测量显微镜是利用光学高精度放大的图形进行测量

利用显微镜的图形测量

  作为典型的微图形，可以举出集成电路和大规模集成电路等
半导体元件中的电路图形．这里将介绍在该领域中应用上述图形
测量技术的实例．
坐标测量机
  在半导体元件的制造过程中最基本的工艺是掩模母版的制
造．若掩模有缺陷，则最终产品的成品率将会受到很大的影响．
因而，该阶段内的掩模检查极为重要，需要慎重地进行．掩模的
尺寸测量在150mm x 150mm左右的范围内要求0．1μm的测量精
度，故其相对精度极高
通常，对于掩模母版可用上面提到的装置来精密地测量图形
的尺寸或者位置精度，但是实际上往硅片上复制图形所用的掩模
是采用由母掩模再行复制而成的工作掩模．因此，从操作效率来看
由于不可能对这些工作掩模进行和母掩模同样严格的检查，故采
用与被看作是标准掩模的母掩模进行比较的检查方式．
表示了比较显微镜的光学系统布置图．它能检测的尺寸差或缺陷

首先，作为显微镜物镜，采用专门设计的NA=0．7的高分辨率镜头(
40x)，构成总放大倍数可分别为200，400，800X的可转换观察的结
构．设计上需要特别注意的是由于要将两个像重迭起来进行观察，
因此应具备在用红色光(入=632．8nm)和绿色光(入=546．1nm)观察
时能容易地检测出这两种色光差的性能．
  该装置的观察承复性为0．21xm左右，它同时具有这样的能力
，即当两图案相互间存在差别时，由于在光学系统内部所安装的测
微机构(使平行平板玻璃倾斜的方式)的作用，能够以0。05gm的单
位进行测量．此外，这种比较显微镜的一个不可避免的问题是必须
将两个试件(此时是主掩模和工作掩模)在充分对准的状态下边扫描
边进行观察．此时，由于两个显微镜光轴之间相隔大约200mm，为
了满足阿贝(Abbe)原理，试件工作台的运动平直度就必须工作在0
．5秒的程度．只有首先实现这一点，才能综合地得到差值对比的
性能．
  今后的课题是如何使这样的比较检查程序实现自动化．现在已
经发表了若干试验的结果：)，但是完全达到实㈩化水平的尚为数
很少．
  (c)图形位置的确定
  同样，在集成电路的制造工艺中将光掩模上的图案照明转印到
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．为
进行这种重合，采用了前述的振动狭缝型光电显微镜，

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