Система для определения ошибок перекрытия

.8) ЕДЕ ОШИБО АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретенительной техникезовано в промьству пролупровотения - повьппенводительности ичения возникновошибок при пров е относится к измерии может быть испольппленности по производдников. Цель изобреие точности и произзмерения путем исклюения субъективных едении измерения. На входе каждого из двух каналов 4 и 5сигналов изображения оптического компаратора 6 изображения установленаосветительная система, включающаякомбинации фильтров 9 и 10, Эти ком"бинации фильтров 9 и 10 рассчитанытак, что они в каждом случае толькопропускают свет определенного диапазона длин волн. Диапазоны длин волнобоих каналов 4 и 5 сигналов изображения не пересекаются. В одном каналесигналов иэображения в ходе лучей находится шаблон 2 (эталонный объект),в другом канале сигналов изображения - шаблон 3 (испытуемый объект).В качестве эталонного объекта можетслужить, например, шаблон комплекташаблонов с измерительными метками вотдельном кадре шаблона. Испытуемымобъектом может быть измеряемый шаблон, который также снабжен измери1291823 тельными метками, Каждый из двухобъектов освещают светом различнойдлины волн в отраженном или проходящем свете. Оба лучи в каждом случаечерез отклоняющие зеркала 21 - 23падают на светоделительный кубик 24,в .результате на выходе оптическогокомпаратора 6 получают цветное изображение. Это изображение можно наблюдать через окуляры, причемошибки перекрытия распознаются какцветные окантовки. Одновременно Изобретение относится к измерительной технике, в частности ксистеме для фотоэлектронного измерения ошибок перекрытия на измерительных метках или микроструктурах для 5контроля выдерживания заданной точности детали, и может быть использовано в промьппленности по производству полупроводников,Известно устройство для определения ошибок перекрытия, основанноена способе проблесковой сигнализации,при котором два сравниваемых иэображенич попеременно представляют намониторе. Вследствие переменноговключения и выключения в зависимостиот частоты переключений со сторонынаблюдения возникает эффект мелькания или проблесковой сигнализациина неперекрывающихся местах деталей(ДЕ - АБ 9 1923465, кл.С 01 В 11/24,опублик, 07.07.77). Наиболее близким к изобретению по, технической сущности является система для определения ошибок перекрытия на измерительных метках или микро- структурах для контроля вьщерживания заданной точности деталей, содержащая оптический компаратор изображе- О ния с двумя каналами сигналов изображения, через которые в зависимости от отклонения положения между измерительными метками эталонного объекта и контролируемого объекта, нахо дящимися на одном перемещаемом в двух перпейдикулярных координатных направлениях предметном стЬлике,создают второе промежуточное изображение на измерительной щели 27,После измерительной щели 27 выходной зрачок изображается на двухприемниках 33 и 34 излучения. Послеопределения краев измерительныхметок расчетным путем определяютсередины расположений измерительныхмарок, а исходя из них путем образования разности устанавливают взаимную ошибку перекрытия меток шаблонов 2 и 3. 1 ил. создается совмещенное смешанное изображение, систему освещения для каждого канала сигналов изображения, включающую по одной комбинации фильтров, пропускающей только узкополосный свет определенного диапазона длин волн, систему линз, установленную на выходе оптического компаратора изображения в плоскости промежуточного совмещенного смешанногоизображения и действующую в качестве отклоняющей системы для света с соответствующими длинами волн. А.Эрбен, П 1 е Порре 1 Ы 1 йе 1 нг 1 сМцпя без МеВргоЛ е 1 сгогз МР 320 УЕВ Саге Ее 1:зз ЛЕНА-едп асМЦеэ НИзш 1 ГГе 1 гцп гаг 1 опе 11 еп ЭцгсМцЬгцпя че 1 ег РгЫац 2 даЪеп, " Ре 1 пдегагегесЬпЖ 1/976, с.23,Недостатком известной системы является то, что измерение осуществляется субъективно оператором и тем самым возникают субъективные ошибки, влйяющие на точность измерений. Одновременно оператором ограничена производительность, поскольку визуальное наблюдение связано с большой нагрузкой и утомлением.,для оператора.Цель изобретения - повышение точности и производительности измерения.Поставленная цель достигается тем, что система для определения ошибок перекрытия на измерительных метках или микроструктурах для контроля выдерживания заданной точности деталей, содержащая оптический компаратор изображения с двумя каналамисигналов изображения, через которые в зависимости от отклонения положения между измерительными метками эталонного объекта и контролируемого объекта, находящихся на одном пере мещаемом в двух перпендикулярных координатных направлениях предметном столике, создается совмещенное смешанное изображение, систему освещения для каждого ка- О нала сигналов изображения, включающую по одной комбинациифильтров, пропускающей только узкополосный свет определенного диапазона длин волн, систему линз, уста новленную на выходе оптического .компаратора изображения в плоскости промежуточного совмещенного смешанного изображения и действующую в качестве отклоняющей сис темы для света с соответствующими длинами волн, снабженарасположенными в ходе лучей за системой линз средствами для фотометрии созданного в плоскости промежуточно го изображения смешанного изображения, расположенным в ходе лучей позади второй плоскости промежуточного Изображения за другой системой линз средством для селективного расщепле О ния хода лучей на два частичных хода лучей в соответствии с примененнымидлинами волн, расположенными в каждом иэ двух частичных ходов полосовым фильтром и приемником излучения и блоком обработки результатов, подключенным к приемникам излучения,На чертеже изображена принципиальная схема системы для определения 40ошибок перекрытия,На координатном столике 1, подвижном в перпендикулярных друг кдругу координатных направлениях хи у, находятся шаблон 2 с иэмери-45тельными метками, служащий в качестве эталонного объекта,и шаблон 3,,например, из комплекта шаблонов.Шаблон 3 представляет собой испытуемый объект и в отдельных кадрах содержит измерительные метки, отклонениярасположения которых от измерительныхметок шаблона 2 измеряют.Каждый из шаблонов 2 и 3 расположенв одном канале 4 и 5 сигналов иэображения оптического компаратора 6 изображения в плоскости О.На входе каждого канала 4 и 5 сигналов изображения находится по одному источнику 7 и 8 света, свет которых в каждом случае подводится в комбинации фильтров 9 и 1 О.Каждая система фильтров состоит из коллекторов 1 и 12 из фильтров 13 и 14 с крутой кривой пропускания и полосовых фильтров 15 и 16, позволяющих достигнуть необходимой ширины полос с крутыми фронтами.1Комбинация фильтров 9 пропускает свет длины волны , с шириной полосы д 1, в красной области, комбинация фильтров 10 пропускает свет длины волныс шириной полосы О, в зеленой области. Тем самым через конденсор 17 шаблон 2 освещается красным светом, а через конденсор 18 шаблон 3 - зеленым светом. Проходящие в обоих каналах 4 и 5 сигналов изображения лучи через объектив 19 и 20 и отклоняющие зеркала 21 - 23 подводятся к светоделительному кубику 24. Каждый иэ обоих лучей перпендикулярно падает на одну боковую поверхность светоделительного кубика 24, которые перпендикулярны друг к другу. Частичным отражением и частичным прохождением световых лучей через диагонально проходящую в кубике 24 светоделительную поверхность иэ светоделительного кубика 24 выходят два световых луча, содержащие красные и зеленые составляющие.сНа выходе оптического компаратора 6 изображения в плоскости промежуточного изображения О образуется наложенное изображение из обоих каналов 4 и 5 сигналов изображения. Через экран 25 (или окуляр) можно визуаль. - но наблюдать изображение. Второе изображение плоскости промежуточного изображения О через оборачивающую систему 26 для красного и зеленого цветов передается во вторую плос 11 кость промежуточного изображения О расположенную у измерительной щели 27. Перед измерительной щелью находится качающееся зеркало 28, приводящее в движение изображение плоскости промежуточного изображения О Касающееся зеркало 28 можно заменить и другой динамической отклоняющей системой для определения края измерительных меток, например колеблющейся измерительной щелью.Кроме того, имеются другие возможности для перемещения изображения, как, например, движением коор1291823 Составитель Л.ЛобзоваТехред В.Кадар Корректор Н.Король Редактор Г.Волкова Заказ 223/40 Тираж 678 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035; Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 динаторного столика 1, на котором лежат шаблоны 2 и 3, причем столик соединен с измерительной системой с большой разрешающей способностью, например с лазерной системой измерения пути, Дальше можно двигать измерительную щель 27, причем это движение определяется измерительной системой на щели. За измерительной щелью 27 выходной зрачок через лин,зу 29 направляется на селективное зеркало 30, которое вызывает расщепление всей световой энергии Е1 Е смешанного цветного изображейия "2на его составляющие Е и Е 1, для красного и зеленого цветов. Через фильтры 31 или 32 каждая из обеих составляющих световой энергии направляется на один приемник 33 или 34 излучения. Фильтры 31 или 32 с 20 целью улучшения селективности могут быть полосовыми или интерференционными фильтрами. Сигналы, выданные приемниками 33 и 34 излучения, подаются на узел 35 оборотки сигналов и определяются в качестве функции координат перемещения х или у, данных измерительной системой столика или измерительной щели.После определения краев измерительных меток и вытекающей иэ этого привязки к системе измерения пути расчетным путем определяют середины расположений измерительных марок, а исходя иэ них путем образования 35 разности устанавливают взаимную ошибку перекрытия меток шаблонов 2 и 3. ф о р м у л а и з о б р е т ения Система для определения ошибокперекрытия на измерительных меткахили микроструктурах для контролявыдерживания заданной точности детапей, содержащая оптический компаратор изображения с двумя каналами сигналов изображения, через которые в зависимости от отклонения положения между измерительными метками эталонного объекта и контролируемого объекта, находящимися на одном перемещаемом в двух перпендикулярных координатных направлениях предметном столике, создается совмещенное смешанное изображение, систему освещения для каждого канала сигналов изображения, включающую по одной комбинации фильтров, пропускающей только узкополосный свет определенного диапазона длин волн, систему линз, установленную на выходе оптического компаратора изображения в плоскости промежуточного совмещенного смешанного изображения и действующую в качестве отклоняющей системы для света с соответствующими длинами волн, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена расположенными в ходе лучей за системой линз 2 б средствами 27 и 28 для фотометрии созданного в плоскости промежуточного изображения смешанного изображения, расположенным в ходе лучей позади второй плоскости промежуточного изображения 0 за другой системой линз 29 средством 30 для селективного расщепления хода лучей на два частичных хода лучей в соответствии с примененными длинамиволн, расположенными в каждом из двух частичных ходов полосовым фильтром 31 и 33 и приемником 33 и 34 излуче-, ния и блоком 35 обработки результатов, подключенным к приемникам излучения. Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.