Измерение ширины линии в оптическом и атомно-силовом микроскопе в задаче метрологического контроля фотошаблонов
Измерение ширины линии в оптическом и атомно-силовом
микроскопе в задачах контроля фотошаблонов
Измерение ширины линии является важнейшей метрологической задачей в микроэлектронных
технологиях при контроле фотошаблонов. Определение расстояния между зонами
с заданным уровнем яркости (в оптическом микроскопе), или между зонами с заданным
уровнем сигнала пьезодатчика (в атомно-силовом микроскопе)
приводит к значительным ошибкам. Неровность края и сложная форма переходной
границы, связанная с аберрациями в оптическом микроскопе, и с конечными размерами
датчика – в атомно-силовом микроскопе (см. рис.1), приводит к дополнительным
проблемам при измерении ширины линии.
Рис.1.
Распределение сигнала датчика по глубине для линии фотошаблона
(хром
на стекле) шириной 10 мкм в атомно-силовом микроскопе.
Чтобы исключить эти трудности, предложено
использовать для точного определения ширины линии положение первого нуля в
спектре изображения линии (функция sinc).
Разработана исследовательская программа для оценки точности измерения ширины
линии по данной технологии в оптическом микроскопе с ПЗС-камерой.
Для проведения исследований синтезирована библиотека изображений с шириной
линии от 0.5 до 10 мкм и различными уровнями и реализациями шума.
На рис. 2 показано окно программы для ввода и анализа изображения.
Рис. 2.
Рабочее окно для ввода изображения,
выделения фона для вычисления
уровня шума и выделения фрагмента штриха,
для которого производится определение
ширины.
Вычисление ширины линии производится в окне на рис. 3
Точное вычисление 1 нуля функции sinc (нижний график) выполняется
путем интерполяции отсчетов и использования регрессии 2 порядка для отсчетов
вблизи области нуля.
В верхней части окна приведен результат измерения. Для модельного изображения
линии шириной 2 мкм получен результат
1.99709 ± 0.00015 мкм.
Для данной модели погрешность измерения составляет 0.003
мкм.
Программа фиксирует также точное положение 1 нуля функции sinc
(500.72862 мм-1), число строк усреднения в соответствии с выделенным
окном (367 строк) и СКО шума
Рис. 3. Окно программы для вычисления ширины линии.
наверх
|
