Устройство для измерения микроразмеров

(56) 1. Жуковский Э,Е и др. Анализ состоянвя и пути развития методов. конт роля фотошаблонов. - Электронная техни. ка. Сер. 2. Полупроводнвковые приборы, 1978, вып. 2 (120), с. 92-103.2. РемэеЪьмсгоие 1 е ьеНл, ЬаОвй Проспект фирмы Ьей ИИЬг, ФРГ,: 1979 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРБНИЯ МИКРОРАЗМЕРОВ, содержащее осветитель, последовательно установлен,801010460 А ные по ходу светового луча предметный столик, оптический мвкроскоп и телевизионную передающую камеру, иипаратор, источник регулируемого опорного напряжения, соединенный с какпаратором, блок генерации импульсов, телеввэиоиный монитор; соединенный,с последним, и блок измерения размеров, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью полипе иия точности и расщирейия фуикщвнальных возможностей, оно снабжено вибратором, соединяемым с предметным столиком, последиий устававпввается с воэможностью перемевйнвя вдоль оптичео кой оси оптического микроскопа, а теле-, визионвая передающая камера соединена а с входом комнаратора.ЮИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть иэюаьзовано в оптическом приборостроении,Ь частности, для измерения элементов нафотошаблонах. 5Известно устройство для измеренияразмеров элементов на фотошаблонах,содержащее оптический микроскоп и окуляр микрометр, соединенный с ним 1Недостатком устройства являетсяневысохая точность измерения за счетвизуального контроля за настройкой накрая объекта.Наиболее блюким к изобретению является устройство для измерения микроразмеров, содержащее осветитель, последовательно установленные по ходу светового луча предметный столик, оптическиймикроскоп и телевизионную передающуюкамеру, компаратор, источник регулируемого опорного напряжения, соединенныйс компаратором, блок генерации импульсов, телевизионный монитор, соединенныйс последним, и блок измерения размеров2.25Недостатками устройства являютсяневысокая точность и узкие функциональные возможности, так ках халибровкаустройства осуществляется по эталонам,количество которых сокращено иэ-за неудобства использования их большого числа. Таким образом, для настройки используются несколько эталонов,различающихся только номинальными размерами, но содинаковыми оптическими свойствами.Кроме того, нельзя измерить элементына непрозрачных подложках из-эа невозможности учета уровня контраста, чтодае 1 также погрешности в ряде случаевпри измерении элементов на прозрачных 40подложках.Целью изобретения является повышение точности юмерений и расширениефункциональных возможностей,Поставленная цель достигается тем, 45что устройство для измерения микроразмеров, содержащее осветитель, последовательно установленные по, ходу светово-го луча предметный столик, оптическиймикроскоп и телевизионную передающуюкамеру, компаратор, источник регулируемого опорного напряжения, соединенныйс компаратором, блок генерации импульсов, телевизионный монитор, соединенныйс последним, и блок измерения размеров,55снабжено вибратором, соединяемым спредметным столнхом, последний устанавливается с возможностью перемещениявдоль оптической оси оптического микро. скопа, а телевизионная передающая камера соединена с входом компаратора.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фнг. 2 - графики зави.симости интенсивности освещенности откоординаты Х.,Устройство состоит из осветителя 1,последовательно установленных по ходусаетового луча предметного столика 2 с, размещенным на нем фотошаблоном 3 сизмеряемым элементом 4, оптического микроскопа 5, телевюионной передающей камеры 6, источника 7 регулируемого опорного напряжения, компаратора 8, блока 9 генерации импульсов, телевизионного монитора 10, блока 11 измерения размеров и вибратора 12.Устройство работает следующим образом.Видеосигнал с выхода телевизионной камеры 6 поступает на вход компарато ра 8, на второй вход которого подается опорное напряжение уровня отсечки с источника 7. При этом диапазон изменения опорного напряжения - 0,05-0,09 амплитуды видеосигнала. При достижении видеосигналом уровня опорного напряжения, уровня отсечки, компаратор 8 включает блок 9 генерации импульсов, вырабатывающий импульс, модулирующий яркость на экране телевизионного монитора 10, При включении вибратора 12 возникает периодическая расфокусировка изображения (фиг, 2, кривые 2 и 2 а, расстояние между точками ЬЬ и СС )При периодической расфокусировке и неточно установленном уровне отсечки видеосигнал будет достигать по величине заданного уровня отсечки при разных значениях Х, зависящих от величины расфокусировки, т,е. видимая на экране телевюионного монитора 10 ширина изме. ряемого элемента 4 будет меняться в такт с колебаниями, задаваемыми виб ратором 12, с частотой колебаний 10 Гц кГц.При юменении уровня отсечки, при той же амплитуде колебания элемента 4 будет меняться амплитуда модуляции его края на акране телевизионногомонитора 10, При этом меняется интенсивность во всех точках кривой Э (Х) за исхлючением инвариантной точки, соответствую щей ее значению на краю иэображения элемента 4 (фиг. 2, точки 0,0). Если уровень отсечки соответствует инвариантной точке, видимая ширина элемента 4 на эхране не зависит от расфохусировки и вместо двух синусоидальных кривых,3 1010460 4соответствукедвк краям элемента 4, на + 0,08 мкм при ижеренив элементов сэкране будут фиксироваться прямые ливии. размерами 1 мам в более прв амплитудеПредлагаемое устройство позволяет . колебания, не превышающей глубины реэ снвэвтывлчрешность намерения до . кости объектива. Составитель Е. Глазковактор Н. Джуган Техред М,евер нлнал. ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проек Заказ 2466130 . Тираж 600В НИИПИ Государственногопо делам изобретений113036, Москва; Ж,смвтета СССР и открытий ушская наб., д. 4