruch 50, wobei die Analyseeinrichtung zur Erfassung des Merkmals zudem eine Einrichtung zur Erfassung einer Veränderung der gemittelten Intensitätswerte an mehreren Stellen entlang der ersten Achse umfaßt.51. The apparatus of claim 50, wherein the analysis device for Detection of the feature also a device for recording a Change in the averaged intensity values in several places along the first axis. 52. Vorrichtung nach Anspruch 47, wobei die Charakterisierungseinrichtung eine Einrichtung zur Bestimmung einer Abmessung des Merkmals umfaßt.52. The apparatus of claim 47, wherein the characterization means a device for determining a dimension of the feature includes. 53. Vorrichtung nach Anspruch 47, wobei die Charakterisierungseinrichtung eine Einrichtung zur Bestimmung der Position des Merkmals umfaßt. 53. The apparatus of claim 47, wherein the characterization means includes means for determining the position of the feature.   54. Vorrichtung nach Anspruch 47, wobei die Charakterisierungseinrichtung eine Einrichtung zur Identifizierung eines Musters oder Struktur aus mehreren Merkmalen umfaßt.54. The apparatus of claim 47, wherein the characterizing means a device for identifying a pattern or structure includes several features. 55. Vorrichtung nach Anspruch 54, wobei die Struktur eine periodische Struktur ist.55. The apparatus of claim 54, wherein the structure is periodic Structure is. 56. Vorrichtung nach Anspruch 47, wobei das Koordinatensystem ein rechtwinkliges Koordinatensystem ist.56. The apparatus of claim 47, wherein the coordinate system is a is a rectangular coordinate system. 57. Vorrichtung nach Anspruch 47, wobei das Koordinatensystem ein dreieckiges Koordinatensystem ist.57. The apparatus of claim 47, wherein the coordinate system is a triangular coordinate system. 58. Vorrichtung nach Anspruch 47, wobei das Koordinatensystem ein trapezförmiges Koordinatensystem ist.58. The apparatus of claim 47, wherein the coordinate system is a is a trapezoidal coordinate system. 59. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die SEM-Bilddaten in Form von digitalisierten Grauskalenpixelwerten vorliegen.59. The apparatus of claim 31, wherein the SEM image data is in the form of digitized gray scale pixel values are available. 60. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die SEM-Bilddaten in Form von digitalisierten farbcodierten Pixelwerten vorliegen.60. The apparatus of claim 31, wherein the SEM image data is in the form of digitized color-coded pixel values are available.
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