Устройство для контроля изгиба полупроводниковых пластин Советский патент 1984 года по МПК G01B7/28 

ьр

оэ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля элементарных форм изгиба или отклонения от плоскостности полупроводниковых пластин

Известно фотоэлектрическое бескотАктное устройство для контроля отклонения от плоскостнос-:-и полупроводниковых пластин, содержащее последовательно расположенные осветитель, модулятор, оптическую систему для- передачи светового потока, диафрагму, лекальную линейнку и фотоприемник С1

Недостатками указанного измерителя являются высокая сложность устройства и низкая производительность контроля.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля изгиба полупроводниковых пластин, содержащее предметный стол с базовыми опорами, измерительную головку с электронным преобразователем и сигнализатор разбраковки L2.

Недостатком этого устройства является низкая производительность контроля(необходимость снятия двух показаний),

Цель изобретения - повьшшние производительности контроля изгиба полупроводниковых пластин контактны способом.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля изгиба полупроводниковых пластин, содержащее предметный стол с базовыми опорами, измерительную головку с электронным преобразователем и сигнализатор разбраковки, снабжено узлом коммутации, анализатором базирования, ячейкой памяти и формирователем, измерительная головка выполнена в виде тарированного гравитационного толкателя и датчика перемещений, сферические наконечники которых установлены оппозитно и соосно, базовые опоры выполнены в виде датчиков касания и подключен к анализатору базирования, выход которого соединен с первым входом узла коммутации, второй вход последнего через электронный преобразователь соединен с выходом датчика перемещений, выход узла коммутации через ячейку памяти и формирователь соединен с сигнализатором разбраковки-.

232

На фИ1. дана схема устройства для контроля.изгиба полупроводниковых пластин; на фиг. 2 и 3 - фронтальная и горизонтальная проекции манипулятора соответственно.

Устройство состоит из манипулятора I, соединенного с электронным блоком 2. Манипулятор 1 содержит корпус 3, на котором укреплен предметный стол 4, индуктивный датчик 5 перемещений, помещенный в корпус 3, и балансир 6, закрепленный на корпусе 3.

Предметный стол 4 имеет базовые опоры 7, выполненные в виде датчиков касания, а балансир 6 снабжен рычагом 8 и тарированным по массе гравитационным толкателем 9, укрепленнь м на рычаге 8. Наконечники датчика 5, гравитационного толкателя 9 и базовых опор 7 выполнены со сферическими измерительными поверхностями.

Тарированный гравитационный толкатель 9 в сочетании с подпружиненным измерительным стержнем 10 датчика 5 составляет микросиловой компаратор, фиксирующий результирующее усилие базирования полупроводниковой пластины 11, помещенной на предметном столе 4 с упором в ограничители 2, расположенные на столе 4.

Электронный блок 2 содержит электронный преобразователь 13, узел 14 коммутации выхода электронного преобразователя 13 и анализатора- 15 базирования, ячейку 16 памяти, вход которой соединен с узлом 14 коммутации, а выход - с измерительным прибором 17 и через формирователь 18 команды - с сигнализатором 19 разбраковки.

Устройство работает следующим образом.

Поворотом балансира 6 за рычаг 8 гравитационный толкатель 9 приподнимают и на предметный стол 4 укладывают полупроводниковую пластину I1 до упора в ограничители 12. Пластина 11 при этом ложится на две базовые опоры 7 и несколько выступающий Наконечник датчика 5.

Поворотом балансира 6 в исходное положение гравитационный толкатель 9 вводят в контакт с полупроводниковой пластиной 1I , включая в работу микросиловой компаратор. Результирующее усилие микросилового компаратора обеспечивает опускание пластины на третью замыкающую базовую опору

31

7. Масса гравитационного толкателя 9 подобрана таким образом, что превьшает измерительное усилие датчика 5 на величину, достаточную для гарантированной установки полупроводниковой пластины 11 на базовые опоры 7 при минимальной динамике результирующего перемещения.

Линейное перемещение измерительного стержня 10 датчика 5 относительно положения, соответствующего нулевому значению изгиба, преобразуется в аналоговьй электрический сигнал, поступающий с выхода электронного преобразователя 13 через узел 14 коммутации на вход ячейки 16 памяти.

В момент касания полупроводниковой пластины 11 любой третьей замыкающей базовой опоры 7 с анализатора 15 базирования на вход узла 14 коммутации поступает сигнал управления.

Узел 14 коммутации отключает выхо электронного преобразователя 13, предотвращая поступление в ячейку

34

16 памяти приращения аналогового сигнала в результате дополнительного хода измерительного стержня 10 при деформации пластины 11.

С выхода ячейки I6 памяти аналоговый сигнал поступает на вход форми-. рователя 18 команды разбраковки. С выхода формирователя I8 команда разбраковки поступает на вход сигнализатора 19, включающего соответствующие приборы индикации.

Для выборочного измерения величи.ны изгиба пластин, юстировки и поверки устройства используют измерительный прибор 17(например, цифровой вольтметр)

Использование предложенного устройства для контроля изгиба(Ьтклонения формы полупроводниковы х пластин позволяет снизить процент брака на процессах фотолитографии, эпитаксиального нара1цивания и окисления .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗГИБА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН, содержащее предметный стол с базовыми опорами, измерительную головку с электронным преобразователем и сигнализатор разбраковку, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено узлом коммутации, анализатором базирования, ячейкой памяти и формирователем, измерительная головка вьтолиена в виде тарированного гравитационного толкателя и датчика перемещений, сферические наконечники которых установлены оппозитно и соосно, базовые опоры выполнены в виде датчиков касания и подключены к анализатору базирования, выход которого соединен с первым входом узла коммутации, второй вход последнего через электронный преобразователь соединен с выходом датчика перемещений выход узла коммутации через ячейку памяти и формирователь соединен с сигнализатором разбраковки.