Устройство для измерения площади

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 968609 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 13.11.8021) 300283 б/18-28 с присоединением заявки М 2-,Государственный комитет,СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 23.10.82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩА В иэвест нирования в.ной ленты и со щелью, о бором свето Недостат невысокая т иэ-за огран разложенияного устройства эмерений ( 2,5 Ъ) числа элементов Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при контроле полупроводниковых пластин.Известно устройство для измере" ния площади, содержащие измеритель -и диск Нинкова для осуществления световой развертки (1 .Однако это устройство обладает невысокой точностью, обусловленной малым числом строк сканирования.Нанболее. близким к изобретению является устройство для измерения площади, содержащее последовательно установленные источник света,диафрагму, узел сканирования и фото- приемник, генератор счетных импульсов и счетчик импульсов, связанный с выходами фотоприемника и генератора импульсов,ом устройстве узел ска полнен в виде конвейер вращающегося барабана тически связанного с на одов 2).к иэвестчность иченногостроке. Ц ель изобретения - повышение точности измерений.Эта цель достигается тем, чтоустройство для измерения площадиполупроводниковых пластин, содержащее последовательно установленныеисточник света, диафрагму, узел сканирования и фотоприемник, генераторсчетных импульсов и счетчик импульсов, связанный с выходами фотоприемника и генератора импульсов, снабжено фотоэлектрическим генераторомуправляющих импульсов, связанным сосчетчиком импульсов, а узел сканиро-.15 вания выполнен в виде двух кинематических связанных между собой сооснорасположенных дисков, установленныхс возможностью вращения вокруг оси,в одном из дисков выполнены отверстия 20 размещенные .по многовитковой спирали,в другом выполнена щель в виде одно,витковой спирали, расположенной напротив отверстий в первом диске,На фиг. 1 изображена оптико-кинематическая схема устройства; нафиг. 2 - схематический вид дисков;на фиг. 3 - структурная схема одногоиэ вариантов выполнения электронной ЗО части устройства.968609 и(Ь 25 30 40 С (Н2 г Формула изобретения Устройство содержит источник 1 света, диафрагму 2, в плоскости которой размещают контролируемый объект (не показан ), первый диск 3 с отверстиями 4, неподвижно закрепленный на оси электродвигателя 5, второй диск 5 б со щелью 7, установленный на оси электродвигателя 5 с возможностью вращения вокруг нее и связанный с ней через редуктор, образованный шестернями 8-1). По другую сторону дис ков 3 и б соосно с источником 1 .света и диафрагмой 2 расположены конден)сатор 12 и фотоприемник 13.фотоэлектрический генератор упавляющих импульсов содержит распо" оженные соосно дополнительный ис" точник 14 света, отверстия 15 и 16, в дисках 3 и 6, соответственно и дополнительный фотоприемник. 17.Отверстия 4 на диске 3 расположены по спирали, их координаты выражены уравнением где 7 - полярные координаты точекспирали ,Ро - расстояние от центра диска3 до центра апертурного поля ограничительной диафрагмы 2;г - радиус апертурного поля 19ограничительной диафрагмы 2п - число витков спирали.Осевая линия щели 7 на диске 6 представляет собой спираль, выполненную.,согласно уравнению (1 ) при1. Ширина Н щели 7 выбирается из условия где С - диаметр отверстия 4 в,диске 3.Выходы фотоприемников 13 и 17 45 соединены с электронной схемой 18 содержащей пороговые устройства 20 и 21, к которым подключены соответственно выходы фотоприемников 13 и 17, схемы 22 и 23, генераторы 24 и 25 счетных и управляющих импульсов, счетчик 26 имнульсов,цифровой индикатор 27.Устройство работает следующим образом.55Лучи от источника 1 освещают апертурное поле диафрагмы 2, в плоскости которой располагают контролируемый объект, например полупроводниковую пластину. Вращают диски 3 и 6. Свет, прошедший через отверстие 4 в щель 7, собирают конденсатором 12 на фотоприемник 13.Электронная схема устройства состоит иэизмерительной и управлякирей . частей. б 5 Измерительная часть содержит генератор 24 счетных импульсов, фотоприемник 13, пороговое устройство 20, счетчик импульсов с цифровым индикатором 27.Управляющая часть содержит фото- приемник 17, пороговое устройство 21, генератор 25 управляющих импульсов и схемы пропускания 22 и 23.Измерительная часть схемы работает по принципу подсчета и суммирования числа импульсов, проходящих в счетчик 26 в отрезки времени, в течение которых световой луч затеняется измеряемым объектом. Управляющая часть схемы разрешает прохождение счетных импульсов к счетчику 26 с моментас начала цикла сканирования и отключает счетчик 26 от генератора 24 счетных импульсов после завершения цикла сканирования.Для исключения ошибки, связанной с изменением линейной скорости движения отверстий 4 на различных радиусах от оси вращения диска З,разность между радиусами, на которых расположены соседние отверстия, делают последовательно увеличивающейся по направлению к оси вращения диска 3. При этом соблюдают условие.В: - д; = сопят,где Я - радиус, на котором располо.жено т -е отверстие;д; - разность между радиусами,на которых расположенысоседние отверстия.Использование предлагаемого изобретения дает воэможность автоматизировать процесс измерения площадейполупроводниковых пластин с дости"жением погрешности измерения менее 1,Устройство для измерения площади полупроводниковых пластин,. содержащее последовательно установленные источник света, диафрагму, узел сканирования и фотоприемник, генератор счетных импульсов и счетчик импульсов, связанный с выходами фотоприемника и генератора импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено фотоэлектрическим генератором управляющих импульсов, связанным со счетчиком импульсов, а узел сканирования выполненв виде двух жинематически связанных между собой соосно расположенных дисков, установленных с воэможностью вращения вокруг общей оси, .в одном из дисков выполнены отверстия, размещенные по многовитковой спирали, в другом вы- полнена щель в виде одновитковойспирали, расположенной напротив отверстий в первом диске,Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе 1. Патент кл. 356-158,2. Патент кл. 42 с 13,США М 2184160,1939.ФРГ Р 1249539,1968 Спрототип),Ус Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Шароши Редак илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,аказ 8143/67 Тираж 614ВНИИХИ Государственного комипо делам изобретений и откры113035, Москва, ж, Раушская Подписноеета СССРтийнаб д, 4/