SU1058875A1 - Лазерный профилограф - Google Patents

Лазерный профилограф Download PDF

Info

Publication number
SU1058875A1
SU1058875A1 SU813366614A SU3366614A SU1058875A1 SU 1058875 A1 SU1058875 A1 SU 1058875A1 SU 813366614 A SU813366614 A SU 813366614A SU 3366614 A SU3366614 A SU 3366614A SU 1058875 A1 SU1058875 A1 SU 1058875A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
prism
laser
laser beam
prisms
coordinate
Prior art date
Application number
SU813366614A
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Николаевич Седов
Юрий Иванович Урывский
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6707
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6707 filed Critical Предприятие П/Я Р-6707
Priority to SU813366614A priority Critical patent/SU1058875A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1058875A1 publication Critical patent/SU1058875A1/ru

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

ЛАЗЕРНЫЙ ЙРОФИЛОГРАФ,: Сидержащий лазер и расположенные по ходу луча лазера два светоделител ., блок сканировани  луча лазера, индикатор луча лазера, координатночувствительный приемник, визир и; Предметный столик, от л и ч а ю щ и йен тем, что, с целью упро- . щени  конструкции и возможности контрол  профил  по двум координатам , блок сканировани  выполнен в виде двух четырехграннь1Х пРИЗМ, последовательно установленных с возможностью вращени  относительно осей, параллельных плоскости предметного столика, проекции этих осей на плоскость предметного столика взаимно перпендикул рны, свето:делители установлены последобатель;но между лазером и блоком ск нировани , а размеры граней призм выби;рают ,из условий i ACOS UJPCSA ri 1 S;n

Description

Изобретение относитс  к иэмерИ тельной технике и может быть исполь зовано, в частности дл  контрол  профил  полупроводниковых пластин и фотошаблонных заготовок. Известно устройство дл  контрол  формы поверхностей, в основу которог , заложен интерферометр Майкельсона 13. В этом устройстве измер емый обр зец устанавливают в одно из плеч ин терферометра и перемещают перпендикул рно- падающему на него лучу. HeflocTaTJKoM известного устройств  вл етс  больша  погрешность измере ни , св занна  с неплоскостностыо базовой поверхности, по которой перемещаетс  каретка с измер емым образцом. Кроме того, наличие пере метающейс  каретки конечной масеы ограничивает скорость сканировани . Перемещение образца относительно падающего на него луча снижает надежность работы устройства, не обеС печивает качественный контроль поверхности ,. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  влйетс  лазерный профилограф, содержащий лазер и расположенные по ходу луча лазера два светоделител , блок сканировани  луча лазера, индикатор луча лазера, координатно-чувстзител ный приемник, визир и предметный столик зТ . . . В указанном лазерном профйлографе блок сканировани  выполнен в виде восьмигранной вращающейс  призмы и имеютс  три светоделител , два плоских зеркала и четырехгранна  призма, направл юща  лазерный луч на блок сканировани ,, двухлинзовый коллиматор. Первый светоделитель направл ет часть потока на индикатор лазерного излучени , светоделитель направл ет часть лазерного излучени  через плоские зеркала на двухлинэовый коллиматор, третий светоделитель направл ет час отраженного от образца излучени  на визирное устройство, которое находитс  в фокусе двухлинзового коллиматора . В этом фокусе находитс  также координатно-чувствительный приемник. . Недостатки лазерного профилографа заключаютс  в сложности изготовлени  блока сканировани  в виде вос мигранной вращающейс  призмы, так как неравномерность наклона граней призмы вызывает процессию луча на плоскости координатно-чувствительного приемника и вызывает погрешнос ти в измерении. Сложность.изготовлени  двухлинзового коллиматрра обу ловливает наличие бферических аберраций и св занных с ними погрешностей измерени . Кроме того, условие расположеши  коллиматора, восьмигранной призг-ол и координатно-чувствительного приемника в фокусе коллиматора вносит дополнительные сложности по юстировке профилографа. Конструкци  известного лазерноного профило.графа позвол ет контролировать профиль поверхност только по диам.етру пластины, а это-, не обеспечивает достаточно полную информацию о качестве поверхности ее. Лазерное излучение заполн ет апертуру коллиматора при повороте восьмигранной призмы всего на 7,47®. Это приводит к большим потер м (около 75%) энергии лазерного излучени , что требует применени , более мощны г, а стало быть, и более дорогих лазеРО .Н. Таким образом, указанный профилограф имеет сложную конструкцию и не имеет возможности контрол  профил  ло двум координатам. Цель изобретени  - упрощение кон- струкции и возможность контрол  профил  по двум координатам. Поставленна  цель достигаетс . тем, что в лазерном профилографе, содержащем лазер и расположенные по ходу луча лазера два светоделител , блок сканировани  луча лазера , индикатор луча лазера, координатно-чувствительнкй приемник, вйзир и предметный столик, блок ска нировани  выполнен в виде двух четырехгранных призм, последовательно установленных с возможностью вращени  относительно осей, параллельных .плоскости предметного столика проекции этих осей на плоскость пред: метного столиг а взаимно перпендикул рны, светодели тел1 установлены последовательно мелсду лазером и блоком сканировани , а размеры граней призм выбирают из УСЛОВИЙ , Acosfoifcsiirt6in 46-arc6 n§ ) где d - длина граней призм; А - максимальное смещение луча, прошедшего через первую призму, относительно падающего луча лазера по координате , перпендикул рнай оси вращени  первой призмы; I OJ максимальны, угол падени  луча лазера на грань первой призмы; п показатель преломлени  материала призм; . г dnj 2А dfift. где - ширина грани второй, при мы ; d,f, - диаметр контролируемой пластины; IA - Б| , где Б - максимальное смещение лу ча, прошедшего вторую , относительно падающего луча лазера по координате, перпендикул рной оси вращени  Итерой призмы. На чертеже изображена оптическа  схема лазерного профилографа. Лазерный профилограф содержит лазер 1, светоделители 2 и 3, блок сканировани  луча лазера в виде двух четырехгранных призм 4 и 5, ось вращени  которых перпендикул рна падающему на них лучу, а проекци осей вращени  упом нутых призм в . плоскости контролируемой Поверхности взаимно перпендикул рны, индикатор 6 луча лазера, координатно-чувствительный приемник 7, визир 8, предметный столик 9/ диафрагму 10. Лазерный профилограф работает следующим образом, Излучение лазера 1 через диафра I му 10 отражаетс  от светоделител  проходит через второй светоделител 3 и падает на четырехгранную призму 4, ось вращени  которой перпендикул рна падающему лучу. При вра .щении призмы 4 угол падени  лазерного луча мен етс , а вышедший из нее луч остаетс  параллельным лучу падающему и смещаетс  от первоначал ного направлени  на величину JLА, з вис щую от угла поворота призмы 4, Призма 5, ось вращени  которой пер пендикул рна лучу, падающему на призму 4, дополнительно смещает луч на величину Б, в результате чего луч лазера 1 скайируёт поверхность измер емого образца 11 в двух взаим но перпендикул рных плоскост х. Скорость вращени  призмы 5 в не- сколько раз меньше скорости враще ни  призмы 4, Пройд  призмы 4 и 5, лазерный луч отражаетс  от измер е fvjoro образца 11, снова проходит призмы 4 и 5, светоделители 2 и 3, падает на координатко чувствительный приемник 7, Часть светового потока, отраженного от светоделител  3, падает на визир 8. Перед началом измерени  наклоном предметного столика 9 отраженный от образца 11 луч направл ют в центр визира 8, при этом падающий на координатно-чувствительный .приемник 7 луч также будет находитьс  по его центру, При вращении призмы 4 лазерный луч пробегает образец 11 в направлении оси X, а при вршцении призмы 5 - в направление оси У, Если дл  любой точки образца 11 угол ц меиоду лучом падающим и нормалью к поверхности образца 11, характеризующий неровность поверхности , имеет одну и ту же величину, то смещени  луча в плоскости координатно-чувствительного приемника 7 и визира 8 не будет, У реальных образцов угол и в направлении осей X и У непрерывно мен етс , а падакадий на координатночувствительный приемник 7 луч непрерывно перемещаетс  по его поверхности при повороте призм 4 и 5, причем это смещение пропорционально углуф , .Размер призм 4 и 5 выбираютиз Следуютих соображений, При расчете оптической схемы за основу принимают требование получени  максимального отклонени  А при минимальных геометрических размерах призм. При повороте призм прошеддаий через них луч не должен. мен ть своего направлени , т,е, должен формировать параллельный пу- чок лучей. Поставленными треб.ованишл удовлетвор ет четырехгранна  пр моугольна  призма, максимальный угол падени  дл  которой 45, Пользу сь геометрическими построени ми , законом Синелиуса определ ют размеры граней призм из уело л f . «OtV Acos arcsiri-j j . где d - длина граней призм ; А - максимальное смещение луча, прошедшего через первую призму, относительно падающего луча лазера по координате, пер-; пендикул рной оси вращени  первой призмы а - мак-симальный угол падени  луча лазера на грань пер-вой призмы; п - показатель преломлени  материала,призм; fS 2 г dnft. 2А d, , где г - ширина грани второй призмы; d - диаметр контролируемой пластины; W И1 где Б - максимальное смещение луча , прошедшего вторую призму, относительно падающего, луча лазера по
координате, перпендикул рной оси врацени  второй призмы.
Описанное устройство позвол ет упростить конструкцию, т.к, нет необходимости выполн ть сложное сканирунхцее устройство, содержащее вращаюадеес  восьмигранное зеркало и безабберационный двУхлинзовый коллиматор , и нет необходимости устанавливать оптические элементы в фокусе. в предлагаемом профилографе коллима тор отсутствует вообще Кроме того, описанный профилограф позвол ет определ ть профиль поверхности в двух взаимно перпендикул рных плоскост х.

Claims (1)

  1. ЛАЗЕРНЫЙ ПРОФИЛОГРАФ,, содержащий лазер и расположенные по ходу луча лазера два светоделителя., блок сканирования луча лазера, индикатор луча лазера, координатночувствительный приемник, визир и ч Предметный столик, о т л и ч a to rn и й с я тем, что, с целью упрс- . щения конструкции и возможности контроля профиля по двум координатам, блок сканирования выполнен в виде двух четырехгранньис призм, последовательно установленных с возможностью вращения относительно осей, параллельных плоскости предметного столика, проекции этих осей на плоскость предметного столика взаимно перпендикулярны, светоделители установлены последойатель;но между лазером и блоком ск^ниро_____ · .
    вания, а размеры граней призм выбирают .из условий \ i
    Acos(arcsi j - · π /
    5АП^45°-агсбАп^Ц~) где d - длина граней призм;
    А - максимальное смещение луча,' , прошедшего через первую призму, относительно падающего луча лазера по координате, перпендикулярной оси вращения первой призмы;
    0(. - максимальный угол падения луча лазера на грань первой призмы;
    η - показатель преломления материала призм;
    > έί > dflu 7 d«A» где - ширина грани второй, призмы; dnA - диаметрконтролируемой пластины;
    |а| = (б|1, Ϊ где Б - максимальное смещение луча, прошедшего вторую призму, относитель но падающего луча лазера по координате, перпендикулярной оси вращения второй призмы. '
    SU „„ 1058875
SU813366614A 1981-12-16 1981-12-16 Лазерный профилограф SU1058875A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813366614A SU1058875A1 (ru) 1981-12-16 1981-12-16 Лазерный профилограф

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813366614A SU1058875A1 (ru) 1981-12-16 1981-12-16 Лазерный профилограф

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1058875A1 true SU1058875A1 (ru) 1983-12-07

Family

ID=20986981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813366614A SU1058875A1 (ru) 1981-12-16 1981-12-16 Лазерный профилограф

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1058875A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3740150, кл. G 01 В 9/02, 1973. . .: ;; 2. Лазерный профилограФ типа LSF-500 Канон. Журнал Джи дзайре, т. 20. № 2, 1981, с. 77-80, Япони (прототип). ; *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2913984B2 (ja) 傾斜角測定装置
US6878916B2 (en) Method for focus detection for optically detecting deviation of the image plane of a projection lens from the upper surface of a substrate, and an imaging system with a focus-detection system
US7130056B2 (en) System and method of using a side-mounted interferometer to acquire position information
EP0961914B1 (en) Interferometer system with two wavelengths, and lithographic apparatus provided with such a system
JPH11504724A (ja) 差分干渉計システム及びこのシステムを具えたリソグラフステップアンドスキャン装置
JPS61178635A (ja) 波面収差測定用の干渉装置
US4932781A (en) Gap measuring apparatus using interference fringes of reflected light
US4676643A (en) Ring laser gyro readout assembly simplification with adjustment capability
JPH083576B2 (ja) 光学式結像装置及びマスクパタ−ン結像装置
JPS5979104A (ja) 光学装置
SU1058875A1 (ru) Лазерный профилограф
JPS6161178B2 (ru)
JPS632324B2 (ru)
JPH095055A (ja) 面傾斜検出装置
JPS63210605A (ja) 光学表面の形状測定装置
JPH02132310A (ja) シアリング干渉計の補正方法
JP2808713B2 (ja) 光学式微小変位測定装置
JP3218570B2 (ja) 干渉計
JP2000097651A (ja) 非球面形状測定方法及び装置
JPH08166209A (ja) 多面鏡評価装置
JPS60211304A (ja) 平行度測定装置
JPH0652165B2 (ja) 干渉計
JPH07113610A (ja) 物体表面の光軸方向変位検出装置
JPH0642929A (ja) 表面変位計
JPH01212304A (ja) 縞走査・シアリング方法