Устройство для дефектоскопии фотомасок и пластин интегральных схем

Устройство для дефектоскопии фотомасок и пластин интегральных схем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г. К, Афанасьев, В. А. Малашонок, В. П. Михайлов и А. Ф. Чернявский (72) Авторы изобретения

I.

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В. И. Ленина (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ ФОТОМАСОК

И ПЛАСТИН ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ

Изобретение предназначено для иснользования в микроэлектронной промышленности для выявления дефектов фотомасок и пластин интегральных схем.

Известны устройства для контроля фотомасок интегральных схем; состоящие из истоъника когерентного света, коллимирующего устройства, предметной плоскости, в которой находятся образцы масок, двух Фурье-арео6ра- 1п зующих объективов, пространственного фильтра и регистрирующей системы.

Все этн устройства различаются только типом используемого пространственного фильтра: так, например„аппроксимированный нространственный фильтр с заданной формой огибающей (1). Этот фильтр задерживает информацию о бездефектной структуре интегральной схемы, соответствующую ограниченному диапазону низких пространственных частот. Информация о бездефектной структуре интегральной схемы, соответствующая высок w пространственным частотам фильтром, не задерживается.

Все это приводит к появлению на выходе системы постороннего фона, понижающего отношение сигнал/шум.

Известно также устройство, содержащее источник монохроматического излучения с kortлиматором, бездефектную (эталонную), или дефектную фотомаску интегральной схемы, расположенные в предметной плоскости, Фурьепреобразующий блок с пространственным фильтром, регистрирующую систему Щ. Про - t странственный фильтр, используемый и данноьФ устройстве, представляет собой негатив Фуры спектра от бездефектной фотомаски и рассчитан на подавление тех пространственных час- тот, которые несут информацию о бездефектной части фотомаски.

Недостаток этого фильтра заключается в том, что динамический диапазон фотоматериалов, применяемых при его изготовлении ограничен, что не позволяет производить линейную запись этого фильтра во всей области пространственных частот, Это, в свою очередь, приводит к тому, что различные пространственные частоты ослабляются фильтром по разному

3 ." ..;- . . . 7144 и на выходе системы появится постороннйй фон, понижающий отношение снгнал/шум.

Uertb предлагаемого . изобретения — повышение отношения снгнал/шум на выходе устройства.

Для этого пространственный фильтр вьитол нен в виде двойного проетранственного фильтра, состоящего из крестообразного непрозрачного фильтра для устранения низких пространственных частот и негатива Фурье-спектра r rr эталона для устранения высоких пространствен4ых частот.

На .чертеже представлена оптическая схема предлагаемого устройства. 15

Устройство содержит источник 1 когерентного света, колниматор 2, служащий для расширения лазерного пучка, предметную плоскость 3, В которОЙ находится бездефектная или дефектная фотомаска интегральных схем, 2О объектив 4, выполняющий прямое преобразование Фурье, двойной пространственный фильтр

5, состоящий из крестообразного непрозрачного фильтра и фотопластинки, служащей в качестве фильтра вйсоких частот, объектив 6, выполЙяющий обратное преобразование Фурье, и регистрирующую систему 7.

Устройство работает следующим .образом.

РаСширенный колпиматором 2 параллельный пучок-crrera от оптического квантового генера- ЗО торя 1 освещает бездефектную фотомаСку интегральных схем 3, расположенную в перед ней фокальной плоскости объектива 4. Объектив 4 формирует в задней фокальиой плоскости Фурье-образ изображения бездефектиой ин- 35

terpairbrrol1 схемы, который записывается на фотопластинку. Экспозиция подобрана таким образом, чтобы обеспечить mrrieiayiii заййсь высоких пространспгенных частот, соответствующих области Фурье- сп ктра, через которую 40 в дальнейшем будет проходить большая "àñòü информации о дефектах. Размеры этой области определяются характеристиками Фурье-преобразующего объектива и для квкдого тийа интегральных схем подбираются зксперимен- 45 тально. Оставшаяся часть Фурье-спектра, несущая низкочастотную информацию о бездефектной структуре, полностью устраняется с помощью крестообразного непрозрачного фильтра соответствующих размеров. Этот фильтр рас- $0

31

4 полагается непосредственно перед фотопластинкой с негативным фильтром. После иэготовлення двойного пространственного фильтра вместо бездефектной фотомаски ставится исследуемая фотомаска. Двойной фильтр полностью устраняет -информацию о беэдефектной структуре интегральной схемы н пропускает информацию о дефектах, изображение которых формируется в задней фокальной плоскости объектива 6, выполняющего обратное Фурье-преобразование. При этом положение изображения дефектов в выходной плоскости пблностью соответствует положению дефектов на фотомаске. Регистрация дефектов осуществляется с помощью телевизионной системы 7, сфокусированной на выходную плоскость.

Использование двойного пространственного фильтра в устройстве для выявления дефектов фотомасок и пластины интегральных схем выгодно отличает предлагаемое устройство от известных, так как при этом происходит полное подавление пространственных частот, несущих информацию о бездефектной структуре интегральной схемы, что резко уменьшает интенсивность фона и повышает отношение сигнал/шум на выходе системы. Это в свою очередь обуславливает простоту используемой в установке телевизионной системы и повышает надежность и экономичность всего устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство gita дефектоскопии фотомасок и пластин интегральных схем, содержащее источник монохроматического излучения с коллиматором, Фурье-преобразующий блок с пространственным фильтром, регистрирующую систвь4у, отличающееся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум, пространственный фильтр выполнен в виде двойного пространственного фильтра, состоящего из крестообразного непрозрачного фильтра для устранения низких пространственных частот и негатива Фурье-спектра эталона для устранения высоких пространственных частот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Патент США No 3.972.616, No 356 71, кл. G06 К 9/08,,опублнк. 1976.

2. Патент США N 3614232, N 356 — 71, кл. G 06 К 9(08, онублнк. 1971..у Х

ЦНИИПИ Заказ 9291(48 Тираж .751 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4