автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Разработка и исследование методов контроля геометрических параметров субмикрометрового диапазона микроэлектронных структур на основе дифрактометрии

кандидата технических наук
Истомина, Наталья Леонидовна
город
Москва
год
1995
специальность ВАК РФ
05.12.13
Автореферат по радиотехнике и связи на тему «Разработка и исследование методов контроля геометрических параметров субмикрометрового диапазона микроэлектронных структур на основе дифрактометрии»

Автореферат диссертации по теме "Разработка и исследование методов контроля геометрических параметров субмикрометрового диапазона микроэлектронных структур на основе дифрактометрии"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им.К.Э.ЦИОЛКОВСКОГО

-

„ На правах рукописи

■ 1 ЫЫ

ИСТОМИНА Наталья Леонидовна

УДК 621.382.825: 621.317.7

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СУБМИКРОМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ ДИФРАКТОМЕТРИИ

05.12.13 - устройства радиотехники и средств связи

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1995

Работа выполнена в Московском государственном

авиационном технологическом университете им.К.Э.Циолковского

Научный руководитель: доктор физико-математических наук

профессор БЕКЛЕМИШЕВ Нил Нилович Научный консультант: кандидат технических наук,

доцент БЕНЕВОЛЕНСКИЙ Сергей Борисович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ГЛУДКИН Олег Павлович, кандидат физико-математических наук, доцент ЕГОРОВ Александр Алексеевич

Ведущая организация: Российский научно-исследовательский институт технологии микроэлектроники.

Защита состоится "....."................... 1995 г. в ..... часов на

заседании Специализированного Совета К.063.03 в Московском государственном авиационном технологическом университете им. К.Э. Циолковского /г.Москва ул.Ульяновская д.13/.а...

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "....."..................... 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат технических наук, доцент ЕПАНЕШНИКОВА И.К.

ОСНОВНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный этап развития микроэлектроники связан с переходом к приборам с субмикронными размерами элементов топологии (ЭТ) микроэлектронных радиотехнических устройств (МРТУ). Для прецизионного формирования заданного микрорельефа используется технология травления в низкотемпературной газоразрядной плазме (НГП). Разработка и внедрение технологий, способных формировать ЭТ с субмикронными размерами, делает актуальной задачу контроля и измерений таких объектов.

В настоящее время для контроля и измерении размеров ЭТ в системах управления процессами травления в НГП применяют методы оптической микроскопии (ОМ), растровой электронной микроскопии (РЭМ), а также методы, основанные на явлениях интерференции и дифракции когерентного монохроматического излучения. В развитие научного направления контроля на основе явлений интерференции и дифракции большой вклад внесли ученые нашей страны - Биленко Д.И., Котлецов Б.Н., Никитин В.А., Раков A.B. и другие.

Существующие в настоящее время оптические методы контроля и измерений размеров элементов топологии микроэлектронных стуктур (МЭС) обеспечивают, с учетом аппаратурной реализации, возможность измерений в диапазонах до 0,8 мкм для ОМ, до 0,5 мкм для фотоэлектрической микроскопии и до 0,006 мкм для РЭМ, а для интерферометрии и дифрактометрии до 0,1 мкм. Перед многими другими метод дифрактометрия обладает тем преимуществом, что, осуществляя привязку к эталону единицы длины в каждом измерении, захватывая диапазоны ОМ и РЭМ измерений, позволяет разработать систему мер малых длин для РЭМ для создания на его базе измерительного инструмента для субмикрометрового диапазона.

С учетом того, что относительная погрешность измерений размеров ЭТ не должна превышать 10% от номинального значения измеряемой величины, требования к погрешности средств измерений, реализующих метод контроля размеров, выражается в том , что его относительная погрешность должна составлять не более 3%. Таким образом абсолютная погрешность методов контроля и измерений ЭТ с характерными размерами менее 0.5 мкм составляет не более 0,02 мкм.

Удовлетворение этого требования связано с дальнейшим совершенствованием методов измерений на основе явления

дифракции. Повышение точности измерений существующих дифракционных методов может основываться на регистрации когерентного монохроматического излучения, дифрагировавшего на измеряемой периодической структуре ЭТ МРТУ, в нескольких главных дифракционных максимумах (ГДМ) и сравнении этих интенсивностей друг с другом, что теоретически позволяет снижать диапазон измерений до 0,001 мкм.

Целью работы является разработка метода контроля и измерений геометрических параметров ЭТ МРТУ, сформированных травлением в НГП, с погрешностью не более 0.02 мкм, на основе теоретических и экспериментальных исследований закономерностей формирования дифракционного спектра когерентного монохроматического излучения на периодических структурах микро-и субмикрометрового диапазонов.

Задачи исследований. Для достижения цели необходимо:

получить расчетное выражение для определения интенсивности оптического излучения, дифрагировавшего в ГДМ различных порядков;

- установить закономерности формирования углового спектра когерентного монохроматического излучения, дифрагировавшего на периодической структуре при изменении формы профиля, ширины и высоты ЭТ;

- разработать метод дифрактометрического контроля и измерений размеров ЭТ и неравномерности глубины травления по площади поверхности подложки с абсолютной допускаемой погрешностью не более 0,02 мкм.

Методика, материалы и аппаратура, используемые в работе. Методика теоретических исследований основана на элементах теории формирования оптического изображения, скалярной теории дифракции, математическом моделировании дифракционных распределений интенсивности излучения, численных методах расчета. Эксперименты по контролю размеров протравленных ЭТ проводились на лабораторном лазерном гониодифрактометре ЛГДМ - О с лазером ЛГН-503 (длина волны излучения л =0,44 мкм) в качестве источника, блок модуляции включал в себя электронно-оптический модулятор МЛ-102, блок измерений имел два приемника излучения, измерительный и опорный, для нормировки измерительного сигнала. Травление проводилось в плазмохимическом реакторе магнетронного типа с катодной связью, питаемой от ВЧ-генератора ЩЦМ3.541.048ИН с рабочей частотой 13,56 Мгц и максимальной входной мощностью

600 Вт. При проведении экспериментов травлению подвергались пластины арсенида галлия, кремния,а также пленки хрома, нитрида и диоксида кремния. Сформированный профиль ЭТ исследовался с помощью растрового электронного микроскопа '\)5М-840"(фирмы JIOL, диапазон ускоряющих напряжений 1,2-20 кэВ)" и "Comibax" MICRO BEAM.

Разработанный автором метод контроля предполагает следующие допущения:

физические характеристики изделия определяются геометрическими параметрами ЭТ МРТУ;

- если геометрические характеристики находятся в пределах допускаемых значений, то и физико-технические свойства удовлетворяют требованиям технологии;

МРТУ является сложным техническим объектом, представляющим собой совокупность структурных элементов, первичными элементами которых являются ЭТ, если анализ системы ограничить областью структурного элемента, периодической решетки с числом штрихов N>10, ЭТ которой подобны ЭТ МРТУ, то по его результатам можно судить о процессе формирования травлением заданного микрорельефа;

- шероховатость поверхности находится за пределами разрешения разрабатываемой методики контроля.

Достоверность результатов в нашем случае достигается использованием при описании изучаемого явления математического аппарата физически обоснованного в классической физике, обработкой результатов измерений методами математической статистики и сличением их с результатами, проведенными другими методами, что обеспечивает хорошую сходимость результатов расчетов с опытом.

Научная новизна. К новым результатам, полученным в диссертационной работе, можно отнести:

- установленные закономерности формирования углового спектра дифрагировавшего на амплитудно-фазовой решетке когерентного монохроматического излучения для случая малых углов отклонения от нормального падения излучения;

полученое выражение зависимости интенсивности дифрагировавшего излучения от характеристик и параметров ЭТ РТУ;

- теоретически продемонстрированое и экспериментально подтвержденое проявление в высших порядках ГМД отклонения профиля ЭТ от вертикальности, при этом показано, что в младших порядках изменение профиля не проявляется;

- предложенную модель, учитывающую наличие склона в профиле ЭТ, позволяющую объяснить наблюдаемое расхождение в экспериментальных и теоретических результатах по дифракционным спектрам.

Практическая ценность работы:

- На основании полученных в работе результатов разработан метод измерений размеров ЭТ МРТУ позволяющий производить измерения с пределом допускаемой абсолютной погрешности измерений линейных размеров± 0,02 мкм, угловых -+5f

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзной НТК "Стандарты-86'7Москва,1986г./,Второй НТК "Контроль,управление и автоматизация в современном производстве"/Минск, 1990г./, Международной НТК "МЕРА-90" /Москва, 1990г./, НТК"Перспективы направления в производстве микроэлектронных изделий /Москва, 1991г./, НТК "Тонкие пленки" /Ижевск, 1992г./, и Российских НТК " Новые материалы и технологии машиностроения " /Москва, 1992 и 1993 гг./, V и VI международных НТК "Лазеры в науке,технике и медицине" /Суздаль, 1994, 1995/. По результатам работы опубликовано 5 статей.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 131 наименования. Работа изложена на... страницах машинописного текста и содержит... таблиц,... фотографий, иллюстрируется рисунками.

Основное содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, научная и практическая значимость проведенных исследований.

В первой главе представлен аналитический обзор отечественной и зарубежной печати, отражающий современное состояние разработки и исследования методов контроля параметров ЭТ МРТУ, формируемых травлением в НГП. Рассмотрена система величин, определяющих геометрическую топологию МЭС РТУ, и требования, предъявляемые к воспроизводимости геометрических параметров в технологическом процессе. Описаны типичные дефекты, приводящие к нарушению воспроизводимости этих параметров.

Тенденция увеличения степени интеграции и создания сверхбольших интегральных схем /СБИС/ привела к тому, что характерные размеры ЭТ СБИС перешли в область микро- и субмикрометрового диапазона и приблизилась к длине световой волны. С этим связаны трудности в осуществлении контроля размеров ЭТ, формируемых в процессе травления. Из-за отставания метрологического обеспечения парка измерительных приборов средства контроля не могут измерять размеры субмикронных ЭТ, сформированных методом травления в НГП. Как результат этого снижение процента выхода годных изделий.

Проанализированы основные методы контроля линейных размеров ЭТ. Из сравнения методов контроля и измерений размеров ЭТ видно, что методы, основанные на интерференции и дифракции когерентного монохроматического излучения, имеют целый ряд преимуществ перед методами ОМ и РЭМ. Особое внимание уделено методам, использующим световой и электронный зонд для целей определения статических характеристик ЭТ РТУ: средних значений глубины и ширины и средних квадратичных отклонений. Отражены основные проблемы краевого детектирования в ОМ и РЭМ изображениях объекта. Неопределенность нахождения края ведет к несовпадению результатов контроля, проводимого этими методами. На основе конкретных данных показано, что отличие результатов может быть устранено с помощью применения специальных мер ширины и глубины, аттестованных на лазерном дифрактометре.

Сделан вывод о том, что ни один из перечисленных методов кроме дифрактометрического, не может обеспечить одновременного измерения ширины ЭТ РТУ и глубины его травления, определения неравномерности травления без разрушения структуры. И, благодаря своим высоким точностным и аналитическим способностям, позволяющим расширить диапазон измеряемых величин до 0,01 мкм,может быт взят за основу в качестве создания метода контроля в системах управления технологическим процессом травления в НГП.

Отмечается, что теория дифракции, положенная в его основу, применима к широкому кругу задач, соискатель рассматривает вопросы, связанные с контролем РТУ, сформированных травлением в НГП. Анализ литературных данных показал,что существующие модели объектов, используемые в решении обратной задачи дифракции применительно к контролю ЭТ неадекватно отражают характеристики измеряемых структур. Это ведет к большому

расхождению между теоретическими и экспериментальными результатами.

Из приведенного анализа существующих методов контроля ЭТМРТУ не следует, что необходимо полностью отказаться от известных методов. Однако, приходится считаться с тем, что требования объективности контроля и - фактически узаконенная в нормативно-технической документации его субъективность; целесообразность сплошного контроля - и невозможность его реализации; высокий уровень технологического оборудования - и низкое метрологическое обеспечение контрольно-измерительного оборудования для субмикрометрового диапазона - все эти противоречия нельзя решить, опираясь лишь на традиционные методы контроля.

Назрела необходимость в расширении границ использования известного метода в системе контроля. Основанием к этому служит расчетно-теоретический анализ применимости

дифрактометрического метода в задачах измерения геометрических характеристик ЭТМРТУ, результаты которого изложены во второй главе.

МЭС представляют собой достаточно сложный объект, характеризующийся высокой плотностью компановки различных РТУ, контроль их отдельных элементов не всегда возможен. Учитывая сложность рассматриваемого объекта и значительное число факторов, влияющих на их работу,при описании таких объектов используют методы модельного анализа, позволяющие ограничиться информацией, достаточной для оценки заданного уровня качества.

В реальном технологическом процессе при формировании ЭТ в НГП их стенки могут быть как вертикальными, так и наклонными. Поэтому предложена упрощенная модель в виде ЭТ, подобного трапеции, совокупность которых представляет собой периодическую решетку. Длинная сторона канавок имеет бесконечную протяженность, что позволяет свести вычисления дифракции к расчету в одном направлении.

Другое упрощение, более жесткое, представляет модель в виде бесконечно проводящего материала, имеющего различные коэффициенты отражения от вершины^ , от склонов^ , от дна/^,

что позволяет отказаться от необходимости решения электродинамической задачи отражения электромагнитного излучения от исследуемой поверхности.

В плоскости падения излучения решение получено в приближении скалярной теории дифракции на поверхности сложной

формы. Эффект взаимодействия между падающим излучением и поверхностью ЭТ выражается в виде отдельной фазовой задержки exp{i-k-F(x)}, где к - волновое число, a F(x) - функциональная зависимость, выражающая форму профиля поверхности ЭТ, которая с помощью Фурье преобразования может быть выражена, как

п=+00

exp{i-k-F(x)}=

Через вычисления коэффициентов разложения Вп получено выражение для определения интенсивности отражаемого от трапецивидной решетки монохроматического излучения в дальней зоне для экстремальных точек - главных дифракционных максимумов (ГДМ).

1п-

Rb Кп

í \ 2Rg ( \ Rc ( \ I sina-sin/?l+-*l sin(//-sin/1т--у-»1 sina-sin/

К" кН/ -Кп

/ А

Rc / ч Rc / х

—7-»^sin or-Sin Pj+-7-*^sin p+smy J

+-Í

кН/ +Kn

—»(cosa - cos ft)--y-»(cosa - cos/)h--y-»(eos/? - cos^)

Kn kH/ -K„

~Г г / / + A

где kH+KnB=a, кн-КпВ=/? , Kn(B+A)=r , KnD=^ , K=— , k= —

D Я

Приведенная модельная зависимость отличается от решения полученного в работе Ping Sheng (1978) для случая решетки с v-образными канавками и модели для случая прямоугольных канавок, не учитывающих специфики ЭТМРТУ-наличие склонов травления и разных коэффициентов отражения от дна, вершин и склонов; полученное выражение отличается от решения, найденного в работе Капаева В.В.( 1983) для периодических МЭС, не учитывающего разницу в коэффициентах отражения и ограниченное пределом применимости для решеток с шириной ЭТ большей либо равной 2 мкм.

Выбрана и обоснована методика измерений геометрических параметров ЭТ. Количественной мерой состояния изделия являются несколько определяющих параметров состояния (ОПС) этого изделия. В свою очередь каждый, из ОПС может быть представлен

одним или несколькими показателями физико-технических свойств, характеризующих работоспособность изделий. Среди названных показателей: глубины травления, ширина ЭТ, угол склона в профиле травления элемента. Очевидно, по изменению физико-технических показателей, а соответственного и ОПС, можно с достаточной степенью приближения оценить такие явления как перетрав, недотрав и т.д. В свою очередь, ОПС в значительной степени зависит от рабочих параметров и технологических факторов. За определяющие параметры выбраны параметры решетки Ь/с1 и Ь/я.

Исследования влияния формы профиля сечения ЭТ на дифракционный спектр были проведены с помощью наборов периодических МЭС, ЭТ которых имели разный угол склона в профиле и разные коэффициенты отражения.

Поглощающие склоны модели соответствуют ЭТ с пассивирующей пленкой, образующейся в разряде в процессе травления. Результаты сравнивались с модельными спектрами, рассчитанными от элементов с вертикальными, наклонными металлизированными и поглощающими стенками. На основе анализа дифракционных спектров, установлено, что с точки зрения изучения изменения профиля ЭТ в процессе травления оптимальной является область старших порядков ГДМ. В этой области интенсивность дифрагировавшего света оказывается максимально информативной. Измерения, проведенные по младшим порядкам не выявили различий, связанных с изменением профиля (рис.1).

Определена рабочая формула вычисления ширины и глубины ЭТ. На основании рабочей формулы оцениваются возможности методики измерений. Выведены выражения, в которых искомое значение ширины Ь и глубины II ЭТ в явном виде зависят от отношения интенсивностей в разных ГДМ (/„_„ = /„//„ )■ Получены зависимости ¡т от Ь/с1 для 0 < Ь/с1 < 1. Их общий анализ показал,

что они имеют многозначный характер при больших порядках ГДМ и симметричны относительно Ь/с1=0,5 и Ыл= 0,25, Мл =0,5. Исследована чувствительность метода к изменению контролируемых параметров.

Глава третья посвящена метрологическому анализу дифрактометрического метода и его оптимизации применительно к задачам контроля ЭТ, формируемых травлением в НГП. Поиск оптимальных ГДМ производится по совокупности частных критериев эффективности. За частные критерии эффективности выбраны величины относительного сигнала т и чувствительность метода

Э. Эти критерии обладают конкретностью, простотой и

универсальностью. Сформулирована математическая задача выбора оптимальных ГМД по совокупности частных критериев эффективности. Построена целевая функция F= ¡Jjm. Дальнейшая

оптимизация идет по пути поиска нового критерия эффективности, отвечающего условиям минимизации погрешности измерений. Для этого решаются следующие задачи декомпозиции: 1) проведена семантическая декомпозиция - выявлены существенные компоненты результирующей погрешности; 2) выявлены зависимости аЫЬ и Ah/h от b/d и Ыл ; 3) проведена количественная декомпозиции. В главе приведены результаты метрологического анализа погрешности воспроизведения и передачи единицы измерения длины в микро- и субмикрометровом диапазонах в соответствии с выбранной схемой реализации метода.

Метрологический анализ основан на ряде допущений. Частные составляющие результирующей погрешности передачи единицы длины предполагались взаимно независимыми и нормально распределенными, неисключенные систематические погрешности (НСП) равномерно распределенными.

Для решения вопроса о выборе структуры периодической решетки для контроля процесса травления возникает задача отыскания оптимального компромиссного решения,

соответствующего логике высказывания "или-или" модели дизьюнкции: или проводить измерения в тех ГДМ, где чувствительность метода максимальна, или в тех порядках ГДМ, где относительная погрешность измерений геометрических параметров МЭС минимальна. Поскольку данная задача оптимизации однокритериальна, то есть является скалярной задачей, то оптимальное решение определяется из решения минимизации критерия оптимальности, в качестве которого выбирается новая целевая функция ( рис.2 ). Количественной шкалой принята шкала отношений 0 < b/d <1. Оптимальная координата лежит в диапазоне 0,2 < b/d < 0,4 и 0,6 < b/d < 0,8.

Было получено экспериментальное подтверждение правильности выбора оптимального отношения jn m для структуры

тестовой дифракционной решетки (табл.1).

Отклонение общего вида профиля ЭТ от идеального, заложенного в модель, приводит к появлению систематической погрешности измерений. Для ее снижения необходимо подобрать оптимальную расчетную модель,для чего создается банк типовых решений и информационно-поисковая система в виде построения шифров ключей для обращений в банк. По соответствующему выходному сигналу с объекта контролер рассчитывает параметры

состояния изделия {Ai}, где i=1,g- число параметров состояния. Далее определяют отклонения названных параметров {A Ai}, значения которых оцениваются в баллах {Л i}, что позволяет ограничить число вариантов состояния изделия и автоматизировать обращение в банк типовых решений. Это дает возможность упростить процедуру исследования технологического процесса на воспроизводимость: через получаемое качество воспроизводимых МЭС найти допустимые пределы изменения рабочих параметров с целью выбора оптимальных технологических режимов травления при получении микроструктур нужной конфигурации.

В четвертой главе изложены результаты, связанные с использованием разработанного дифрактометрического метода для контроля в системе управления технологическим процессом травления в НГП ЭТ МРТУ, его метрологическим обеспечением.

Результаты экспериментальных исследований тест-структур, выполненных в разных технологических слоях и предназначенных для поверки и калибровки контрольно-измерительного оборудования, и действий по сличению результатов измерений ЭТ микро- и субмикрометрового диапазонов методами дифрактометрии и РЭМ показывают: что меры для проверки устойчивости и воспроизводимости технологических процессов травления номиналами 0.6 мкм и более1 мкм нецелесообразно формировать на одной подложке; в качестве материала для мер малых длин для РЭМ следует использовать структуры poli-Si на Si и металл-Si, использование же феррумсиликатного стекла и SÍ3N4 в субмикрометровом диапазоне не обеспечивает требуемого качества.

На основании результатов, полученных в диссертационной работе, разработан способ контроля неравномерности обработки. Предложенный способ включает измерение интенсивностей в ГДМ и сравнение их между собой. Его применение в определении неравномерности обработки кремниевых и арсенид галлиевых подложек подтвердило результаты выбора оптимальных технологических режимов, обеспечивающих заданный профиль травления.

Оценены результаты замены традиционных ОМ лазерными дифрактометрами на этапах контроля геометрических параметров ЭТ, выразившиеся в увеличении процента выхода годных изделий (рис.3). На производстве в НПО" Геофизика " и АО " Завод Ленинец " при серийном изготовлении МРТУ удалось увеличить процент выхода годных изделий в 1.5-3 раза.

В заключении подведен итог проделанной работе. Отмечены дальнейшие перспективы развития и практическое значение выполненных исследований.

В приложении к диссертационной работе содержатся акты внедрения в промышленность результатов диссертационной работы.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ Разработан дифрактометрический метод измерений линейных размеров поперечного профиля ЭТ МРТУ микро- и субмикрометрового диапазонов, обеспечивающий повышение точности в 2 - 5 раз по сравнению с используемыми в настоящее время, и выполнены его комплексные исследования применительно к задачам контроля процессов формирования поверхностной конфигурации интегральных схем (ИС), в том числе:

1) - на основании решения задачи о дифракции плоской скалярной волны на двумерной периодической структуре получено аналитическое выражение зависимости интенсивности дифрагировавшего излучения в дальней зоне /дифракция Фраунгофера/ от параметров поперечного сечения трапецивидного профиля ЭТ и порядка дифракции; результаты теоретических расчетов совпадают с опубликованными раннее экспериментальными результатами для металлических решеток и с точностью в 2-3 больше совпадают для диэлектрических структур;

2) - из соотношения следует, что распределение интенсивности в максимумах дифракции порядков п>5 зависит от профиля сечения ЭТ МРТУ, в частности при наклонных боковых поверхностях профиля /т >/л при т>п=5;

3) - на основании полученного аналитического соотношения предложена методика текущего контроля ширины ЭТ МРТУ с абсолютной погрешностью не более ±0,02 мкм и детектирования отклонения боковых поверхностей от вертикальности при углах отклонения 55°- 90°с погрешностью ±5°;

4) - теоретически найдены и экспериментально подтверждены зависимости чувствительности метода от порядка используемого ГДМ и параметра решетки Ь/с1; применительно к трем выбранным критериям эффективности: относительный сигнал 1т, чувствительность Б и относительная погрешность измерения ширины дЬ/Ь построена целевая функция Р, найдены пределы

изменения параметра решетки b/d, позволяющие

оптимизировать измерения.

5) - предложен принцип организации контроля и сортировки изделий на все схемы управления процессом контроля через банк типовых решений; выполнена экспериментальная отладка предложенной методики измерений геометрических параметров ЭТ РТУ;

6) - в условиях мелкосерийного производства М РТУ (ПЗУ и транзисторов) и рабочих мер малых длин выполнена апробация разработанного метода измерений; за счет повышения точности и сокращения времени измерения достигнуто увеличение выхода годных изделий в 2.5 раза и сокращения времени цикла отладки технологии на 20%.

Основные результаты диссертации изложены в следующих печатных работах:

1. Истомина Н.Л., Календин В.В., Кудеяров Ю.А., Соболев С.С. Лазерный гониодифрактометр для поверки штриховых мер длинной 0,5 - 50 мкм.//"Стандарты-86": Тезисы докладов ВНТК с 16.

2. Истомина Н.Л., Невзорова Л.Н., Басманов Ф.Н. Меры малых длин и методы их калибровки./ГМера-90" Материалы Международной конференции М. т2,с. 421 - 430.

3. ГСИ МИ 2013-89. Меры малых длин. Методика метрологической аттестации и поверки. Истомина Н.Л., Невозорова Л.Н.

4. Истомина Н.Л., Сычев О.В., Басманов Ф.Н., Невзорова Л.Н. Меры малых длин для производственного контроля ИС// Измерительная техника 1992, No1,c 21-22.

5. Истомина НЛ.Тепленков Н.Н.Организация информационной базы АРМ контролера./f Методы представления и обработки информации в радиотехнических системах" .Труды МИРЭА М.1993, с. 81-88.

6. Истомина Н.Л.,Остроухое H.H..Соловьева И.В. Способ изготовления интегральной схемы.-Авт.свид. N 1825288 Н 05К/12 приоритет от 5.06.1991.

7. Истомина Н.Л., Беневоленский С.Б., Кубрин В.И. Измерение толщины диэлектрических пленок методами оптической интерферометрии и дифрактометрии.-Ижевск.1992:"Тонкие пленки в электронике".-Тезисы Ш Межрегионального совещания,с.5

8. Истомина Н.Л., Александровская Л.Н., Чернышева Т.А. Выбор апроксимирующей функции для реализации краткосрочного пошагового прогнозирования состояния изделий машиностроения,-

М.,1993.:"Новые материалы и технологии машиностроения".-Тезисы докладов РНТК,с.5.

9. Беклемишев H.H..Беневоленский С.Б.,Истомина Н.Л. Анализ погрешности дифракционного метода измерений размеров периодических элементов микрорельефа.-Электронная промышленность, 1994,N 2,с.11.

10. Беклемишев H.H..Беневоленский С.Б.,Истомина Н.Л. Мера глубины травления для контрольно-измерительного оборудования процессов нанотехнологии.-Электронная промышленность,1994,N2,с.16.

11. Истомина Н.Л.,Ларионов Ю.В. Оценка эффективности использования дифрактометрии при контроле изделий микроэлектроники.-Электронная промышленность, 1994,N3,c.33-34

12. Истомина Н.Л.,Остроухое H.H. Исследование дифракции света на периодических объектах для определения профиля элементов топологии микроэлектронных структур.-М.,1994:"Лазеры в науке, технике и медицине".-Тезисы докладов V Международной НТК,с.39-41.

13. Беклемишев H.H., Беневоленский С.Б., Истомина Н.Л. Определение угла наклона боковой поверхности профиля сечения элементов топологии на основе дифрактометрии. - М.,1995: "Лазеры в науке, технике и медицине." - Тезисы докладов VI международной НТК, с 47-48.

14. Истомина Н.Л., Лисов A.A., Чернова Т.А. Использование ассоциативной памяти в информационно-поисковой системе при контроле параметров микропрофиля периодических структур. -М.,1995: "Лазеры в науке, технике и медицине." - Тезисы докладов VI международной НТК, с 49.

1[лт». пд 1

П 1

и. 5

1[ГГТ«.ГЛ 1 а 1 1.(1

1 1

С2) V''/////У/у:

(ТТ

1 РЛ45Я7ПЧ

Рис. X Сравнение модельных и экспериментальных спектров относительной интенсивности 1П_1. (1-Модель описываемая выражениями ^^(ЦД^В^ 2-модель предложенная вЦВЗг^З-эксперементальный спектр).

Табл.I

b/d 0,62 0,42

п/т 2/1 2/4 2/1 2/4

Ь(мкм) 5,30+0,02 5,30+0,01 5,30+0,04 5,30+0,03

р 1,0

0.5

0.4 1,0 1.6 д l(mkm)

Рис 3

Влияние погрешности измерительного прибора с но зависимость Вероятности 5рако6ания Р гобного изделия от Величины допуска но /щнеиныа размер à L

Лицензия ЛР № 020976 от 04 апреля 1995 г.

Формат 60X90 1/16 Печать Лазерная Уч.-изд. л. 1,0 п. л. Цена договорная

ИПЦ «Финпол» Министерства финансов РФ. 103097, Москва, ул. Ильинка, 9

Подписано к печати 24.10.95

Бумага Бизнес Гарнитура Тайме

Усл. псч. л. 460 Усл. кр.-отт. 920 Тираж 92 экз. Зак. № 442