DE10134241A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Musterüberprüfung von Halbleiterelementen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Musterüberprüfung von HalbleiterelementenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Überprüfungs-Sichtfeldes einer Muster-Überprüfungsvorrichtung (3) über einen festgelegten Musterabschnitt eines Halbleiterelements (4), wobei der Musterabschnitt mit einem niedrigen Vergrößerungsfaktor vergrößert wird und eine Fehljustierung zwischen einem Überprüfungszentrum und einem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes berechnet wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Musterüberprüfung von Halbleiterelementen.
Bei unterschiedlichen Herstellungsprozessen von Halbleitern
wird eine Wafermuster-Überprüfungsvorrichtung verwendet, um zu
überprüfen ob ein Muster auf Wafern wie vorgesehen aufgebracht
wurde oder um zu überprüfen, ob das aufgebrachte Muster fehler
haft ist. Eine zu diesem Zweck verwendete Wafermuster-
Überprüfungsvorrichtung vergrößert mit einem hohen Vergröße
rungsfaktor einen zu überwachenden Muster-Abschnitt innerhalb
einer Fläche von nur einigen wenigen µm bis zu einigen 10 µm
zum Quadrat eines auf dem Wafer aufgebrachten Musters und führt
eine Überprüfung durch, bei der das überprüfungs-Sichtfeld der
Wafermuster-Überprüfungsvorrichtung mit hoher Genauigkeit an
der gewünschten Überprüfungsposition des Wafers positioniert
werden muß.
In einer ähnlichen Anwendung wird allgemein eine sogenannte
CAD-Positionierung angewendet - als Ausrichtungsmethode zur Po
sitionierung von Musterabschnitten - wobei das Überprüfungs-
Objekt von einer CAD-Einrichtung spezifiziert wird.
Neuste Verbesserungen in der Halbleiterherstellungstechnologie
haben Wafermustergestaltungen von submikroskopischen Dimensio
nen ermöglicht und Wafermuster-Überprüfungsvorrichtung mit ei
nem hohen Vergrößerungsfaktor werden zur Überprüfung dieser ul
trafeinen Muster hinzugezogen. Wird bei der Überprüfung eines
Musters bei einem solch hohen Vergrößerungsfaktor die Wafermu
ster-Überprüfungsvorrichtung verwendet, so gestaltet sich die
Überprüfung bei Auftritt eines Fehlers in der Positionierung
einer Plattform, auf der ein Halbleiterelement als Überprü
fungsobjekt plaziert wird, als sehr problematisch. Dieser
Plattformfehler verursacht Funktionsstörungen im Verlauf der
von der CAD-Positionierungsmethode nach dem Stand der Technik
benötigten hochpräzisen Überprüfungs-Positionierung. Daraus re
sultiert eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß ein als ein Überprü
fungsobjekt dienender Musterabschnitt sich außerhalb eines
Überprüfungs-Sichtfeldes befinden wird und sich daher eine bei
einem hohen Vergrößerungsfaktor durchzuführende Überprüfung als
schwierig gestalten wird. Darüber hinaus erweist es sich als
problematisch, daß der Vergrößerungsfaktor nicht genau kontrol
liert werden kann.
Um diese Probleme einer bei einem hohen Vergrößerungsfaktor
durchzuführenden Musterüberprüfung zu lösen, wird das sichtbare
Überprüfungsfeld schließlich an die gewünschte Überprüfungspo
sition auf dem Wafer positioniert und durch das manuelle Korri
gieren des Plattformfehlers wird eine Überprüfung mit einer
CAD-Positionierungseinrichtung ermöglicht, wodurch aber keine
Automatisierung der Überwachung erreicht wird. Daher ist dieses
Verfahren der Musterüberwachung unzulänglich und eine Verbesse
rung in der Ergiebigkeit wird dadurch verhindert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Positio
nierungsverfahren und eine Vorrichtung zur Musterüberwachung
von Halbleiterelementen bereit zu stellen, bei der die Überwa
chungsposition auf dem Wafermuster, die während des Halbleiter
herstellungsprozesses durch die Wafermuster-Überprüfungsvor
richtung überprüft wird, mit hoher Präzision und ohne manuelle
Eingriffnahme positioniert werden kann. Um die oben genannte
Aufgabe zu lösen, wird gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 ein
Positionierungsverfahren zur Vergrößerung eines festgelegten
Musterabschnittes eines Halbleiterelements vorgeschlagen, wobei
sich das Halbleiterelement auf einer Überwachungsplattform be
findet und mit einem hohen Vergrößerungsfaktor überprüft wird
und zum Plazieren des Überprüfungs-Sichtfeldes der Wafermuster-
Überprüfungsvorrichtung über den festgelegten Musterabschnitt
des Halbleiterelements, welches die Schritte umfaßt:
Durchführen einer Überprüfungspositionierung der Muster- Überprüfungsvorrichtung bei einem geringen Vergrößerungsfaktor, so daß ein Überprüfungszentrum des festgelegten Abschnittes in nerhalb des Überprüfungs-Sichtfeldes plaziert wird, um somit Musterbilddaten mit einem geringen Vergrößerungsfaktor des Halbleiterelements zu erhalten;
Berechnen einer Fehljustierungsgröße zwischen dem Überprüfungs zentrum und einem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes anhand der Musterbilddaten bei einem geringen Vergrößerungsfaktor und von CAD-Grafikdaten, die den Musterbilddaten bei einem geringen Vergrößerungsfaktor entsprechen, und
Ausführen einer Positionierungssteuerung durch einen Ausgleich eines Plattformfehlers der durch die Fehljustierungsgröße ver ursacht wird, so daß das Überprüfungszentrum mit dem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes abgeglichen wird.
Durchführen einer Überprüfungspositionierung der Muster- Überprüfungsvorrichtung bei einem geringen Vergrößerungsfaktor, so daß ein Überprüfungszentrum des festgelegten Abschnittes in nerhalb des Überprüfungs-Sichtfeldes plaziert wird, um somit Musterbilddaten mit einem geringen Vergrößerungsfaktor des Halbleiterelements zu erhalten;
Berechnen einer Fehljustierungsgröße zwischen dem Überprüfungs zentrum und einem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes anhand der Musterbilddaten bei einem geringen Vergrößerungsfaktor und von CAD-Grafikdaten, die den Musterbilddaten bei einem geringen Vergrößerungsfaktor entsprechen, und
Ausführen einer Positionierungssteuerung durch einen Ausgleich eines Plattformfehlers der durch die Fehljustierungsgröße ver ursacht wird, so daß das Überprüfungszentrum mit dem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes abgeglichen wird.
Das Überprüfungszentrum des festgelegten Bild-Abschnittes des
Bildes, das auf Musterbilddaten bei einem geringen Vergröße
rungsfaktor basiert, ist von dem Zentrum des Überprüfungs-
Sichtfeldes der Muster-Überprüfungsvorrichtung, trotz des Über
prüfungspositionierens, aufgrund des Plattformfehlers versetzt.
Eine Fehljustierungsgröße, die den Grad der Versetzung be
stimmt, kann durch Anpassungsberechnung, die anhand der korre
spondierenden CAD-Grafikdaten bestimmt werden, erhalten werden.
Bei Ausübung der Positionskontrolle durch die Verwendung der
erhaltenen Fehljustierungsgröße, kann das Überprüfungszentrum
des festgelegten, und mit einem hohen Vergrößerungsfaktor zu
überwachenden Teilabschnittes mit dem Zentrum des Überprüfungs-
Sichtfeldes angeglichen werden. Dadurch wird die Muster-
Überprüfungsvorrichtung eine präzise Überprüfungspositionierung
unter gewünschten Überprüfungsbedingungen mit einem hohen Ver
größerungsfaktor erreichen, so daß der festgelegte Abschnitt in
dem Überprüfungs-Sichtfeld plaziert wird und der festgelegte
Abschnitt unter einem gewünschten Vergrößerungsfaktor hin über
prüft wird.
In Bezug auf Anspruch 2 wird ein Positionierungsverfahren zur
Musterüberprüfung des Halbleiterelements von Anspruch 1 bereit
gestellt, in dem der Wert des Vergrößerungsfaktors festgelegt
wird, wobei die Plattformgenauigkeit in Betracht gezogen wird,
so daß eine Positionierung zur Überprüfung bei einem niedrigem
Vergrößerungsfaktor durch die Muster-Überprüfungsvorrichtung
ausgeführt wird, wobei das Überprüfungszentrum des festgelegten
Abschnitts innerhalb des Überprüfungs-Sichtfeldes positioniert
wird.
In Bezug auf Anspruch 3 wird ein Positionierungsverfahren zur
Musterüberwachung des Halbleiterelements von Anspruch 1 oder 2
vorgeschlagen, in dem die CAD-Grafikinformation die CAD-Grafik
beschreibt, deren Zentrum sich im Überprüfungszentrum befindet
und die Größe der Fehljustierung wird anhand der Koordinatenin
formation des Überprüfungszentrums des festgelegten Abschnittes
des Bildes bei einem geringen Vergrößerungsfaktor bestimmt und
der Koordinateninformation die mit dem Mittelpunkt der CAD-
Grafik korrespondiert.
In Bezug auf Anspruch 4 wird ein Positionierungsverfahren zur
Musterüberwachung des Halbleiterelements von Anspruch 3 bereit
gestellt, bei dem der Wert der Fehljustierung anhand der Größe
einer Bildverschiebung in der Beobachtungsfläche berechnet
wird.
In Bezug auf Anspruch 5 wird ein Positionierungsverfahren zur
Musterüberprüfung des Halbleiterelements von Anspruch 1 bereit
gestellt, wobei eine Muster-Ecke extrahiert wird, die auf das
Musterbild bei einem geringen Vergrößerungsfaktor basiert und
die Größe der Fehljustierung anhand der erhaltenen Ecken-Daten
und der CAD-Grafikdaten berechnet wird.
In Bezug auf Anspruch 6 wird eine Positionierungsvorrichtung
zur Musterüberprüfung des Halbleiterelements bereitgestellt,
zur Vergrößerung mit einem hohen Vergrößerungsfaktor eines
festgelegten Musterabschnitts eines Halbleiterelements, welches
zur Überprüfung auf einer Plattform plaziert wird, und zur Po
sitionierung des Überprüfungs-Sichtfeldes der Muster-
Überprüfungsvorrichtung und des festgelegten Musterabschnitts
des Halbleiterelements, wobei die Positionierungsvorrichtung
ferner enthält: Bezeichnungsmitte zur Bezeichnung des festge
legten Abschnittes, Speichermittel zum Speichern der die Muster
betreffenden CAD-Daten, Mittel zum Erfassen von Musterbilddaten
bei einem geringen Vergrößerungsfaktor, zum Erfassen der Mu
sterbilddaten des Halbleiterelements bei einem geringen Vergrö
ßerungsfaktor bei der Ausführung der Überprüfungspositionierung
der Muster-Überprüfungsvorrichtung bei einem niedrigen Vergrö
ßerungsfaktor, so daß das Überprüfungszentrum des festgelegten
Abschnittes innerhalb eines Überprüfungs-Sichtfeldes entspre
chend der Bezeichnungsmittel plaziert wird. Ferner enthält die
Positionierungsvorrichtung Extraktionsmittel zum Extrahieren
von Liniensegment-Daten von Ecken, durch Ausführen einer Ecken-
Musterextraktion, die auf den Musterbilddaten bei einem gerin
gen Vergrößerungsfaktor basieren; Mittel zum Erhalten von CAD
Liniensegment-Daten im Hinblick auf die Bezeichnungsmittel und
die Speichermittel; Mittel zum Berechnen einer Größe der Fehl
justierung zwischen dem Überprüfungszentrum und dem Zentrum des
Überprüfungs-Sichtfeldes, im Vergleich der CAD Liniensegment-
Daten mit den Liniensegment-Daten der Ecken und Positionie
rungskontrollmittel zum Angleichen des Überprüfungszentrums mit
dem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes beim Ausgleichen des
Plattformfehlers, der auf den Wert der Fehljustierung basiert.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbei
spiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführung einer Muster-
Überprüfungsvorrichtung eines Halbleiterelements, ge
mäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise
der in Fig. 1 gezeigten Muster-Überprüfungsvorrich
tung, und
Fig. 3 eine Teilansicht zur Erläuterung eines Beispiels zur
Konfiguration der in Fig. 1 dargestellten Positionie
rungseinheit.
Im folgenden wird eine detaillierte Beschreibung einer bevor
zugten Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf
die Zeichnungen angegeben. Fig. 1 zeigt in einer schematischen
Ansicht eine Ausführung des Musterprüfungssystems 1, das eine
Positionierungseinheit enthält, die derart ausgebildet ist um
eine Positionierung zur Musterüberprüfung des Halbleiterele
ments entsprechend des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
auszuführen.
Das Musterüberprüfungssystem 1 enthält eine Plattform 2 und ei
ne Muster-Überprüfungsvorrichtung 3. Es ist ferner eine Posi
tionierungseinheit 5 angeordnet, die zur Vergrößerung des in
der Figur nicht gezeigten spezifizierten Abschnittes eines Mu
sters eines auf einer Plattform 2 angeordneten Halbleiterele
ments 4 dient, wobei das Halbleiterelement von der Muster-
Überprüfungsvorrichtung 3 mit einem hohen Vergrößerungsfaktor
überprüft wird.
Die Positionierungseinheit 5 bezieht sich auf Sektionen von CAD
Grafikdaten, die zur Mustererkennung der Halbleiterelemente 4
notwendig sind. Die CAD-Grafikdaten sind in einem außerhalb an
geordneten Speicher 6 gespeichert. Es wird die Größe der Fehl
justierung berechnet, um die relative Position zwischen der
Plattform 2 und der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 unter Be
zugnahme der Größe des Plattformfehlers zu korrigieren. Eine
Positionskontrolleinheit 7 arbeitet unter Hinzunahme des Wertes
der Fehljustierung dergestalt, so daß das Überprüfungs-
Sichtfeld der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 genau an dem
festgelegten Abschnitt des Halbleiterelements positioniert
wird.
Die Positionierungseinheit 5 enthält eine vorbekannte Compu
tereinrichtung, die einen Mikrocomputer enthält, in welchem ein
festgelegtes Positionierungsprogramm installiert ist. Die Posi
tionierungseinheit 5 arbeitet entsprechend des Programmes und
folglich arbeitet die automatische Positionierung des Überprü
fungs-Sichtfeldes der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3, die
notwendig ist um die Muster des Halbleiterelements 4 mit hoher
Genauigkeit zu vergrößern.
In Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm des Positionierungsprogramms
dargestellt. Die Positionierungsoperation der Positionierungs
einheit 5 wird im folgenden anhand der Merkmale in Fig. 1 nä
her erläutert. Wenn der gewünschte Überprüfungsmusterabschnitt
des Halbleiterelements von einer Inputeinrichtung 5A als "In
put" gekennzeichnet wird, ist das Positionssetzsignal S1, im
Hinblick auf die Bezeichnung des Überprüfungsabschnitts in
Schritt 11, als "Output" gekennzeichnet. In einem Schritt 12
bewegt die Positionkontrolleinheit 7 die Plattform 2 in Abhän
gigkeit des Positionssetzsignals 1. Daraus folgt, daß das Halb
leiterelement 4 in Abhängigkeit zu der Muster-Überprüfungsvor
richtung 3 derart positioniert wird, daß das Zentrum des Über
prüfungs-Sichtfeldes der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 mit
dem Überprüfungszentrum des Überprüfungsabschnitts angepaßt
wird.
In einem nächsten Schritt S13 wird der Vergrößerungsfaktor der
Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 an einen angepaßten niedrigen
Vergrößerungsfaktor angepaßt, so daß das Überprüfungszentrum
des festgelegten Überprüfungsabschnitts innerhalb des Überprü
fungs-Sichtfeldes der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 pla
ziert wird. Unter Berücksichtigung des niedrigen Vergrößerungs
faktors wird z. B. sogar dann wenn vorhergesagte Positions-
Setzfehler beim Positionieren der Plattform 2 vorhergesagt wer
den der Gütefaktor bestimmt, indem die Plattformgenauigkeit der
Plattform 2 in Betracht gezogen wird, so daß das Überprüfungs
zentrum des Überprüfungsabschnitts innerhalb des Überprüfungs-
Sichtfeldes der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 positioniert
wird. In einem Schritt 14 wird entsprechend zu den Anordnungen
der Positionierungseinheit 5 der niedrigere Vergrößerungsfaktor
der Musterüberprüfungsvorrichtung 3, unter Hinblick auf die zu
vor erwähnte Überprüfungsbedingung, erhalten. Der erhaltene ge
ringe Vergrößerungsfaktor wird in einem Speicher 5B innerhalb
der Positionierungseinheit 5 gespeichert. In einem Schritt S15
wird der in einem Pufferspeicher 5B gespeicherte geringe Ver
größerungsfaktor durch ein vorbekanntes Verfahren zur Extraktion
von Ecken weiterverarbeitet. Daraus werden Daten von Ecken-
Liniensegmenten des auf den geringen Vergrößerungsfaktor basie
renden Überprüfungsbildes erhalten.
In einem nächsten Schritt S16 werden die CAD Grafikdaten ent
sprechend des in dem Schritt S14 erhaltenen geringen Vergröße
rungsfaktors aus dem Speicher 6 ausgelesen und dann in dem Puf
ferspeicher 5B gespeichert. Die, die CAD Grafik beschreibenden
CAD-Grafikdaten, haben ihren Mittelpunkt in dem Überprüfungs
zentrum der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3. Die CAD Linien
segment-Daten basieren auf den ausgelesenen CAD-Grafikdaten.
Die CAD Liniensegment-Daten beschreiben die Liniensegmente des
Musters in Abhängigkeit zu der CAD-Grafik. Auch in Schritt S17
wird eine Anpassungsausführung durchgeführt, bei der die Daten
der Liniensegmente der Daten verglichen werden mit den Daten
der CAD-Liniensegmente. Daraus folgend wird die Größe der Fehl
justierung zwischen dem Überprüfungszentrum und dem Zentrum des
Überprüfungs-Sichtfeldes der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3
berechnet. Die Größe der Fehljustierung wird anhand der Größe
von Bildverschiebungen innerhalb der Überprüfungsfläche berech
net. In einem Schritt S18 wird entsprechend der in dem Schritt
S17 erhaltenen Größe der Fehljustierung ein Positionierungskor
rektursignal S2 übertragen um die Plattform 2 derart anzuglei
chen, daß das Überprüfungszentrum mit dem Zentrum des Überprü
fungs-Sichtfeldes der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 über
einstimmt. Folglich ist das Überprüfungszentrum mit dem Zentrum
des Überprüfungs-Sichtfeldes der Muster-Überprüfungsvorrich
tung 3 identisch ausgerichtet. Wie zuvor beschrieben, wird
durch die Positionierungseinheit 5 die Größe der Fehljustierung
zwischen dem Überprüfungszentrum des niedrig skalierten Muster
bildes und des aktuellen Zentrums des Überprüfungs-Sichtfeldes
der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 berechnet. In Bezug auf
die Größe der Fehljustierung, wird die Plattform 2 in Abhängig
keit der Fehljustierung positioniert, wodurch das Überprüfungs-
Sichtfeld der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3 präzise an den
zu überprüfenden Abschnitt des Halbleiterelements 4 positio
niert werden kann.
Jede Operation zur oben genannten Positionierung kann auch
durch die Verschiebung der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3
ausgeführt werden. Dementsprechend kann das hoch skalierte Mu
sterbild an dem gewünschten Musterabschnitt des Halbleiterele
ments sofort erhalten werden wenn die zuvor erwähnte präzise
Positionierung durch die Navigationseinheit 5 beendet ist.
In Fig. 3 ist die in Fig. 1 gezeigte Ausführung einer Posi
tionierungseinheit 5 dargestellt. In Fig. 3 werden die glei
chen Bezugsziffern verwendet die mit den Merkmalen in Fig. 1
korrespondieren und eine weitere Beschreibung dieser Merkmale
wird ausgelassen. Analog zur Beschreibung der Ausführung der
Positionierungseinheit 5, ist eine CAD Einrichtung 51 angeord
net, die eine Positionierungsbefehlseinrichtung 52 umfaßt. Au
ßerdem ist eine Musterbilddatenerfassungseinheit 53 für einen
geringen Vergrößerungsfaktor angeordnet. Wenn ein Überprüfungs
abschnitt von der Positionierungsbefehlseinheit 52 bestimmt
wird, antwortet es dem empfangenen Befehlssignal S52 und gibt
ein Positionssetzsignal S1 aus, woraufhin dann die Positionie
rung der Plattform 2, wie in dem Schritt S2 der Fig. 2 be
schrieben, ausgeführt wird. Andererseits wird als Antwort eines
gesetzten Vergrößerungsfaktorsignals S53 die Muster-Überprü
fungsvorrichtung 3 auf einen niedrigen Vergrößerungsfaktor, wie
in dem Schritt S13 beschrieben, gesetzt und die Musterbilddaten
D1 des geringen Gütefaktors die von der Muster-Überprüfungs
vorrichtung 3 erhalten werden, werden an die Erfassungseinrich
tung 53 zur Erfassung der Musterbilddaten des geringen Gütefak
tors übermittelt und dann in einem Bildspeicher 54 gespeichert.
Die in einer Extraktionseinrichtung 55 zur Extraktion von Ecken
ausgeübte Ecken-Extraktion, die auf einem geringen Vergröße
rungsfaktor basiert, wird auch, wie bereits in dem Schritt S15
in Fig. 2 beschrieben, in dem Bildspeicher 54 gespeichert,
worauf dann die Ecken-Liniensegmentdaten D2 ausgegeben werden.
Andererseits werden die CAD-Liniensegmentdaten D3 die mit dem
Überprüfungsabschnitt korrespondieren, in Abhängigkeit des Be
fehlssignals S52 der Positionierungsbefehlseinrichtung aus dem
Speicher 6 ausgelesen und dann in einem Pufferspeicher 57 ge
speichert. In einer Übereinstimmungseinrichtung 58 werden die
Ecken-Liniensegmentdaten D2 von der Extraktionseinheit 55 zur
Extraktion von Ecken und die CAD Liniensegmentdaten D3 des Puf
ferspeichers 57 miteinander verglichen und übereinstimmende
Prozesse werden weitergeleitet, um die Größe der Fehljustierung
zu berechnen. Der hier dargestellte Berechnungsprozess korre
spondiert mit dem in Fig. 2 in Schritt S17 beschriebenen Pro
zeß. Die Fehljustierungsdaten D4, die die Größe der Fehljustie
rung angeben, werden zu einer Plattformpositionskorrekturein
heit 59 weitergeleitet. Dort wird ein Positionskorrektursignal
S2 für die Bewegung der Plattform 2 generiert, so daß das Über
prüfungszentrum des niedrig skalierten Musterbildes angeglichen
wird mit dem tatsächlichen Zentrum des Überprüfungs-Sichtfel
des der Muster-Überprüfungsvorrichtung 3. Dieses Signal S2
wird anschließend an die Positionskontrolleinheit 7 übermit
telt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung übt die Muster-Über
prüfungsvorrichtung Positionierungen mit einem geringen Vergrö
ßerungsfaktor aus, so daß das Überprüfungszentrum des festge
legten Musterabschnittes innerhalb des Überprüfungs-Sichtfel
des plaziert wird. Daraus werden Musterbilddaten des geringen
Vergrößerungsfaktors erhalten deren Zentrum innerhalb des Zen
trums der Überprüfungsposition liegt. Die Größe der Fehljustie
rung, die durch den Plattformfehler erzeugt wird, wird dann an
hand des Vergleiches der Musterbilddaten des geringen Vergröße
rungsfaktors und der korrespondierenden CAD-Grafikdaten berech
net. Die Plattform wird in Relation dazu derart verschoben, daß
die Fehljustierung kompensiert wird, so daß eine präzise Posi
tionierung des Überprüfungs-Sichtfeldes der Muster-
Überprüfungsvorrichtung über den festgelegten Musterabschnitt
ermöglicht wird. Dadurch wird ein hochskaliertes Musterbild an
der gewünschten Position des Musters des Halbleiterelements er
halten, ohne das manuelle Eingriffe notwendig sind. Aufgrund
dessen kann die Musterüberprüfung automatisiert werden und eine
Musterüberprüfung des Halbleiterelements wird mit einem hohen
Gütefaktor erhalten, bei einer zugleich sehr hohen Effizienz
und ohne manuelle Eingriffe. Daraus resultiert, daß die Opera
tion der Überprüfungseinrichtung automatisiert werden kann und
die Effizienz der Halbleiterherstellung wird signifikant ver
bessert. Zusätzlich kann das Überprüfungsobjekt präzise von ei
nem CAD-Bildschirm aus bestimmt werden.
Claims (6)
1. Positionierungsverfahren zur Vergrößerung eines festgeleg
ten Musterabschnittes eines Halbleiterelements (4), das
sich auf einer Überprüfungsplattform (2) befindet, mit ei
nem hohen Vergrößerungsfaktor und zum Positionieren eines
Überprüfungs-Sichtfeldes einer Muster-Überprüfungsvorrich
tung (3) über den festgelegten Musterabschnitt des Halblei
terelements (4), welches die Schritte umfaßt:
Durchführen einer Überprüfungspositionierung der Muster- Überprüfungsvorrichtung (3) bei einem geringen Vergröße rungsfaktor, so daß ein Überprüfungszentrum des festgeleg ten Abschnittes innerhalb des Überprüfungs-Sichtfeldes pla ziert wird, um Musterbilddaten mit einem geringen Vergröße rungsfaktor des Halbleiterelements (4) zu erhalten;
Berechnen einer Fehljustierungsgröße zwischen dem Überprü fungszentrum und einem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes anhand der Musterbilddaten mit einem geringen Vergröße rungsfaktor und von CAD-Grafikdaten, die den Musterbildda ten mit einem geringen Vergrößerungsfaktor entsprechen; und
Ausführen einer Positionierungssteuerung durch einen Aus gleich eines Plattformfehlers der durch die Fehljustie rungsgröße verursacht wird, so daß das Überprüfungszentrum mit dem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes abgeglichen wird.
Durchführen einer Überprüfungspositionierung der Muster- Überprüfungsvorrichtung (3) bei einem geringen Vergröße rungsfaktor, so daß ein Überprüfungszentrum des festgeleg ten Abschnittes innerhalb des Überprüfungs-Sichtfeldes pla ziert wird, um Musterbilddaten mit einem geringen Vergröße rungsfaktor des Halbleiterelements (4) zu erhalten;
Berechnen einer Fehljustierungsgröße zwischen dem Überprü fungszentrum und einem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes anhand der Musterbilddaten mit einem geringen Vergröße rungsfaktor und von CAD-Grafikdaten, die den Musterbildda ten mit einem geringen Vergrößerungsfaktor entsprechen; und
Ausführen einer Positionierungssteuerung durch einen Aus gleich eines Plattformfehlers der durch die Fehljustie rungsgröße verursacht wird, so daß das Überprüfungszentrum mit dem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes abgeglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Bestimmung eines Wertes des niedrigen Vergrößerungs
faktors durch eine Inbezugnahme der Plattformgenauigkeit
ausgeführt wird, um eine Überprüfungspositionierung der Mu
ster-Überprüfungsvorrichtung (3) bei einem niedrigen Ver
größerungsfaktor derart auszuführen, daß das Überprüfungs
zentrum des festgelegten Abschnittes innerhalb des Überprü
fungs-Sichtfeldes positioniert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
CAD-Grafikdaten anhand von CAD-Grafiken beschrieben werden,
deren Zentrum mit dem Überprüfungszentrum übereinstimmt,
und anhand von Koordinatendaten des Überprüfungszentrums
des festgelegten Abschnittes eines auf dem Musterbild bei
niedrigem Vergrößerungsfaktor basierenden Bildes und der
dem Mittelpunktes der CAD-Grafik entsprechenden Koordina
tendaten, die Fehljustierungsgröße berechnet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fehljustierungsgröße anhand eines Wertes einer Bild
verschiebung auf und innerhalb der Überprüfungsfläche be
rechnet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
aus den Musterbilddaten bei einem niedrigeren Vergröße
rungsfaktor einer Muster-Ecke extrahiert wird und anhand
von dadurch erhaltenen Daten der Ecke und CAD-Grafikdaten
die Fehljustierungsgröße berechnet wird.
6. Positionierungseinrichtung zur Musterüberprüfung von Halb
leiterelementen, zur Vergrößerung eines festgelegten Mu
zur Positionierung eines Überprüfungs-Sichtfeldes einer Mu
ster-Überprüfungsvorrichtung (3) an den festgelegten Mu
sterabschnitt des Halbleiterelements, wobei die Einrichtung
umfaßt:
Kennzeichnungsmittel zur Kennzeichnung des festgelegten Ab schnittes;
Speichereinrichtungen zum Speichern der mit dem Muster übereinstimmenden CAD-Daten;
Mittel zum Erfassen von Musterbilddaten bei einem geringen Vergrößerungsfaktor des Halbleiterelements die erhalten werden, durch eine Überprüfungspositionierung bei einem niedrigen Vergrößerungsfaktor, so daß anhand der Kennzeich nungsmittel das Überprüfungszentrum des festgelegten Ab schnittes innerhalb des Überprüfungs-Sichtfeldes plaziert wird;
Extraktionsmittel zum Extrahieren von Daten zu Linienseg menten von Ecken durch eine Ausführung einer Extraktion von Muster-Ecken, die anhand der Musterbilddaten bei einem niedrigen Vergrößerungsfaktor gewonnen werden;
Mittel zum Erhalten von CAD-Liniensegmenten, die den Mu sterbilddaten bei einem niedrigen Vergrößerungsfaktor ent sprechen, anhand der Kennzeichnungsmittel und der Speicher mittel;
Mittel zum Berechnen einer Fehljustierungsgröße zwischen dem Überprüfungszentrum und dem Zentrum des Überprüfungs- Sichtfeldes durch einen Vergleich der Daten der CAD-Linien segmenten mit den Daten der Liniensegmenten von Ecken; und
Positionssteuermittel zum Angleichen des Überprüfungszen trums mit dem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes durch den Ausgleich eines aufgrund der Fehljustierungsgröße her vorgerufenen Plattformfehlers.
Kennzeichnungsmittel zur Kennzeichnung des festgelegten Ab schnittes;
Speichereinrichtungen zum Speichern der mit dem Muster übereinstimmenden CAD-Daten;
Mittel zum Erfassen von Musterbilddaten bei einem geringen Vergrößerungsfaktor des Halbleiterelements die erhalten werden, durch eine Überprüfungspositionierung bei einem niedrigen Vergrößerungsfaktor, so daß anhand der Kennzeich nungsmittel das Überprüfungszentrum des festgelegten Ab schnittes innerhalb des Überprüfungs-Sichtfeldes plaziert wird;
Extraktionsmittel zum Extrahieren von Daten zu Linienseg menten von Ecken durch eine Ausführung einer Extraktion von Muster-Ecken, die anhand der Musterbilddaten bei einem niedrigen Vergrößerungsfaktor gewonnen werden;
Mittel zum Erhalten von CAD-Liniensegmenten, die den Mu sterbilddaten bei einem niedrigen Vergrößerungsfaktor ent sprechen, anhand der Kennzeichnungsmittel und der Speicher mittel;
Mittel zum Berechnen einer Fehljustierungsgröße zwischen dem Überprüfungszentrum und dem Zentrum des Überprüfungs- Sichtfeldes durch einen Vergleich der Daten der CAD-Linien segmenten mit den Daten der Liniensegmenten von Ecken; und
Positionssteuermittel zum Angleichen des Überprüfungszen trums mit dem Zentrum des Überprüfungs-Sichtfeldes durch den Ausgleich eines aufgrund der Fehljustierungsgröße her vorgerufenen Plattformfehlers.
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