Устройство для контроля дефектов оптических поверхностей

 

Изобретение относится к метрологии поверхностей оптического качества и может применяться в микроэлектронике для контроля поверхностных загрязиений полупроводниковых пластин, а также в оптическом производстве для определения класса обработки оптических поверхиостей. Изобретение позволяет получить изображение контролируемой поверхности в свете, рассеянном поверхностными дефектами. Повышение чувствительности прибора и устранение анизотропии чувствительности относ1 гтельно ориентации дефектов на контролируемой поверхности реализуется путем вьтолнения системы сбора рассеянного спета из двух вогнутьк зеркальных поверхностей , расположенных соосно навстречу друг другу так, что держатель образца находится вблизи фокальной - плоскости зеркала с отверстием для ввода падающего и вывода отраженного света, а фотоприёмник - вблизи фокальной плоскости другого зеркала. Сканирующее устройства, расположенное в фокусе системы фокусировки, формирует через отверстие в зеркале световой растр на контролируемой поверхности , при попадании сканируемого пучка на дефект pacceHBaeMbrfl им свет зеркалом преобразуется в световой пучок, близкий к параллельному, а второе зеркало из него формирует изображение дефекта на поверхности фотоприемиика. I ил. g СО со ю С35 о о N{

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

19l (И) (51)5 Ol N 2! /88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к метрологии поверхностей оптического качества и может применяться в микроэлектронике для контроля поверхност. ных загрязнений полупроводниковых пластин, а также в оптическом производстве для определения класса обработки оптических поверхностей. Изобретение позволяет получить изображение контролируемой поверхности в (46) 23. 07.90. Бюл. Ф 27 (21) 3935286/31-25 (22) 30.07.85 (71) Институт полупроводников АН УССР (72) В.А.Стерлигов, Ю.В.Суббота и Ю.М.Ширшов (53) 535.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

864968, кл.С О! N 21/88, 1984.

M.Milliams. Optical scanning of

silicon loafers for surface contaminants, Electro-optical System Design,l98O, у.12, В 9, р.45-49. свете, рассеянном поверхностными дефектами. Повыщение чувствительности прибора и устранение анизотропии чувствительности относительно ориентации дефектов на контролируемой поверхности реализуется путем выполнения системы сбора рассеянного света иэ двух вогнутых зеркальных поверхностей, расположенных соосно навстречу друг другу так, что держатель образца находится вблизи фокальной плоскости зеркала с отверстием для ввода падающего н вывода отраженного света, а фотоприемник - вблизи фокальной плоскости другого .зеркала.

Сканирующее устройство, расположен- а ное в фокусе системл фокусировки, формирует через отверстие в зеркале (/) световой растр на контролируемой поверхности, при попадании сканируемого С пучка на дефект рассеиваемый им свет зеркалом преобразуется в световой пучок, близкий к параллельному, а второе зеркало из него формирует изображение дефекта на поверхности фотоприемника. 1 ил.

l3

Изобретение относится к контролю поверхности оптического качества и может применяться в микроэлектронике для контроля поверхностных загрязнений попупроводниковых пластин.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства и устранение анизотропии чувствительности относительно ориентации дефектов на контролируемой поверхности.

На чертеже изображена схема устройства .

Устройство содержит источник излучения, коллиматор 2, двумерное сканирующее устройство 3, фиксирующий объектив 4, держатель 5 образца, вогнутое зеркало 6 с отверстием для ввода и вывода отраженного излучения, вогнутое зеркало 7, фотоприемник 8, плоское зеркало 9, дополнительное наклонное зеркало 1О и дополнительный фотоприемник 11.

Устройство работает следующим образом.

Излучение от источника l расширяется до необходимого размера колJIHMBTopoM 2 и двумерным сканирующим устройством 3 разворачивается в растр вдаль взаимно перпендикулярных направлений, а затем фокусирующим объективом А фокусируется на исследуемую поверхность, установленную в держателе 5. Свет, рассеянный дефектом, находящимся на исследуемой поI верхности, преобразуется зеркалом 6 в пучок, близкий .к параллельному, который затем зеркалом 7 фокусируется в изображение дефекта на поверхности фотоприемника 8. При контроле .прозрачных деталей прошедшие пучки света выводятся из схемы после отражения от плоского зеркала 9.

При наличии поверхностных дефек-тов с размерами, значительно превышающими длину волны источника света, рассеянный свет. направлен в основном под мальки углами к отраженному пучку и выходит из отверстия в зеркале 6, что уменьшает . чув ствительность системы регистрации.

В этом случае рассеянный свет собирается дополнительным наклонным зеркалом 10 на поверхность дополнительного фотоприемника 11, что .компенсирует снижение чувствительности системы регистрации.

Меняя положение исследуемой поверхности относительно фокальной

Формула изобретения

Устройство для контроля дефектов

35 оптических поверхностей, содержащее источник излучения, установленные последовательно по ходу излучения коллиматор, двумерное сканирующее устройство, фокусирующнй объектив, держатель образца, фотоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения чувствительно"ти устройства и устранения анизотропии чувствительности относительно ориентации дефектов на контролируемой поверхности, за фокусирующим объективом дополнительно установлены два вогнутых зеркала, расположенных соосно вогнутыми поверхностями друг к другу, причем первое по ходу излучения зеркало выполнено с отверстием для ввода и вывода излучения, двумерное сканирующее устройство расположено в передней фокальной плоскости фокусирующего объектива, а держатель образца и фотоприемннк — в фокальных плоскостях первого и второго вогнутых зеркал соответственно.

26004 плоскости зеркала, можно согласовать размеры исследуемой поверхности и фотокатода фотоприемника. В устройст5 ве рост чувствительности происходит эа счет того, что практически весь рассеянный дефектом свет (не учитывая малые потери на отражение от поверхности зеркал 6 и 7) фокусируется на поверхность фотоприемника путем преобразования расходящегося пучка в параллельный пучок, переноса на второе зеркало и фокусировки на фотоприемник. Особенно повышается чувствительность при регистрации частиц, размер которых гораздо меньше длины волны излучения., характеризуемых широкой индикатриссой рассеяния малой амплитуды. В силу осевой симметрии устройства его чувствительность не. зависит от анизотропии индикатриссы рассеяния, например, царапин либо ограненных частиц.

Из-за того, что система сбора рас25 сеячного света в устройстве должна лишь передать рассеянную энергию на фотоприемник, а качество изображения при этом может быть низким, в схеме возможно применение сферических зеркал низкого качества без потери положительного эффекта.

1326004

Составитель Н.Шандин

Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк

Редактор Т.Иванова

Заказ 2489

Тираж 512 Подписное

ВНЯИПИ Государственного комитета.СССР по делам изобретении и QTKpblTHA

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4