利用顯微鏡的圖形測量

  作為典型的微圖形，可以舉出集成電路和大規(guī)模集成電路等
半導(dǎo)體元件中的電路圖形．這里將介紹在該領(lǐng)域中應(yīng)用上述圖形
測量技術(shù)的實(shí)例．
坐標(biāo)測量機(jī)
  在半導(dǎo)體元件的制造過程中最基本的工藝是掩模母版的制
造．若掩模有缺陷，則最終產(chǎn)品的成品率將會受到很大的影響．
因而，該階段內(nèi)的掩模檢查極為重要，需要慎重地進(jìn)行．掩模的
尺寸測量在150mm x 150mm左右的范圍內(nèi)要求0．1μm的測量精
度，故其相對精度極高
通常，對于掩模母版可用上面提到的裝置來精密地測量圖形
的尺寸或者位置精度，但是實(shí)際上往硅片上復(fù)制圖形所用的掩模
是采用由母掩模再行復(fù)制而成的工作掩模．因此，從操作效率來看
由于不可能對這些工作掩模進(jìn)行和母掩模同樣嚴(yán)格的檢查，故采
用與被看作是標(biāo)準(zhǔn)掩模的母掩模進(jìn)行比較的檢查方式．
表示了比較顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)布置圖．它能檢測的尺寸差或缺陷

首先，作為顯微鏡物鏡，采用專門設(shè)計(jì)的NA=0．7的高分辨率鏡頭(
40x)，構(gòu)成總放大倍數(shù)可分別為200，400，800X的可轉(zhuǎn)換觀察的結(jié)
構(gòu)．設(shè)計(jì)上需要特別注意的是由于要將兩個(gè)像重迭起來進(jìn)行觀察，
因此應(yīng)具備在用紅色光(入=632．8nm)和綠色光(入=546．1nm)觀察
時(shí)能容易地檢測出這兩種色光差的性能．
  該裝置的觀察承復(fù)性為0．21xm左右，它同時(shí)具有這樣的能力
，即當(dāng)兩圖案相互間存在差別時(shí)，由于在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部所安裝的測
微機(jī)構(gòu)(使平行平板玻璃傾斜的方式)的作用，能夠以0。05gm的單
位進(jìn)行測量．此外，這種比較顯微鏡的一個(gè)不可避免的問題是必須
將兩個(gè)試件(此時(shí)是主掩模和工作掩模)在充分對準(zhǔn)的狀態(tài)下邊掃描
邊進(jìn)行觀察．此時(shí)，由于兩個(gè)顯微鏡光軸之間相隔大約200mm，為
了滿足阿貝(Abbe)原理，試件工作臺的運(yùn)動平直度就必須工作在0
．5秒的程度．只有首先實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，才能綜合地得到差值對比的
性能．
  今后的課題是如何使這樣的比較檢查程序?qū)崿F(xiàn)自動化．現(xiàn)在已
經(jīng)發(fā)表了若干試驗(yàn)的結(jié)果：)，但是完全達(dá)到實(shí)㈩化水平的尚為數(shù)
很少．
  (c)圖形位置的確定
  同樣，在集成電路的制造工藝中將光掩模上的圖案照明轉(zhuǎn)印到
硅片上，需要以1gm以下的精安使掩模和基片的位置相互重合．為
進(jìn)行這種重合，采用了前述的振動狹縫型光電顯微鏡，

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