Программные средства классификации дефектов топологии, обнаруживаемых в результате автоматического контроля топологических слоев полупроводниковых пластин

1. Наименование организации-разработчика:
Государственное научное учреждение «Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси».

2. Контактные данные:
ул. Сурганова, 6, 220012, г. Минск, тел./факс:284-21-75, e-mail: gorokh@newman.bas-net.by
Контактниые лца: Дудкин Александр Арсентьевич, тел.84-21-48, e-mail:   doudkin@newman.bas-net.by. 
  
3. Назначение. 
Программные средства предназначены для контроля технологического процесса производства интегральных микросхем.
В Республике Беларусь УП «КБТЭМ-ОМО» ГНПО ТМ «Планар» выпускает целый ряд автоматических контрольных и измерительных комплексов, используемых как при разработке и исследованиях новых технологий и приборов в микроэлектронике, так и в серийном производстве. Результатом работы такого комплекса является набор локализованных дефектов. Необходимость в определении вида дефекта для последующего анализа и настройки техпроцесса определяет актуальность разработки программных средств классификации дефектов (ПСКД).
ПСКД ориентированы на совместную работу с установками автоматического контроля полупроводниковых пластин методом сравнения соседних изображений (die-to-die или cell-to–cell) на стадии формирования топологического рисунка в технологических слоях (фоторезист, металл, поликремний, нитрид, окисел и кремний). Технические характеристики:
- Размер минимального обнаруживаемого дефекта – 0,25 или 0,5 мкм.
- Производительность контроля при пороге 0,25мкм – 10 мм²/с.
- Производительность контроля при пороге 0,5мкм – 20 мм²/с.
- Диаметр контролируемых пластин – 100 или 150 мм.
- Дискретность перемещения координатного стола – 5 нм.

4. Краткое описание разработки.
ПСКД реализуют следующие функции:
- формирования набора дескрипторов, характеризующих классифицируемый дефект топологии путем анализа полутонового описания дефекта в контексте топологии;
- формирования обучающей выборки для классификации, представляющей собой совокупность наборов дескрипторов с априорной классификацией;
- классификации и визуального просмотра дефектов на цифровой модели пластины;
- просмотра дефектных ведомостей;
- статистического анализа дефектов;
- управления базой данных дефектов.
Набор дескрипторов формируется путем анализа информации о несовпадениях реального и эталонного (полученного путем усреднения изображений трех или более модулей полупроводниковой пластины) изображений, по которой сформирована запись в ведомости дефектов, и представляет собой промежуточную информацию, путем анализа которой определяется тип дефекта.
ПСКД работает в реальном масштабе времени совместно с установкой автоматического контроля топологии и  в режиме диалога под управлением операционной системы Windows XP и выше. Интерфейс программы прост для освоения, удобен в работе и позволяет сохранить концепцию предприятия проектировать все установки как единый комплекс. Разработанную программу можно использовать и для других установок автоматического контроля топологического рисунка шаблонов или пластин.
Результаты освоения в 2010-2011 годах ПСКД совместно с установкой автоматического контроля топологии показали высокую степень достоверности классификации на уровне зарубежных аналогов (SiVL фирмы Synopsys, ADC фирмы Leica).

5 Основные преимущества. 
-	низкая стоимость;
-	существенное повышение достоверности распознавания дефектов;
-	снижение затрат на проектирование и изготовление интегральных схем, 
разработку оптико-электронного оборудования для производства интегральных микросхем;
-	импортозамещение порядка 140 тыс. долларов США за систему.

6. Область применения. 
Работа в составе установки автоматического контроля дефектности пластин.

7. Стадия разработки. 
Разработка завершена и внедрена в УП "КБТЭМ-ОМО". Подготовлена программная и эксплуатационная документация. 

8. Формы сотрудничества.
Разработка поставляется в составе установок автоматического контроля дефектности пластин и шаблонов ЭМ-6429, ЭМ-6529, ЭМ-6329, производства УП "КБТЭМ-ОМО". Разработчики системы могут обеспечить ее установку и адаптацию к условиям заказчика, обучение специалистов ее использованию, методическое и техническое сопровождение, участие в дальнейшем развитии.

Рисунок  – Набор дескрипторов дефекта топологического слоя