SU498591A1 - Трехканальный фотоэлектрический микроскоп - Google Patents

Description

этих плоскостей и образует с ними равные двухгранные углы.

Такие отличи  унрощают оптическую схему существующих трехканальных фотоэлектрических микроскопов и повышают точность ориентации трех групп штриховых знаков в поле зрени  фотоэлектрического микроскопа путем одновременного наблюдени  их пр мых изображений в одном поле зрени .

На фиг. 1 и 2 показаны проекции оптической схемы трехканального фотоэлектрического микроскопа дл  взаимного совмещени  и трехкоординатного (X, У) базировани  осей штриховых знаков 1 (фиг. 1) полупроводниковой подложки 2 и штриховых (хромовых) знаков 3 на фотошаблоне 4 относительно осей наведени  микроскопа.

Микроскоп состоит из трех идентичных капалов . Один из них содержит объектив 5, ахроматическую линзу 6, полевую маскирующую диафрагму 7, второй объектив 8, коллек1ИВ 9 со щелевой секторной диафрагмой 10. Два других канала состо т из объективов 11 и 12, ахроматических линз 13 и 14, полевых маскирующих диафрагм 15 и 16, вторых объективов 17 и 18, коллективов 19, 20 с секторными диафрагмами 10.

Все три фотоэлектрических канала объединены одним сканирующим диском 21 с радиальиыми анализирующими щелевыми диафрагмами 22, за которыми в каждом канале установлеиы фотоприемники 23-25 с выходом на электронное измерительное устройство 26. Каждый канал содержит осветитель, состо щий из источника света 27, коллектора 28, полупрозрачного зеркала 29 и отражательного зеркала 30. Визуальный канал (фиг, 2) состоит из окул ра 31, пластины 32 с базовыми штриховыми знаками 33 (фиг. 2 вид по В), установленными в фокальной плоскости окул ра и оптически сопр женными с ос ми секторных диафрагм 10 фотоэлектрических каналов , зеркал 34-37 и трехгранной зеркальной призмы 38.

Трехканальный фотоэлектрический микроскоп работает следующим образом.

Изображени  штриховых знаков объективами 5, 11 и 12 и соответственно ахроматическими линзами 6, 13 и 14 проецируютс  в плоскость нолевых маскирующих диафрагм 7, 15, 16, выполненных в двух крайних каналах (фиг. 1, вид по Б) в виде секторов с утлом при вершине 135°, а в среднем канале - с углом 90°. Далее изображение указанных штриховых знаков и полевых диафрагм объективами 8, 17, 18 проецируютс  в плоскость секторных диаф|; гм 10, выполненных на поверхности коллекiHBOB 9, 19 и 20, а с помощью нолупрозрач ых зеркал 35-37 и трехгранной призмы 38- на прозрачную пластину 32, установленную в фокальной плоскости окул ра 31.

В этой плоскости происходит наложение изображени  трех каналов микроскопа и указанные изображени  кз-за их частичного маскировани  секторными диафрагмами в нромежуточной плоскости образуют в фокальной плоскости окул ра трехпольное пр мое изображение трех участков с реперными знаками (фиг. 2, вид по В).

Ориентиру  визируемые штриховые знаки фотошаблона и подложки относительно базовых штрихов 33, оператор вводит их изображени  в поле зрени  фотоэлектрических каналов , определ емых шириной секторных диафрагм 10.

При вращении сканирующего диска 21 происходит развертывающее временное преобразование совместного изображени  секторных диафрагм 10 и визируемых штрихов, а с выхода фотоприемников при этом следуют сигналы , характеризующие собой развернутое во времени распределение освещенности в их совместном изображении. Величины временных интервалов в этих сигналах модулированы в

зависимости от относительного ноложени  визируемых штрихов фотощаблона и полупроводниковой подложки как относительно краев диафрагм, так и относительно друг друга, что позвол ет использовать ФЭМ как дл  базировани , так и совмещени  осей штриховых знаков двух плоскостей. Геометрические оси секторных диафрагм 10 как стабильных конструктнБных элементов служат ос мн наведени  фотоэлектрического микроскопа, что обеспечивает их временную и температурную стабильность . Выходна  информаци  с фотоприемников 23, 24, 25 в каждом канале обрабатываетс  электронным измерительным устройством 26.

Предмет изобретени 

Трехканальный фотоэлектрический микроскоп дл  базировани  и взаимного совмещени  координатных систем двух плоскостей, например фотошаблона и полупроводниковой пластины, путем базировани  и взаимного совмещени  осей трех групп штриховых знаков этих плоскостей, состо щий из трех автономных оптикоэлектронных каналов, ось наведени  одного из которых перпендикул рна ос м наведени  двух других каналов, общего дл  всех трех каналов сканирующего диска с

радиальными анализирующими Н1,елевыми диафрагмами, секторных полевых диафрагм, определ ющих оси наведени  и установленных в ходе лучей каждого канала перед сканирующим диском; блока фотоприемников;

электронного измерительного устройства; оптической системы визуального наблюдени , включающей блок осветителей, конденсорную систему, окул рный блок, полевые диафрагмы и систему разделительных зеркальных поверхностей , например призму, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  его оптической схемы и повышени  точности ориентации трех групп штриховых знаков в ноле зрени  путем одновременного наблюдени  их

пр мых изображений в одном поле зрени , в

каждол- канале в ходе лучей его оптической системы, общей дл  визуальных и оптикоэлектронных каналов, в плоскости промежуточных изображений установлены маскирующие полевые диафрагмы, выполненные в двух крайних каналах, оси наведени  которых параллельны , в виде прозрачных секторов с углом при вершине 135° и расположенные друг относительно друга так, что одни лучи этих секторов, образующие одну из сторон этих диафрагм, параллельны, а два других луча, образующие другие стороны этих диафрагм, ортогональны и н-аправлены навстречу друг другу под углом 90°; в среднем канале с осью наведени , перпендикул рной ос м других каналов, полева  диафрагма выполнена в виде сектора с углом 90° и установлена относительно длафрагм крайних каналов таким образом , что лучи ее сектора параллельны ортогональным лучам диафрагм крайних каналов , при этом верщины секторных полевых диафрагм расположены в оптической оси каждого канала, а система разделительных зеркальных поверхностей установлена в ходе лучей оптической схемы визуальных каналов микроскопа и выполнена из трех отражающих (зеркальных) поверхностей, две из которых,

установленные в ходе лучей крайних каналов ФЭМ, образуют друг с другом пр мой двухгранный угол, лини  пересечени  их (ребро угла) параллельна изображению параллельных сторон секторных диафрагм этих каналов; треть  зеркальна  поверхность установлена под углом 45° к линии пересечени  этих плоскостей и образует с ними равные двухгранные углы.

22

JJP