Устройство для контроля полупроводниковых структур

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ii)1001238 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09. 09. 81 (21) 3336179/18-21 М К, з с присоединением заявки.№вЂ” (23) Приоритет—

Н 01 (. 21/66

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 382. .002 (088.8) Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 28.02.83

Ю.A.Æóêîâ, A.È. Пуз анков, В. И.Якимов", : Я.П..;Мелент ив., j

М.М. Мансуров, В. A.. Марков, Н . В . Великий,-. и Н . В., Гориков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР изобретение относится к электронике и может быть использовано в автоматах эондовогo контроля и измерения параметров полупроводниковых структур на пластине.

Известна зондовая установка для контроля полупроводниковых структур на пластине, включающая оптическую систему, предметный стол для закрепления пластины, снабженный приводом перемещения по оси 2, механизм шагового перемещения стола по оси

Х (У ), устройство пуска, связанное с приводом перемещения по оси. 2 и приводом механизма шагового перемещения стола по оси Х (У), и зондовые головки, подключенные к блоку контроля (1 ).

Недостатком указанной зондовой установки является то, что она не обеспечивает стабильности качества контактирования при измерении профиля пластины, кроме того, контроль структур производится по заданному циклу: подъем предметного стола с ,пластиной по оси Z в верхнее положе.ние, контактирование зондовых головск с проверяемыми структурами и их контроль, опускание предметного стола с пластиной в нижнее положение и перемещение его по оси Х 1, У ) с помощью шагового механизма для контроля следующих структур. Суммарное время, затрачиваемое на перемещение шагового механизма по оси X (У ), подъем и опускание предметного стола, беэ учета времени на измерение, характеризует кинематическую проиэводительность

1р эондовой установки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля полупроводниковых структур, содержащее предметный

1с стол, блоки приводов механизмов вертикального перемещения предметного стола, зондовые головки, закреплен.ные на зондовом кольце, подключены к входам блока контроля, выход которого соединен с первым входом блока привода механизма вертикального перемещения, блок пуска, первый вход и первый выход которого подключены соответственно к второму выходу и второму входу блока привода механизма вертикального перемещения, первый оптоэлектрический датчик со шторкой, закрепленной на предметном столе, соединенный с первым входом тригге30 ра, контактный датчик, подключенный

1 001?38 к первому входу первой схемы совпадения (2).

Цель изобретения — повышение производительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство для контроля 5 полупроводниковых структур, содержащее предметный стол, блоки приводов механизмов вертикального перемещения и шагового горизонтального перемещения предметного стола, зондо- р ные головки, закрепленные на зондовом кольце, подключены к нходам блока контроля, выход которого соединен с первым входом блока привода механизма вертикального перемещения, блок пуска, первый вход и первый выход которого подключен соответственно к второму выходу и второму входу блока привода механизма нертикального перемещения, первый оптоэлектрический датчик со шторкой, закрепленной на предметном столе, соединенный с первым входом триггера контактный датчик, подключенный к первому входу первой схемы совпадения, введены второи оптоэлектрический датчик, вторая схема совпадения и инвертор, при этом .второй оптоэлектрический датчик подключен к второму входу триггера, первый выход которого соединен с вторым входом первой схемы совпадения, а нторой выход соединен с первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой через иннертор подключен к контактному датчику, а третий вход 35 соединен с выходом блока пуска, выход второй схемы совпадения подключен к входу блока принода механизма шагового горизонтального перемещения, третий вход первой схемы совпа- 4р дения соединен с блоком привода механизма вертикального перемещения, а ее с входом блока контроля.

На .чертеже представлена схема уст- 45 ройства для контроля полупроводниковых структур..

Устройство для контроля полупроводниковых структур содержит оптическую систему 1, предметный стол 2 с закрепленной на нем пластиной 3, снабженный блоком 4 привода механизма верт.скального перемещения с электромагнитом 5, механизм б шагового горизонтальйого перемещения стола 2, блок 7 пуска, связанное с блоком 4 привода механизма вертикального перемещения стола 2, и блоком 8 привода механизма б шагового горизонтального перемещения стола 2, шторку 9, закрепленную на предметном столе 2 и 60 взаимодейстнующую с первым оптоэлектрическим датчиком 10 рабочего положения стола 2, подключенным к одному из входов триггера 11, установленные на зондоном кольце 12 зондовые голов- 65 ки 13, соединенные с блоком 14 контроля, связанным с блоком 4 принода вертикального перемещения, и контактный датчик 15, подключенный к одному из входов первой схемы 16 совпадения.

Устройство снабжено вторым оптоэлектрическим датчиком,17 уровня стола 2, второй схемой 18 совпадения и инвертором 19, причем оптоэлектрический датчик 17 уровня стола 2 подключен к нторому входу триггера 11, первый выход которого соединен с вторым входом первой схемы 16 совпадения,а второй выход связан с первым входом второй схемы 18 совпадения, второй вход которой через инвертор 19 подключен к контактному датчику 15, третий вход связан с выходом блока

7 пуска, а выход второй схемы 18 совпадения подключен к блоку 8 привода механизма б шагового горизонтального перемещения стола 2, при этом третий нход первой схемы 16 совпадения соединен с блоком 4 привода механизма вертикального перемещения, а ее выход подключен к блоку 14 контроля.

Ориентация контактных площадок полупроводниковых структур пластины

3 относительно игл зондовых головок

13 осуществляется оператором с помощью оптической системы 1. После ориентации игл зондовых головок 13 переходят к автоматическому режиму работы. По сигналу "Пуск" с выхода блока 4 привода механизма нертикального перемещения на электромагнит

5 поступает сигнал включения. Электромагнит 5 срабатывает и предметный стол 2 поднимается в верхнее положение. При этом размыкается контактный датчик 15, благодаря чему подготавливается к работе первая схема 16 совпадения. Шторка 9, закрепленная на предметном столе 2, выключает оптоэлектрический датчик

10 рабочего положения стола 2, выходной сигнал которого включает триггер 11. Выходной сигнал триггера 11 подготавливает к работе схему 16 совпадения по второму входу. С выхода блока 4 привода механизма вертикального перемещения на третий вход схемы 16 совпадения поступает сигнал начала измерения. На выходе первой схемы 16 совпадения формируется сигнал, включающий блок 14 контроля.

Начинается процесс измерения, после окончания которого с выхода блока контроля 14 на вход блока 4 привода механизма вертикального перемещения поступает сигнал окончания измерения. По этому сигналу с выходов блока 4 привода механизма вертикального перемещения запрещается работа схемы 16 совпадения, включается генератор блока 7 пуска, подающий импульс с частотой на третий вход второй схемы 16 совпадения и обесточивается

1 001 238 электромагнит 5, начинается опуска ние предметного стола 2. При опускании предметного стола 2 размыкается контактный датчик 15, через инвертор 19 разрешается работа схемы

18 совпадения по второму входу. B момент выключения шторкой 9 датчика

17 уровня стола 2 поступает сигнал начала перемещения предметного стола

2 по оси Х (У ). Этот сигнал разрешает работу второй схемы 18 совпадения по первому входу, что обеспечивает прохождение импульсов с частотой f генератора блока 7 пуска на блок 8 привода механизма 6 шагового горизонтального перемещения, проис- 15 кодит одновременное опускание стола

2 и его перемещение по оси Х (У ) на

Ьаданный шаг. После окончания перемещения по оси Х (У ) з аканчив ает с я цикл работы устройства по проверке первой д полупроводниковой структуры. На вход блока 7 пуска с блока 8 привода механизма 6 шагового горизонтального перемещения стола 2 поступает сигнал окончания перемещения, который 25 выключает генератор импульсов блока

7 пуска и формирует сигнал пуска на блок 4 привода механизма вертикального перемещения для начала вто-. рого цикла работы.

В дальнейшем цикл работы устройства повторяется до окончания контроля последней полупроводниковой структуры на пластине 3.

Таким образом в устройстве осуществляется совмещенное опускание и перемещение предметного стола 2, благодаря чему сокращается непроизвольное время цикла и повышается кинематическая производительность.

Формула изобретения

Устройство для контроля полупроводниковых структур, содержащее пред-45 метный стол, блоки приводов механизмов вертикального перемещения предметного стола и шагового горизонтального перемещения предметного стола, зондовые головки, закрепленные на зондовом кольце, подключены к входам блока контроля, выход которого соединен с первым входом блока привода механизма вертикального перемещения, блок .пуска, первый вход и первый выход которого подключены соответственно к второму выходу и второму входу блока привода механизма вертикального перемещения, первый оптоэлектрический датчик со шторкой, закрепленной на предметном столе, .соединенный с первым входом триггера контактный датчик, подключенный к первому входу первой схемы совпадения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, в него введены второй оптоэлектрический датчик, вторая схема совпадения и инвертор, при этом второй оптоэлектрический датчик подключен к второму входу триг гера, первыи выход которого соединен с вторым входом первой схемы совпадения, а второй выход соединен с первым входом второй схемы совпаде ния, второй вход которой через инвертор подключен к контактному датчику, а третий вход соединен с выходом блока пуска, выход второй схемы .совпадения подключен к входу блока привода механизма ыагового горизонтального перемещения, третий вход первой схемы .совпадения соединен с блоком привода механизма вертикального перемещения, а ее выход соединен с входом блока контроля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIIA 9 3437928, кл. 324-158, 1969.

2. Патент США Р 3996517 кл. 324-158, 1976.

1 001238

Закаэ 1411/63 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, МОсква, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5

Проектная, 4

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.

Составитель О. Кудрявцева

Редактор A. Власенко Техред О.Иеце Корректор A. Дзятко