SU905633A1 - Устройство дл контрол размерных параметров топологии фотошаблонов - Google Patents

Description

(54) УСТРЮЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗМЕРНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТОПОЛОГИИ ФОТОШАБЛОНОВ Изобретение относитс  к измеритель ной технике, а именно к фотоэлектрическим устройствам дл  измерени  размерных параметров топологии фотошаблонов рагмиеров и координат элементов и совмещаемости фотошаблонов. Известно устройство цп  контрол  раз мерных параметров топологии фотошаблонов , содержащее координатный стол с датчиком линейного перемещени  и фотоэлектрический тубус, включающий проекционную и вспомогательную осветител ную системы, узел сканатора с анализирующей щелью, объектив, два светодели тельных блока и окул рС . Недостатками устройства  вл ютс  конструктивна  сложность из-за наличи  двух осветителей и двух светоделительных блоков, а также недостаточно высока  точность контрол . Наиболее близким к изобретению.по технической сущности  вл етс  устройств дл  контрол  размерных Параметров топо логии фотошаблонов, содержащее осветитель и последовательно установленные по ходу пучка световых пучей объектив, зеркало , зеркальный эпемент с анализирующей щелью и окул р, фотоприемник, расположеннь1Й эа анализирующей щелью зеркального элемента, предметный столик, установленный между осветителем и объективом с возможностью перемещени  в « двух взаимно перпендикул рных направлени х относительно оси объектива 23. Недостатком прибора  вп етс  невысока  точность измерени , ограниченна  погрешностью измерени , которую вносит поперечное смещение изображени  и, следовательно , оси иа серени  при перефоку- сировке в пределах неплоскостности контролируемого фотошаблона. Кроме того, точность измерени  ограничена чувствительностью фокусирующей подвижки и составл ющими погрешности измерени  иоза нестабильности масштаба изображени  и полевых аберраций объектива. Цель изобретени  - повышение точнооти контрол . 390563 Эта цель достигаетс  за счет того, что устройство снабжено двухкомпонент- ной оборачивающей системой, расположенной между зеркальш 1м элементом и л ром, зеркальный элемент расположен s в фокальной плоскости первого компонента оборачивающей системы, а фотоприемник , зеркальный элемент с анализирук шей щелью и первый компонент оборачивающей системы установлены с возмож- ю ностью совместного перемещени  вдоль оси пучка световых лучей, проход щих от зеркала к зеркальному элементу. На фиг. 1 изображена принципиапьна  схема устройства дл  контрол  раз-5 мерных параметров топологии фотошаблонов , разрез- на фиг. 2 - схема, по сн юща  11ринцШ1 измерени  размера и положени  контролируемого элемента. Устройство содержит осветитель 120 ( фиг. 1), предметный столик 2, датчики 3 линейных перемещений (указан только один из двух датчиков), объектив 4, зеркало 5, зеркальный элемент 6 с выполненной в нем анализирующей щелью 7, 25 фотоприемник 8, двухкомпонентную оборачивающую систему, состо щую из первого 9 и второго 10 компонентов, и окул р 11. Осветитель 1, датчики линейных перемещений 3 смонтированы на нижнем основании 30 12, по которому перемещаетс  предметный столик 2 с контролируемым фотошаблоном 13. Объектив 4, зеркало 5, вто „1 ,-л рой компонент Ю оборачивающей систе мы и окул р 11 смонтированы на верх- 35 нем основании 14, по которому имеет возможность перемещатьс  каретка 15с размещенными на ней зеркальным элементом в, фотоприемником 8 и первым компоноатом 9 оборачивающей системы, при- 40 чем зеркальный элемент G ррспо)1пже1. в фокапькой ППОС1ШСТИ первого компонента 9 оборачивающей системы. Перемещение каретки 15 происходит параллельно оси световых лучей, проход щих от зер-45 кала 5 к зеркальному элементу 6. Предлагаемое устройство работает в полуавтоматическом режиме с участием оператора, который предварительно наво- 5° дитс  (прицеливаетс ) на контролируемый элемент фотошаблона 13. Скантфование элемента и измерение производитс  автоматически . Измерение размерных парамет ров топологии фотошаблона 13 основано 55

на наве/1ении на край элемента топологии и отсчета положени  по одному из датчиков 3 линейт 1Х перемеще(ий. Наведение

элементов топологии испопьзуот1   дл  опреаепени  совмещаемости фотошаблонов при их последовательном крнтропе. 34 на край осуществл етс  спе уктщим ofipaзом . Изображение контролируемого -частка фотошаблона 13, освещенного в прохоц щем свете от осветител  1, строитс  объективом 4 в плоскости зеркального элемента 6. Световой поток, прошедший через анапкэщ)ук1щую шель 7, попадает на фотоприемник 8. Свет, отраженный от зеркального элемента 6, направл етс  в окул р 11 через компоненты 9 и Ю оборачивающей cvicтемы с параллельным ходом лучей, котора  передает изображение анализирую щели 7 одновременно с изображением контролируемого участка фотошаблона 13 пре/дметную плоскость окул ра 11. Наведение на край элемента произвопитс  в ходе непрерывного перемещени  ( сканировани ) предметного столика 2 по оа«ой из координат, при этом изображение контролируемого элемента перемешаетс  поперек анализирующей щели 7. Дл  того, чтобы произвести сканирование, оператор, действу  ручным управлением привода предметного столика 2, устанавливает изображение 16 (фиг. 2) анализирующей ще ° изображени  контролируемого элемента 17 на линии 18 сканировани . Затем оператор запускает цикл работы. Происходит перемещение предметного сто 2 (фиг. 1) с посто нной скоростью. В ходе перемещени  S сигнал фотоприL . л «с in емника 8 измен етс  от минимального 1У . , - 2) ао максимального 20 и снова уменьшаетс  до минимального, т. е. происходит фотометрирование изображени  контропируемого элемента 1 / анализирую ° моменты, когда сигнал фотоприемиика 8 пересекает заранее заданный уровень 21, вырабатываютс  импульсы отсчета 22 и 23, по которым производитс  перенос текущей координаты предметного столика 2 (фиг. 1), отсчитаннон по сигналу датчика 3 пинейного перемещени  в блок регистрации (не показан ). Таким образом происходит регистрапи координат краев элементов топологии фотощаблоно 13. Размер элемента опре- дел етс  как разность координат двух его краев, а координата центра элемента определ етс  как полусук ма координат краев. Информаци  о координатах центров

Устройство обеспечивает точность иэмерени  не хуже О,1-О,2 мкм. Это аостигаетс  применением объектива 4 с числовой апертурой не менее 0,6 и увеличением не менее 2О, анализирующей щелью 7 шириной не более 0,5 мкм, привеаенной в плоскость фотошаблона 13, и аат чиками 3 линейных перемещений с аиск ретностью выработки счетных импульсов не более 0,05 мкм. Объектив 4 с числовой апертурой не менее 0,6 имеет в предметной плоскости глубину резкости не более 2 мкм.

Требовани  к обеспечению чувствительности фокусировки и поперечной стабиль ности измерительной оси при перефокусировке на 15-2О мкм (в пределах неплоскостности контролируемого фотошаблона) удовлетвор ютс  примененным способом фокусировани  в плоскости промежуточкого изображени . При этом ошибка, вносима  в результаты измерений, вызванна  непр молинейностью перемещени  каретки 15 вдоль оси пучка лучей, проход щих от зеркала 5 к зеркальному элементу 6, уменьшаетс  пропорционально увеличению объектива 4.

Изменение масштаба изображени , св занное с перемещением каретки 15, как и наличие полевых аберраций объектива 4, не сказываетс  на точности измерений, так как анализирующа  щель 7 остаетс  в центре пол  зрени  объектива 4 при всех положени х каретки 15, а отсчет координат производитс  в плоскости контролируемого фотошаблона по датчикам 3 линейного перемещени .

Перемещение каретки 1 5 вдоль оси пучка лучей, проход щих от зеркала 5 к зеркальному элементу 6, приводит к изменению рассто ни  между компонентами 9 и Ю оборачивающей системы и их относительному поперечному смещению. Однако благодар  наличию, параллепьного

хода лучей изображение анализ1фук-чи щеми в окул ре 11 остаетс  всег-ца резким и наблюдаетс  одновременно с резким изображением контршифуемого участ ка фэтошаблона 13 в положении фокусировки .

Claims (2)

1.Компаратор 200 фирмы , ФРГ - Электронна  промышленность , 1971, № 4, с. 1О5.

2.Анализатор микроразмеров, модель 2А фирмы М-соп, Япони . - Электрона  промышленность , 1979, № 6,

с. 67, (прототип). 9. 0