Устройство для контроля полупроводниковых структур

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Н 0121/66 Государстввииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(,541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР изобретение относится к электронике и может быть использовано в автоматах эондового контроля и измерения параметров полупроводниковых структур на пластине.Известна зондовая установка для контроля полупроводниковых структур на пластине, включающая оптическую систему, предметный стол для закрепления пластины, снабженный приводом перемещения по оси 2., механизм шагового перемещения стола по оси Х (,У ), устройство пуска, связанное с приводом перемещения по оси. 2 и приводом механизма шагового перемещения стола по оси Х ( У ), и зондовые головки, подключенные к блоку контроля 1 3.Недостатком указанной зондовой установки является то, что она не обеспечивает стабильности качества контактирования при измерении профиля пластины, кроме того, контроль структур производится по заданному циклу: подъем предметного стола с ,пластиной по оси 2 в верхнее положе,ние, контактирование зондовых головск с проверяемыми структурами и их контроль, опускание предметного стола с пластиной в нижнее положение и перемещение его по оси Х ( У ) с помощью шагового механизма для контроля следующих структур. Суммарное время, затрачиваемое на перемещение шагового механизма по оси Х (У ), подъем и опускание предметного стола, беэ учета времени на измерение, характеризует кинематическую проиэводительность1 п эондовой установки. Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для контроля полупроводниковых структур, содержащее предметный 15стол, блоки приводов механизмов вертикального перемещения предметногостола, зондовые головки, закреплен.ные на зондовом кольце, подключенык входам блока контроля, выход которого соединен с первым входом блока привода механизма вертикальногоперемещения, блок пуска, первый входи первый выход которого подключенысоответственно к второму выходу ивторому входу блока привода механизма вертикального перемещения, первыйоптоэлектрический датчик со шторкой,закрепленной на предметном столе,соединенный с первым входом тригге ра, контактный датчик, подключенныйк первому входу первой схемы совпадения 23,Цель изобретения - повышение производительности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что н устройство для контроля 5полупроводниковых структур, содержащее предметный стол, блоки приводов механизмов вертикального перемещения и шагового горизонтальногоперемещения предметного стола, зондоные головки, закрепленные на зондовом кольце, подключены к нходам блока контроля, выход которого соединен с первым входом блока приводамеханизма вертикального перемещения, блок пуска, первый вход и первый выход которого подключен соответственно к второму выходу и второму входу блока привода механизманертикального перемещения, первыйоптоэлектрический датчик со шторкой,закрепленной на предметном столе,соединенный с первым входом триггера контактный датчик, подключенныйк первому входу первой схемы совпадения, введены второи оптоэлектрический датчик, вторая схема совпадения и инвертор, при этом .второйоптоэлектрический датчик подключен квторОму входу триггера, первый выходкоторого соединен с вторым входом З 0первой схемы совпадения, а нторойвыход соединен с первым входом второй схемы совпадения, второй входкоторой через иннертор подключен кконтактному датчику, а третий вход 3соединен с выходом блока пуска, выход второй схемы совпадения подключен к входу блока принода механизмашагового горизонтального перемещения, третий вход первой схемы совпадения соединен с блоком привода механизма вертикального перемещения,а ее выход соединен с входом блокаконтроля.На чертеже представлена схема устройства для контроля полупроводниковых структуРУстройство для контроля полупроводниковых структур содержит оптическую систему 1, предметный стол 2с закрепленной на нем пластиной 3,снабженный блоком 4 привода механизма верт,скального перемещения с электромагнитом 5, механизм б шаговогогоризонтальйого перемещения стола 2,блок 7 пуска, связанное с блоком 4привода механизма вертикального перемещения стола 2, и блоком 8 приводамеханизма б шагового горизонтальногоперемещения стола 2, шторку 9, закрепленную на предметном столе 2 и 60взаимодейстнующую с первым оптоэлектрическим датчиком 10 рабочего положения стола 2, подключенным к одномуиз входов триггера 11, установленныена зондоном кольце 12 зондовые голов ки 13, соединенные с блоком 14 контроля, связанным с блоком 4 принода вертикального перемещения, и контактный датчик 15, подключенный к одному из входов первой схемы 16 совпадения. Устройство снабжено вторым оптоэлектрическим датчиком,17 уровня стола 2, второй схемой 18 совпадения и инвертором 19, причем оптоэлектрический датчик 17 уровня стола 2 подключен к нторому входу триггера 11, первый выход которого соединен с вторым входом первой схемы 16 совпадения,а второй выход связан с первым входом второй схемы 18 совпадения, второй вход которой через инвертор 19 подключен к контактному датчику 15, третий вход связан с выходом блока 7 пуска, а выход второй схемы 18 совпадения подключен к блоку 8 привода механизма б шагового горизонтального перемещения стола 2, при этом третий нход первой схемы 16 совпадения соединен с блоком 4 привода механизма вертикального перемещения, а ее выход подключен к блоку 14 контроля.Ориентация контактных площадок полупроводниковых структур пластины 3 относительно игл зондовых головок 13 осуществляется оператором с помощью оптической системы 1. После ориентации игл зондовых головок 13 переходят к автоматическому режиму работы. По сигналу "Пуск" с выхода блока 4 привода механизма нертикального перемещения на электромагнит 5 поступает сигнал включения. Электромагнит 5 срабатывает и предметный стол 2 поднимается в верхнее положение. При этом размыкается контактный датчик 15, благодаря чему подготавливается к работе первая схема 16 совпадения. Шторка 9, закрепленная на предметном столе 2, выключает оптоэлектрический датчик 10 рабочего положения стола 2, выходной сигнал которого включает триггер 11, Выходной сигнал триггера 11 подготавливает к работе схему 16 совпадения по второму входу. С выхода блока 4 привода механизма вертикального перемещения на третий вход схемы 16 совпадения поступает сигнал начала измерения. На выходе первой схемы 16 совпадения формируется сигнал, включающий блок 14 контроля. Начинается процесс измерения, после окончания которого с выхода блока контроля 14 на вход блока 4 привода механизма вертикального перемещения поступает сигнал окончания измерения. По этому сигналу с выходов блока 4 привода механизма вертикального перемещения запрещается работа схемы 16 совпадения, включается генератор блока 7 пуска, подающий импульс с частотой на третий вход второй схемы 16 совпадения и обесточиваетсяэлектромагнит 5, начинается опускание предметного стола 2. При опускании предметного стола 2 размыкается контактный датчик 15, через инвертор 19 разрешаетсяработа схемы 18 совпадения по второму входу. В момент выключения шторкой 9 датчика 17 уровня стола 2 поступает сигнал начала перемещения предметного стола 2 по оси Х У ). Этот сигнал разрешает работу второй схемы 18 совпаде О ния по первому входу, что обеспечивает прохождение импульсов с частотой 1 генератора блока 7 пуска на блок 8 привода механизма 6 шагового горизонтального перемещения, проис кодит одновременное опускание стола 2 и его перемещение по оси Х ( У 1 на заданный шаг. После окончания перемещения по оси ХУ ) заканчивается цикл работы устройства по проверке первой р полупроводниковой структуры. На вход блока 7 пуска с блока 8 привода механизма 6 шагового горизонтального перемещения стола 2 поступает сигнал окончания перемещения, который 25 выключает генератор импульсов блока 7 пуска и Формирует сигнал пуска на блок 4 привода механизма вертикального перемещения для начала вто-. рого цикла работы.В дальнейшем цикл работы устройства повторяется до окончания контроля последней полупроводниковой структуры на пластине 3.Таким образом в устройстве осуществляется совмещенное опускание и перемещение предметного стола 2, благодаря чему сокращается непроизвольное время цикла и повышается кинематическая производительность40формула изобретенияУстройство для контроля полупроводниковых структур, содержащее предметный стол, блоки приводов механизмов вертикального перемещенияпредметного стола и шагового горизонтального перемещения предметногостола, зондовые головки, закрепленные на зондовом кольце, подключенык входам блока контроля, выход которого соединен с первым входом блокапривода механизма вертикального перемещения, блок .пуска, первый входи первый выход которого подключенысоответственно к второму выходу ивторому входу блока привода механизма вертикального перемещения, первыйоптоэлектрический датчик со шторкой,закрепленной на предметном столе,соединенный с первым входом триггераконтактный датчик, подключенный кпервому входу первой схемы совпадения, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения производительности устройства, в него введенывторой оптоэлектрический датчик, вторая схема совпадения и инвертор,при этом второй оптоэлектрическийдатчик подключен к второму входу триггера, первыи выход которого соединен с вторым входом первой схемысовпадения, а второй выход соединен спервым входом второй схемы совпадения, второй вход которой через инвертор подключен к контактному датчику, а третий вход соединен с выходом блока пуска, выход второй схемы.совпадения подключен к входу блокапривода механизма ыагового горизонтального перемещения, третий входпервой схемы совпадения соединен сблоком привода механизма вертикального перемещения, а ее выход соединен с входом блока контроля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 3437928,кл. 324-158, 1969.2, Патент США Р 3996517,кл. 324-158, 1976.11 001238 ставитель О. Кудрявцевахред О,Неце Корректор А. Дзят Редактор А. Власенко акаэ 1411/б иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 Тираж 701 ВНИИПИ Росударственного коми по делам иэобретений и о 3035, МОсква, Ж, Раушская