Способ измерения дробной части порядка интерференции

Способ измерения дробной части порядка интерференции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских

Социалистических

Республик

<>993012 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 260381 (21) 3264032/18-,28

И М Кл з с присоединением заявки Йо

О. 01 В 11/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.01.83. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 3001.83 (%3)УДК 531.7 (088.8) Е.К. Чехович

4 р,сс. а 7 j ° °1

Институт электроники AH Белорусской ССР: (72) Автор изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДРОБНОК ЧАСТИ

ПОРЯДКА ИНТЕРФЕРЕНЦИИ

Изобретение относится к измерите- льной технике, а именно к способам измерения дробной части порядка интерференции.

Известен способ определения частей порядков интерференции, эаключающийся в формировании командных, масштабных и высокочастотных импульсов, счете числа высокочастотных импульсов в.интервале между двумя командными импульсами, счете количества высокочастотных и масштабных импульсов в интервале заполнения между последующими после командных масштабными импульсами, определении средней цены высокочастот- 15 ных импульсов, умножении средней цены высокочастотных импульсов на их количество в интервале между командными

fl) °

Точность измерения по этому способу низка вследствие определения средней цены высокочастотных иМпульсов не в интервале между командными импульсами, а сами измерения осуществля- ются не в реальном масштабе. времени.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения дробной части порядка интерференции, заключающийся в сканировании интерференционной картины, формировании командных импульсов, масштабных импульсов и ймпульсов стабильной частоты, определении числа импульсов стабильной частоты, заполняющих интервал между командным и последующим масштабным импульсами.

Для измерения дробной-части поряд" ка интерференции ведется также счет числа заполняющих импульсов в последующем периоде масштабных импульсов, определение отношения чисел, пропорциональных части периода и всей его величине 121 .

Этот способ имеет недостаточную точность, сниженную флуктуациями скорости сканирования от периода к периоду масштабных импульсов ° Наибольших значений погрешность достигает при сравнительно большой цене масштабных импульсов и малой скорости сканирования °

Кроме того, невозможно измерить дробную часть порядка иНтерференции в реальном масштабе времени, что является важным при измерении линейных размеров микрообъектов.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель1достигается тем, что в способе измерения дробной час993012 ти порядка интерференции, заключающемся в сканировании интерференпиальной картины, формировании командных импульсов, масштабных импульсов и импульсов стабильной частоты, определении числа импульсов стабильной часто- 5 ты, заполняющих интервал между командным и последующим масштабным импуль сами, определяют число и„ импульсов стабильной частоты, заполняющих интервал между командным и предыдущим масш- L 10 табным импульсами, при заполнении интервала между командным и последующим масштабным импульсамй формируют счетные импульсы с частотой k 15

f;

Я

D j гце fö — частота стабильных импульсов, 1 — Pn> n 2G

К

d Р „.л где P . — минимальная измеряемая дробная часть порядка интерфе1 ренции ° — погрешность измерения, -а дробную часть порядка интерференции определяют по формуле

8( — °

Ъ1 Б1 К

ЗО где S . — число импульсов, полученное при. заполнении импульсами стабильной. частоты интервала между командным и последующим маси табными. импульсами.

На фиг. 1 представлено устройство,35 осуществляющее способ отсчета дробной части порядка интерференции на фиг.

2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит интерферометр q()

1 со схемой формирования электричecких масштабных импульсов, триггеры 2 и 3, элементы И 4 и 5, счетчики б и

7,, формирователь 8, генератор 9 перестраиваемой частоты, систему 10 сканирования с формирователем командных импульсов, дешифратор 11, генератор

12 стабильной частоты, триггер 2, элемент И 4, счетчик б, формирователь 8 генератор 9 соединены последовательно, также соединены последовательно триггер 3, элемент И 5, счетчик 7 и дешифратор 12, выход генератора 9 соединен с вторым входом элемента И 5, выход генератора 12 соединен с вторым„ входом элемента И 4. устройство работает следующим образом.

В процессе сканирования формируют одновременно командные, масштабные и заполняющие импульсы посредством о системы 10 сканирования с формирователем командных импульсов, интерферометра 1 и генератора 12 стабильной частоты соответственно. Командные и масштабнь1е импульсы управляют работой 65 триггеров 2 и 3. С приходом первого масштабного импульса, поступающего раньше, чем командный, триггер 2 меняет свое состояние и разрешает прохождение заполняющих импульсов с генератора 12 через элемент И 4 на счетчик б. Считают заполняющие импульсы стабильной частоты в интервале между командным и предыдущим масштабным импульсами. Счет прекращается с приходом командного импульса, который возвращает в исходное состояние триггер 2 и меняет состояние триггера 3.

Одновременно с этим командный импульс запускает формирователь 8, вырабатывающий сигнал, пропорциональный частному от деления заранее заданного числа К на содержимое счетчика б п . Сигнал с формирователя 8 подается на управляющий вход генератора 9 перестраи ваемой частоты. Формируют счетные импульсы с частотой f. при помощи генератора 9. Триггер 3 разрешает прохождение счетных импульсов с генератора

9 через элемент И 5 в счетчик 7. Считают импульсы полученной частоты прИ заполнении интервала между командным и последующим масштабным импульсами посредством счетчика 7, управляемого. элементом И 5. После прихода последующего за командным масштабного импульса счет прекращается, так как триггеры 2 и 3 меняют свое состояние.

Счетчик 7 заполняется до числа S„, Следовательно, при работе устройства считают заполняющие импульсы стабильной частоты и )3 интервале между командным и предыдущим масштабным импульсами (фиг. 2, V 4) . В результате получают число n„, равное Х Г;, где 1, — интервал между командным и предыцущим масштабньм импульсами при

1-ом измерении.

Формируют счетные импульсь с частотой (фиг. 2, V 5) к

n где n. — число импульсов масштабной

1 частоты f p в интервале между командньм и предыдущим масштабным импульсами, а коэффициент

Pvnin ьии где Р, „ — минимальная измеряемая дробная часть порядка интерференции; — погрешность измерения.

При конкретных значениях P „.„ и К коэффициент ) постоянен.

Так как й„- зависит от и„., получае-. мая частота разная при новйх измерениях дробной части порядка интерференции.

Считают импульсы полученной частоты при заполнении интервала между командным и последующим масштабным им993012 пульсами (Фиг. 2, V 6), получают число

$1= й1Г1 i

Ф где ; — интервал между командным и

12. последующим масштабным импульсами.

fä" k и о

S = f = - — -- Г

fo k

1 4 4ÿ. rli- 42.

"Cj1 — k 1 Ф

Преобразуют полученное при счете в интервале между командным и последующим масштабным импульсами число импульсов S â дробную часть порядка ii=5 интерферейции ф; при помощи дешифратора 11 по формуле

Формула изобретения

Способ измерения дробной части порядка интерференции, заключающийся

Si

1-1 $1+k .20

С приходом последующего за команд ньм масштабного импульса цикл измерения заканчивается. 1аким образом, согласно предлагаемому способу измерения отсчет дробной yg части порядка интерференции осуществляется за время сканирования расстояния, равного одному порядку, т.е. в реальном масштабе времени. Кроме того, на измерения на влияют флуктуации З0 скорости сканирования от порядка к порядку и, следовательно, повышается точность измерения.

Использование предлагаемого способа в комплексе методов и средств съе- З5 ма и Ьбработки информации о качестве изготовления микросхем позволит получать годовой экономический эффект около 90 тыс. руб. в сканировании интерференционной картины, Формировании командных импульсов, масштабных импульсов и импуль,сов стабильной частоты, определении числа импульсов стабильной частоты, заполняющих интервал между командным и последующим масштабным импульсами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, определяют число и ° импульсов стаби-. л ль ной частоты, заполняющих интервал между командным и предыдущим масштабным импульсами, при заполнении интер-. вала между командным и последующим масштабным импульсами формируют счет ные импульсы .с частотой и ф k

1 и

1 где f — частота стабильных импульо сов, где Р . — минимальная измеряемая дробная часть порядка ин. терференции1 б — погрешность измерения, а дробную часть порядка интерференции определяют по Формуле

S1., 1

"- 1 S + К где S„. — число импульсов, полученное при заполнении импульсами стабильной частоты интервала между командным и последующим масштабиым импульсами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 441444, кл. G 01 В 9/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 362468;, кл. H 03 К 13/20, 1972 (прототип).

993012

Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 439/53

Филиал IIIIII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Глазкова

Редактор Н. Безродная Техред T.Ìàòo÷êà Корректор А. Дэятко