SU913187A1 - Устройство для контроля периодической структуры 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к приборостро-^{1 * * *} ению, а конкретно к контрольно-измерительным устройствам, предназначенным для контроля структур в электронной технике, и может применяться там, где требуется осуществлять контроль повторяю- ⁵ щихся (периодических) деталей или элементов деталей.

Известно устройство для контроля периодической структуры, содержащее блок

• питания, блок управления, блок перемещения структуры, блок подсвета, фотоприемный блок, блок передачи освещения и фокусирующий блок С1 ]·

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля периодической структуры, содержащее блок питания, блок управления, блок перемещения структуры, вход которого подключен к первому выходу блока управления, блок перпендикулярного подсвета структуры, вход которого подключен ко второму выходу блока управления, фотоприемный блок последовательно

2

расположенные между блоком перпендикулярного подсвета структуры и блоком перемещения структуры, блок передачи освещения и фокусирующий блок, с которым оптически соединены и последовательно расположены на одной оптической оси блок передачи изображения, блок оптического совмещения и блок оптического увеличения, блок опроса, два выхода которого подключены соответственно к третьему выходу блока управления и выходу фотоприемного блока, а два выхода - ко входу блока управления и выходу фотоприемного блока, блоку индикации, первый вход которого подключен к третьему выходу блока опроса, блок выявления дефектов, два входа которого подключены соответственно к четвертому выходу блока управления и четвертому выходу блока опроса, первый выход — ко второму входу блока индикации, блок памяти дефектов, первый вход которого подключен ко второму выходу блока выявления дефектов, блок обработки информации, два входа ко3 913187 4

торого подключены соответственно к пя- выходу блока выявления дефектов, блок

тому выходу блока управления и выходу Спока памяти дефектов, а первый выход — к третьму входу блока индикации, блок печати, два выхода которого подключены ₅ соответственно к шестому выходу блока управления и второму выходу блока памяти дефектов, а два выхода - ко второму входу блока памяти дефектов и третьему входу блока обработки информации £2]. ю

Недостатком известного устройства является ограниченная достоверность контроля, так как при сравнении контролируемой и эталонной структур происходит оценка неидентичности изображений, и 55 этот критерий принимается как критерий .дефективности, а следовательно, в определение неидентичности попадают и те неидентичности, которые не являются дефектом. Неидентичность изображения 20 структур также выявляется и на тех участках, которые не определяют работу прибора, но все равно данным устройством такая неидентичность классифицируется как дефект. · 25

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для контроля периодической структуры, содержащее ₃₀ блок питания, блок управления, блок перемещения структуры, , вход которого подключен к первому выходу блока управленНя, блок перпендикулярного подсвета структуры, вход которого подключен КО второму выходу блока управления, фотоприемный блок, последовательно расположенные между блоком перпендикулярного подсвета структуры и блоком перемещения структуры блок передачи освещения _4θ и фокусирующий блок, с которым оптически соединены и последовательно расположены на одной оптической оси блок передачи изображения, блок оптического совмещения и блок оптического увеличения, блок опроса, два входа которого подключены соответственно к третьему выходу блока управления и выходу фотоприемного блока, а два выхода - ко входу блока управления и входу фотоприемного блока, блок индикации, первый вход ко- ⁵⁰ торого подключен к третьему выходу блока опроса, блок выявления' дефектов, два входа которого подключены соответственно к четвертому выходу блока управления и четвертому выходу блока опроса, ⁵⁵ а первый выход - ко второму вход,' блока индикации, блок памяти дефектов,первый вход которого подключен ко бторому

обработки информации, два входа которого подключены соответственно к пятому выходу, блока управления и выходу блока памяти дефектов, а первый выход - к третьему входу блока индикации, блок печати, дв^г) входа которого подключены соответственно к шестому выходу блока управления и второму выходу блока памяти дефектов, а два выхода - ко второму входу блока памяти дефектов и третьему входу блока обработки информадии, введены блок продольного подсвета структуры, вход которого подключен к седьмому выходу блока управления, последовательно расположенные между блоком оптического увеличения и фотоприемным блоком на одной оптической оси рамки и экран, блок перемещения рамки, вход которого подключен к восьмому выходу блока управления, блок перемещения экрана, вход которого подключен к девятому выходу блока управления, блок подсвета рамки, вход которого подключен к десятому выходу блока управления, а выход оптически соединен с блоком оптического совмещения, блок памяти электронной маски, три входа которого подключены ответственно с одиннадцатому выходу блока управления, четвертому выходу блока опроса и третьему выходу' блока выявления дефектов, а два выхода - к четвертому входу блока индикации и третьему входу блока выявления дефектов.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для контроля периодической структуры; на фиг. 2 - размещение изображения контролируемой структуры на экране ( к пояснению коррекции положения изображения на экране); на фиг. 3 - изображение структуры на экране за рамкой; на фиг. фиг. 4 — отражение изображения рамки на фотоприемный блок; на фиг. 5 - схема выявления дефекта.

Устройство содержит блок питания 1, блок управления 2, блок перемещения структуры 3, блок перпендикулярного подсвета структуры 4, фотоприемный блок 5,

блок передачи освещения 6, фокусирующий блок 7, блок передачи изображения 8, блок оптического совмещения 9, блок оптического увеличения 10, блок опроса 11, блок индикации 12, блок выявления дефектов 13, блок памяти дефектов 14, блок обработки информации 15, блок печати 16, блок продольного подсвета 17, рамку 18, экран 19, блок перемещения рамки 20, блок перемещения экрана 21, блок

5 9131

подсвета рамки 22, блок памяти электронной маски 23.

Вход блока перемещения структуры 3 подключен к первому выходу блока управления 2, вход блока перпендикулярного 5 подсвета структуры 4 подключен ко второму выходу блока управления 2. Последовательно расположены между блоком перпендикулярного подсвета структуры 4 и контролируемой структурой КС блок пе- 10 редачи освещения 6 и фокусирующий блок 7, с которым оптически соединены и последовательно расположены на одной оптической оси блок передачи изображения КС 8, блок оптического совмещения 9 и 15 блок оптического увеличения 10. Два входа блока опроса 11 подключены соответственно к третьему выходу блока управления 2 и выходу фотоприемного блока 5, а два выхода - к первому входу 20 блока управления 2 и входу фотоприемного блока 5, первый вход блока индикации 12 подключен к третьему выходу блока опроса 11, два входа блока выявления дефектов 13 подключены соответственно 25 к четвертому выходу блока управления 2 и четвертому выходу блока опроса 11, а первый выход - ко второму входу блока индикации 12, первый вход блока памяти дефектов 14 подключен ко второму выхо- зо ду блока выявления дефектов 13. Два входа блока обработки информации 15 подключены соответственно к пятому выходу блока управления 2 и первому выходу блока памяти дефектов, а выход - 35 к третьему входу блока индикации 12.

Два входа блока печати 16 подключены соответственно к . шестому выходу блока управления 2 и второму выходу блока памяти дефектов 14, а ова вькода — ко 40 второму входу блока памяти дефектов 14 и третьему входу блока обработки информации 15. Вход блока продольного подсвета структуры 17 подключен к седьмому выходу блока управления 2. Послсдо- 15 вательно расположены между блоком оптического увеличения 10 и фотоприемным блоком 5 на одной оптической оси рамка 18 и экран 19. Вход блока перемещения рамки 20 подключен к восьмому выходу 50 блока управления 2, а вход блока перемещения экрана подключен к девятому выходу блока управления 2. Вход блока подсвета рамки 22 подключен к десятому выходу блока управления 2, а выход оптически соединен с блоком оптического совмещения 9. Три входа блока памяти электронной маски 23 подключен соот87 6

встственно к одиннадцатому выходу блока управления 2, четвертому выходу блока опроса 11 и третьему выходу блока выявления дефектов 13, а два вькода — к четвертому входу блока индикации 12 и третьему входу блока выявления дефектов

13. Блок перемещения струклуры 3 может быть, например, таким, как у прибора ЗОНД 1-А. Блок перпендикулярного подсвета структуры и блок подсвета рамки 22 могут быть выполнены в виде лампы, помещенной в цилиндрической формы корпус, освещение от которой поступает через матовое стекло и диафрагму, поме- . щенные в одном из торцов цилиндра. Фотоприемный блок 5 в простейшем случае— матрица фотодиодов. Блок передачи освещения 6 и блок передачи изображения 8 представляют собой выполненную в одном корпусе систему зеркал. Блок оптического совмещения 9 представляет собой полупрозрачную пластину. Блок индикации 12 построен на базе стандартных ВКУ с дополнительной панелью индикации. Блок выявления дефектов 13 построен на базе сравнивающих, решающих элементов: Блок обработки информации 15 - решающее по определенному алгоритму устройство. Блок продольного подсвета структуры 17_ представляет собой лазер. Рамка 18 является сменным элементом, имеет несколько модификаций (например, одна модификация для контроля активных элементов структуры, другая - для контроля дефектов токоведущих дорожек, третья - для контроля переходов активных элементов структуры и т.д.) определяется тем, какие области контролируемой структуры подлежат контролю на дефектность, представляет собой непрозрачную пластину с прозрачными окнами. Блок перемещения рамки 20 и блок перемещения экрана 21 состоят из элементов крепления, шаговых двигателей и схем управления шаговыми двигателями.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии пластинка, на которой находятся контролируемые структуры (КС), закреплена в блоке перемещения структуры 3. Блоки подсвета 4,17 и 22 отключены. Экран 19 полностью закрывает чувствительную часть фотоприем— ного блока 7 от источников света. С блока управления 2 поступает сигнал в блок перпендикулярного подсвета структуры 4, по которому включается освещение. Освещение, пройдя через блок передачи осве—

7 913167 8

щекия 6, фокусируется блоком 7 на контролируемой структуре (КС). В результате такого освещения отраженное от контролируемой структуры изображение проходит через блок передачи изображения 8, блок 5 оптического совмещения 9, блок оптического увеличения 10 и попадает на экран 19 (фиг. 2). По изображению на экране корректируется положение контролируемой' структуры (КС) на экране так, чтобы од-Ю на контролируемая структура полностью отражалась на экране 19. Эта коррекция осуществляется с блока управления 2 блоком перемещения структуры 3. Далее оператором с блока управления 2 подается 15 сигнал в блок перемещения рамки 20, по которому перед экраном выдвигается рамка 18 нужной модификации, и корректируется ее положение относительно изображения на экране 19 так, чтобы через проз- 20 рачные окна рамки 18 на экран поступало изображение тех участков контролируемой структуры, которые подлежат контролю икоторые пропускает данная модификация рамки 18 (фиг. 3). Далее с блока управ-25 лишя 2 подаются сигналы в блок перпендикулярного подсвета структуры 4, по которому он отключается, в блок перемещения экрана 2, по которому экран убирается перед фотоприемным блоком 5, в блок зо подсвета рамки 20, по которому он включается, и освещение с которого, пройдя через блок оптического совмещения 9, через блок оптического увеличения 10, рамку 18 попадает на фотоприемный блок 5 35 (ψιιτ. 4), В результате участки фотоприсмного блока 5, на которые попадает освещение после рамки 18 (+), соответствует тем участкам контролируемой структуры, которые подлежат контролю, 40 те же участки фотоприемного блока 5, на которые освещение не падает (-), контролю но подлежат. Эта информация через блок опроса 11 записывается в блоке памяти электронной маски 23. Т.е. элект- ₄₅ ронная маска по сути представляет собой 'информацию об участках структуры, подлежащих контролю, которая отражена на данной модификации рамки 18 . Для того, чтобы производить избирательный контроль отдельно, например, активных элементов структуры, токоведущих дорожек и т.д., необходимо аналогично указанному произвести запись информации от различных модификаций рамок 18 в блоке памяти электронной маски 23. Об окончании ³⁵ записи информации о рамке 19 блоком опроса 11 подаются сигналы в блок индикации 12, по которому на панели индикации загорается соответствующий транс— порант, в блок управления 2, по которому в блоке 2 производится переключение от ручного к автоматическому управлению блоком перемещения структуры 3, и рамка 18 при помощи блока перемещения рамки 20 убирается. Блоком управления 2 подаются сигналы в блок памяти электронной маски 23, по которому информация об электронных масках поочередно высвечивается на экране блока индикации 12.

В это время оператор оценивает, прави— * льно ли записана информация об электронной маске по изображению на экране. Далее блоком управления 2 сигналы подаются в блок опроса 11, по которому поступающая на него информация передается на экран блока индикации, в блок подсвета рамки 2.2,}по которому он выключается в блок продольного подсвета структуры 23, по которому он выключается, ширина луча которого не меньше ширины контролируемой структуры (КС). Это необходимо для того, чтобы скорректировать угол между плоскостью структуры (КС) и направлением излучения, блока продольного подсвета структуры 17. При включении блока продольного подсвета структуры 23 высвечиваются все дефекты структуры типа пыли (П) (фиг. 3), бугорков, а при покрытии структуры раствором типа бензидин (Б) (фиг. 5), который выделяет хлопья (X) и осаждает их в местах, например проколов (Д)1 структуры (см. фиг. 3 и 5), и дефекты типа проколов, т.е. на темном фоне высвечиваются точки в местах указанных дефектов. Именно это изображение и поступает теперь на фотоприемный блок 5. Но если угол между плоскостью структуры и излучением блока продольного подсвета 22 мал, то указанные дефекты, находящиеся в углублении, не высвечиваются, а если угол велик, то возрастают "ложные" высвечивания структуры, образуемые краями пленок. Поэтому оператору необходимо откорректировать по изображению на экране блока индикации 12, поступающему с блока опроса 11, угол продольного подсвета.

После этой подготовки к работе устройство работает автоматически. С блока управления 2 подаются сигналы в блок опроса 11, который поступающую в него информацию с фотоприемного блока 5 теперь передает в блок выявления дефектов 12, по которому устанавливается порядок сравнения информации, поступающей с блока опроса 11, с электронными масками

9 913187

10

блока 23, в блок обработки информации 15, по которому устанавливается алгоритм обработки, в блок печати 16, по которому устанавливается·, что необходимо печатать. 5

После опроса фотоприемного блока 5 блок опроса 11 передает информацию в блок выявления дефектов 13 и подает сигнал в блок управления 2, по которому блок управления 2 подает сигнал в блок ,0 перемещения структуры 3 для перемещения пластинки, со структурами к следующей контролируемой структуре для контроля. На новой структуре (НС) дефекты в виде ярких точек на темном фоне через 15 блок передачи изображения 8, блок оптического совмещения 9, блок оптического увеличения 10 поступают на фотоприемный блок 5. На период перемещения от одной к другой контролируемой структуре (КС) 20 блок опроса 11 благодаря наличию элемента задержки в нем информацию в блок выявления дефектов 13 не пропускает. Произведя опрос фотоприемного блока 5 и передав информацию в блок выявления 25 дефектов 13, блок опроса подает сигналы на опрос информации в фотоприемном блоке 5 и в блок управления 2 на перемещение следующей структуры для контроля . и т.д. Блок выявления дефектов 13 про- зо изводит сравнение информации (яркие точки - дефекты на темном фоне) с блока опроса 11 с информацией об электронных масках, записанных к блоке памяти электронной маски 23. ₃₅

Сравнение производится следующим образом.

Если необходимо выяснить, осп. ли указанные дефекты (Д) на активных элементах контролируемой структуры, производится электронное положение соответствующей модификации электронной маски, взятое из блока памяти электронной маски 23 (у данной модификации электронной маски (фиг. 3) в областях, со- <5 ответствуюших активным элементам контролируемой структуры, имеются ''окошечки" на "темном" фоне) на изображение контролируемой структуры (КС), представляющее собой яркие световые точки на 50 темном фоне. Если в каком-то "окошечке" горит яркая точка, значит, соответствующий активный элемент контролируемой структуры имеет дефект. Яркие точки на темном поле, не попадающие в эти 'око- 55 щечки", как дефект в данном случае (т.ё. . при данной модификации электронной маски) не классифицируются, так как они

находятся не ла активных элементах структуры, а на каких-то других местах В зависимости от модификаций электронных масок можно производить выявление дефектов в областях р—п—переходов активных элементов, на токоведущих дорожках и т.д. Местоположение дефектов записывается в блоке памяти дефектов 14, а определенная общая информация о таких дефектах передается с блока выявления дефектов 13 на блок индикации 12. По окончании контроля всех структур подложки-пластинки блоком управления 2 подается сигнал в блок печати 16, который печатает необходимые результаты контроля дефектности структур гю информации блока памяти дефектов 14 и блока обработки информации 16.

Предлагаемое изобретение позволяет получить избирательность контроля, определяемую модификациями электронных ма-. сок (созданных по рамкам 18), т.е. электронная маска определяет области (соответствующие "окнам"), в которых дефект существенен (в области р-п-переходов, области активных элементов и т.д. Предлагаемое изобретение позволяет повысить достоверность контроля, так как оно позволяет вьивлять дефекты, а не просто отклонение изображений.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для контроля периодической структуры, содержащее блок питания, блок управления, блок перемещения структуры, вход которого подключен к первому выходу блока управления , блок перпендикулярного подсвета структуры, вход · которого подключен ко второму выходу блока управления, фотоприемный блок, последовательно расположенные между блоком перпендикулярного подсвета структуры и блоком перемещения структуры блок передачи освещения и фокусирующий блок, с которым оптически соединены и последовательно расположены на одной оптической оси блок передачи изображения, блок оптического совмещения и блок оптическо го увеличения, блок опроса, два входа которого подключены соответственно к третьему выходу блока управления и выходу фотоприемного блока, а два выхода — ко входу блока управления и входу фотоприемного блока, блок индикации, первый вход которого подключен к третьему выходу блока опроса, блок выявления дефектов, два входа которого подключены со11 913187 12

   ответственно к четвертому выходу блока управления и четвертому выходу блока опроса, а первый выход - ко второму входу блока индикации, блок памяти дефектов, первый вход которого подключен ко вто- *5 рому выходу блока выявления дефектов, блок офаботки информации, два входа которого подключены соответственно к пятому выходу блока управления и выходу блока^-памяти дефектов, а первый выход- 10 к третьему входу блока индикации, блок печати, два Екода которого подключены .соответственно к шестому выходу блока управления¹ и второму выходу блока памяти дефектов, а два выхода - ко второму 15 входу блока памяти дефектов и третьему входу блока обработки информации, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены блок продольного подсвета 20 структуры, вход которого подключен к. седьмому выходу блока управления, последовательно расположенные между блоком оптического увеличения и фотоприемным

   блоком на одной оптической оси рамка и экран, блок перемещения рамки, вход которого подключен к восьмому выходу блока управления, блок перемещения экрана, вход которого подключен к девятому выходу блока управления, блок подсвета рамки, вход которото подключен к десятому выходу блока управления, а выход оптически соединен с блоком оптического совмещения, блок памяти электронной маски, три входа которого, подключены соответственно к одиннадцатому выходу блока управления, четвертому выходу блока опроса и третьему выходу блока выявления дефектов, а два выхода - к четвертому входу блока индикации и третьему входу блока выявления дефектов.