Способ контроля периодических изображений Советский патент 1989 года по МПК G06K9/00 G06K9/50 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования при контроле качества изготовления фотошаблонов интегральных схем.

Цель изобретения - повьшение точности контроля за счет увеличения площади контролируемой области периодического изображения.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, предназначенного для осуществления предлагаемого способаj на фиг.2 - функциональная схема устройства.

Устройство содержит лазер 1, зеркала 2, коллиматор 3, объектив 4, за которым размещается контролируемое периодическое изображение 5,входную диафрагму 6,. объектив 7, полупрозрачное зеркало 8, зеркало 9,

объективы 10 и 11, диафрагмы 12 и 13, дифраки юнные решетки 14 и 15, объективы 16 и 17, диафрагмы 18 и 19, зеркало 20, объективы 21, полупрозрачное зеркало 22, контрольный экран 23, объектив 24, фотоприемник 25 и электронный блок 26 регистрации. На контролируемой структуре имеются дефекты 27-29. Позиции 30-36 приведены для пояснения функциональной схемы.

Способ осуществляется в следующей последовательности.

Операция мультипликации. Луч света от лазера 1 направляется зеркалами 2 на вход коллиматора 3, расширяется и фокусируется объективом 4, в сходящемся световом пучке которого располагаются контролируемое периодическое изображение 5 и входная диафрагма 6, помещенная возможно ближе

СЛ

СЛ

00

К плоскость СТРУКТУРЕ). BljCTaHUBJlChiный объективом 7 световой пучок расщепляется полупрозрачным зеркалом 8 на две части, одна из которых кепо- средственно;, а другая зеркалом 9 направляются соотве гс гвеино на объективы 10 и 11. В сходящемся световом пучке объектива 10 располагается двойная диафрагма 12, выделяющая изображения первой и второй областей контролируемого изображения 5, а в световом пучке объектива 11 - диафрагма 13, выделяющая изображение третьей области контролируемого изображения. В фокальных плоскостях объективов 10 и 11 устанавливаются дифракционные решетки 14 и 15, период второй из которых выбирают равным половине периода первой. Посредством решеток 14 и 15 формируют по три изображения от каждого из трех вьщеленньг элементов структуры: по одному нуле о

вого порядка 1,з и по два первого порядка I «-3 м лы ипликащ-1И (пози1дии 30 и 31).

Операция совмещения. Для вьщеле- кия дефектов контролируемого периодического изображения 1 спользуются изобра {(ения первых лоря/л.ков мульти- пликации .Сдвигом изображения 5 (с диафрагмой 6) вдоль оптрзческой оси системы добиваются совмещенрш изображения 1 5 .сформированного от пер- вой области, с изображением сформированным решеткой 14 от второй области (позихщя 32) . Изображения I ,. и 1.,. сформиро-ванные решеткой 15 от третьей области изображения темой из двух объективов

подвергают двум последовательным Фурье преобразованиям (позиция 33) и тем самым производят инверсию их системь координат (х, у - х , у ) Данная операция позволяет в выходной плоскости попарно, совместить изображения

противоположных по знакз порядков

,., .- - sjj..

мультипликации 1,,

и

годаря тому5 период решетки I.T в два раза меньше пери.ода дифракционной решетки 14, совмещение изображе НИИ 1 и I J, и 1,, производят непосредственно полупрозрачным зерка.яом 22 (позиция 35). Контроль операции совмещения ведут по зкрану 23,

Операция компенсации При положении дифракционных решеток 14 и 15 cos относительно оптической оси системы изображения противоположных

5

0

0

0

5

0

5

;.::/ 3;-ja.-:y ; :О.1, ,/ ОВ ЬСУЛЬТИ I cailjl,:

совпадают по ф/:гзе. Разно . ъ фаз ую- является при сме цеияи penje-roK в положение . При: ЭТО;--; икформа.1ия о бездефектных учас7.ках .изс/зражений совмещенп ых обл астей и-:1ображения 5 взаимно компенсируется. В результате 5 в плоскости конт1зольного экрана 23 и объектива 24 формируется информация лишь о дефектах 27-29 соответственно первойд второй и третье областей изображения 5 (позиция 36). Наличие дефектов 27- 29 вызывает появление импульса фототока приемника 25, который регистрируют электронным блоком 26.

Если апертура кoлли даpoвaннoгo светового пучка и конфигурация изображения 5 лозволякУГ ЕС);з поверхность последнего разбить ка .г.ри области, то контроль ее на этом и заканчивается о В противном случае изображе- ние 5 разбивают на число областей, кратное трем, а .контроль производят в несколько циклов„ При этом, как показано на позиции 36 (фиг, 2), де4)екты любой выделенной области независимо от ее порядкового номера в вътходнон плоскости удваиваютсяS 7,8: изображение любой области в прои;ессе контроля сра..г1ргвается с изображенрьчг.чи двух соседних областей, что позволяет устранить зави- симост ;; значения выходного сигнала от координат располол ения дефекта iis. изображении

Предлагз.емьй способ контроля пе-- риодических изображений позволяет контролировать структуры, количество п столбцов которых равно трем, а при п кратному трем - устранить зависимость значения выходного сигнала от координат расположения дефекта на структуре и тем самым повысить достоверность контроля. Кроме TorOj способ позволяет произво- д.ить сравнение двух сложных рисунков между собой с одновременньп-j срав- неннеи ка.асдого из них с зталоном«

с

Формула изобретения

Способ контроля периодических изображегшй,, включающий мультиплика- /дию,, совмещение и компенсацию оптических сигналов, соответствующих различным областям контролируег-юго периодического изображения, о т л и

чающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, производят оптическое маскирование периодического изображения, выделяя три его одинаковые области, первая из которых совпадает с оптическим центром периодического изображения, а вторая и третья находятся на равных расстояниях по разные стороны от первой, формируют два независимых мультиплицированных оптических сигнала для каждой из выделенных

117536

областей путе-, периодической фазовой модуляции их Г1ространственн«- частотных спектров, совмещают мул1ь- типлицированные оптические сигналы первой области с мультиплицированными сигналами второй и третьей областей, соответственно, после чего производят оптическую компенсацию всех .„ совмещенных оптических сигналов и по степени компенсации судят об однородности контролируемого периодического изображения.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для контроля качества изготовления фотошаблонов интегральных схем. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет увеличения площади контролируемой области периодического изображения. Цель изобретения достигается тем, что выделяют три области контролируемого периодического изображения, мультиплицируют их, взаимно совмещают и компенсируют. По степени компенсации судят об однородности контролируемого периодического изображения. Выделение трех областей позволяет устранить зависимость степени компенсации от координат расположения дефектов. 2 ил.

ФЧ1.1

га

X, п I п Lj, j/H- I Ai jU

)

fcity