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Dokumentenidentifikation DE102004031721B4 29.06.2006
Titel Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Inspektion von strukturierten Halbleiteroberflächen
Anmelder Infineon Technologies AG, 81669 München, DE
Erfinder Mata, Carlos, 01097 Dresden, DE;
Bloess, Harald, 01127 Dresden, DE
Vertreter Müller - Hoffmann & Partner Patentanwälte, 81667 München
DE-Anmeldedatum 30.06.2004
DE-Aktenzeichen 102004031721
Offenlegungstag 26.01.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.2006
IPC-Hauptklasse G06T 7/40(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Vorrichtung zum Auswerten eines Datensatzes, der geeignet ist, ein Bild einer strukturierten Halbleiter-Oberfläche wiederzugeben.

Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen wie beispielsweise DRAM-Speicherbausteinen ("Dynamic Random Access Memory", dynamischer Schreib-Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff), logischen Schaltungen, optoelektronischen Bauelementen oder MEMS ("Micro-Electro-Mechanical-Systems", mikroelektromechanische Systeme) werden die zugehörigen integrierten Schaltungen zunächst auf Waferebene prozessiert. Nach Beendigung der Fertigungsschritte wird der Wafer in Chips vereinzelt, die jeweils die entsprechenden Schaltungen enthalten, und zur Herstellung der Halbleiterbauelemente in geeignete Gehäuse verpackt.

Zur Herstellung von DRAM-Speicherbausteinen durchläuft der Wafer beispielsweise eine Vielzahl von Strukturierungsschritten, bei denen unter anderem Schichten abgeschieden und insbesondere Vertiefungen in die Substratoberfläche geätzt werden.

7 zeigt eine beispielhafte Querschnittsansicht durch einen zu einer DRAM-Speicherzelle gehörenden Grabenkondensator nach Durchführung des so genannten Single-Sided-Buried-Strap-Ätzschritts. In 7 ist auf der Oberfläche eines Silizium-Wafers 20 eine Si3N4-Schicht 25 abgeschieden. In die sich ergebende Oberfläche ist ein Kondensatorgraben 24 geätzt, an dessen Rand nach Ausbildung einer unteren Kondensatorelektrode (nicht gezeigt), eines Kondensatordielektrikums 23, und einer oberen Kondensatorelektrode (nicht gezeigt) jeweils ein SiO2-Spacer 22 gebildet ist, der im fertigen Speicherkondensator als Isolationsgraben wirkt. Der sich ergebende Graben ist mit einer Polysiliziumfüllung 21 gefüllt. Zur Vorbereitung der Kontaktbereiche zum Anschließen des Speicherkondensators an den Auswahltransistor wird im Single-Sided-Buried-Strap-Ätzschritt die Polysiliziumfüllung 21 einseitig zurückgeätzt, so dass sich die in 7 gezeigte einseitige Vertiefung innerhalb des geätzten Trenchgrabens 24 ergibt.

Für die Weiterentwicklung bestehender Prozesse und Produkte sind Metrologie-Verfahren von besonderer Bedeutung. Durch sie wird beispielsweise nach Durchführung des Single-Sided-Buried-Strap-Ätzschritts überprüft, ob die geätzte Vertiefung die vorgegebene Tiefe und Breite aufweist, ob der Boden flach geätzt ist oder Auswölbungen aufweist. Ferner können durch Metrologie-Verfahren auftretende Verunreinigungen, wie beispielsweise beim Ätzen nicht vollständig entfernte Bereiche aber auch auftretende Schmutzpartikel nachgewiesen werden, die zu einem Ausfall des Bauelements führen. Weitere Defekte, die durch Metrologie-Verfahren nachgewiesen werden können, sind insbesondere fehlende oder deformierte Trenchgräben oder aber auch Lunker innerhalb der Trenchgräben.

Die durch die Metrologie-Verfahren gewonnenen Erkenntnisse dienen einerseits der Überwachung der einzelnen Prozessschritte, um sicherzustellen, dass die prozessierten Strukturen die notwendigen Anforderungen erfüllen, andererseits dienen sie auch der Prozessoptimierung, da beispielsweise aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse für nachfolgend zu bearbeitende Wafer die Ätzparameter verändert werden können.

Für die Optimierung der Prozessparameter ist weiterhin wichtig, Variationen der Qualität der Trenchgräben festzustellen, die von ihrer Position auf dem Wafer abhängen.

Ein häufig eingesetztes Metrologie-Verfahren ist die Raster-Elektronenmikroskopie (REM). Die 1A und 1B zeigen Raster-Elektronenmikroskop-Aufnahmen der Oberfläche der in 7 dargestellten Struktur. Dabei zeigt 1A Aufnahmen von Trenchgräben, die als "gut" bewertet werden, während 1B Aufnahmen von Trenchgräben zeigt, die als "schlecht" bewertet werden. Die Auswertung derartiger REM-Bilder kann beispielsweise erfolgen, indem stichprobenartig Bilder bestimmter Trenchgräben visuell untersucht werden.

Einige Kriterien der visuellen Prüfung der REM-Bilder werden nachstehend veranschaulicht.

1C zeigt in ihrem oberen Bereich eine schematische Darstellung der in dem in 1A gezeigten REM-Bild enthaltenen Draufsicht auf einen Trenchgraben. Der untere Teil der 1C zeigt die Zuordnung der im oberen Teil gezeigten Bereiche zu einer schematischen Querschnittsansicht der vermessenen Struktur entlang der Linie I-I.

Bezugszeichen 30 bezeichnet den in 1A gezeigten weißen Randbereich des Trenchgrabens. Bezugszeichen 32 bezeichnet den hellgrauen Bereich innerhalb des Trenchgrabens in 1A und Bezugszeichen 31 bezeichnet den schwarzen Bereich innerhalb des Trenchgrabens. Der weiße ovale Ringbereich 30 ergibt sich durch die Rückstreuung der Elektronen an der Trenchgrabenkante 40, der graue Bereich 32 ergibt sich aus der Rückstreuung der Elektronen an dem Absatzbereich 42, und der schwarze Bereich 31 ergibt sich aus der Rückstreuung der Elektronen am Boden des Trenchgrabenbereichs 41. Je größer der graue Bereich 32 im Vergleich zum schwarzen Bereich 31 desto größer die horizontale Ausdehnung des Absatzbereiches 42 im Vergleich zum Bodenbereich 41.

Wie aus dem Vergleich von oberem und unterem Bereich von 1C weiterhin deutlich wird, gibt es keine 1:1-Übertragung der gezeigten Strukturen im Querschnitt auf das zu analysierende REM-Bild. Dies muss bei der Auswertung berücksichtigt werden. Weitere Probleme bei der Auswertung ergeben sich aus der Tatsache, dass die Qualität der Ätzung in letztendlich mehreren Ebenen bewertet werden muss, auf der Ebene des Trenchgrabenbodens 41 und des Trenchgrabenabsatzes 42. Außerdem ist die Qualität der Ätzung in mehreren Schnittrichtungen, also auch beispielsweise in einer zur Richtung I-I senkrechten Richtung wichtig für die Bewertung.

Bei einer visuellen Auswertung der in 1C dargestellten Struktur würde man den Trenchgraben als "gut" bewerten, da das Verhältnis der horizontalen Ausdehnung des Bereichs 42 im Vergleich zur horizontalen Ausdehnung des Bereichs 41 nicht zu groß ist. Darüber hinaus erstreckt sich der Bereich 31 nicht zu sehr nach rechts, so dass der Bereich 42 in einem vorgesehenen Winkelbereich geätzt worden ist.

Demgegenüber würde man die in 1D gezeigte Struktur als "schlecht" bewerten. Hier zeigt der obere Teil der 1D die Draufsicht auf den in dem in 1B gezeigten REM-Bild enthaltenen Trenchgraben, während der untere Teil der zugeordnete Querschnitt durch die Struktur entlang der Linie II-II ist.

Wie erkennbar ist, ist der Anteil des schwarzen Bereichs 31 zu klein im Vergleich zum Flächeninhalt des grauen Bereichs 32. Entsprechend ist die horizontale Ausdehnung des Bereichs 42 zu groß im Vergleich zur horizontalen Ausdehnung des Bereichs 41. Andererseits erstreckt sich der auslaufende schwarze Bereich 31 am Rand jeweils zu weit nach rechts, so dass der Bereich 42 in Draufsicht in einem zu großen Winkelbereich geätzt worden ist.

Die visuelle Auswertung ist dahingehend nachteilig, dass einerseits bei größenordnungsmäßig mehreren hundert Millionen Trenchgräben pro Wafer eine unangemessen lange Zeit notwendig ist, um eine visuelle Überprüfung durchzuführen. Weiterhin tritt das Problem auf, dass eine Quantifizierung des Auswertungsergebnisses nicht möglich ist.

Eine weitere Verfeinerung des Golden-Image-Verfahrens besteht darin, die Bilder von beispielsweise hunderttausend Trenchgräben zu überlagern und anschließend Bilder von Trenchgräben mit diesem überlagertem Bild zu vergleichen. Dieses Verfahren ist dahingehend nachteilig, dass eine sehr lange Anlernphase notwendig ist, bis zuverlässige Ergebnisse erzielt werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass auch hier kein quantifizierbares Auswertergebnis erhalten wird.

Bei dem ADC-Verfahren (Automatic-Defect-Classification) können innerhalb eines REM-Bildes auftretende charakteristische Abbilder beispielsweise einer Verunreinigung oder eines Kratzers aufgrund seiner Form identifiziert werden. Der entsprechende Trenchgraben wird aufgrund dieser nachgewiesenen Form entsprechend klassifiziert.

US 2003/0219916 A1 beschreibt ein Verfahren zur rastereleketronenmikroskopischen Untersuchung strukturierter Halbleiteroberflächen zur Messung von beispielsweise Linienbreiten sowie -abständen von strukturierten Leiterbahnen.

Darüber hinaus beschreibt US 5,544,256 A ein automatisiertes Defekt-Klasifikationssystem, das insbesondere zur Analyse von strukturierten Halbleiterwafern verwendet werden kann.

Ferner wird in Hennessey K; Hahn K-S; Lin Y-L: "Automated visual inspection using syntactic representation"; Circuits and Systems, 1991., Proceedings of the 34th Midwest Symposium on Monterey, CA, USA 14–17 May 1991; pp. 146–150, ein Verfahren zur automatischen visuellen Inspektion von strukturierten Halbleiteroberflächen beschrieben.

Schließlich werden in Proceedings of the IEEE, 1969, S. 1391 bis 1407, Verfahren zur Merkmalsextraktion zur Mustererkennung beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auswerten eines Datensatzes, der geeignet ist, ein Bild eines bestimmten Teils einer strukturierten Halbleiter-Oberfläche wiederzugeben, bereitzustellen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch das Verfahren nach Patentanspruch 1 so wie durch die Vorrichtung nach Patentanspruch 35 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch das Verfahren nach Patentanspruch 20 oder Patentanspruch 28 gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Auswerten eines Datensatzes, der geeignet ist, ein Bild einer strukturierten Halbleiter-Oberfläche wiederzugeben, wobei das Bild verschiedene Tönungen aufweist, die jeweils verschiedenen Bereichen der strukturierten Halbleiter-Oberfläche entsprechen, mit den Schritten

  • (a) den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereiche wiedergeben, werden verschiedene Bereiche der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zugeordnet;
  • (b) ein Teil des Datensatzes, der einen zu analysierenden Bereich wiedergibt, wird ausgewählt, wobei dieser Teil des Datensatzes eine Vielzahl von Ortskoordinaten mit zugehörigen, ausgewählten Tönungen umfasst;
  • (c) eine Referenzpunkts-Ortskoordinate, die einem Referenzpunkt des zu analysierenden Bereichs entspricht, wird ermittelt;
  • (d) ein Satz Referenzlinien-Ortskoordinaten, die einer durch en Referenzpunkt verlaufenden Referenzlinie entsprechen, wird ermittelt;
  • (e) ein Abstandswert, der dem Abstand des Rands des zu analysierenden Bereichs unter einem Winkel &agr; vom Referenzpunkt entspricht, wobei &agr; in Bezug auf die Referenzlinie gemessen wird, wird bestimmt und mit einem Vergleichswert verglichen; und
  • (f) aus dem Vergleich wird ein Bewertungsergebnis erhalten.

Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung ist somit ein Datensatz mit einer Vielzahl von Ortskoordinaten, denen jeweils eine Tönung zugeordnet ist. Wird ein wie in 1A gezeigtes REM-Bild ausgewertet, so sind die verschiedenen Tönungen verschiedene Graustufen; je nach Art der auszuwertenden Bilder können es aber auch verschiedene Farbtöne sein.

In einem ersten Schritt werden den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereiche wiedergeben, verschiedene Bereiche der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zugeordnet. Dabei werden beispielsweise benachbarten Ortskoordinaten, die den Grauwert G des Bereichs 32 aufweisen, der Bereich 32 zugeordnet. Es ist ebenfalls möglich, dass benachbarten Ortskoordinaten, die in einem vorgegebenen Grauwertbereich liegen, ein bestimmter Bereich der Halbleiter-Oberfläche zugeordnet wird.

Im nächsten Schritt wird ein Teil des Datensatzes, der einen zu analysierenden Bereich wiedergibt, ausgewählt. Hier kann beispielsweise ein Bereich benachbarter Ortskoordinaten mit einem vorgegebenen Grauwert oder Grauwertbereich, also auch mehreren Grauwerten, ausgewählt werden.

Als nächstes wird eine Referenzpunkt-Ortskoordinate ausgewählt. Diese kann insbesondere der Schwerpunkt des zu analysierenden Bereichs sein. Die Referenzpunkt-Ortskoordinate kann auch eine Ortskoordinate außerhalb des zu analysierenden Bereichs sein. Wenn beispielsweise der weiße Randbereich in 1A analysiert werden soll, so kann der Schwerpunkt des von ihm eingeschlossen Bereichs als Referenzpunkt-Ortskoordinate verwendet werden.

Anschließend wird ein Satz Referenzlinien-Ortskoordinaten, die einer durch den Referenzpunkt verlaufenden Referenzlinie entsprechen, ermittelt. Diese kann insbesondere eine Mittellinie sein, die den zu analysierenden Bereich in zwei flächengleiche Hälften teilt.

Nachfolgend wird ein Abstandswert, der dem Abstand des Rands des zu analysierenden Bereichs unter einem Winkel &agr; vom Referenzpunkt entspricht, wobei &agr; in Bezug auf die Referenzlinie gemessen wird, bestimmt und mit einem Vergleichswert verglichen.

Dabei wird der Abstand einer Grenze des zu analysierenden Bereichs von dem Referenzpunkt ermittelt. Wenn der Referenzpunkt innerhalb des zu analysierenden Bereichs liegt, dann hat die Grenze die Ortskoordinate der am weitesten von dem Referenzpunkt entfernten Position innerhalb des zu analysierenden Bereichs.

Wenn der Referenzpunkt außerhalb des zu analysierenden Bereichs liegt, dann gibt es zu jedem Winkel zwei Grenzen, eine erste mit einer Ortskoordinate der am wenigsten weit von dem Referenzpunkt entfernten Position innerhalb des zu analysierenden Bereichs, und eine zweite mit einer Ortskoordinate der am weitesten von dem Referenzpunkt entfernten Position innerhalb des zu analysierenden Bereichs.

Wenn unter dem vorgegebenen Winkel &agr; keine Grenze vorliegt, weil sich der zu analysierende Bereich nicht zu diesem Winkel erstreckt, dann wird festgestellt, dass in einem bestimmten Abstandsbereich kein Pixel mit dem vorgegebenen Tönungswert vorliegt, und beispielsweise der Abstandswert "0" zugeordnet. In diesem Fall ist es interessant, den Winkel zu bestimmen, bis zu dem sich der zu analysierende Bereich erstreckt, also den Winkel, unter dem noch ein Pixel mit dem vorgegebenen Tönungswert auftritt, während unter einem etwas größeren oder kleineren Winkel kein Pixel mit dem vorgegebenen Tönungswert mehr auftritt.

Schließlich wird aus dem Vergleich ein Bewertungsergebnis erhalten. Dieses kann messbar sein, indem beispielsweise eine prozentuale Abweichung oder eine Punktzahl zugeordnet wird.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren zum automatischen, quantitativen Auswerten von Bilddaten bereit.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann automatisch erfolgen und beispielsweise parallel zu der Bildaufnahme durchgeführt werden. Entsprechend kann die erforderliche Zeitdauer für die Analyse entscheidend verkürzt werden, und es wird ein objektives Kriterium zur Bewertung der Bilder erhalten.

Dabei kann der Schritt (d) für beliebige Winkel wiederholt werden, so dass der Abstandswert in allen relevanten Richtungen bestimmt werden kann.

Wenn die Referenzlinie eine Mittellinie des zu analysierenden Bereichs ist, kann insbesondere der Winkel &agr; 90° betragen, und das Verfahren kann für beliebige Positionen auf der Mittellinie wiederholt werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn länglich ausgedehnte Bereiche analysiert werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Vergleichswert ein Abstandswert ist, der dem Abstand des Rands des zu analysierenden Bereichs unter einem Winkel 360° – &agr; vom Referenzpunkt entspricht. In diesem Fall wird insbesondere die Punktsymmetrie des Bereichs in Bezug auf den Referenzpunkt untersucht.

Der Vergleichswert kann auch ein Wert sein, der aus einer Mittelung über unter demselben Winkel gemessenen Abstandswerten bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.

Weiterhin kann der Vergleichswert aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch die Schritte

  • (g) die Fläche des zu analysierenden Bereichs wird ermittelt;
  • (h) die Fläche wird mit einem Flächen-Vergleichswert verglichen; und
  • (i) aus dem Vergleich wird ein Flächen-Bewertungsergebnis erhalten,
umfassen, wobei die Schritte (g) bis (i) entweder in Kombination mit den Schritten (a) und (b) wie vorstehend beschrieben oder in Kombination mit den Schritten (a) bis (f) wie vorstehend beschrieben ausgeführt werden können.

Dadurch wird ein besonders einfaches Verfahren zur Bewertung der zu untersuchenden Strukturen bereitgestellt.

Dabei kann der Flächen-Vergleichswert ein Wert sein, der aus einer Mittelung über ermittelte Flächen bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist. Der Flächen-Vergleichswert kann auch aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann darüber hinaus die Schritte

  • (j) eine Anpassungskurve, die die Grenzen des zu analysierenden Bereich entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, wird rechnerisch ermittelt;
  • (k) die Anpassungskurve wird mit einer Vergleichskurve verglichen; und
  • (l) aus dem Vergleich wird ein Anpassungs-Bewertungsergebnis erhalten, umfassen, die entweder nach Schritt (f) oder nach Schritt (i) oder aber auch nach Schritt (b) wie vorstehend erläutert durchgeführt werden können.

Anders gesagt, kann durch die in 1A gezeigten Bereiche eine Ellipse gelegt werden, die möglichst gut mit der jeweils dargestellten Ellipse übereinstimmt, das heißt, bei der eine minimale Abweichung von ermittelter Ellipse und realen Grenzen der jeweiligen Bereiche auftritt. Dadurch wird eine Anpassungskurve ermittelt, die mit einer Vergleichskurve verglichen werden kann.

Dabei kann die Vergleichskurve eine Kurve sein, die aus einer Mittelung über Anpassungskurven bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist. Die Vergleichskurve kann auch eine Kurve sein, die aus einer Mittelung über gemessene Grenzen bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist, und/oder aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden sein.

Die vorliegende Erfindung stellt somit ein Verfahren bereit, mit dem bestimmte Parameter des Bildes der strukturierten Halbleiter-Oberfläche mit entsprechenden Parametern einer Vergleichsstruktur verglichen werden, um somit die Qualität der erzeugten Halbleiterstruktur quantitativ zu bewerten.

Durch das Verfahren, bei dem die Ausdehnung des zu analysierenden Bereichs unter verschiedenen Winkeln bestimmt und mit Vergleichswerten verglichen wird, werden Informationen gewonnen, inwieweit die Struktur in einem Querschnitt an dem Trenchboden oder Trenchabsatz mit der Vergleichsstruktur übereinstimmt.

Durch das Verfahren, bei dem der Flächeninhalt des zu analysierenden Bereichs bestimmt und mit einem Vergleichswert verglichen wird, wird überprüft, inwieweit die horizontale Ausdehnung des entsprechenden Bereichs mit dem der Vergleichsstruktur übereinstimmt.

Durch das Verfahren, bei dem eine Anpassungskurve, die die Grenzen des zu analysierenden Bereichs entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, berechnet wird und mit einer Vergleichskurve verglichen wird, werden weitere Informationen gewonnen, inwieweit die Struktur in einem Querschnitt an dem Trenchboden oder Trenchabsatz mit der Vergleichsstruktur übereinstimmt.

Durch eine Kombination der Verfahren lässt sich die Übereinstimmung der erzeugten Struktur mit einer Vergleichsstruktur besonders gut quantitativ erfassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst somit mehrere Schritte zum Vergleichen. Durch Zusammenfassen der jeweiligen Vergleichsergebnisse, das heißt dem Abstands-Bewertungsergebnis, dem Flächen-Bewertungsergebnis und dem Anpassungs-Bewertungsergebnis kann, gegebenenfalls nach einer vorgenommenen Gewichtung, ein quantitatives Gesamtergebnis der Auswertung erhalten werden.

Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus eine Vorrichtung zum Auswerten eines Datensatzes nach Anspruch 32, 35 und 37 bereit.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1A1D REM-Bilder und deren Zuordnung;

2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten und dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

4A4C eine weitere Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung;

5A5C eine weitere Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung;

6A und 6B eine schematische Darstellung eines Rasterelektronenmikroskops mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. einen Wafer; und

7 eine Querschnittsansicht durch ein zu vermessendes Profil.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Auswerten der Bilddaten wird nachfolgend erläutert werden. Aus Gründen einer besseren Verständlichkeit wird die Analyse anhand der mit einem Rasterelektronenmikroskop erzeugten Bilder wie in den 1A und 1B dargestellt, erläutert werden. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden jedoch selbstverständlich die entsprechenden Bilddaten verarbeitet.

2 veranschaulicht schematisch die in 1A gezeigten Trenchgraben-Strukturen. Der Bereich 32 entspricht in etwa dem Absatzbereich 42 von 1C, und der Bereich 31 entspricht in etwa dem Trenchgrabenbodenbereich in 1C. Zur Bewertung der Qualität des geätzten Bereichs wird zunächst der Bereich 31 analysiert.

Ausgangspunkt für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Bilddaten, die beispielsweise in der in 6 gezeigten Speichereinrichtung 12 gespeichert sind. Die Bilddaten enthalten beispielsweise für jedes Bildelement die Ortskoordinate (X,Y) sowie einen Tönungswert, beispielsweise einen Wert, der einer der 256 Graustufen entspricht.

Einem Teil der Bilddaten mit einem bestimmten Ortskoordinatenbereich, der beispielsweise die Graustufe "hellgrau" aufweist, wird der Bereich 32 zugeordnet, einem anderen Teil der Bilddaten mit einem bestimmten Ortskoordinatenbereich, der die Graustufe "schwarz" aufweist, wird der Bereich 31 zugeordnet, und einem weiteren Teil der Bilddaten mit einem bestimmten Ortskoordinatenbereich, der die Graustufen "weiß" und "weißgrau" aufweist, wird der Bereich 30 zugeordnet.

Anschließend wird der Teil der Bilddaten, denen der Bereich 31 zugeordnet ist, als zu analysierender Bereich ausgewählt, und der Abstand der Grenzen von einem Referenzpunkt wird unter verschiedenen Winkeln untersucht und mit entsprechenden Vergleichswerten verglichen.

Dazu werden zunächst eine Referenzlinie sowie ein Referenzpunkt bestimmt. Als Referenzpunkt wird im vorliegenden Fall der Schwerpunkt 33 des von dem ovalen Bereich 30 umschlossenen Bereich, der sich aus einer Verbindung der Bereiche 31 und 32 ergibt, gewählt. Als Referenzlinie wird eine Mittellinie 35 dieses Bereichs gewählt, die den verbundenen Bereich in zwei flächengleiche Hälften aufteilt. Nachfolgend wird eine Hilfslinie (nicht dargestellt) konstruiert, die die Mittellinie 35 unter einem rechten Winkel schneidet und den oberhalb und unterhalb der Hilfslinie liegenden Bereich der vereinigten Flächen 31 und 32 halbiert. Am Schnittpunkt zwischen Mittellinie 35 und der Hilfslinie befindet sich der Schwerpunkt 33.

Anschließend wird eine Analyse des Bereichs 31 unter verschiedenen Winkeln &agr; durchgeführt. &agr; ist dabei der Winkel zwischen einer Referenzlinie 35, die zweckmäßigerweise die Mittellinie ist, und einer Richtung, entlang derer der Abstand der Grenze des Gebiets 31 zum Schwerpunkt 33 bestimmt wird. Genauer gesagt wird ein Abstand zwischen dem Schwerpunkt 33 und einem Endpunkt des Gebiets 31 unter dem Winkel &agr; bestimmt. Sodann wird dieser Abstandswert mit einem Vergleichswert verglichen. In einem einfachsten Fall kann der Vergleichswert der Abstand unter dem Winkel 360° – &agr; sein. In diesem Fall wird also die Symmetrie des Bereichs 31 bzw. 32 bezüglich der Mittellinie 35 untersucht.

Der Vergleichswert kann aber auch ein Wert sein, der aus der Überlagerung einer Vielzahl von anderen Trenchgräben gemessenen Werten ermittelt worden ist. Weiterhin kann der Vergleichswert auch ein Wert sein, der aus einer Konstruktionszeichnung ermittelt worden ist.

Beispielsweise lässt sich mit Hilfe der beschriebenen Winkelanalyse ein Winkel bestimmen, bis zu dem sich in 2 der Bereich 31 nach oben erstreckt. Üblicherweise ist beispielsweise vorgesehen, dass sich der Bereich 31 bis zu dem Winkel &agr; = 90°, bezogen auf die Mittellinie, erstreckt, wobei Abweichungen um ± 5° noch tolerierbar sind. Mit Hilfe der beschriebenen Winkelanalyse lässt sich nun ermitteln, ob der geätzte Single-Sided-Buried-Strap diese Anforderung erfüllt.

Dazu wird letztendlich das am weitesten oben liegende Pixel des Bereichs 31 ermittelt. Genauer gesagt, wird ein Winkel ermittelt, bei dem es noch ein Bildelement mit der Graustufe "schwarz" gibt, während es zu einem geringfügig kleinerem Winkel kein Bildelement mit der Graustufe "schwarz" mehr gibt, wobei der Winkel in Bezug auf die vom Schwerpunkt nach oben verlaufende Mittellinie gemessen wird.

Die beschriebene Messung kann für verschiedene Winkel durchgeführt werden, wobei die Übereinstimmung der gemessenen Werte mit den jeweiligen Vergleichswerten quantitativ erfasst werden kann, indem beispielsweise eine Punktzahl vergeben wird.

Das beschriebene Analyseverfahren ermöglicht eine Analyse der geätzten Bereiche in einem Querschnitt parallel zum Trenchgrabenabsatz bzw. Trenchgrabenboden auf Höhe des Trenchgrabenbodens bzw. Trenchgrabenabsatzes. Dabei wird, da das Verfahren auf einem Vergleich mit einer Referenzstruktur beruht, insbesondere überprüft, inwieweit die geätzte Struktur mit der Referenzstruktur übereinstimmt.

Je nach Anforderung können weitere Analyseverfahren durchgeführt werden. Ein weiteres Analyseverfahren betrifft die Berechnung des Flächeninhalts beispielsweise des Bereichs 31, wie in 3 dargestellt. Dazu werden die Bildelemente, die den Graustufenwert des Bereichs 31 aufweisen, addiert bzw. die entsprechenden Ortskoordinaten mit dem entsprechenden Graustufenwert werden aufintegriert. Auch dieser Wert wird mit einem Vergleichswert verglichen, der beispielsweise ein Wert sein kann, der aus der Überlagerung vieler Messungen gewonnen wurde oder aber aus einer Konstruktionszeichnung berechnet wurde. Die Übereinstimmung des gemessenen Wertes mit dem Vergleichswert kann hier auch wieder quantitativ erfasst werden, indem beispielsweise eine Punktzahl vergeben wird.

Durch die Bestimmung des Flächeninhalts lässt sich jeweils die Fläche der geätzten Strukturen in verschiedenen Tiefen mit einem Referenzwert vergleichen.

Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Analyseverfahren wird eine Anpassungskurve rechnerisch ermittelt, die beispielsweise die aneinander gefügten Bereiche 31 und 32 bzw. nur den Bereich 31 entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt. Um die Bereiche 31 und 32 wird beispielsweise eine Anpassungskurve 34a gelegt, die einer Ellipse entspricht. Die Ellipse wird dabei derart ermittelt, dass sie den Bereich 31 und 32 möglichst gut beschreibt und eine möglichst geringe Abweichung der realen Grenzen der Bereiche 31 und 32 von der Anpassungskurve 34a auftritt. Die Berechnung der Anpassungskurve erfolgt dabei nach bekannten Verfahren.

Weiterhin wird eine Anpassungskurve 34b rechnerisch ermittelt, die mit dem Abschluss des Bereichs 31 nach oben, das heißt, der Grenzfläche zwischen 31 und 32 möglichst gut übereinstimmt. Auch die Berechnung dieser Anpassungskurve erfolgt nach bekannten Verfahren.

Anschließend werden die ermittelten Anpassungskurven 34a, 34b mit Vergleichskurven verglichen. Diese Vergleichskurven können beispielsweise wieder durch die Überlagerung von Anpassungskurven, die für eine Vielzahl von geätzten Trenchgräben nach prinzipiell demselben Verfahren ermittelt wurden, verglichen werden. Alternativ kann die ermittelte Anpassungskurve auch mit einer aufgrund der Konstruktionszeichnung ermittelten Vergleichskurve verglichen werden.

Auch die Übereinstimmung der ermittelten Anpassungskurve mit einer Vergleichskurve kann quantitativ erfasst werden, indem beispielsweise eine Punktzahl entsprechend der Bewertung vergeben wird. Durch die Ermittlung der Anpassungskurve lässt sich aus den REM-Bildern bestimmen, inwieweit die tatsächlich geätzte Struktur in verschiedenen Querschnitten auf Höhe des Trenchgrabenbodens bzw. Trenchgrabenabsatzes mit einer Referenzstruktur übereinstimmt.

Zum Abschluss der Analyse der Daten werden die für die jeweiligen Verfahren ermittelten Punktzahlen mit geeigneter Gewichtung addiert, so dass ein quantitatives Ergebnis der Auswertung erhalten wird. Dieses Ergebnis kann dann in Abhängigkeit der Ortskoordinate auf dem Wafer ein- oder zweidimensional aufgetragen werden.

Es ist natürlich auch möglich, dass bei einer besonders großen Abweichung bei einem einzelnen Analyseverfahren ein gesondertes Bewertungsergebnis erhalten wird.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die vorstehend beschriebenen Verfahren einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination ausgeführt werden können. Ferner können zur Bewertung des geätzten Single sided buried straps beispielsweise der Bereich 31 mit der beschriebenen Winkelanalyse untersucht werden, während der Flächeninhalt des Bereichs 32 bestimmt und mit einem Vergleichswert verglichen wird, und die Anpassungskurven werden für jeweils den Bereich 31 und den mit dem Bereich 32 verbundenen Bereich 31 ermittelt.

Durch eine Kombination der Analyseverfahren wird es somit möglich, auch komplexere Strukturen mit charakteristischen Merkmalen in verschiedenen Ebenen zu analysieren.

4 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Struktur, die mit den erfindungsgemäßen Verfahren bewertet werden kann. In 4A ist eine Vielzahl von oval ausgebildeten Strukturen 36 mit einer vorgegebenen Ausdehnung in X-Richtung und einer vorgegebenen Ausdehnung in Y-Richtung dargestellt. Die Bereiche 36 können beispielsweise den mit einem isolierenden Material gefüllten Bereichen nach einer STI-Ätzung entsprechen.

Der linke Teil der 4B veranschaulicht eine Vergleichsstruktur 38, die beispielsweise aus der Konstruktionszeichnung oder einer Mittelung über eine Vielzahl von Einzelmessungen gewonnen wurde, während der rechte Teil der 4B eine beispielhafte zu vermessende Struktur 36 zeigt. Zur Vermessung der Struktur 36 wird wieder eine Referenzlinie ermittelt, die beispielsweise die Mittellinie 35 sein kann. Diese ist derart angeordnet, dass sie die Struktur 36 in zwei flächengleiche Hälften teilt.

Weiterhin wird wiederum ein Referenzpunkt ermittelt, der beispielsweise der Schwerpunkt 33 der Struktur sein kann und nach demselben Verfahren wie dem unter Bezugnahme auf die 2 beschriebenen Verfahren ermittelt wird. Anschließend wird eine Winkelanalyse analog zu dem unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen Verfahren durchgeführt. Als Vergleichswerte können dabei jeweils die Werte verwendet werden, die anhand der Struktur 38 ermittelt wurden.

Weiterhin kann die Ausdehnung in X-Richtung und Y-Richtung ermittelt werden. Dieser Wert kann dann jeweils mit dem Vergleichswert verglichen werden. Nachfolgend wird der Flächeninhalt der Struktur 36 ermittelt und mit einem Vergleichswert verglichen.

Darauf folgend kann, wie in 4C angedeutet, eine Anpassungskurve 34 ermittelt werden, die den Bereich 36 wiedergibt. Das Berechnen der Anpassungskurve kann wiederum nach prinzipiell bekannten Verfahren erfolgen. Anschließend wird die ermittelte Anpassungskurve mit einer Vergleichskurve verglichen.

5 zeigt eine weitere zu vermessende Struktur 37, die in diesem Fall eine Anordnung von länglich ausgedehnten Streifen umfasst. 5B bzw. 5C zeigt mögliche reale Ausgestahtungen dieser länglichen Streifen 37. Zur Analyse der Bilddaten, die den in 5A dargestellten Bereich 37 wiedergeben, wird eine Winkelanalyse an verschiedenen Referenzpunkten auf einer Referenzlinie, die die Mittellinie 35 sein kann, unter beispielsweise einem festen Winkel durchgeführt. Zunächst wird also zur Durchführung des in 5B dargestellten Verfahrens eine Mittellinie 35 ermittelt, die an einer Position liegt, so dass sie den zu analysierenden Bereich in zwei flächengleiche Hälften aufteilt.

Sodann wird an verschiedenen Positionen auf der Mittellinie 35 die Ausdehnung des Bereichs 37 unter einem bestimmten Winkel &agr; durchgeführt. Insbesondere kann der Winkel &agr; 90° betragen. Der ermittelte Abstand wird mit einem Vergleichswert verglichen, der beispielsweise den Abstandswert in entgegengesetzter Richtung entspricht. Dadurch wird eine Symmetrie der Struktur 37 analysiert. Ergibt die Auswertung, dass die Struktur bezüglich der ermittelten Linie 35 stark asymmetrisch ist, so ist möglicherweise eine Verlagerung der Linie 35 in der Weise vorzunehmen, dass eine größtmögliche Symmetrie auftritt.

Als Nächstes wird, wie in 5C angedeutet, eine Anpassungskurve ermittelt, die die Streifen 37 möglichst genau wiedergibt. Genauer gesagt werden Streifen rechnerisch ermittelt, die einen möglichst guten Überlagerungsgrad mit den Streifen 37 aufweisen. Die rechnerisch ermittelten Anpassungsstreifen 34 werden mit Vergleichsstreifen verglichen. Diese Vergleichsstreifen können aus einer Überlagerung von vielen analogen Strukturen ermittelt werden oder aber auch aus einer Konstruktionszeichnung ermittelt werden.

Analog zu den vorstehend beschriebenen Verfahren kann auch für die unter Bezugnahme auf die 5 beschriebenen Verfahren für jedes Einzelverfahren eine Punktzahl vergeben, so dass eine quantitative Bewertung der Qualität der erzeugten Strukturen 37 ermöglicht wird.

Die unter Bezugnahme auf die in 5 beschriebenen Auswerteverfahren können bei allen streifenartigen Strukturen, beispielsweise nach dem Ätzen des aktiven Bereichs oder nach Durchführung der Gate-Oxidation durchgeführt werden.

6A veranschaulicht schematisch den Aufbau eines Rasterelektronenmikroskops mit einer Bildbearbeitungseinrichtung, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

In 6A bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Elektronenstrahlquelle zum Erzeugen eines Elektronenstrahls 2, der durch eine Ablenkeinrichtung 3 in XY-Richtung abgelenkt wird, Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Objektivlinse zum Bündeln des Elektronenstrahls 2 auf das zu untersuchende Substrat. Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Probenkammer, in der ein zu untersuchender Wafer 5 auf einem in XY-Richtung bewegbaren Probenhalter bzw. Objektträger 6 gehalten wird. Ein von dem Wafer 5 reflektierter Elektronenstrahl bzw. Sekundärelektronenstrahl 7 wird durch eine ExB-pblenkeinrichtung 9 abgelenkt und auf einen Detektor 10 gelenkt, in dem er nachgewiesen und gegebenenfalls verstärkt wird. Das erzeugte Signal wird in einem AfD-Wandler 11 in ein digitales Signal, das beispielsweise einer der 256 Graustufen entspricht, wie sie beispielsweise in den 1A und 1B dargestellt ist, entspricht, umgewandelt und zusammen mit den entsprechenden Ortskoordinaten in einer Speichereinrichtung 12 gespeichert.

Für die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist es unwichtig, auf welche Art die in der Speichereinrichtung 12 gespeicherten Bilddaten gewonnen wurden. Die Bilddaten können auch durch Scannen einer Aufnahme mit verschiedenen Tönungen, beispielsweise eines REM-Bildes erzeugt werden.

In der Bildbearbeitungseinrichtung 13 werden sodann die gespeicherten Bilddaten verarbeitet. Die Bearbeitung der gespeicherten Bilddaten kann parallel zu dem Abtastvorgang, bei dem der Wafer 5 mit dem Elektronenstrahl 2 abgetastet wird, erfolgen.

Genauer gesagt umfasst die Bildbearbeitungseinrichtung eine Zuordnungseinrichtung 13a, die geeignet ist, den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereich wiedergeben, verschiedene Bereiche der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zuzuordnen. Dies kann eine Art Register sein, in dem beispielsweise einem bestimmten Grauwert, zum Beispiel "schwarz", innerhalb eines bestimmten Ortskoordinatenbereichs ein bestimmter Bereich, zum Beispiel "31" zugeordnet ist.

Die Bildbearbeitungseinrichtung umfasst ferner eine Auswahleinrichtung 13b, die geeignet ist, einen Teil des Datensatzes, der einen zu analysierenden Bereich wiedergibt, auszuwählen. In dem genannten Beispiel würde die Auswahleinrichtung 13b, beispielsweise nachdem ein Operateur als zu analysierenden Bereich den Trenchgrabenboden in eine nicht dargestellte Eingabeeinrichtung eingegeben hat, sämtliche Bilddaten mit dem Grauwert "schwarz" innerhalb des vorgegebenen Ortskoordinatenbereichs auswählen.

Die Bildbearbeitungseinrichtung umfasst darüber hinaus auch eine Einrichtung 13c, die geeignet ist, eine Referenzpunkts-Orskorrdinate, die eine Referenzpunkt des zu analysierenden Bereichs entspricht, zu ermitteln sowie eine Einrichtung 13d, die geeignet ist, einen Abstandswert, der dem Abstand des Rands des zu analysierenden Bereichs unter einem Winkel &agr; vom Referenzpunkt entspricht, wobei &agr; in Bezug auf eine durch den Referenzpunkt verlaufende Hilfslinie gemessen wird, zu bestimmen und mit einem Vergleichswert zu vergleichen.

Ferner umfasst die Bildbearbeitungseinrichtung, zusätzlich zu den Einrichtungen 13a, 13b oder aber 13a bis 13d eine Einrichtung 13e, die geeignet ist, die Fläche des zu analysierenden Bereichs zu ermitteln, und eine Einrichtung 13f, die geeignet ist, die Fläche mit einem Flächen-Vergleichswert zu vergleichen Darüber hinaus umfasst die Bildbearbeitungseinrichtung, zusätzlich zu den Einrichtungen 13a, 13b oder aber 13a bis 13d oder aber 13a, 13b, 13e und 13f eine Einrichtung 13g, die eine Anpassungskurve, die die Grenzen des zu analysierenden Bereich entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, rechnerisch ermittelt, und eine Einrichtung 13h, die die Anpassungskurve mit einer Vergleichskurve vergleicht.

Das Bewertungsergebnis wird auf einer Ausgabeeinrichtung 14 ausgegeben.

6B veranschaulicht schematisch einen Wafer 5 mit bei jedem Abtast-Vorgang untersuchten Bereichen 15. Bei derzeit verwendeten Rasterelektronenmikroskopen beträgt der Flächeninhalt eines jeden zu untersuchenden Bereichs 15 4 mm2. Üblicherweise ist ein Rasterelektronenmikroskop derart aufgebaut, dass der Objektträger 6 eine Bewegung des Wafers in X-Richtung bewirkt, während die Ablenkeinrichtung 3 eine Ablenkung des Elektronenstrahls in Y-Richtung verursacht oder umgekehrt.

1Elektronenstrahlquelle 2Elektronenstrahl 3Ablenkeinrichtung 4Objektivlinse 5Wafer 6Objektträger 7Sekundärelektronenstrahl 8Probenkammer 9Ablenkeinrichtung 10Detektor 11A/D-Wandler 12Speichereinrichtung 13Auswertevorrichtung 13a–13hKomponenten der Auswertevorrichtung 14Ausgabeeinrichtung 15zu untersuchender Bereich 20Siliziumsubstrat 21Polysiliziumfüllung 22Isolationskragen 23Speicherdielektrikum 24Trenchgraben 25Si3N4-Schicht 30weißer Bereich 31schwarzer Bereich 32grauer Bereich 33Schwerpunkt 34a, bAnpassungskurve 35Mittellinie 36zu analysierende Struktur 37zu analysierende Struktur 38Referenz-Struktur 39Rand der zu analysierenden Struktur 40Trenchgrabenkante 42Trenchgrabenboden 42Trenchgrabenabsatz 43Halbleiter-Oberfläche

Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Auswerten eines Datensatzes, der geeignet ist, ein Bild einer strukturierten Halbleiter-Oberfläche wiederzugeben, wobei das Bild verschiedene Tönungen aufweist, die jeweils verschiedenen Bereichen der strukturierten Halbleiter-Oberfläche entsprechen, mit den Schritten:

    (a) den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereiche wiedergeben, werden verschiedene Bereiche (30, 31, 32) der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zugeordnet;

    (b) ein zu analysierender Bereich (31) wird als Teil des Datensatzes ausgewählt, wobei dieser Teil des Datensatzes eine Vielzahl von Ortskoordinaten mit zugehörigen, ausgewählten Tönungen umfaßt;

    (c) eine Referenzpunkts-Ortskoordinate, die einem Referenzpunkt (33) des zu analysierenden Bereichs entspricht, wird ermittelt;

    (d) ein Satz Referenzlinien-Ortskoordinaten, die einer durch den Referenzpunkt (33) verlaufenden Referenzlinie (35) des zu analysierenden Bereichs (31) entsprechen, wird ermittelt;

    (e) ein Abstandswert, der dem Abstand des Rands (39) des zu analysierenden Bereichs (31) unter einem Winkel &agr; vom Referenzpunkt (33) entspricht, wobei &agr; in Bezug auf die Referenzlinie (35) gemessen wird, wird bestimmt und mit einem Vergleichswert verglichen; und

    (f) aus dem Vergleich wird ein Bewertungsergebnis erhalten, wobei durch das Bewertungsergebnis die Übereinstimmung des analysierten Bereichs mit einer Vergleichsstruktur quantitativ erfasst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (e) für beliebige Winkel wiederholt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzpunkt der Schwerpunkt (33) des zu analysierenden Bereichs ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlinie die Mittellinie (35) des zu analysierenden Bereichs (31) ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzpunkt (33) außerhalb des zu analysierenden Bereichs liegt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,

    gekennzeichnet durch

    die Schritte:

    ein Grenzwinkel des zu analysierenden Bereichs, wobei der zu analysierende Bereich (31) sich bis zu dem Grenzwinkel erstreckt, wird ermittelt;

    der Grenzwinkel wird mit einem Vergleichs-Grenzwinkel verglichen; und

    aus dem Vergleich wird ein Bewertungsergebnis erhalten.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel &agr; 90° beträgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren für beliebige Positionen auf der Mittellinie (35) wiederholt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert ein Abstandswert ist, der dem Abstand des Rands (39) des zu analysierenden Bereichs unter einem Winkel 360° – &agr; vom Referenzpunkt (33) entspricht.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert ein Wert ist, der aus einer Mittelung über unter demselben Winkel gemessenen Abstandswerten bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

    gekennzeichnet durch

    die Schritte

    (g) die Fläche des zu analysierenden Bereichs (31) wird ermittelt;

    (h) die Fläche wird mit einem Flächen-Vergleichswert verglichen;

    (i) aus dem Vergleich wird ein Flächen-Bewertungsergebnis erhalten.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächen-Vergleichswert ein Wert ist, der aus einer Mittelung über ermittelte Flächen bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächen-Vergleichswert aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,

    gekennzeichnet durch

    die Schritte

    (j) eine Anpassungskurve (34a, 34b), die die Grenzen des zu analysierenden Bereichs (31, 32) entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, wird rechnerisch ermittelt;

    (k) die Anpassungskurve (34a, 34b) wird mit einer Vergleichskurve verglichen;

    (l) aus dem Vergleich wird ein Anpassungs-Bewertungsergebnis erhalten.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve eine Kurve ist, die aus einer Mittelung über Anpassungskurven (34a, 34b) bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve eine Kurve ist, die aus einer Mittelung über gemessene Grenzen bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18,

    gekennzeichnet durch

    den Schritt

    (m) aus dem Abstands-Bewertungsergebnis, dem Flächen-Bewertungsergebnis und dem Anpassungs-Bewertungsergebnis wird ein Gesamt-Bewertungsergebnis erhalten.
  20. Verfahren zum Auswerten eines Datensatzes, der geeignet ist, ein Bild einer strukturierten Halbleiter-Oberfläche wiederzugeben, wobei das Bild verschiedene Tönungen aufweist, die jeweils verschiedenen Bereichen der strukturierten Halbleiter-Oberfläche entsprechen, mit den Schritten

    (a) den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereiche wiedergeben, werden verschiedene Bereiche (30, 31, 32) der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zugeordnet;

    (b) ein zu analysierender Bereich (31) wird als Teil des Datensatzes ausgewählt, wobei dieser Teil des Datensatzes eine Vielzahl von Ortskoordinaten mit zugehörigen, ausgewählten Tönungen umfaßt;

    (c) die Fläche des zu analysierenden Bereichs wird ermittelt;

    (d) die Fläche wird mit einem Flächen-Vergleichswert verglichen;

    (e) aus dem Vergleich wird ein Flächen-Bewertungsergebnis erhalten, wobei durch das Flächen-Bewertungsergebnis die Übereinstimmung des analysierten Bereiches mit einer Vergleichsstruktur quantitativ erfasst wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächen-Vergleichswert ein Wert ist, der aus einer Mittelung über ermittelte Flächen bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächen-Vergleichswert aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden ist.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22,

    gekennzeichnet durch

    die Schritte

    (f) eine Anpassungskurve (34a, 34b), die Grenzen des zu analysierenden Bereich entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, wird rechnerisch ermittelt;

    (g) die Anpassungskurve (34a, 34b) wird mit einer Vergleichskurve verglichen;

    (h) aus dem Vergleich wird ein Anpassungs-Bewertungsergebnis erhalten.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve eine Kurve ist, die aus einer Mittelung über Anpassungskurven bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve eine Kurve ist, die aus einer Mittelung über gemessene Grenzen bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden ist.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26,

    gekennzeichnet durch

    den Schritt

    (i) aus dem Flächen-Bewertungsergebnis und dem Anpassungs-Bewertungsergebnis wird ein Gesamt-Bewertungsergebnis erhalten.
  28. Verfahren zum Auswerten eines Datensatzes, der geeignet ist, ein Bild einer strukturierten Halbleiter-Oberfläche wiederzugeben, wobei das Bild verschiedene Tönungen aufweist, die jeweils verschiedenen Bereichen der strukturierten Halbleiter-Oberfläche entsprechen, mit den Schritten:

    (a) den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereiche wiedergeben, werden verschiedene Bereiche (30, 31, 32) der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zugeordnet;

    (b) ein zu analysierender Bereich (31, 32) wird als Teil des Datensatzes ausgewählt, wobei dieser Teil des Datensatzes eine Vielzahl von Ortskoordinaten mit zugehörigen, ausgewählten Tönungen umfaßt;

    (c) eine Anpassungskurve (34a, 34b), die die Grenzen (39) des zu analysierenden Bereichs entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, wird rechnerisch ermittelt;

    (d) die Anpassungskurve (34a, 34b) wird mit einer Vergleichskurve verglichen;

    (e) aus dem Vergleich wird ein Anpassungs-Bewertungsergebnis erhalten, wobei durch das Anpassungs-Bewertungsergebnis die Übereinstimmung des analysierten Bereichs mit einer Vergleichsstruktur quantitativ erfasst wird.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve eine Kurve ist, die aus einer Mittelung über Anpassungskurven (34a, 34b) bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve eine Kurve ist, die aus einer Mittelung über gemessene Grenzen (39) bei mehreren gleichartigen Strukturen gewonnen worden ist.
  31. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichskurve aus einer zugehörigen Konstruktionszeichnung berechnet worden ist.
  32. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 umfassend:

    (a) eine Einrichtung (13a), die den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereiche wiedergeben, verschiedene Bereiche (30, 31, 32) der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zuordnet;

    (b) eine Einrichtung (13b), die einen zu analysierenden Bereich als Teil des Datensatzes auswählt, wobei dieser Teil des Datensatzes eine Vielzahl von Ortskoordinaten mit zugehörigen, ausgewählten Tönungen umfaßt;

    (c) eine Einrichtung (13c), die eine Referenzpunkts-Ortskoordinate, die einem Referenzpunkt (33) des zu analysierenden Bereichs entspricht, ermittelt;

    (d) eine Einrichtung (13d), die einen Abstandswert, der dem Abstand des Rands (39) des zu analysierenden Bereichs unter einem Winkel &agr; vom Referenzpunkt entspricht, wobei a in Bezug auf eine durch den Referenzpunkt verlaufende Hilfslinie (35) gemessen wird, bestimmt und mit einem Vergleichswert vergleicht, wobei aus dem Vergleich ein Bewertungsergebnis erhalten wird, durch das die Übereinstimmung des analysierten Bereichs mit einer Vergleichsstruktur quantitativ erfasst wird.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 32,

    gekennzeichnet durch

    (e) eine Einrichtung (13e), die die Fläche des zu analysierenden Bereichs ermittelt; und

    (f) eine Einrichtung (13f), die die Fläche mit einem Flächen-Vergleichswert vergleicht.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33,

    gekennzeichnet durch

    (g) eine Einrichtung (13g), die eine Anpassungskurve (34a, 34b), die die Grenzen des zu analysierenden Bereich entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, rechnerisch ermittelt; und

    (h) eine Einrichtung (13h), die die Anpassungskurve (34a, 34b) mit einer Vergleichskurve vergleicht.
  35. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 20 umfassend:

    (a) eine Einrichtung (13a), die den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereiche wiedergeben, verschiedene Bereiche der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zuordnet;

    (b) eine Einrichtung (13b), die einen zu analysierenden Bereich als Teil des Datensatzes auswählt, wobei dieser Teil des Datensatzes eine Vielzahl von Ortskoordinaten mit zugehörigen, ausgewählten Tönungen umfasst;

    (c) eine Einrichtung (13e), die die Fläche des zu analysierenden Bereichs ermittelt; und

    (d) eine Einrichtung (13f), die die Fläche mit einem Flächen-Vergleichswert vergleicht, wobei aus dem Vergleich ein Bewertungsergebnis erhalten wird, durch das die Übereinstimmung des analysierten Bereichs mit einer Vergleichsstruktur quantitativ erfasst wird.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 35,

    gekennzeichnet durch

    (e) eine Einrichtung (13g), die eine Anpassungskurve, die die Grenzen des zu analysierenden Bereich entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, rechnerisch ermittelt; und

    (f) eine Einrichtung (13h), die die Anpassungskurve mit einer Vergleichskurve vergleicht.
  37. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 28 umfassend:

    (a) eine Einrichtung (13a), die den Teilen des Datensatzes, die verschieden getönte Bereiche wiedergeben, verschiedene Bereiche der strukturierten Halbleiter-Oberfläche zuordnet;

    (b) eine Einrichtung (13b), die einen zu analysierenden Bereich als Teil des Datensatzes auswählt, wobei dieser Teil des Datensatzes eine Vielzahl von Ortskoordinaten mit zugehörigen, ausgewählten Tönungen umfasst;

    (c) eine Einrichtung (13g), die eine Anpassungskurve, die die Grenzen des zu analysierenden Bereich entsprechend einem theoretischen Modell beschreibt, rechnerisch ermittelt; und

    (d) eine Einrichtung (13h), die die Anpassungskurve mit einer Vergleichskurve vergleicht, wobei aus dem Vergleich ein Bewertungsergebnis erhalten wird, durch das die Übereinstimmung des analysierten Bereichs mit einer Vergleichsstruktur quantitativ erfasst wird.
Es folgen 9 Blatt Zeichnungen






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