Трехканальный фотоэлектрический микроскоп Советский патент 1976 года по МПК G02B21/18 

этих плоскостей и образует с ними равные двухгранные углы.

Такие отличия унрощают оптическую схему существующих трехканальных фотоэлектрических микроскопов и повышают точность ориентации трех групп штриховых знаков в поле зрения фотоэлектрического микроскопа путем одновременного наблюдения их прямых изображений в одном поле зрения.

На фиг. 1 и 2 показаны проекции оптической схемы трехканального фотоэлектрического микроскопа для взаимного совмещения и трехкоординатного (X, У) базирования осей штриховых знаков 1 (фиг. 1) полупроводниковой подложки 2 и штриховых (хромовых) знаков 3 на фотошаблоне 4 относительно осей наведения микроскопа.

Микроскоп состоит из трех идентичных капалов. Один из них содержит объектив 5, ахроматическую линзу 6, полевую маскирующую диафрагму 7, второй объектив 8, коллек1ИВ 9 со щелевой секторной диафрагмой 10. Два других канала состоят из объективов 11 и 12, ахроматических линз 13 и 14, полевых маскирующих диафрагм 15 и 16, вторых объективов 17 и 18, коллективов 19, 20 с секторными диафрагмами 10.

Все три фотоэлектрических канала объединены одним сканирующим диском 21 с радиальиыми анализирующими щелевыми диафрагмами 22, за которыми в каждом канале установлеиы фотоприемники 23-25 с выходом на электронное измерительное устройство 26. Каждый канал содержит осветитель, состоящий из источника света 27, коллектора 28, полупрозрачного зеркала 29 и отражательного зеркала 30. Визуальный канал (фиг, 2) состоит из окуляра 31, пластины 32 с базовыми штриховыми знаками 33 (фиг. 2 вид по В), установленными в фокальной плоскости окуляра и оптически сопряженными с осями секторных диафрагм 10 фотоэлектрических каналов, зеркал 34-37 и трехгранной зеркальной призмы 38.

Трехканальный фотоэлектрический микроскоп работает следующим образом.

Изображения штриховых знаков объективами 5, 11 и 12 и соответственно ахроматическими линзами 6, 13 и 14 проецируются в плоскость нолевых маскирующих диафрагм 7, 15, 16, выполненных в двух крайних каналах (фиг. 1, вид по Б) в виде секторов с утлом при вершине 135°, а в среднем канале - с углом 90°. Далее изображение указанных штриховых знаков и полевых диафрагм объективами 8, 17, 18 проецируются в плоскость секторных диаф|;ягм 10, выполненных на поверхности коллекiHBOB 9, 19 и 20, а с помощью нолупрозрач ых зеркал 35-37 и трехгранной призмы 38- на прозрачную пластину 32, установленную в фокальной плоскости окуляра 31.

В этой плоскости происходит наложение изображения трех каналов микроскопа и указанные изображения кз-за их частичного маскирования секторными диафрагмами в нромежуточной плоскости образуют в фокальной плоскости окуляра трехпольное прямое изображение трех участков с реперными знаками (фиг. 2, вид по В).

Ориентируя визируемые штриховые знаки фотошаблона и подложки относительно базовых штрихов 33, оператор вводит их изображения в поле зрения фотоэлектрических каналов, определяемых шириной секторных диафрагм 10.

При вращении сканирующего диска 21 происходит развертывающее временное преобразование совместного изображения секторных диафрагм 10 и визируемых штрихов, а с выхода фотоприемников при этом следуют сигналы, характеризующие собой развернутое во времени распределение освещенности в их совместном изображении. Величины временных интервалов в этих сигналах модулированы в

зависимости от относительного ноложения визируемых штрихов фотощаблона и полупроводниковой подложки как относительно краев диафрагм, так и относительно друг друга, что позволяет использовать ФЭМ как для базирования, так и совмещения осей штриховых знаков двух плоскостей. Геометрические оси секторных диафрагм 10 как стабильных конструктнБных элементов служат осямн наведения фотоэлектрического микроскопа, что обеспечивает их временную и температурную стабильность. Выходная информация с фотоприемников 23, 24, 25 в каждом канале обрабатывается электронным измерительным устройством 26.

Предмет изобретения

Трехканальный фотоэлектрический микроскоп для базирования и взаимного совмещения координатных систем двух плоскостей, например фотошаблона и полупроводниковой пластины, путем базирования и взаимного совмещения осей трех групп штриховых знаков этих плоскостей, состоящий из трех автономных оптикоэлектронных каналов, ось наведения одного из которых перпендикулярна осям наведения двух других каналов, общего для всех трех каналов сканирующего диска с

радиальными анализирующими Н1,елевыми диафрагмами, секторных полевых диафрагм, определяющих оси наведения и установленных в ходе лучей каждого канала перед сканирующим диском; блока фотоприемников;

электронного измерительного устройства; оптической системы визуального наблюдения, включающей блок осветителей, конденсорную систему, окулярный блок, полевые диафрагмы и систему разделительных зеркальных поверхностей, например призму, отличающийся тем, что, с целью упрощения его оптической схемы и повышения точности ориентации трех групп штриховых знаков в ноле зрения путем одновременного наблюдения их

прямых изображений в одном поле зрения, в

каждол- канале в ходе лучей его оптической системы, общей для визуальных и оптикоэлектронных каналов, в плоскости промежуточных изображений установлены маскирующие полевые диафрагмы, выполненные в двух крайних каналах, оси наведения которых параллельны, в виде прозрачных секторов с углом при вершине 135° и расположенные друг относительно друга так, что одни лучи этих секторов, образующие одну из сторон этих диафрагм, параллельны, а два других луча, образующие другие стороны этих диафрагм, ортогональны и н-аправлены навстречу друг другу под углом 90°; в среднем канале с осью наведения, перпендикулярной осям других каналов, полевая диафрагма выполнена в виде сектора с углом 90° и установлена относительно длафрагм крайних каналов таким образом, что лучи ее сектора параллельны ортогональным лучам диафрагм крайних каналов, при этом верщины секторных полевых диафрагм расположены в оптической оси каждого канала, а система разделительных зеркальных поверхностей установлена в ходе лучей оптической схемы визуальных каналов микроскопа и выполнена из трех отражающих (зеркальных) поверхностей, две из которых,

установленные в ходе лучей крайних каналов ФЭМ, образуют друг с другом прямой двухгранный угол, линия пересечения их (ребро угла) параллельна изображению параллельных сторон секторных диафрагм этих каналов; третья зеркальная поверхность установлена под углом 45° к линии пересечения этих плоскостей и образует с ними равные двухгранные углы.

22

JJP