Устройство для контроля дефектов полированной поверхности
Изобретение относится к. контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии полированной поверхности полупроводниковых пластин и оптических деталей. Цель изобретения - улучшение качества контроля полированной поверхности путем повышения точности определения размеров дефекта. Устройство содержит лазер, сканирующее устройство, фотоприемник, последовательно соединенные амплитудный детектор, аналогоцифровой преобразователь, цифровой компаратор, запоминающее устройство, синхронизатор и блок счета и отображение информации. Синхронизатор подключен к сканирующему устройству, амплитудному детектору, аналого-цифровому преобразователю и запоминающему устройству, выход которого подютючен к второму входу компаратора. Выход аналого-цифрового преобразователя подключен к запоминающему устройству , 2 ил. / :ra:; j Хг2:ЯЕ1В
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Ч 21/88
; i : ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM ПРИ ГКНТ СССР 1 (2 I ) 4100249/31-25 I (22) 04.08.86 (46) 30.01.90. Бюл. № 4 (71) Институт полупроводников АН УССР (72) Б.А.Нестеренко, О.B.Ñíèòêî, В.А.Стерлигов, Ю.В.Суббота и !О.И.Ширшов (53) 535.242(088.8) (56) Бутусов М.II. и др. Лазерный Метод визуализации дефектов в автоэпитаксиальных пленках. — Письма в НЭТФ, 1976, т. 2, № 14, с.660. Cise P. Principles of Laser. Scanning for Defect and Contamination Detection in microfabrication. Solid State Technology, 1983, ¹ 11, р.163167. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ПОЛИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может 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.l показана структурная схема устройства; на фиг.2 — временная диаграмма его работы. Устройство содержит лазер 1, сканирующее устройство 2, систему 3 сбора рассеянного на дефектах поверхнос„„SU„„1448876 А 1 2 быть использовано для дефектоскопии полированной поверхности полупроводниковых пластин и оптических деталей. Цель изобретения — улучшение качества контроля полированной поверхности путем повышения точности определения размеров дефекта. Устройство содержит лазер, сканиру1ощее устройство, фотоприемник, последовательно соединенные амплитудный детектор, аналогоцифровой преобразователь, цифровой компаратор, запоминающее устройство, синхронизатор и блок счета и отображение информации. Синхронизатор подключен к сканирующему устройству, амплитудному детектору, аналого-цифровому преобразователю и запоминающему устройству, выход которого подключен к второму входу компаратора. Выход аналого-цифрового преобразователя подключен к запоминающему устройству. 2 ил. 1 ти образца 4 света, фотоприемник 5, Я) амплитудный детектор 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, цифровой компаратор 8, запоминающее устройство (ЗУ) 9, синхронизатор 10, блок ll счета и отображения информа-... ции, нри этом лазер I через сканирующее устройство 2 оптически связан с поверхностью контролируемого образца Л 4 и через систему 3 сбора рассеянного света — с фотоприемником 5, выход которого подключен к второму входу детектора 6, последовательно включенного с АЦП 7 и цифровым компаратором 1448876 8, выход которого подключен к первому входу синхронизатора 10, первый выход которого подключен к первому входу амплитудного детектора 6, вто— рой выход синхронизатора 10 подклю5 чен 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, информационный вход которого подключен к выходу AIIII 7, а выход — к второму входу цифрового компаратора 8, причем синхронизатор 10 связан со сканирующим устройством 2 в зависимости от типа последнего — электрически, оптически или .кинематически.. Устройство работает следующим образом. Луч света от лазера 1 с помощью ,сканирующего устройства 2 перемещает-ся с частичным перекрытием строк по 2 поверхности образца 4 по двум коор— динатам. Рассеянный на дефектах свет собирается системой 3 сбора рассеянного света и направляется на фотоприемник 5, где рассеянный свет преобразуется в электрические сигналы U (фиг.2). При поступлении на амплитудный детектор 6 импульса напряжения с фото— приемника 5 на выходе детектора устаЗз навливается постоянное напряжение, равное амплитуде полученного импульса (фиг.2, U ). При пересечении лазерным лучом границы условной сетки на поверхности образца (моменты вре Q мени t <, t>, t>) импульс U с второго выхода синхронизатора 10 включает АЦП 7, который преобразует постоянное напряжение с амплитудного детек— тора 6 в цифровой код. В эти моменты времени (t., t, t ) сигналом с третьего выхода синхронизатора 10 производится выбор ячейки ЗУ 9, соответствующей данному участку поверхностиПо окончании аналого-цифрового преобразования (моменты времени ВО tz) сигнал U с выхода конца преобразования AUII 7 поступает на второй вход синхронизатора 10 который сигналом со своего первого выхода на первый вход амплитудного детектора устанавливает нулевое напряжение на выходе детектора 6, тем самым подготавливая его к приему сигналов оч следующего участка условной сетки на поверхности образца 4. Одновременно с этим импульсом с третьего выхода синхронизатора 10 поступает импульс U6 на вход Запись-считывание" ЗУ 9 при появлении разрешающего напряжения U на выходе цифрового компаратора 8, что соответствует ус— повию превышения числа А на выходе ЛЦП 7 над числом В на выходе ЗУ 9 (Л ) В), Наличие напряжения на входе "Запись-считывание" ЗУ 9 соответствует режиму "Çàïèñü", при котором информация с выхода АЦП 7 записываетг ся в соответствующую ячейку ЗУ 9. Таким образом, сигналы, полученные от одного дефекта в каждой последующей строке сравниваются с предыду-щим 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 де— фектов 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 частичным перекрытием строк при ее сканировании лазерным лучем позволяет повысить качество контроля за счет исключения погрешностей, связанных с неравномерным распределением интенсивности света по сечению сканирующего луча. Установлено, что оптимальное смещение (расстояние между строками) составляет удвоенную величину смеще5 144887б ния светового пятна относительно цен-тра дефекта, при котором относительное изменение интенсивности рассеянного света равно изменению интенсив5 ности максимальных импульсов рассеянного света, вызванному различным расположением дефектов по поверхности образца. ! О Формула 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 тем, 2р что, с целью улучшения качества контроля путем повышeíèÿ точности определения размеров дефектов, в него введены синхронизатор, связанный со сканирующим устройством, последователь- 75 1 но включенные амплитудный детектор, аналого-цифровой преобразователь и цифровой компаратор, выход которого подлючен к первому входу синхронизатора, первый выход которого подключен к первому входу амплитудного детектора, к второму входу которого подключен фотопркемник, второй выход синхронизатора подключен к входу запуска аналого-цифрового преобразова-. теля, выход сигнала конца преббразо-. вания которого подключен к второму входу синхронизатора, третий и четвертый выходы ко-орого подключены соответственно к адресному входу и входу Запись-считывание" запоминающего устройства, информационный вход которого подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход — к второму входу цифрового компаратора, при этом разрядность ячеек заломинающего устройства выбрана не меньше разрядности аналого-цифрового преобразователя. 1448876 4 (1 1. 8 II 1 ф С Составитель Е.Маголкин Техред Л. Серд окова Корректор Т, Палий Редактор H.Êîëÿäà Заказ 157 тираж. 511 Подписное щуип БПЫИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 при 4 447 СССР Производственно-издатpllb(кий комбинат Патент", г. Ужгород, ул. 1 «гарина; 101
