SU1409863A1 - Устройство измерени геометрических параметров поверхности полупроводниковых пластин - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измери- тельной технике и может использоватьс  дл  считывани  формы поверхности объектов. Цель изобретени  - повышение точности измерени  - достигаетс  путем исключени  погрешностей, св занных с температурным и временным дрейфом конструкции устройства. Из7 7 лучение лазера 1 проходит фокусирующую систему 2, зеркала 3 и 4, отклон етс  сканаторами 5 и 6, отражаетс  от зеркала 7 и, пройд  линзы 8 и 9, падает на полупроводниковую пластину 11, закрепленную на вакуумном столике 10. Отражаемый от объекта пучок проходит в обратном направлении через линзы 9 и 8, зеркало 7, сканаторы 6 и 5 Hj отразившись от зеркала 13 и прорщ  линзу 14, делитс  светоделителем 15 на два. Разделенные пучки, пройд  каждьй через цилинд рические линзы 16 и 18, попадают на координат- но-чувствительные фотоприемники 17 и 19 соответственно. Координаты поло- 3 жени  пучков на поверхност х фото- приемников 17 и 19 однозначно опре- . f дел ют геометрические параметры поверхности . 1 ЯП.

Description

00

а

О9

1140

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  считывани  формы поверхности объектов, в частности полупроводниковых пластин.

Цель изобретени  - повьшение точности измерени  путем исключени  погрешностей , св занных, с температурньн и временным дрейфом конструки;ии уст- ройства.

На чертеже представлена оптическа  схема предложенного устройства.

Устройство содерлшт лазер 1 и последовательно установленные по ходу излучени  фокусирующую систему 2, зеркала 3 и 4, два однокоординатных сканатора 5 и 6, выполненных, например; в виде прозрачных многогранников; зеркало 7, отрицательную сфери- ческую линзу 8, конденсорную линзу 9 и вакуумньй столик 10 с закрепленной на нем полупроводниковой пластиной 11. Передние фокусы линз 8 и 9 совпадшот. На вакуумном столике 1-0 установлено калибровочное кольцо 12J вьшолненное, например в виде отражающего покрыти  на поверхности вакуумного столика 10.

По ходу отражаемого от объекта IT излучени  последовательно расположены четвертое зеркало 13, положительна  сферическа  линза 14 и светоде- литель 15, дел щий излучение на два пучка. По ходу прошедшего светоделител  15 пучка размещена цилиндричес- ка  линза 16, в фокусе которой установлен координатно-чувствительньй фотоприемник 17, а по ходу отраженного от светоделител  15 пучка рас

положена втора  цилиндрическа , линза

,18 с установленным в ее фокусе вторым координатно-чувствительньм фотоприемником 1 9.

Задний фокус линзы 14 совмещен с ппоскостью вакуумного столика 10с учетом вли ни  сканаторов 5 и 6 и линз 8 и 9. Цилиндрические линзы 16 и 18 установлены параллельно ос м сканаторов 6 и 5, соответственно. Оси вращени  сканаторов 5 и 6 перпенди- кул рны друг другу и параллельны плоскост м фотоприемников 19 и 17 соответственно .

Устройство работает следующим образом .

Излучение лазера 1 формируетс  фокусирующей системой 2 в пучок, который направл етс  зеркалами 3 и 4 на

Q

5 0 5

5

0

5 0 5

сканаторы 5 и 6. При вращении сканаторов 5 и 6 пучок смещаетс  параллельно своей оптической оси. Таким образом, на выходе сканатора 6 формируетс  развертка в плоскости, перпендикул рной Оси распространени  пучка.:

Пройд  Сканатор 6,пучок попадает на третье зеркало 7 и направл етс  им на отрицательную сферическую линзу 8 и далее на конденсорную линзу 9. На выходе линзы 9 пучок отклон етс  от оптической оси, попадает либо на полупроводниковую пластину 11 либо на калибровочное кольцо 12 и отражаетс  ОТ них. Отразившись от пластины , пучок проходит линзы 9 и 8, зеркало 7, сканаторы 6 и 5, отраженный пучок смещаетс  к оси распространени  падающего пучка, однако угловое смещение и накоиленное за счет углового смещени  отклонение остаютс  и привод т к отклонению пучка от оптической оси линзы 14.

Изменение формы поверхности пластины 11 приводит к измененно координат пучка в плоскости линзы 14. Так как фокальна  плоскость линзы 14 совпадает с плоскостью столика 10, то после прохождени  линзы 14 пучок распростран етс  параллельно, ее оптической оси и попадает на светоделитель 15, дел щий пучок на два взаимно перпендик ул рных пучка равной интенсивности .

Цилиндрические линзы 16 и 18 фоку- сир5гют пучки на координатно-чувствительные фотоприемники 17 и 19 соответственно . Положение пучков на поверхности фотоприемников 17 и 19 пропорционально первой производной от функции, описывающей форму поверхности пластины 11. На каждой строке пучок пробегает калибровочное кольцо 12j, положение пучка в этом случав определ ет начало отсчета по координатам .

Таким образом, компенсируютс  изменени  направлени  пучка лазера 1 при прогреве, температурньй и временной дрейф конструкции в целом,.

Claims (3)

1. Устройство измерени  геометрических параметров поверхности полупроводниковых пластин, содержащее лаз.ер, последовательно расположенные

по ходу излучени  два зеркала, одно- координатный сканатор, -третье зеркало , конденсорную линзу, вакуумный столик, предназначенный дл  креплени  пластины, расположенные последовательно по ходу излучени , отражаемого от пластины, четвертое зеркало и координатног-чувствительный фотоприемник , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено фокусирующей системой, установленной по ходу излучени  за лазером, вторым однокоор- динатным сканатором, расположенным между вторым зеркалом и первым сканатором , отрицательной сферической линзой , размещенной перед конденсаторной линзой так, что их передние фокусы совпадают, калибровочным кольцом,

расположенный на вакуумном столике, и устанавливаемыми последовательно по ходу отражаемого от пластины излучени  за четвертым зеркалом положительной сферической линзой, ориенти-

рованной так, что ее задний фокус совпадает с плоскостью вакуз много столика, светоделител , дел щим излучение на два пучка, двум  цилиндрическими линзами, расположенньми за светоделителем в каждом из разделенных пучков, и BToiaiM координат- но-чувствительным фотоприемником, размещенным по ходу отраженного от светоделител  пучка за цилиндрической линзой, а оба фотоприемника расположены в фокальных гшоскост х соответствующих им цилиндрических линз, установленных параллельно ос м сканато- ров.

2.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что сканаторы вьшолнены в виде прозрачных многогранников .

3.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что калибровочное кольцо выполнено в виде отражающего покрыти  на поверхности вакуумного столика.