DE1928830C3 - Vergleichsmikroskop - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Vergleichsmikroskop mit zwei Objektiven und Umlenkelementen zur Abbildung komplementärer Bereiche der zu vergleichenden Objekte.

Auf vielen Gebieten der Forschung und der Technik ist es erforderlich, zwei Objekte, beispielsweise zwei Kristallstrukluren, zwei Schliffe oder eine Mustervorlage und die nach dieser hergestellten Stücke miteinander zu vergleichen, um möglicherweise vorhandene oder auftretende Abweichungen festzustellen. Bei aus sehr vielen Elementen bestehenden Mustern, beispielsweise bei zur Herstellung von integrierten Schaltungen dienenden Masken, ist es unmöglich, die gesamten Flächen zweier Muster in einem einzigen Beobachtungsschritt miteinander zu vergleichen und etwaige Abweichungen festzustellen. In solchen Fällen sind Anordnungen erforderlich, die es ermöglichen, einander entsprechendc streifenweise Bereiche der zu vergleichenden Muster nebeneinander abzubilden und punktweise miteinander zu vergleichen. Derartige Vergleiche sind sehr Wesentlich einfacher und günstiger liegen die Verhältnisse, wenn jeweils zwei durch eine Linie voneinander getrennte komplementäre Bereiche zweier Muster nebeneinander im Bildfeld erscheinen, da man dann nur auf Diskontinuitäten oder ähnlichen Störungen im Bereich der die beiden Gesichtsfeldhalften voneinander trennenden Ünie zu achten hat Besonders vorteilhaft sind derartige komplementäre Abbildungen, wenn zwei Muster aufeinander ausgerichtet werden sollen oder wenn die Anschlußstellen zweier miteinander zu verbindender Schaltungen untersucht und aufeinander ausgerichtet werden sollen. Bei den bekannten Mikroskonen zum Vergleich komplementärer benachbarter Bereiche verschiedener Objekte werden die zu vergleichen Objektbereiche lagevertauscht abgebildet Eine derartige Anordnung wird beispielsweise in der USA-Patentschrift 32 18 908 beschrieben, die eine einstellbare Anordnung zur Blickfeldteilung betrifft, bei der zwei Umlenkprismen zwei parallele Strahlenbündel auf ein zwischen ihnen angeordnetes drittes Prisma richten. Dabei tritt eine Lagevertauschung der den erstgenannten Prismen zugeführten Strahlen auf, die sich nachträglich mit keinen bekannten optischen Mitteln, wie Umkehrprismen, Umkehrlinsen usw. rückgängig machen läßt Dieser Umstand ist schon bei der Durchfuhrung einer begrenzten Anzahl von Vergleichen sehr störend da der Betrachter sich ständig auf den Unterschied zwischen der Lage der abgebildeten Bereiche und den tatsächlichen Verhältnissen einstellen muß. Werden Vergleichsmikroskope in der industriellen Fertigung bei der fortlaufenden Qualitätskontrolle von in großen Mengen hergestellten Gegenständen oder bei der Montage eingesetzt, so ist die lagevertauschte Abbildung der zu vergleichenden Bereiche noch storen-

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus. ein Vergleichsmikroskop anzugeben, bei dem die zu vergleichenden Bereiche in der gleichen Lage und seiten- und höhenrichtig abgebildet werden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst.

Durch die seiten-, höhen- und lagerichtige Wiedergabe der zu vergleichenden Muster wird das Vergleichen und Ausrichten dieser Muster wesentlich vereinfacht und erleichtert, da die im Okular sichtbar werdenden Abbildungen im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen der Form und der Lage der Objekte vollständig entsprechen. Diese Tatsache ist insbesondere bei der Reparatur von Masken von großer Wichtigkeit.

Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die schematische Darstellung eines Ausfuhrungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 die Ansicht eines Schnittes durch das in F i g. 1 schematisch dargestellte Mikroskop.

Die Bezugszeichen der Fig.2 unterscheiden sich von den für die gleichen Teile in F i g. 1 verwendeten Bezugszeichen durch die Hinzufügung des Buchstabens

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Anordnung besteht aus einem Okular 1 bzw. \A und zwei Objektiven i 2 und 3 bzw. 2A und 3A Durch jedes der beiden Objektive wird über die Strahlen 6 und 7 eine Abbildung der Objekte 4 und 5 zu den Umlenkprismen 8 und 9 übertragen, die die Strahler in Richtung der Wege 10 und

11 ablenken. Die Beleuchtung der Objekte 4 und 5 erfolgt in an sich bekannter Weise, beispielsweise durch die in F i g. 2 dargestellten Mittel. Diese bestehen aus den Objektiven 24 und 3/4 zugeordneten Lichtquellen

12 und 13 und Strahlenteilern 14 und 15, die einen Teil des Lichtes durch die Objektive auf die Objekte lenken. Diese Strahlenteiler sind zweckmäßigerweise als halbdurchlässige dünne Platten ausgebildet Zweckmäßigerweise kinn die Intensität der Lichtquellen 12 und 13 einstellbar verändert werden.

Im Verlaufe der Strahlenwege 10 und U sind Masken 20 und 21 angeordnet, die jeweils einen Teil der Abbildungen der beiden Objekte ausblenden. Im Ausführungsbeispiel sind dies die Bereiche B. Cdes Objektes 4 und E D des Objektes 5. In dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Masken 20/4 und 214 Teil eines Halters 30,4 für die Strahlenteiler 224 und HA. Die üchtundurchiässigen seitlichen Bereiche 204 und 21B liegen neben den entsprechenden Prismen 8/4, 94, um die entsprechenden Teile der übertragenen Bereiche der Objekte 4 und 5 auszublenden. Die nicht ausgeblendeten Teile der Bilder werden durch die halbdurchlässigen Strahlenteiler 22 und 23 und die Feldlinsc 24 zum Okular 1 übertragen Dabei wird der nicht ausgeblendete Teil A. B der Abbildung des Objektes 4 durch die Rückseite 25 des Strahlenteiler 22 zur reflektierenden Fläche 26 des Strahlenteilers 23 übertragen und von dort über die Feldlinse 24 zum Okula^r 1 abgelenkt, in gleicher Weise wird der nicht ausgeblendete Bereich £", F der Abbildung des Objektes 5 durch die Rückseite 27 des Strahlenteilers 23 zur reflektierenden Fläche 28 des Strahlenteilers 22 übertragen, von wo er über die Feldlinse 24 zum Okular 1 abgelenkt wird.

Das von einer Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtungen, beispielsweise der Lichtquelle 12 ausgehende Licht wird im halbdurchlässigen Strahlenteiler 14 jeweils zur Hälfte durchgelassen und zur Hälfte nach unten auf das auszuleuchtende Objekt 4 gerichtet. Die vom Objekt 4 ausgehenden und das Objektiv 2A durchsetzenden Strahlen treten zur Hälfte durch den Strahlenteiler 14 hindurch, zur Hälfte werden sie an diesem Strahlenteiler reflektiert und gehen verloren. Der den Strahlenteiler 14 durchsetzende Anteil der Strahlen gelangt zum rechtwinkligen Prisma 8/4, in dem es nach Ausblendung der zu unterdrückenden Bereiche nach rechts zum halbdurchlässigen Strahlenteiler 224 abgelenkt wird. Die Hälfte der verbliebenen Strahlung

ίο durchsetzt den Strahlenteiler 22/4, während die andere Hälfte nach unten gegen den Träger 30 abgelenkt wird und verlorengeht. Der nicht abgelenkte Anteil der Strahlung gelangt zum Strahlenteiler 234, in dem die Hälfte nach oben abgelenkt wird, während die andere Hälfte den Strahlenteiler durchsetzt und verlorengeht. Der abgelenkte Teil gelangt über die Linse 244 zur Linse 31 des Okulars 14. Bei Verwendung von halbdurchJässigen Strahlenteilern wird nur ein Anteil von etwa 12,5% des vom Objekt 4 ausgehenden Lichtes zum Okular 14 gelangen. Die zur Beobachtung jeweils nötige Lichtintensität kann mit Hilfe der Lichtquellen 12 und 13 eingestellt werden. Das gleiche trifft für die vom Objekt 5 ausgehenden Strahlen zu. Es wird noch darauf hingewiesen, daß die vom rechten Objekt ausgehenden Strahlen durch den links von der optischen Achse des Okulars liegenden Strahlenteiler 224 und die vom linken Objekt ausgehenden Strahlen durch den rechts von der optischen Achse des Okulars gelegenen Strahlenteiler 234 zum Okular reflektiert werden. Diese beiden Halbabbildungen sind reelle vollständig invertierte Abbildungen. Die Bildebene der Linse 31 liegt in den Scheitelpunkten des rechten und des linken Strahlenteilers 224 bzs. 234. Von der Linse 31 aus gesehen, erscheinen die beiden Hälften als ein einziges Objekt. Durch die Linse 31 werden die beiden Hälften vergrößert und in die Brennebene des Okulars 14 übertragen, durch das sie dem Betrachter als virtuelle Abbildung der Hälfte jedes Objektes erscheinen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche: umständlich, zeitraubend und erfordern einen hohen S an Konzentration der aen Vergle.ch durchfuhren-

1. Vergleichsmikroskop mit zwei Objektiven und Umlenkelementen zur Abbildung komplementärer Bereiche der zu vergleichenden Objekte, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang hinter jedem Objektiv (2, 3) an gegenüberliegenden Seiten der zentralen Mikroskopachse Ablenkelemente (8,23; 9,22) paarweise so angeordnet sind, daß das jeweils von einem Objekt (4, 5) ausgehende Strahlenbündel zuerst zur gegenüberliegenden Seite der zentralen Mikroskopachse und dann

in Richtung auf das Okular (1) abgelenkt wird.

2. Vergleichsmikroskop nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang hinter jedem Objektiv (2, 3) jeweils ein Umlenkprisma (8.

9) und an der gegenüberliegenden Seite der zentralen Mikroskopachse ein Strahlenteiler (23, 22) so angeordnet ist, daß die Strahlen des ihm zugeordneten Objektivs unter Vertauschung der Seitenlage der Abbildung teilweise nach dem Okular (1) reflektiert werden und die vom anderen Objektiv kommenden Strahlen teilweise durchgelassen werden, daß die Halter (30) für die Umlenkprismen (8, 9) und/oder die Strahlenteiler (22, 23) gleichzeitig als Blenden (20, 21) zur Unterdrückung der Abbildungen weiterer komplementär zueinander liegender Objektbereiche (BQ DE) ausgebildet sind und daß zwischen dem Okular (I) und den Umlenkelementen (22, 23) eine Linse (24) bzw. ein aus mehreren Linsen bestehendes optisches System angeordnet ist.

3. Vergleichsmikroskop nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Objektiv eine Beleuchtungsvorrichtung (12.13) mit einstellbarer Intensität vorgesehen ist, deren Licht durch im Strahlengang jedes Objektivs liegende Strahlenteiler (14,15) auf die zu vergleichenden Objekte (4,5) gerichtet wird.

4. Vergleichsmikroskop nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteiler (4, 5; 22, 23) aus halbdurchlässigen Spiegeln bestehen.