Фотоэлектрическое устройство для измерения прогиба полупроводниковых пластин Советский патент 1980 года по МПК G01B11/24 G01D13/00 

рефлектора 4 с вогнутой отражающей эллиптической поверхностью и излучающих диодов 5, лекальную линейку €, приемный световод 7/ приемник 8 излучения, усилитель-преобразователь и плату регулировочных резисторов (да чертеже не показаны). Электронный блок 2 включает шесть усилителей постоянного тока (У.ПТ), распределитель импульсов, формирователи импульсов, ключи излучающих диодов, генератор прямоугольного напряжения, разряд.ный ключ, переключатель (на чертеже не показаны). Блок 3 отображения информации вьшолнен в виде параллельно установленных газоразрядных индикаторов 9 (шесть штук), электрически соединенных с приемником 8 излучения посредством электроанОГО блока 2, и двух ми.ниатюрных индикаторных ламП 10, задающих базовую линию, от которой производится отсчет прогибов. Излучающие диоды 5 разделены друг от друга экранами // и установлен 1 таким образом, что их тела свечения совмещены с одной из фокальных лнний рефлектора 4. Лекальная линейка 6 установлена неподвижно относительно рефлектора, яри этом ее ребро совмещено со второй 1фокальной ли,нией рефлектора 4. Для ориентации контролируемой пластины 12 при ее установке ,на ребро лекальной линейки 6 служит оправка 13.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемую пластину 12 укладывают ,в аправку 13, при этом пластида опирается на ребро лекальной ли,нейки 6. При наличии прогиба у контролируемой пластины между ее поверхностью и ребром лекальной линейки образуется щель. С генератора прямоугольного .напряжения электронното блока 2 через регулировочные ре,зисторы блока 1, соответствующий ключ излучающих диодов электронного блока 2 напряжение прямоугольной формы ультразвуковой частоты /„ поступает на один из излучающкх диодов.

(Каждый ключ по сигналу управления, поступающему с распределителя и. электронного блока, последовательно подключает прямоугольное переменное напряжение V частотой /„ к , соответствующему излучающему диоду 6. Каждый из щести излучающих диодов, последовательно высвечивается - излучает поток, промодулирован.ный с частотой fnПоток излучения от излучающих диодов 5 ,с помощью рефлектора 4 свопнутой отра. жающей эллиптической поверхностью фокусируется в области ребра лекальной линейки 6. Это достигается тем, что тела свечения излучающих диодов 5 совмещены с одной из фокальных линий рефлектора, а ребро лекальной линейки - с другой его фокальной линией. Вследствие щоследовательного высвечивания излучающих диодов

происходит электронное сканирование зондирующего пучка вдоль щели, образуемой поверхностью контролируемой пластины 12 и ребром лекальной линейки 6.

Поток излучения проходит через щель и с помощью приемного световода 7 направляется в приемник 5 излучения, вырабатывающий Маломощный переменный электрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна величине проходяЩего через щель в данный момент noTOiKa излучения, а следовательно, и величине прогиба пластины в месте зондирования. Экраны // обеспечивают зондирование каждым из излучающих диодов только, своего участка, исключая засветку соседних участков зондирования.

Переменный сигнал, выработанный приемником излучения, осиливается и лреобразуется с помощью усилителя-преобразователя,-входящего в блок /. С выхода усилителя-преобразователя сигнал передается через разря|дный ключ и переключатель электронного блока 2 на его УПТ, которые

вырабатывают ток соответствующей величины, непосредственно управляющие линейными газоразрядными индижатррами 9. На входах каждого яз УПТ предуамотрены ключевые схемы, обеспечивающие последовдтельное подключение УПТ с помощью управляющих сигналов, поступающих с формирователей импульсов электронногоблока. Ток, вырабатываемый УПТ, вызывает свечение соответствующего индИКатора. Высота светящегося столбика.каждого из газоразрядных индикаторов пропорциональна напряжению на входе соответствующего УПТ и, следовательно, величине прогиба пластины в месте зондирования.

iB результате работы устройства на блоке 3 отображения информации возникает подобие диаграммы из светящихся столбиков газоразрядных индикаторов, отображающей форму прогиба контролируе1мой

пластины. Отсчет прогиба производят от базовой линии, образуемой индикаторными лампа ми 10, с помощью градуировочной шкалы (на чертеже не показано).

|Предложенное устройство опробовано в

лабораторных условиях: время измерения прогиба пласткны кремния диаметром до 1;00 мм сокращается посравнению с известным устройст1вом более, чем IB 5 раз я составляет не .более 5-10 с.

Формула изобретения

Фотоэлектрическое устройство для измерения проги|ба полупроводняковых пластин, содержащее оптический блок, включающий осветительную систему, лекальную линейку, приемный световод и приемник излучения, электроннь1й блок и блок отображения информации, отличак)щееся тем, что, с

целью повышения производительности измерения, осветительная система выполнена в виде рефлектора с вогнутой отражающей эллиптической поверхностью и излучающих диодов, тела свечения которых совмещены с одной iH3 фокальных лилий рефлектора, лекальная линейка установлена неподвил но относительно рефлектора так, что ее .ребро совмещено со второй-фокальной линией .рефлектора, аблок отображения информации выполнен в виде параллельно установленных газоразрядных индикаторов, электрически соединенных с приемникам излучения посредством электронного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Журнал «Электронная техника, серия 7, 1976, № 2, с. 55-59.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2409831/28, кл. G 01 В 11/24, 1976.