Устройство для контроля случайных дефектов рисунка фотошаблона

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ц 676918

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.04.76 (21) 2348816/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Кч

G 02В 27/18

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 535.881 (088.8) по делам изобретении и открытий (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (72) Авторы изобретения

М. E. Вилянов, А. И. Савин, Б. В. Телешов и Я. Б. Шац (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЛУЧАЙНЫХ

ДЕФЕКТОВ РИСУНКА ФОТОШАБЛОНА

Изобретение относится к оптическим устройствам для контроля плоских объектов с периодическим рисунком, например фотошаблонов, с целью обнаружения случайных дефектов рисунка (проколы, царапины, загрязнения и т. п.).

В промышленности обнаружение дефектов рисунка осуществляется визуально с помощью проекторов. Низкая объективность (60 — 65%) и большая трудоемкость визуального контроля фотошаблонов обусловлена трудностью выявления малых (размером 1 — 1,5 мкм) дефектов на фоне черезвычайно сложного правильного рисунка фотошаблона.

Известно устройство для контроля фотошаблонов (1), которое основано на формировании пространственного спектра рисунка фотошаблона и подавлении периодической информации с помощью фильтра пространственных частот соответствующего периодического рисунка.

Известное устройство содержит последовательно расположенные на оптической оси источник света с системой формирования освещающего пучка, в котором расположен контролируемый фотошаблон, размещенный в передней фокальной плоскости объектива прямого преобразования Фурье, фильтр пространственных частот, подавлящий периодическую топологию рисунка и расположенный в задней фокальной плоскости этого объектива, обьектив обратного преобразования Фурье (проекционный объектив) и регистратор выходного сигнала (матовый экран, катод видикона или фотопленка).

В этом у.стройствс в задней фокальной плоскости объектива прямого преобразования формируется дифракционное изображение рисунка фотошаблона, которое имеет вид периодической последовательности максимумов света с расстояним между лР максимума (где Х вЂ” длина волны

15 Л света; Ь вЂ” период рисунка; à — фокусное расстояние объектива). На это изображение накладывается фильтр пространственных частот, который представляет собой последовательность непрозрачных областей на прозрачном поле. Размеры областей выбираются таким образом, чтобы перекрыть максимумы интенсивности света от периодического рисунка.

Такой фильтр пространственных частот практически полностью подавляет энергию, несущую изображение периодической части рисунка, и почти не влияет на энергию

30 от случайных дефектов.

670918

Проекционный объектив формирует в плоскости регистратора выходного сигнала отфильтрованное изображение, которое имеет вид ярко светящихся дефектов на фоне в значительной степени подавленного рисунка фотошаблона.

Недостаток известного устройства заключается в том, что при контроле фотошаблонов с разными периодами изменяется вид дифракционного изображения и каждый раз возникает необходимость в изготовлении и юстировке в оптической схеме нового фильтра пространственных частот, что усложняет процесс контроля и снижает производительность.

Цель изобретения — обеспечение возможности контроля фотошаблонов с различной периодичностью рисунка без смены фильтра.

Цель достигается тем, что в устройстве для контроля случайных дефектов рисунка фотошаблонов, содержащем последовательно расположенные на одной оптической оси источник свста, систему формирования освещающего пучка, держатель фотошаблона, фильтр пространственных частот, проекционный объектив и регистратор выходного сигнала, система формирования освещающего пучка, выполненная в виде двух неконфокально расположенных объективов, жестко связана с фильтром пространственных частот, а держатель фотошаблона установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси относительно указанной системы и жестко связан с проекционным объективом и регистратором выходного сигнала.

На чертеже представлена оптическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит расположенные на одной оптической оси источник света 1, систему 2 формирования освещающего пу.чка, выполненную из двух неконфокально расположенных объективов, держатель 3 фотошаблона, фильтр пространственных частот 4, установленный в плоскости дифракционного изображения рисунка фотошаблона (оптически сопряженной с источником света), проекционный объектив 5 и фотопленку 6, служащую регистратором выходного сигнала, Система 2 жестко связана с фильтром 4, а держатель 3 фотошаблона жестко связан с проекционным объективом

5 и пленкой 6. Система 2 и держатель 3 фотошаблона установлены с возможностью относительного перемещения вдоль оптической оси устройства.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника 1 формируется системой 2 в сходящийся пучок, освещающий контролируемый фотошаблон, установленный в держателе 3. В плоскости дифракционного изображения рисунка фотошабло5

ЗО на установлен фильтр 4 пространственных частот, Проекционный объектив 5 создает на фотопленке 6 отфильтрованное изображение случайных дефектов рисунка фотошаблона за счет подавления фильтром 4 энергии, несущей информацию о периодическом рисунке.

Фильтр 4 представляет собой периодическую структуру непрозрачных областей на прозрачном фоне, размеры и расстояние между которыми соответствуют размерам и расстоянию между максимумами интенсивности в дифракционном изображении рисунка фотошаблона.

В описанном устройстве расстояние между максимумами интенсивности в дифракционном изображении фотошаблона в плоскости фильтра 4 определяется выраЫ жением (где л — длина волны света;

Ь

d — расстояние между фотошаблоном и фильтром; Л вЂ” период рисунка фотошаблона).

Поэтому если необходимо проконтролировать фотошаблон с периодом рисунка

Аь то нет необходимости изготавливать новый фильтр пространственных частот.

Достаточно изменить расстояние между фотошаблоном и фильтром на новую величину d<, которая бы удовлетворяла соотношению и период расположения максимумов интенсивности в плоскости фильтра будет совпадать с периодом расположения блокирующих областей фильтра, и правильный (бездефектный) рисунок фотошаблона будет подавляться.

В данном устройстве изменяют расстояние между двумя узлами: системой 2 с фильтром 4 и держателем 3 фотошаблона с проекционным объективом 5 и регистратором 6. При перемещении этих узлов относительно друг друга плоскость отфильтрованного изображения постоянно совмещена с плоскостью регистратора; дополнительная юстировка оптической схемы устройства не требуется.

Формула изобретения

Устройство для контроля случайных дефектов рисунка фотошаблона, содержащее последовательно расположенные на одной оптической оси источник света, систему формирования освещающего пучка, держатель фотошаблона, фильтр пространственных частот, проекционный объектив и регистратор выходного сигнала, отличающ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности контроля фотошаблонов с различной периодичностью рисунка без смены фильтра, система формирования освещающего пучка, выполненная в виде двух не670918

L

Саста вп тель Г. Л нтви н

Текред А. Камышникова Корректор T. Добровольская

Редактор Е. Караулова

Заказ 1307,18 Изд. ¹ 393 Тираж 591 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 71(-35, Раушская наб., д. 4/5

3ипография, пр. Сапунова, 2 конфокально расположенных объективов, жестко связана с фильтром пространственных частот, а держатель фотошаблона установлен с возможностью перемещения вдоль оптической оси относительно указанной системы и жестко связан с проекцион6 ным объективом и регистратором выходного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Патент США № 3630596, кл. 350 — 162, 1971.

1

I