SU838326A1 - Method of checking microobject linear dimensions - Google Patents

Method of checking microobject linear dimensions Download PDF

Info

Publication number
SU838326A1
SU838326A1 SU792763203A SU2763203A SU838326A1 SU 838326 A1 SU838326 A1 SU 838326A1 SU 792763203 A SU792763203 A SU 792763203A SU 2763203 A SU2763203 A SU 2763203A SU 838326 A1 SU838326 A1 SU 838326A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
microstructure
error
linear dimensions
elements
microobject
Prior art date
Application number
SU792763203A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Кузьмич Александров
Виктор Николаевич Ильин
Алексей Логинович Старков
Original Assignee
Институт электроники АН Белорусской ССР
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 Институт электроники АН Белорусской ССР filed Critical Институт электроники АН Белорусской ССР
Priority to SU792763203A priority Critical patent/SU838326A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU838326A1 publication Critical patent/SU838326A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ МИКРООБЪЕКТОВ(54) METHOD OF CONTROL OF LINEAR DIMENSIONS OF MICRO-OBJECTS

размерами шага микроструктуры и шириной ее элементов; на фиг. 2 - функциональна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 3 - форма сигналов, поступающих на вычислительное устройство .the size of the step of the microstructure and the width of its elements; in fig. 2 is a functional diagram of a device implementing the proposed method; in fig. 3 - the form of signals arriving at the computing device.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит оптически св занные проекционный микроскоп 1, подвижную зеркальную призму 2, зеркальные отражатели 3 и 4, линзу 5, схему 6 раздвоени , щелевую диафрагму 7, смещенную на некоторое рассто ние от центральной оси оптической системы, фотоэлемент 8, усилитель 9, устройство 10 перемещени  структуры, интерференционный измерительный преобразователь 11, вычислительное устройство 12, регистрирующее устройство 13.A device that implements the proposed method contains an optically coupled projection microscope 1, a movable mirror prism 2, mirror reflectors 3 and 4, a lens 5, a bifurcation circuit 6, a slit diaphragm 7 displaced by some distance from the central axis of the optical system, a photocell 8, the amplifier 9, the device 10 for moving the structure, the interference measuring transducer 11, the computing device 12, the recording device 13.

Способ заключаетс  в том, что создают световой поток, на пути которого размещают контролируемую периодическую микроструктуру и перемещают ее в направлении линии измерени , формируют увеличенное оптическое изображение элементов микроструктуры , сближают их до рассто ни , равного номинальному размеру изображени  элемента (фиг. 1 а, где рассто ние h равно d - поминальному размеру щирины элемента) и раздваивают полученное изображение на два полуконтрастных со сдвигом друг относительно друга в направлении линии измерени  на величину, равную номинальному размеру элемента. За счет этого в идеальном случае, когда нет ни погрещности шага, ни погрешности ширины элемента микроструктуры , оптическое изображение представл ет собой сплощной однотонный полуконтраст (фиг. 1 б). В реальном случае, когда имеютс  погрешности шага и погрещности ширины элементов микроструктуры, наблюдаютс  либо темные (фиг. 1 г, ж), либо светлые (фиг. 1 в, д. е) полосы в местах наложени  или разъединени  полуконтрастных изображений . При этом величина наложени  или разъединени  полуконтрастных изображений одного и того же элемента соответствует отклонению действительного размера ширины элемента от его номинального значени  (фиг. д, ж), величина наложени  или разъединени  полуконтрастных изображений от соседних элементов соответствует комплексной погрешности, т. е. сумме погрешностей щага структуры и погрешностей щирины ее элементов (фиг. 1 в, г, д, е, ж). При движении микроструктуры осуществл ют последовательную регистрацию всех границ соприкосновени  полуконтрастных изображений фотоэлементом, длительность выходного электрического сигнала которого в общем случае пропорциональна либо погрещности размера элемента, либо комплексной погрешности шага микроструктуры. Выделение погрещности щага из комплексной погрешности осуществл етс  алгебраическим вычитанием из нее регистрируемых параллельно погрещностей щирины элементов микроструктуры .The method consists in creating a luminous flux, on the way of which a controlled periodic microstructure is placed and moving it in the direction of the measurement line, forming an enlarged optical image of the elements of the microstructure, bringing them closer to a distance equal to the nominal image size of the element (Fig. 1a, where the distance h is equal to d (the nominal size of the width of the element) and split the resulting image into two half-contrast ones with a shift relative to each other in the direction of the measurement line by an amount equal to the nominal size of the item. Due to this, in the ideal case, when there is neither an error in the step, nor an error in the width of the element of the microstructure, the optical image is an integral monochromatic semi-contrast (Fig. 1b). In the real case, when there are pitch errors and widens in the widths of the microstructure elements, either dark (Fig. 1g, g) or light (Fig. 1c, e) stripes are observed at the places of superposition or separation of semi-contrast images. The amount of overlap or separation of the semi-contrast images of the same element corresponds to the deviation of the actual size of the element width from its nominal value (Fig. D, g), the amount of overlap or separation of the semi-contrast images from the neighboring elements corresponds to the complex error, i.e. the sum of errors schaga structure and errors of the width of its elements (Fig. 1 c, d, e, f, g). During the movement of the microstructure, all the borders of the contact between the semi-contrast images by the photocell are sequentially recorded, the duration of the electrical output signal of which is generally proportional to either the element size errors or the complex error of the microstructure step. Allocation of the schaga fault from the complex error is carried out by algebraic subtraction from it of the parallelities of the widths of the microstructure elements recorded in parallel.

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

Периодически микроструктуру 14 помещают перед объективом микроскопа 1 на подвижную каретку (на фиг. 2 не показана ), движение которой задает устройство 10, и освещают световым потоком от когерентного источника (на фиг. 2 не показано) оптического излучени . С помощью микроскопа 1 формируют оптическое изображение элементов микроструктуры, направл ют его на подвижную призму 2, задают ей такое начальное смещение относительно оси, проход щей через пр мые углы зеркальных отражателей 3 и 4, чтобы изображени  элементов были сдвинуты до рассто ни , равного величине номинального размера их щирины (фиг. 2 а). Призму 2 смещают в направлении , указанном стрелкой. Дл  каждого типа микроструктуры это смещение строго определенно и в процессе контрол  не мен етс . Сформированное таким способом оптическое изображение элементов структуры далее раздваивают схемой 6 раздвоени  на два полуконтрастных и сдвинутых относительно друг друга в направлении линии измерени  на величину, равную номинальному размеру щирины элемента. Так как микроструктура движетс , то имеют место изменени  освещенности щелевой диафрагмы 7, которые регистрируют фотоэлементом 8. Фотоэлектрические импульсы усиливают усилителем 9 и подают в вычислительное устройство 12. Частота импульсов следовани  с интерференционного измерительного преобразовател  11 пропорциональна скорости движени , а «цена импульса соответствует одному периоду интерференционной полосы . Этими импульсами осуществл етс  квантование периода следовани  импульсов, поступающих с усилител  9. Устройством 13 регистрируют вычисленные значени  величины погрещности шага микроструктуры и погрещности ее элементов в дол х квантующих импульсов.Periodically, the microstructure 14 is placed in front of the lens of the microscope 1 on a moving carriage (not shown in Fig. 2), the movement of which sets the device 10, and illuminated with a light flux from a coherent source (not shown in Fig. 2) optical radiation. Using a microscope 1, they form an optical image of the elements of the microstructure, direct it to the movable prism 2, give it an initial displacement relative to the axis passing through the right angles of the mirror reflectors 3 and 4 so that the images of the elements are shifted to a distance equal to the nominal the size of their widths (Fig. 2 a). The prism 2 is shifted in the direction indicated by the arrow. For each type of microstructure, this displacement is strictly defined and does not change during the control process. The optical image of the structure elements formed in this way is then split in two by means of a split-up circuit 6 into two semi-contrast and displaced relative to each other in the direction of the measurement line by an amount equal to the nominal size of the width of the element. As the microstructure moves, there are changes in the illumination of the slit diaphragm 7, which are recorded by the photocell 8. The photoelectric pulses are amplified by the amplifier 9 and fed to the computing device 12. The frequency of the pulses from the interference measuring transducer 11 is proportional to the speed of movement, and the "price of the pulse corresponds to one period interference stripes. These pulses are used to quantize the period of the pulses coming from the amplifier 9. The device 13 records the calculated values of the error value of the microstructure step and the error of its elements in fractions of the quantizing pulses.

Длительность поступивщих пр моугольных импульсов пропорциональна погрешности щирийы (фиг. 3) предыдущего элемента Ad,, комплексной погрещности Ak и погрешности ширины последующего элемеента Adj...The duration of incoming rectangular pulses is proportional to the error of chiriya (Fig. 3) of the previous element Ad, the complex error Ak, and the error of the width of the subsequent element Adj ...

. Ak &h +A.4i + . Ak & h + A.4i +

гдеДп - погрешность шага.whereDp - step error.

Выделение погрешности шага из комплексной погрещности может, например, происходить следующим образом.The selection of the error of a step from complex error may, for example, occur as follows.

Определ ютс  знаки у всех трех погрещностей (и у каждой последующей тройки).The signs for all three faults (and for each subsequent triple) are determined.

Знаку «- дл  Д d соответствует разъединение полуконтрастов одного и того же элемента, а знаку « + - соответственно их наложение. Дл  Ak наоборот, знак «-f соответствует разъединению полуконтрастовThe sign “- for D d corresponds to the separation of the semi-contrasts of the same element, and the sign“ + - respectively, their imposition. For Ak, on the contrary, the sign “-f corresponds to the separation of semi-contrasts

соседних элементов, а знак «- - наложению . В случае, когда Ad| и Adz положительны , а Д k отрицательна , о знаке говорит пол рность импульсов: если Ad, и Adj одного знака, то величины погрешностей складыва ютс , если разого - вычитаютс . Положительна  погрешность А d уменьшает А k, а отрицательна  - увеличивает.neighboring elements, and the sign “- - overlay. In the case where Ad | and Adz are positive, and Dk is negative, the polarity of the pulses indicates the sign: if Ad, and Adj are of the same sign, then the magnitudes of the errors are added, and if they are, they are subtracted. The positive error And d reduces And k, and negative - increases.

Таким образом за счет одновременного измерени  и учета погрешностей ширины элементов микроструктуры и рассто ний между ними без перестройки оптических каналов обеспечиваетс  повышение точности измерени  ввиду контрол  шагов и ширины элементов микроструктуры с одной установки издели .Thus, by simultaneously measuring and taking into account the errors in the widths of the microstructure elements and the distances between them without rebuilding the optical channels, the measurement accuracy is improved by controlling the steps and widths of the microstructure elements from one installation of the product.

ИAND

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ контрол  линейных размеров микрообъектоБ по авт. св. № 612148, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол  периодических микроструктур микрообъектов, изображени  элементов микроструктур перед их раздвоением выставл ют одно относительно другого в плоскости изображений на рассто ние, равное номинальной ширине элемента микроструктуры.The method of controlling the linear dimensions of microobjects on the author. St. No. 612148, characterized in that, in order to increase the accuracy of monitoring the microscopic microstructures, the images of the microstructures are biased prior to their splitting one into the other in the image plane by a distance equal to the nominal width of the microstructure element. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 612148, кл. G 01 В 11/08, 1978 (прототип ). 7 8Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 612148, cl. G 01 B 11/08, 1978 (prototype). 7 8
SU792763203A 1979-05-07 1979-05-07 Method of checking microobject linear dimensions SU838326A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792763203A SU838326A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Method of checking microobject linear dimensions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792763203A SU838326A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Method of checking microobject linear dimensions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU838326A1 true SU838326A1 (en) 1981-06-15

Family

ID=20826470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792763203A SU838326A1 (en) 1979-05-07 1979-05-07 Method of checking microobject linear dimensions

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU838326A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5889280A (en) Apparatus for measuring displacement
US3973119A (en) Device for determining the displacement of a machine tool component
DE3044183A1 (en) METHOD FOR OPTICALLY MEASURING LENGTHS AND LENGTH CHANGES AND ARRANGEMENT FOR IMPLEMENTING THE METHOD
US3599004A (en) Arrangement of photocells for the determination of the position of an equidistantly divided scale
US3175093A (en) Photosensitive device for digital measurement of the displacement of an object
IT1139451B (en) INTERFEROMETER
US3369444A (en) Devices for reading the displacements of a graduated scale
SU838326A1 (en) Method of checking microobject linear dimensions
US3118069A (en) Photo-electric device for determining relative positions
SU868341A1 (en) Device for contact-free measuring of distances
GB1510836A (en) Apparatus for testing the degree of correlation between two individual images
GB1472454A (en) Method for determining the position of a focussing plane
DE69535479D1 (en) METHOD AND DEVICE FOR POSITION AND MOTION MEASUREMENT
SU765651A1 (en) Method of checking linear dimensions of periodic microstructures
JP3064548B2 (en) Optical reference position detector
DE3679606D1 (en) POSITION MEASURING DEVICE WITH OPTICAL GRIDS.
SU590821A1 (en) Device for measuring moving magnetic tape parameters
SU1176180A1 (en) Double-beam photometer
SU958852A1 (en) Device for measuring object angular displacement
JP2711919B2 (en) Linear scale
SU645021A1 (en) Optical micrometer of nonius matching
JPH0317210Y2 (en)
SU942073A2 (en) Device for measuring transmission coefficient of an object being investigated
SU364838A1 (en) LINEAR MOVEMENT OBJECT SENSOR
SU1730538A1 (en) Device for measuring displacement of the edge of non- transparent object