DE3926199A1 - Vorrichtung zur fehlererkennung in komplexen, relativ regelmaessigen strukturen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fehler­ erkennung in komplexen, relativ regelmäßigen Strukturen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Komplexe Strukturen, beispielsweise strukturierte Halbleiter­ systeme oder Masken müssen darauf geprüft werden, ob Defekte wie etwa Kurzschlüsse oder Unterbrechungen von Leiterbahnen oder sonstige Störungen in einer relativ regelmäßigen Struktur vorliegen. Dies geschieht u. a. durch Beobachtung derartiger Strukturen in einem Lichtmikroskop. Dieser Vorgang ist sehr schwierig, zeitaufwendig und störanfällig, wenn Defekte in einer relativ komplexen Struktur aufgefunden werden sollen, da sie nur einen schwachen Kontrast in einer Vielzahl von anderen Strukturen liefert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mög­ lichkeit zur Abschwächung der vorgenannten störenden Kontraste zu schaffen, so daß Defekte leichter zu finden sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprü­ chen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Fig. der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Lichtmikroskops mit einem darin angeordneten zu untersuchenden Objekt sowie einer erfindungsgemäß vorgesehenen Blende;

Fig. 2 ein Beispiel einer komplexen regelmäßigen Struktur mit einer Störung;

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Blende zur Hervorhebung einer Störung gemäß dem Beispiel nach Fig. 2;

Fig. 4 ein ungefiltertes Beugungsbild der Struktur nach Fig. 2 am Ort der Blende; und

Fig. 5 das durch das Lichtmikroskop beobachtete Bild der Struk­ tur nach Fig. 2, in dem das Abbild der Störung stark her­ vorgehoben ist.

Gemäß Fig. 1 sind in schematischer Darstellung die für die Erfin­ dung wesentlichen Teile eines an sich konventionellen Lichtmikro­ skops mit einer Lichtquelle 1, einer Blende 2, einem ggf. durch ein Linsensystem gebildeten Objektiv 5 und einem Okular 6 dar­ gestellt. Zwischen der Lichtquelle 1 und der Blende 2 und dem Objektiv 5 ist ein zu beobachtendes Objekt 3 dargestellt, bei dem es sich um eine Struktur der obengenannten Art handeln kann. Der Strahlengang im schematisch dargestellten Lichtmikroskop ist mit 8 bezeichnet.

Erfindungsgemäß ist nun zwischen dem Objektiv 5 und dem Okular 6 des Lichtmikroskops in der Fourier-Ebene, d. h. in der hinteren Brennebene, im Strahlengang 8 eine Blende 7 vorgesehen, welche die Auffindung von Defekten der oben diskutierten Art im Objekt 3 erleichtert. Die gestrichelte Darstellung dieser Blende 7 ist lediglich aus Übersichtlichkeitsgründen gewählt, um eine zeich­ nerische Störung zwischen der Darstellung des Strahlengangs 8 und der Blende 7 zu vermeiden.

Es sei nun davon ausgegangen, daß es sich bei dem zu beobachten­ den Objekt 3 nach Fig. 1 um eine Struktur gemäß Fig. 2 handelt, bei der Balkenlinien 20 beispielsweise Leiterbahnen auf einem Halbleitersystem sein können. In dieser Struktur nach Fig. 2 sei eine Störung 21 zwischen zwei derartigen Leiterbahnen vorhanden.

Eine derartige Struktur wird mit einer erfindungsgemäßen Blen­ de 7 in der Fourier-Ebene des Lichtmikroskops beobachtet, wobei die Blende 7 in diesem Ausführungsbeispiel streifenförmig ausge­ bildet ist und senkrecht zu den Bahnen 20 gemäß Fig. 2 verläuft.

Die Erfindung basiert nun auf der Tatsache, daß generell die regelmäßigen Strukturen etwa auf Halbleitersystemen horizontal oder vertikal - im vorliegenden Fall vertikal - verlaufen und Störungen oder Defekte dagegen in unregelmäßigen Richtungen liegende Konturen aufweisen. Gemäß dem Beugungsbild nach Fig. 4 ist daher die Fourier-Transformation 40 der regelmäßigen Struk­ tur auf Linien senkrecht zu dieser bevorzugten Richtung konzen­ triert, während die Fourier-Komponenten der Defekte 41 in allen Richtungen auftreten. Da die streifenförmige Blende 7 nach Fig. 2 in der bevorzugten Richtung durch das Maximum nullter Ordnung verläuft, können die relativ regelmäßigen Strukturen ausgeblen­ det werden, wogegen die Fourier-Komponenten der Defekte die Zwi­ schenräume passieren können.

Das Okular 6 nach Fig. 1 führt nun eine Rücktransformation durch, so daß der Defekt im Vergleich zum ursprünglichen Bild nach Fig. 2 fast ungeändert abgebildet, die regelmäßige Struk­ tur aber stark unterdrückt wird. Die Blende 7 nach Fig. 3 für das in Rede stehende Ausführungsbeispiel blendet also die re­ gelmäßige Struktur aus, so daß das Bild nach Fig. 5 die erwünsch­ te relative Kontrastverstärkung der Defekte aufweist.

Weist ein zu beobachtendes Objekt 3 sowohl horizontale als auch vertikale regelmäßige Strukturen auf, so kann anstelle einer Blende gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 eine kreuzför­ mige Blende verwendet werden.

Treten auch winkelmäßig zur Vertikalen geneigte zu unterdrücken­ de Strukturen auf, so kann eine sternförmige Blende verwendet werden, welche gegen die Vertikale geneigte Streifen bzw. deren Fourier-Komponenten herausfiltert.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Fehlererkennung in komplexen, relativ regel­ mäßigen Strukturen (20, 21), beispielsweise strukturierten Halb­ leitersystemen oder Masken für die Photolithographie, unter Verwendung eines Lichtmikroskops (Fig. 1), dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Strahlengang (8) des Licht­ mikroskops (Fig. 1) in der Fourier-Ebene (hintere Brennebene) eine Blende (7) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blende (7) streifenförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blende (7) kreuzförmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blende (7) sternförmig ausgebildet ist.