Устройство для контроля дефектов полированной поверхности

/88 С 0 АНИЕ ИЗ быт полникЦ УСС е качест- верхности о,делени о содеройство,но соедианалогоифровойтройство,ый м тоэпив НЭТФ,Бсап 1 оп Ре о 1 Ы р.163 ок счет Синхрон ему уст тору, а телю и и от обрар подву, о-цийзат ои л апоми глод ко ог ФЕК(54) УСТРОЙСТВО ДЛТОВ ПОЛИРОВАННОЙ(57) Изобретениерольно-измеритель Я КОНТРОЛЯ ОВЕРХНОСТИ тносится к ой технике ходу компаратора.ового преобразоваапоминающему устонтожет и ампл ров воиройс ции щее пов и ото дете ного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИПРИ ГКНТ СССР(56) Бутусов М и др, Лазертод визуализации дефектов в атаксиальных пленках. - Письма1976, т. 2,14, с.660.С 1 зе Р, Рг.пс 1 р 1 ез ог 1.азепгпя Гог Регесг апо Сопгашпагесг 1 оп 1 п ппсгойаЬг 1 сагдоп.Бгаге ТесЬпо 1 ояу, 1983, В 11,167. Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии полированной поверхности полупроводниковых пластин и оптических деталей.Цель изобретения - улучшение качества контроля путем повышения точности определения размеров дефектов.На фиг,1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма его работы.Устройство содержит лазер 1, сканирующее устройство 2, систему 3 сбора рассеянного на дефектах поверхносиспользовано для дефектоскопииованной поверхности полупроводых пластин и оптических деталей ель изобретения - улучшенива контроля полированной ппутем повышения точности оразмеров дефекта. Устройстжит лазер, сканируощее устфотоприемник, последователненные амплитудный детектоцифровой преобразователь,компаратор, запоминающее у синхронизатор и б жение информации. ключен к сканирую амплитудному дете ровому преобразов щему устройству, ключен к второму Выход аналого-циф теля подключен к ройству, 2 ил. бразца 4 света, фотоприемник 5, итудный детектор 6, аналого-цифи преобразователь (АЦП) 7, цифрокомпаратор 8, запоминающее усттво (ЗУ) 9, синхронизатор 10,11 счета и отображения информа-нри этом лазер 1 через сканирую- устройство 2 оптически связан с рхностью контролируемого образца через систему 3 сбора рассеянно- вета - с фотоприемником 5, выход рого подключен к второму входу ктора б, последовательно включенс АЦП 7 и цифровым компаратором1448876 8, выход которого подключен к первому входу синхронизатора 10, первыйвыход которого подключен к первомувходу амплитудного детектора 6, второй выход синхронизатора 1 О подключен к входу запуска АЦП 7, выход сигнала конца преобразования которого подключен к второму входу синхронизатора 10, третий и четвертый выходы синхронизатора 10 подключены соответственно к адресному входу и к входу"Запись-считывание" ЗУ 9, информационныи вход которого подключен к выходу АЦП 7, а выход - к второму входу цифровога компаратара 8, причем синхронизатор 10 связан со сканирующим устройством 2 в зависимости от типа последнего - электрически, оптически иликинематически,в 4Устройство работает следующим образом.Луч света от лазера 1 с помощью ,сканирующего устройства 2 перемещает-. ся с частичным перекрытием строк па 2 поверхности образца 4 па двум каор - динатам.Рассеянный на дефектах свет собирается системой 3 сбора рассеяннога света и направляется на фотоприемник 5, где рассеянный свет преобразуется в электрические сигналы Б (фиг.2).При поступлении на амплитудный детектор 6 импульса напряжения с фотоприемника 5 на выходе детектора уста 3 г навливается постоянное напряжение, равное амплитуде полученного импульса (фиг.2, Б ). При пересечении лазерным лу 11 ам границы условной сетки на поверхности образца (моменты вре 40 мени, СЭ, Сз) импульс Бз с второго выхода синхронизатора 10 включает АЦП 7, который преобразует постоянное напряжение с амплитудного детектора 6 в цифровой кад. В эти моменты времени (С, С, Сз) сигналом с третьего выхода синхронизатора 10 производится выбор ячейки ЗУ 9, соответствующей данному участку поверхности:По окончании аналага-цифрового преобразования (маменты времениОС 6) сигнал Ц с выхода конца преобразования АЦП 7 поступает на второй вход синхронизатора 1 О, который сигналом со своего первого выхода на первый вход амплитудного детектора устанавливает нулевое напряжение на выходе детектора б, тем самым подготавливая ега к приему сигналов оч следующего участка условной сеткина поверхности образца 4. Однавременно с этим импульсом с третьего выхода синхронизатора 1 О поступает импульс П 6 на вход Запись-считывание" ЗУ 9 при появлении разрешающего напряжения Б на выходе цифрового компаратара 8, что соответствует условию превышения числа А на выходе АЦП 7 над числом В на выходе ЗУ 9 (А ) В), Наличие напряжения на входе "Запись-считывание" ЗУ 9 соответствует режиму Запись", при котором информация с выхода АЦП 7 записывается в соответствующую ячейку ЗУ 9.Таким образом, сигналы, полученные от одного дефекта в каждой последующей строке сравниваются с предыдущим результатом, и максимальный сиг. - нал записывается в соответствующую ячейку памяти.После завершения сканирования лазерным лучом всей контролируемой поверхности в каждой ячейке памяти оказывается записанным число , пропорциональное максимальной амплитуде импульса рассеянного дефектом света, полученной прч сканироваяии соответствующего квадрата условной сетки.Для определения распределения дефектов контролируемой поверхности по размерам осуществляется последовательное считывание ячеек памяти и подсчет количества одинаковых чисел(каждое из которых соответствует определенному диапазону размеров дефектов) с помощью многоканального счетчика, находящегося в блоке 11 счета,и отображение информации.Пространственное распределение дефектов на контролируемой поверхности отображается с помощью устройства отображения, входящего в состав блока 11 счета и отображения информации, которое может также использоваться для отображения распределения дефектов по размерам.Применение устройства для контроля дефектов поверхности с частичнымперекрытием строк при ее сканировании лазерным лучем позволяет повысить качество контроля за счет исключения погрешностей, связанных с неравномерным распределением интенсивности света по сечению сканирующеголуча. Установлена, что оптимальноесмещение (расстояние между строками)составляет удвоенную величину смеще 5 144887 б ния светового пятна относительно цен тра дефекта, при котором относительное изменение интенсивности рассеянного света равно изменению интенсив 5 ности максимальных импульсов рассеянного света, вызванному различным расположением дефектов по поверхности образца,10Формула изобретения Устройство для контроля дефектов полированной поверхности, содержащее лазер, сканирующее устройство, оптическую систему сбора рассеянного излучения, фотоприемник и запоминающее устройство, выход которого подключен к блоку счета и отображения информ- ции, с т л и ч а ю щ е е с я тзм, 20 что, с целью улучшения качества контроля путем повышения точности определения размеров дефектов, в него введены синхронизатор, связанный со сканирующим устройством, последователь 1 но включенные амплитудный детектор,аналого-цифровой преобразователь ицифровой компаратор, выход которогоподлючен к первому входу синхронизатора, первый выход которого подключен к первому входу амплитудного детектора, к второму входу которогоподключен фотопркемник, второй выходсинхронизатора подключен к входу запуска аналого-цифрового преобразова-.теля, выход сигнала конца преббразо-.вания которого подключен к второмувходу синхронизатора, третий и четвер.алый выходы которого подключены соответственно к адресному входу и вводу Запись-считывание запоминающегоустройства, информационный вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход - квторому входу цифрового компаратора,при этом разрядность ячеек заломинающего устройства выбрана не меньшеразрядности аналого-циФрового преобразователя.1448876 фур Я Составитель Е,Иаколкинедактор Н.Коляда Техред Л.Сердокова Корректор Т,Пал 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г горо ул. 1 н 1 нрина Заказ ВНИИПО 57 Тираж. Государственного комитет 1130359 Москваэо изобретения35, Раушская одписноеи открытиям при Г"87 СССРб., д. 4/5