ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СЛЕДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G05B11/50 

Изобретение предназначено для прецизнOHHoii орнентации .микродетален при ироизводетве полупроводниковых приборов в электронной тех1нике.

Известна электрооптическая следяидая сиетема для установки деталей при производстве полупроводниковых приборов, содержащая оптическую систему с осветителем, четырехщелевую днафраг.му, четыре фотоприемиика, электронно-логическое устройство, трехканальный электронный усилитель, трехкоординатный электропривод и микроманипулягор для движения по осям X R Y.

Электрооптпческая фотоследящая си.сге.ма, использующая для определения координатпого рассогласования дифференциальное фотометрирование разделенных щелевой диафрагмой частей оптического изображения, имеет пониженную нри делении оптической ииформации точность наведения ио линейным и угловым координатам, ограничениую ра.мером щелей зону фотослежения, и чувствительна к. неравномерности освещенности ориентируемого объекта и прилегающего фона.

Цель нзобретення - повышение точности и скоростн автоматического ориентнровапия относительно двух базовых масок микроэлементов, иапри.мер кристаллов интегральных схем.

что в двухлучевом фотооптическом корреляторе в ходе одного из двух оптических лучей перед дву.мя фотонрнемниками установлено светоделитольное зеркало, расположевное под углом, нанри 1ер, 4У. Разделительная грань светоделительиого зеркала установлена параллельно оси развертки оптического изображения. Светодслительное зеркало обеспечивает разделение двумя фотоприемникамн CBCTOBOi-o пучка, модулированного в соответствии с коордииатиым рассогласованием и взаимно корреляцией между оптическим изображением н рельефом негативной маски.

Перед зеркальным вибратором установлены шариирно закрепленная плоскопараллельная пластина и приз.ма Доне, которая расположена в ходе второго луча и обеспечивает поворот светового пучка и оптического изобрал еиия в плоскости базовой маски на 90°.

На чертеже показана общая схема фогоэлектрического следящего устройства.

Фотоэлектрическое устройство содержит оптическую систе.му, включающую осветитель /, с конденсатором, объектив 2, бинокулярную прнставку 3, оптико-механнческнй сканирующий узел, включающий зеркальный вибратор 4; двухлучевой фотооптнческий коррелятор, включающий маски 5. 6, конденеаторы 7, 8 и фотоириемники 9-//; окуляры /2 и /3; ч1равлеиия. ;ключающ ю электоонаые усилители 14-16, исполнительное устройство, включающее электродвигатели 17-19 и :иикромаиипулятор 20, и а котором установлен кристалл 2/.

Для одновременной ориентации кристаллов (юлуироводниковых приборов по двум линейным и одной угловой координате и иовыше{ия точности устройства в двухлучеволг фотээптнческом корреляторе в ходе одного из лучей перед двумя фотоириемниками установлено светоделительное зеркало 22, расположенное под углом 45° к отгтической оси. проходящей через центр маски 5. Разделительная Г|:)ань зеркала параллельна оси развертки оптического изображеипя.

Кроме того, в двухканальной оитической системе иеред вибратором 4 в ходе луча, -Еооходящего через маску 5, установлена шар;1:ирно-закрепленная нлоскопараллельиая пла,:тина 23, а в ходе луча, проходящего через /:аску 6, расположена иозоротная призма Дове 24, светоотражающая грань которой параллельна оптической оси.

Световые лучи, сформированные осветитеV:3.M /, объективом 2 и бинокулярной пристав:о т 3, проходят через нлоскопараллельнуго .ластину 23 и призму Дове 24, отражаются : зибратора 4 н формируются в плоскости ri.-icoK 5 и (J в два взаимно повернутые на 90°, ,1 :личеиныс оптические изображения крн -алла 21.

1ри сканировании вибраторо в 4 оитическ1- х :.ображсний кристалла относительно соот-ircTiieHHO ориеитироваНных в нлоскости ис :1лп1 иых базовых .масок 5 и 6, световые пуч::::. проходящие через их рельефы, пространсгзеино фильтруются в соответствии с их (чес(ой взаимокорреляцией и зате.м посредLTSOM коидеисаторов 7 и 8, светоделительного о::1кала 22 и фотоприемников .9-// преобрау.:огся в три аналоговых сигнала. Эти сиги., иервые гармоники которых меняют фазо:-ъ( сдвиги относительно опориого паправло :л : зависимости от коорди1 атного рассогласования в пределах зоны фотослежепия при помощи электронных усилителей 14-16, совместно с опорным напряжение.м, поступающим на вибратор и исполнительные реверсивные электродвитатели 17-19, управляют взаимИо независимой автоматической ориентацией кристалла и микромаиипулятора по координатным осяМ X и Y. Предложенное фотоэлектрическое след:;щее устройство, являюп:1ееся трехмерной экстремальной са.монастраивающейся системой корреляционного типа с гар.моническим модулирующи.м воздействием, может быть исиользовано для авто.матизированной прецизиониой ориентации мвкродеталей, пластин и кристаллов по контурному или нанееенному .методом фотолитографии рисунку при сборочных и электрокоитрольных операциях в электронной технике.

I р е д м е т и 3 о б р е т е н и я

Фотоэлектрическое следящее устройство, содержащее в дву.хкаиальной онтической системе зеркальный вибратор, двухлучевой фотоонтический коррелятор, включающий окуляры , конденсаторы и фотоприемнихи, тре.хканальную схему управления, исиолиительное устройство н трехкоординатиый маципулятор, отличающееся те.м, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введеиы шарнирно закреиленная нлоскопараллельная нластина и приз.ма Дове, установленные по ходу лучей в двухканальной

оптической системе перед зеркальны.м вибратором, а также светоделительное зерка.ло, установленное в двухлучевом фотооптическом корреляторе но ходу одного из лучей перед фотоприемникамм, и ориентированное

под углом 45° к оптической оси, проходящей через центр базовой маски, причем разделительиая грань зеркала параллельна оси разпертки оптического изображения.