Устройство для измерения размеровэлементов ha плоских об'ектах

Устройство для измерения размеровэлементов ha плоских об'ектах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНЫЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ823852 Ф л 1 с с

"А

1 tl (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030779 (21) 2788840/25 28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (Sf)hh. КлР

G 0i В 11/02

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 230481.Бюллетеиь № 15 (53) УДК 531 ° 715.

° 27 (088. 8) Дата опубликования описания 2 304,81 (72) Авторы изобретения

В. В. Волков, Л.Л. Герасимов и Ю.B.Ëàpèoíîâ (71) Заявитель

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ ЭЛЕ ВНТОВ

НА ПЛОСКИХ ОБЪЕКТАХ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности,для измерения размеров элементов на плоских объектах, например размеров элементов топологического рисунка на фотошаблонах и полупроводниковых пластинах на всех стадиях технологического процесса изготовления.

Известно устройство для измерения размеров объектов, содержащее источник света с осветительной системой, направляющей коллимированный луч иа измеряемый объект, линзу, осуществ- т5 ляющую Фурье-преобразование, пространственный фильтр, имеющий механический привод, компенсирующий световую энергию от измеряемого объекта.

Размер определяется по минимальному 20 сигналу на фотоприемнике и положению механического привода (11. Недостатком известного устройства является узкий диапазон измеряемых размеров, ограниченный конструкцией пространст- 25 венного фильтра, необходимость расчета и изготовления пространственного фильтра, невысокая точность измерения, ;обусловленная конечными размерами прозрачных областей пространственного 30 фильтра и его механического перемещения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения размеров элементов на плоских объектах, например, на фотошаблонах и полупроводниковых пластинах, содержащее последовательно расположенные на одной оптической оси источник когерентного света, первую линзу, устанавливаемую на фокусном расстоянии от объекта, вторую линзу, фотоприемник и электронный блок обработки сигнала, пространственный фильтр.

Измерительный размер выделяется по минимальному сигналу на фотоприемнике (21.

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения из-за наложения Фурье-спектров в области пространственного фильтра от различных элементов контролируемого объекта, необходимость расчета и изготовления пространственíîro фильтра для каждого измеряемого размера, низкая производительность, связанная с необходимостью сканиро, вания восстановленного изображения..

823852

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 2083/54 Тираж 642 Подпйсное

« М

Филиал HGtI "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Цель изобретения — повышение точности и производительности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено зеркалом, установленным в фокусе второй линзы с возможностью поворота относительно оптической оси.

На чертеже представлена оптическая схема. устройства для измерения размеров элементов на плоских объектах.

Предлагаемое устройство содержит последовательно расположенные на одной оптической оси источник 1 когерентного света, квантовый генератор, 15 первую линзу 2, устанавливаемую на фокусном расстоянии об объекта 3, вторую линзу 4, зеркало 5, установленное в. Фокусе линзы 4 с возможностью поворота относительно оптической эо оси, Фотоприемник б, электронный блок 7 обработки .сигнала, апертурную диафрагму 8.

Устройство работает следующим образом. 25

От источника 1 когерентного света лучи направляются на первую линзу 2, Линза 2 формирует в плоскости измеряемого объекта 3 иэображение апер" турной диаФрагмы 8, что позволяет осветить измеряемый объект 3 пучком света требуемого диаметра с равномерно распределенной интенсивностью света. Каждый модуль объекта 3 — Фотошаблона содержит тестовую дифракционную решетку (на чертеже не показана), составленную из элементов, равных по размеру элементам, подлежащим измерению. для анализа размеров по всему йолю фотошаблона последиий устанавливают на специальном держателе 4() (на чертеже не показан), который имеет две степени свободы в плоскости, перпендикулярной направлению распространения света. Линза 4 преобразует расходящиеся,дяфрагированные на тестовой решетке лучи света в параллель-. ные и фокусирует параллельные дифракционные порядки на вращающееся зеркало 5. При вращении зеркала 5 свет дифракционных максимумов будет последовательно попадать на фотоприемник 6. Электронный блок 7 обработки сигнала регистрирует величину интенсивности света в главных дифракционных максимумах, вычисляет их отношения, выдает размер измеряемого элемента. Описываемое устройство обеспечивает возможность производить измерение размеров от

0,4 мкм и выше с точностью до 1%.

Устройство для измерения размеров элементов на плоских объектах„ например, на фотошаблонах и полупроводниковых пластинах, содержащее последовательно расположенные на одной оптической оси источник когерентчого света, первую линзу, уста- навливаемую иа фокусном расстоянии от объекта, вторую линзу, фотоприемник н электронный блок обработки сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерения, оно снабжено зеркалом, установлен1 ным в Фокусе второй линзы с вс эмож,ностью поворота относительно оптической оси.

Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство ССР

Р 3244&6 кл С 01 В ll/00, 1970.

2. Патент США Р 3746455, кл. 356-.

168, 1973 (прототип).