Измерительное устройство для растрового электронного микроскопа

О П И С А Н И Е (п)983821ИЗОВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сфввтсии кСфциаяистичвскииреспублик(51)М, Кл. Н 01 1 37/28 т 11 сУАЬРстюкы(1 кеиитвт СССР ав аалаи зовретеииЮ в открытийДата опубликования описания 25. 12.82(71) Заявит 4) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСТРОВОГ ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПАия моВ таких устройствах осуществляться кос характеристикам сиг измереннымалов од Изобретение относится к технике электронной микроскопии и может быть использовано в измерительных системах и устройствах растровых электронных микроскопов (РЭМ),Известны измерительные устройства для РЭМ, срдержащие усилитель и систему преобразования сигнала Г 1.Однако с помощью этих устройств измерения геометрических размеров объектов производят непосредственно на экранах телевизионных систем масштабной линейкой, что сильно ограничивает точность измерений.Наиболее близким по технической сущности является измерительное устройство для РЭМ, содержащее последо вательно соединенные усилитель, систему преобразования сигнала и блок суммирования. Однако известные устроиства необеспечивают высокой точности при измерении протяженных объектов или дляэтого требуется большое время.Целью изобретения является повышение точности измерения линейныхразмеров объекта при повышении производительности.Указанная цель достигается тем,что в измерительном устройстве дляРЭМ, содержащем последовательно соединенные усилитель, систему преобразования сигнала и блок суммирования,система преобразования сигнала содержит последовательно соединенные основную дифференцирующую цепь с фазоинвертором, первый триггер, дополнительную дифференцирующую цепь, вто" 2 о рой триггер и схему совпадений, одиниз входов которой соединен с выходом,основной дифференцирующей цепи.На чертеже показана схема предлагаемого устройства.3 983821Измерительное устройство содержит усилитель 1, основную дифференцирующую цепь 2 с фазоинвертором 3, первый триггер 1, дополнительную дифференцирующую цепь 5, второй триггер 6, схему 7 совпадений и блок 8 суммирования.Устройство работает следующим образор.Электрический сигнал, регистриру емый детектором РЭМ после усиления главным усилителем 1 РЭМ поступает на основную дифференцирующую РС-цепь 2 системы преобразования сигнала с фазоинвертором 3, Положительным импуль сом переднего фронта импульса сигнала запускается первый триггер 1 с одним устойчивым состоянием. Триггер 1 име" ет регулируемую длительность импульсов , которая равна. времени прохож дения электронного пучка относительноизмеряемого элемента объекта (микросхемы). Формула изобретения Измерительное устройство для растрового электронного микроскопа, содержащее последовательно соединенные усилитель, систему преобразования сигнала и блок суммирования,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измерениялинейных размеров объекта при повышении производительности, системапреобразования сигнала содержит последовательно соединенные основнуюдифференцирующую цепь с фаэоинвертором, первый триггер, дополнительнуюдифференцирующую цепь, второй триггери схему совпадений, один из входовкоторой соединен с выходом основнойдифференцирующей цепи.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гоулдстейн Д, Практическаярастровая микроскопия. М., "Мир",1979 с. 113-166.2. Деркач В.П. и др. Эпектроннозондовые устройства. Киев. "НауковаДумкафф, 1971, с. 186-188 (прототип). Сформированный триггером 1 импульсдифференцируется дополнительной РС-цепью 5, задним фронтом импульса запускается второй триггер с одним устойчивым состоянием, Триггер 6 имеет регулируемую длительность, ко- З торая определяется величиной допуска колебаний измеряемых размеров. Импульс с триггера 6 поступает на схему 7 совпадений. На схему 7 совпадений поступает также задний Фронт от дифференцированного основной КС-цепью 2 сигнала. Если импульс сигнала поступит на схему 7 совпадений в период действия импульса допуска, импульс сигнала проходит схему совпадений и будет зарегистрирован блоком 8 суммирования (счетчиком импульсов) и, следовательно, размер измеряемых элементов микросхемы изменяется в пределах установленного допуска,Если импульс сигнала приходит раньше (размер меньше заданного), либо позже (размер больше заданного) ,импульса допуска, такой импульс не пропустит схема 7 совпадений и не зарегистрируется блоком суммирования, Если счетчиком зарегистрировано число импульсов, равное количеству измеряемых элементов Мз, все размеры элементов й схемы колеблятся в допустимых пределах. Отношение йзмМ 004 дает количественную оценку бракованных элементов схемы. аИзменив длительность импульсов второго триггера 6, можно уменьшить илиувеличить допуск на колебания размеров элементов, При изменении фазоинвертором 3 полярности регистрируемого сигнала устройство позволяетизмерять расстояние между отдельнымиэлементами микросхемы.Предлагаемая схема измерительногоустройства позволяет за 1-10 с переместить относительно электронногопучка микросхему длиною более 30 мми зарегистрировать практически неограниченное количество элементовмикросхемы (например, линии задержки,работающей на поверхностных волнах),геометрические размеры которых изменяются в заданных пределах, т.е,схема обеспечивает автоматическоеизмерение необходимых размеров. Важным является и то, что реализуетсяпредельная разрешающая способностьРЭМ, т.е. можно определять размерыэлементов микросхем меньших 0,1 мкмпри точности их изготовления до 50100 А.Таким образом, предложенное устройство обеспечивает повышенную производительность измерений и может бытьиспользовано в серийном производствемикросхем,1983821Составитель В. ГаврюшинРедактор Аг. Шандор Техред И,Коштура Корректор Н КорольЗаказ 10229Тираж 761 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5ФилиалППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4