SU993012A1 - Способ измерени дробной части пор дка интерференции - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения дробной части порядка интерференции.

Известен способ определения частей порядков интерференции, заключающийся в формировании командных, масштабных и высокочастотных импульсов,счете числа высокочастотных импульсов в,ин- |q тервале между двумя командными импульсами, счете количества высокочастотных и масштабных импульсов в интервале заполнения между последующими после командных масштабными импульсами, определении средней цены высокочастотных импульсов, умножении средней цены высокочастотных импульсов на их количество в интервале между командными (И .

Точность измерения по этому способу низка вследствие определения средней цены высокочастотных импульсов не в интервале между командными импульсами, а сами измерения осуществляются не в реальном масштабе времени.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения дробной части порядка интерференции, заключающийся в сканировании интерференционной картины, формировании командных импульсов, масштабных импульсов и импульсов стабильной частоты, определении числа импульсов стабильной частос ты, заполнявших интервал между команд ным и последующим масштабным импульсами .

Для измерения дробной· части порядка интерференции ведется также счет числа заполняющих импульсов в последующем периоде масштабных импульсов, определение отношения чисел, пропорциональных части периода и всей его величине (2].

Этот способ имеет недостаточную точность, сниженную флуктуациями скорости сканирования от периода к перио ду масштабных импульсов. Наибольших значений погрешность достигает при 2Q сравнительно большой цене масштабных импульсов и малой скорости сканирования .

Кроме того, невозможно измерить дробную часть порядка интерференции в реальном масштабе времени, что является важным при измерении линейных размеров микрообъектов.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель'достигается тем, 30 _ЧТо в способе измерения дробной час3 ти порядка интерференции, заключающемся в сканировании интерференпиальной картины, формировании командных . импульсов, масштабных импульсов и импульсов стабильной частоты, определении числа импульсов стабильной часто-ί ты, заполняющих интервал между командным и последующим масштабным импульсами, определяют число ГЦ импульсов стабильной частоты, заполняющих интервал между командным и предыдущим масш- 1.10 табным импульсами, при заполнении интервала между командным и последующим масштабным импульсами .формируют счетные - - . — импульсы с частотой η;

стабильных импуль f₀ — частота сов, где

1_____

Р . — минимальная измеряемая дроб^ти ная часть порядка интерфе. ренции;

— погрешность измерения, а дробную часть порядка интерференции определяют по формуле _ _ _ Si _

4ί~ ~S~i '4- К где при. частоты интервала между командным и . последующим маештабними-импульсами.

На Фиг. 1-представлено устройство,35 осуществляющее способ отсчета дробной части порядка интерференции? на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит интерферометр _t.

со схемой формирования электрических масштабных импульсов, триггеры 2 и 3, элементы И 4 и 5, счетчики 6 и 7., формирователь 8, генератор 9 перестраиваемой частоты, систему - 10 сканирования с формирователем командных импульсов, дешифратор 11, генератор 12 стабильной частоты, триггер 2, элемент И 4, счетчик 6, формирователь 8 генератор 9 соединены последовательно, также соединены последовательно ⁵ триггер 3, элемент И 5, счетчик 7 и дешифратор 11, выход генератора 9 соединен с вторым входом элемента И 5, веоход генератора 12 соединен с вторым входом элемента И 4.

Устройство работает следующим образом.

В процессе сканирования формируют одновременно командные, масштабные и заполняющие импульсы посредством системы 10 сканирования с формирователем командных’ импульсов, интерферометра 1 и генератора 12 стабильной частоты соответственно. Командные и масштабные импульсы управляют работой 65 мэнднели и последующим масштабным им— число импульсов, полученное заполнении импульсами стабильной.

триггеров 2 и 3. С приходом первого масштабного импульса, поступающего раньше, чем командный, триггер 2 меняет свое состояние и разрешает прохождение заполняющих импульсов с генератора 12 через элемент И 4 на счетчик 6. Считают заполняющие импульсы стабильной частоты :в интервале между командным и предыдущим масштабным импульсами. Счет прекращается с приходом командного импульса, который возвращает в исходное состояние триггер 2 и меняет состояние триггера 3. Одновременно с этим командный импульс запускает формирователь 8, вырабатывающий сигнал, пропорциональный частному от деления заранее заданного числа К на содержимое счетчика б гЦ. Сигнал с формирователя 8 подается на управляющий вход генератора 9 перестраиваемой частоты. Формируют счетные импульсы с частотой 1ц при помощи генератора 9. Триггер 3 разрешает прохождение счетных импульсов с генератора 9 через элемент И 5 в счетчик 7. Считают импульсы полученной частоты при заполнении интервала между командным и последующим масштабным импульсами посредством счетчика 7, управляемого.

. элементом И 5. После прихода последующего за командным масштабного импульса счет прекращается, так как триггеры 2 и 3 меняют свое состояние. Счётчик 7 заполняется до числа Sj .

Следовательно, при работе устройства считают заполняющие импульсы ^стабильной частоты f₀ в интервале между командным и предыдущим масштабнЕлм импульсами (фиг. 2, V 4). В результате получают число Ц, равное , где — интервал между командным и предЕВДущим масштабным импульсами при i-ом измерении.

Формируют счетные импульсы с частотой (фиг. 2, V 5) к -£е- , ^п-;

где гц — число импульсов масштабной частоты fo в интервале между командным ми, и предыдущим масштабным импульсаа коэффициент _ - _ РгиШр ’ ' ' ^υ ИМИ где ~ минимальная измеряемая дробная часть порядка интерференции;

и — погрешность измерения, конкретных значениях и (f ко55 ' При эффициент к постоянен.

Так как f- зависит от η_ή·, получае-, мая частота разная при новых измерениях дробной части порядка интерференции.

Считают импульсы полученной частоты при заполнении интервала между ко993012 пульсами (фиг.· 2, V 6), получают число где - интервал между командным и последующим масштабным импульсами.

f о к -г η γ 42.

полученное при счете в и последуючисло им^si ⁼

Преобразуют интервале между командным щим масштабным импульсами пульсов в дробную часть порядка интерференции ty; при помощи дешифратора '11 по формуле в сканировании интерференционной картины, формировании командных импульсов , масштабных импульсов и импульсов стабильной частоты, определении числа импульсов стабильной частоты, заполняющих интервал между командным и последующим масштабным импульсами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, определяют число п^· импульсов стабильной частоты,· заполняющих интервал между командным и предыдущим масштабным импульсами, при заполнении интер-. вала между команднем и последующим масштабным импульсами формируют счет ные импульсы с частотой t- α.= -ς-~-π · , - ¹ + к ₂₀

С приходом· последующего за команд'ным масштабного импульса цикл измерения заканчивается.

Таким образом, согласно предлагаемому способу измерения отсчет дробной 25 части порядка интерференции осуществляется за время сканирования расстояния, равного одному порядку, т.е. в реальном масштабе времени. Кроме того, на измерения на влияют флуктуации jq скорости сканирования от порядка к порядку и, следовательно, повьшается точность измерения.

Использование предлагаемого способа в комплексе методов и средств съема и Ьбработки информации о качестве изготовления микросхем позволит получать годовой экономический эффект около 90 тыс. руб.

где f_o сов, ^η-ί ' частота стабильных импульминимальная измеряемая дробная часть порядка интерференции;

С? - погрешность измерения, а' дробную часть порядка интерференции где Р. Инн определяют по формуле

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к способам измерени  дробной части пор дка интерференции . Известен способ определени  частей пор дков интерференции, заключающийс  в формировании командных, масштабных и высокочастотных импульсов,счете числа высокочастотных импульсов в,интервале между двум  командньдали импуль сами, счете количества высокочастотных и масштабных импульсов в интервале заполнени  между последующими после командных масиггабными импульсами, определении средней цены высокочастот ных импульсов, умножении средней цены высокочастотных импульсов на их количество в интервале между командными {. Точность измерени  по этому способу низка вследствие определени  средней цены вькгокочастотных импульсов не в интервале между командньми импульсами , а сами измерени  осутцествл  ютс  не в реальном мас&ггабе времени. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ измерени  дробной час ти пор дка интерференции, заключающийс  в сканировании интерференционной картины, формировании командных импульсов, масштабньрс импульсов и импульсов стабильной частоты, определении числа импу.пьсов стабильной частоты , заполн квдих интервал между командным и последующим масштабным импульсами . Дл  измерени  дробной- части пор дка интерференции ведетс  также счет числа заполн ющих импульсов в последующем периоде масштабных импульсов, определение отношени  чисел, пропорциональных части периода и всей его величине 12. Этот способ имеет недостаточную точность, сниженную флуктуаци ми скорости сканировани  от периода к периоду масштабных импульсов. Наибольших значений погрешность достигает при сравнительно больпюй цене масштабных импульсов и малой скорости сканировани . Кроме того, невозможно измерить дробную часть пор дка интерференции в реальнс масвггабе времени, что  вл етс  важным при измерении линейных размеров микрообъектов. Це.пь изобретени  - повышение точности измерений. Поставленна  цельдостигаете  тем, что в способе измерени  дробной части пор дка интерференции, заключающемс  в сканировании интерференпиальной картины, формировании командных импульсов, масштабных импульсов и импульсов стабильной частоты, определении числа импульсов стабильной частоты , заполн ющих интервал между команд ным и последующим масштабным импульсами , определ ют число И импульсов стабильной частоты, заполн ющих интер вал между командным и предыдущим масш- L табным импульсами, при заполнении интервала между командным и последующим масштабным импульсами .ормируют счет ные импульсы с чаВтотой fn- k - где fg - частота стабильных импульсов , ..1 - Pmirt к. -. . У tViin где Р . - минимальна  измер ема  дроб на  часть пор дка интерференции; О - погрешность измерени , -а дробную часть пор дка интерференции определ ют по формуле 1 где S. - число импульсов, полученное при. заполнении импульсами стабильной частоты интервала между командным и последующим маеитабными-импульсами. На фиг. 1-представлено устройство осуществл ющее способ отсчета дробно части пор дка интерференции; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие работу уст ройства. Устройство содержит интерферометр 1 со схемой формировани  электрических масштабных импульсов, триггеры 2 и 3, элементы И 4 и 5, счетчики 6 и 7,, формирователь 8, генератор 9 пере страиваемой частоты, систему-10 сканировани  с формирователем командных импульсов, дешифратор 11, генератор 12 стабильной частоты, триггер 2, эле мент И 4, счетчик б, формирователь 8 генератор 9 соединены последовательнЪ , также соединены последовательно триггер 3, элемент И 5, счетчик 7 и дегшифратор 11, выход генератора 9 со единен с вторьм входом элемента И 5, вЕоход генератора 12 соединен с вторым входом элемента И 4. Устройство работает следуклцим . В процессе сканировани  формируют одновременно командные, масштабные и заполн кадие импульсы посредством системы 10 сканировани  с формирователем командных импульсов, интерферо метра 1 и генератора 12 стабильной чг1стоты соответственно. Командные и масштабные импульсы управл ют работо триггеров 2 и 3. С приходом масштабного импульса, поступающего раньше, чем командный, триггер 2 мен ет свое состо ние и разрешает прохождение заполн ющих импульсов с генератора 12 через элемент И 4 на счетчик 6. Считают заполн ющие импульсы стабильной частоты в интервале между командным и предьщу1цим масштабным импульсами. Счет прекращаетс  с приходом командного 1-{мпул:ьса, который возвращает в исходное состо ние триггер 2 и мен ет состо ние триггера 3. .Одновременно с этим командный импульс запускает формирователь 8, вырабатывающий сигнал, пропорциональный частному от делени  заранее заданного числа К на содержимое счетчика б . Сигнал с формировател  8 подаетс  н.а управл ющий вход генератора 9 перестраиваемой частоты. Формируют счетные импульсы с частотой f при помощи генератора 9. Триггер 3 разрешает прохождение счетных импульсов с генератора 9 через элемент И 5 в счетчик 7. Считают импульсы полученной частоты при заполнении интервала между командным и последующим масштабН1дм импульсами посредством счетчика 7, управл емого, элементом И 5. После прихода последующего за командным масштабного импульса счет прекращаетс , так как триггеры 2 и 3 мен ют свое состо ние. Счётчик 7 заполн етс  до числа . Следовательно, при работе устройства считают заполн ющие импульсы (стабильной частоты f в интервале между командным и предыдущим масштабным импульсами (фиг. 2, V 4). В результате получают число п:,, равное f TT-iV г где - интервал ме оду командным и предьщущим маси1табнь М импульсами при 1-ом измерении. Формируют счетные Ш1пульсн с частотой (фиг. 2, V 5) f. К -fe- , где - число импульсов масштабной частоты f о в интервале между командным и предьщущим масштабным импульсами , а коэффициент К , , где Р,„ - минимальна  измер ема  дробна  часть пор дка интерференции; d - погрешность измерени . При конкретных значени х Ру,н и (f коэффициент k посто нен. Так как зависит от , получае-. ма  частота разна  при новых измерени х дробной части пор дка интерференции . Считают импульсы полученной частоты при заполнении интервала между командным и последующим масштабным импульсами (фиг. 2, V 6), получают число S f-i-cr-i- 7 где f Y интервал между командным и последующим масштабным импульсами . - -IflfLlS- - - .--с..- --ё-ч 2 . о Ii ,, ft ff. t-i-f Преобразуют пoлsчeннoe при счёте в интервале между командным и последующим масштабным импульсами число импульсов в дробную часть пор дка интерференции С)/,- при помощи дешифратора 11 по формуле Г Я Г-згЬС приходом- последующего за командным масштабного импульса цикл измерени  заканчиваетс . Таким образом, согласно предлагаемому способу измерени  отсчет дробной части пор дка интерференции осуществл етс  за врем  сканировани  рассто  ни , равного одному пор дку, т.е. в реальном масштабе времени. Кроме того на измерени  на вли ют флуктуации скорости сканировани  от пор дка к пор дку и, следовательно, повышаетс  точность измерени . Использование предлагаемого способа в комплексе методов и средств съема и Ьбработки информации о качестве изготовлени  микросхем позволит получать годовой экономический эффект око ло 9 О тыс. руб. Формула изобретени  Способ измерени  дробной части, пор дка интерференции, заключакацийс  в сканировании интерференционной картины , формировании командных импульсов , масштабных импульсов и импуль .сов стабильной частоты, определении числа импульсов стабильной частоты, заполн сощих интервал между командным и последующим масштабньам импульсами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, определ ют число импульсов стабильной частоты,- заполн ющих интервал между командным и предыдущим масштабным импульсами, при заполнении интервала между командным и последуиедим масштабным импульсами iJiopMHpyjeT счет ные импульсы .с частотой . где f- - частота стабильных.импульсов , к -iri-5 . где Р-. .- минимальна  измер ема  дробна  часть пор дка интерференции; С - погрешность измерени , а дробную часть пор дка интерференции определ ют по формуле где S - число импульсов, полученное при заполнении импульсами стабильной частоты интервала между командным и последующим масштабйым импульсами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 441444, кл. G 01 В 9/08, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 362468/, кл. Н 03 К 13/20, 1972 (прототип ) .