Устройство для автоматизированного контроля фотошаблонов
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социапнстичесних
Республик 860346
{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.01.79 (21) 2707115/18 09 с присоединением заявки РЙ (23 ) П риори гет (5 l ) M. Кл.
Н 04 N 7/18
Геоударстеенный комитет
Опубликовано 30,08.81. Бюллетень М 32 оо делам изобретений н открытий (53) УД К 621.397 (088.8) Дата опубликования описания 30.08.81 (72) Автор изобретения
В. И. Швец (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
КОНТРОЛЯ ФОТОШАБЛОНОВ
Изобретение относится к радиотехнике и может использовагься лля контроля иэделий электронной техники.
Известно устройство для автоматизированного контроля фотошаблонов, содержа нее послеS довательно расположенные лазер и расщепитель излучения, двухкоординатный стол с контролируемым н эталонным фотошаблонами, блок управления, выход которого подключен к двухкоординатному столу, а вход соединен с первым
10 выходом синхрогенератора, второй выход которого через блок раэверток подключен к телевизионному датчику, а также последовательно соединенные блок обработки сигнала и выходной .блок (1).
Однако известное устройство нв позволяет проводить контроль дефектов фотошаблонов меньше 2-х мкм.
Цель изобретения — повышение точности кон трол я.
Для этого в устройство длн автоматизированного контроля фотошаблонов, содержащее последовательно расположенные лазер и расщепитель излучения, двухкоординатный стол с контролируемым и эталонным фотошаблонамн, блок управления, выход которого подключен к двухкоордннатному столу, а вход соединен с первым выходом сннхрогенератора, второй выход которого через блок разверток подключен к телевизионному датчику, а также последовательно соединенные блоки обработки сигнала и выходной блок, введены модулятор излучения, соединенный с блоком управления модулятора, трехуровневый дискриминатор и бинокулярнан оптическая система, при этом модулятор излучения установлен между расщепителем излучения и двухкоординатным столом, вход блока управления модулятора соединен с выходом синхрогенератора, бинокулярная оптическая система установлена между двухкоординатным столом и оптическим входом телевизионного датчика, выход которого через трехуровневый дискриминатор пддключен к блоку обработки сигнала.
На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 и 3 — графики, поясняющие его работу., 860346 к (у 1 ф2 фЗ
Устройство содержит лазер 1, расщепитель
2 излучения, модулятор 3 излучения, блок 4 управления модулятора, двухкоординатный стол 5 с контролируемым 6 и эталонным 7 фотошаблонами. (ФШ), блок 8 управления, биноку.лярную оптическую систему 9, телевизионный датчик 10, блок 11 разверток, синхрогенератор
12, трехуровневый дискриминатор 13, блок 14 обработки сигнала, выходной блок 15, Устройство работает следующим образом.
Поток излучения от источника когерентного излучения в качестве которого используются лазер 1, проходит через расщепитель 2 излучения, на выходе которого формируются два параллельных потока излучения. Эти потоки излучения проходят через модулятор 3, на контролируемый и эталонный ФШ 6 и 7. Управление работой модулятора 3 излучения обеспечивается блоком
4 управления модулятора. На вход блока 4 управления модулятора подаются кадровые синхроимпульсы от синхрогенератора 12, что дает возможность обеспечения работы модулятора 3 синхронно с частотой полей.
На фиг. 2 представлена временная диаграмма работы модулятора 3, где изображен кадровый гасящий импульс длительностью т к (а), фор сируемый во время обратного хода кадровой развертки; импульс длительностью t, (о }, подаваемый на первый вход модулятора 3 во время обратного хода по кадру; импульс длительностью t (о ), подаваемый на второй вход модулятора 3.
Как видно из графиков фиг. 2, управляющее напряжение подается на модулятор 3 последовательно, сначала на один, затем на другой входы, таким образом осуществляется цопеременное освещение контролируемого эталонного о
ФШ 6,7 двумя неравномерными световыми потоками, что в дальнейшем позволяет разделить изображения от эталонного и контролируе: мого фотошаблонов 7 и 6. Импульсная засветка. позволяет производить контроль фотошаблонов в движении, а подача управляющего напряжения во время действия кадрового гасящего импульса позволяет вести контроль в течение каждого кадра, т. е. в реальном масштабе времени.
Перемещение эталонного ФШ 7 и контролируемого 1 а телевизионный датчик 10. Развертка изображе. 4 ния на телевизионном датчике 10 осуществляется блоком 11 разверток, который управляется синхрогенератором 12. На выходе телевизионного датчика 10 формируется видеосигнал с уровнем пропорциональным времени экспозиции эталонного и контролируемого фотошаблонов 6 и 7; который поступает на трехуровневый дискриминатор 13, На фиг. 3 представлена диаграмма формирования суммарного видеосигнала, который поступает на трехуровневый дискриминатор 13, где изображен видеосигнал длительностью ; и амплитудой u, (a), соответствующий только участку эталонного фотошаблона 7; видеосигнал 1$ длительностью," и амплитудой О, (б ), соответствующий только участку контролируемого фотошаблона 6; суммарный видеосигнал (о), соответствующий совмешенному изображе нию контролируемого и эталонного фотошаблонов 6 и 7. Суммарный видеосигнал при несовпадении участков топологии эталонного и контролируемого ФШ 7 и 6 несимметричен и состоит из следующих составляющих: видеосигнала длительностью ., и амплитудой U, соответствующего видеосигналу от участка топологии эталонного фотошаблона 7, видеосигнала длительностью,4 и амплитудой U, соответствующего видеосигналу от участка топологии совмещенного изображения контролируемого и эталонного фотошаблона 6 и 7, видеосигнала длительностью и амплитудой U, соответствующего видео- сигналу от участка топологии изображения контролируемого фотошаблона 6. з$ Суммарный видеосигнал поступает на вход трехуровневого дискриминатора 13. Уровни дискриминации (фиг. Зв пунктир) выбраны таким образом, что на выходах дискриминатора 13 формируются электрические сигналы = Сф, фХ 3 4 ЯЗ Ъ 4 э> 4$ где Z, Г, г, — длительности импульсов, <И Я7. которые соответствуют первому, второму и третьему уровням трехуровневой дискриминации, Электрические сигналы с трех выходов трехуровневого дискриминатора 13 поступают на блок 14 обработки сигнала. В блоке 14 обработки сигнала производится восстановление видеосигналов и их анализ. Восстановление 55 видеосигналов производится в соответствии с выражением, ф2 ! 860346 где — нормированный по амплитуде им т пульс, длительность которого соот ветствует участку тополопы от эталонного иэображения; — номированный по амплитуде имK пульс, длительность которого соответствует участку топологии от контролируемого изображения; ф рэ. р ,à à — импульсы, длительности которых . соответствуют первому (верхнему), tð второму и третьему уровням дийсриминации. При анализе видеосигналов импульс длительностью Г выполняет роль "памяти", Данные анализа выводятся на выходной блок 15. В устройстве возможен визуальный контроль дефектов фотошаблонов 6 и 7 на экране видеоконтрольного блока, входящего в состав выходного блока 15. В устройстве в качестве модулятора излу.чения могут быть использованы два оптоэлектронных модулятора либо один электромеханический. Таким образом, в предлагаемом устройстве производится контроль дефектов фотошаб- д лонов, но с более высоким геометрическим разрешением (до 1 мкм). Повышение геометрического разрешения достигается тем, что контроль производят по увеличенному совмещенному изображению от контролируемого и эталонного фотошаблонов 6 и 7, что дает возможность исключить влияние диаметра лазерного луча на минимальный размер выявляемого дефекта, избавиться от дорогостоящей прецизионной оптики. Формула изобретения Устройство для автоматизированного контроля фотошаблонов, содержащее последовательно расположенные лазер и расщепитель излучения, двухкоординатный стол с контролируемым и эталонным фотошаблонами, блок управления, выход которого подключен к двухкоординатному столу, а вход соединен с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого через блок разверток подключен к телевизионному датчику, а также последовательно соединенные блок обработки сигнала и выходной блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, введены модулятор излучения, соединенный с блоком управления модулятора, трехуровневый 1 дискриминатор и бинокулярная оптическая система, при этом модулятор излучения установлен между расщепителем излучения и двухкоординатным столом, вход блока управления модулятора соединен с выходом синхрогенератора, бинокулярная оптическая система установлена между двухкоординатным столом и оптическим входом телевизионного датчика, выход которого через трехуровневый дискриминатор подключен к блоку обработки сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. 3EEE Trans Elektron. Оеч. 1975, 22, Р 7, с. 487 — 495 (прототип). 860346 //c Редактор С, Юско Заказ 7576/32 Тираж 698 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 U д Ь И1 Ук Уг Составитель В, Маврин Техред М. Рейвес Корректор М. Шароши
