Способ контроля фотошаблона и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК G01N21/956 

Изобретение относится к области контроля качества поверхности непроз рачного материала фотошаблонов оптическими методами и может быть исполь зовано для выявления дефектов не прозрачного материала фотошаблона Целью изобретения является расширение класса контролируемых дефектов поверхности фотошаблона. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для контроля фотошаблона, реализующего предлагаемый способ контроля фотошаблона; на фкг. 2 - структурная схема устройства перемещения светоотражающего элемента контрольного канала. Устройство содержит, блок 1 подсветки, светоотражающие элементы .ко рольного 2 и эталонного 3 каналов, устройство 4 перемещения фотошаблонов, компароскоп 5, содержащий светоделители 6 и 7, заслонку 8 и линзы 9-11, блок 12 фоторегистрации, блок управления, включающий блок 13 определения положения фотошаблонов, устройство 14 управления с пультом управления и синхронизирующий генератор 15, блок обработки сигнала, включающий мультиплексоры 16 и 17 ,квантователь 18, видеоконтрольное устройство 19, анализатор 20, и бло 21 представления информации, блок перемещения светоотраж.ающего элемента 2 контрольного канала 22, кон ролируемый 23 и эталонный 24 фотошаблоны. Блок перемещения светоотражающего элемента контрольного кан ла 22 содержит подвес 25 светоотражающего элемента 2, направляющую 26 скользящую опору 27, редуктор 28, двигатель 29, винтовую опору 30, винтовую направляющую 31, редуктор 32 и двигатель 33. Устройство работает следующим об .разом. Блок 1 подсветки и светоотражающие элементы 2 и 3 направляют пучки излучения по нормали к поверхности фотошаблонов .23 и 24. С помощью уст ройства перемещения фотошаблонов 4 фотошаблоны устанавливаются в рабочее положение. Пучки излучения, прошедшие контролируемый 23 и эталонны 24 фотошаблоны, совмещаются в компароскопе 5 и регистрируются блоком 12 фоторегистрации. Квантователь 18 нормирует видеосигнал с блока 12 фо торегистрации по пороговому напряжению. ЭлектрHiiecKjqi сигнал с квантователя 18 поступает на вход анализа- тора .20, где производится определение параметров пространственных отклонений топологии фотошаблонов, выделенных компароскопом 5. После окончания анализа устройство 14 управления передает сигнал на вход блока перемещения светоотражающего элемента 2 контрольного канала 22. Устройство производит изменение угла падения пучка излучения на контролируемый фотошаблон в указанном интервале, углов путем углового перемещения элемента 2 с помощью двигателя 29 и редуктора 28 и поступательного перемещения элемента.2по направляющей 26 с помощью двигателя 33 редуктора 32 и винтовой пары 30 и 31. При этом формируется изображение непрозрачного материала фотошаблона и тени от непрозрачного материала. Затем устройство повторяет операцию определения параметров отклонений топологии фотошаблонов. Операции изменения угла падения пучка излучения на контролируемый фотошаблон и определения параметров отклонен1й трпологии фотошаблонов проводят для каждого из направлений топологических линий поверхности непрозрачного материала фотошаблона. По результатам определения параметров отклонений топологии фотошаблонов анализатор 20 определяет величины отклонений микрорельефа непрозрачного материала фотошаблона, сравнивает эти величины с допустимыми параметрами и вьдает информацию о наличии и координатах, дефектов фотошаблона в блок 21 представления информации. Синхронизирующий генератор 15 служит для синхронизации работы устройств блока обработки сигнала. Видеоконтрольное устройство 19 позволяет контролировать установку фотошаблонов 23 и 24 и проводить юстировку компароскопа 5 и настройку квантователя 18. Пример. Проводили контроль фотошаблонов с топологической шириной полосок непрозрачного материала 20 мкм, топологическим расстоянием между полосками 20 мкм и высотой микрорельефа в диапазоне 0,5-2,5 мкм. В качестве образцового был выбран участок одного из фотошаблонов, у

которого не бьшо обнаружено дефектов топологии непрозрачного материала, а высота микрорельефа поверхности непрозрачного материала изменялась н более, чем на 0,1 мкм. В исходном положении образцовый и контролируемый фотошаблоны устанавлив.ались в разных каналах компароскопа, первоначальное направление освещающих потоков электромагнитного излучения устанавливалось по нормали к поверхности фотошаблона.

Измеряли пространственные параметры откшнений топологии поверхности непрозрачного материала фотошаблона и сравнивали их с допустимыми значениями.

Затем поток электромагнитного излучения смещали для каждого иэ направлений топологических линий поверхности непрозрачного материала фотоJ шаблона в плоскости перпендикулярной направлению топологических линий поверхности непрозрачного материала фотошаблона относительно нормали к поверхности с непрозрачным материалом 10 на угол & « .

Измеряли пространственные параметры полученных отклонений и сравнивали их с допустимыми значениями. f5 Результапл измерений приведены в таблице в сравнении с результатами измерений известньм способом.

1. Способ контроля фотошаблона включающий облучение контролируемого и эталонного фотошаблонов потоками электромагнитного излучения по нормали к их поверхностям с непрозрачным материалом, регистрацию излучения, прошедшего через фотошаблоны, определение отклонений топологии поверхности непрозрачного материала контролируемого фотошаблона по сравнению с топологией эталонного фотошаблона, измерение пространственных параметров отклонений топологии и сравнение их с допустимыми параметрами, отличающийс я тем, что, с целью расширения класса контролируемых дефектов поверхности фотошаблона, дополнительно смещают поток излучения для каждого из направлений топологических линий поверхности непрозрачного материала контролируемого фотошаблоICECO G3tMf S STH-s -- 13 , il Л 1 el. i 1 -. ТгХ(г{-;,кАЗ S«&S. -л. на относительно нормали к поверхности фотошаблона на угол Q в интервале « I / мин (rciewrci 1 ZAti I в I (кс / V«KC/ (кс где Л - длина волны излучения, А коэффициент, зависящий от разрешающей способности регистратора излучения, )c максимальная допустимая высота микрорельефа поверхности непрозрачного материала фотошаблона, -/мин минимальное расстояние между, элементами поверхности непрозрачного материала фотошаблона, измеряют пространственные параметры отклонеi ний топологии, сравнивают их с допус(Л тимыми параметрами, и по результатам основных и дополнительных сравнений судят о годности фотошаблона. 2. Устройство для контроля фотошаблона, содержащее блок подсветки, два светоотражающих элемента, расположенных на оптической оси блока подсветки и формирующих контрольный и эталонньй каналы, устройство перемещения фотошаблонов, подключенное Kl к блоку управления, компароскоп, о со блок фоторегистрации и блоки управления и обработки сигнала, подключенные к блоку фоторегистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения класса контролируемых дефектов поверхности фотошаблона, в устройство дополнительно введен подключенный к блоку управления блок углового перемещения плоскости светоотражакмцего элемента контрольного канала относительно оптической оси блока подсветки и поступательного перемещения светоотражающего элемента относительно блока подсветки.

Темная точка недопустмых размеров

Пятно

Неровность края: всего

топологическая микрорельефная

Выступы:

общее количество топологические

топологические недпустимых размеров

мккрорельефные

микрорельефные недопустимых размеров

12 2

58

3

55

3 595 11

О

3 584

Фиг.1