Оптико-телевизионное устройство для контроля периодической планарной структуры

 

ОО ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и 985974 (6l } Дополнительное к авт. свид-ву (5t)NL. Кл.

H04N 7/18 (22} Заявлено 30.06.81 (2 I } 33101 54/1 8-09 с присоелииеииеет заявки рте (23) Прноритет

Гооуаерстеенньй комитет .

СССР по деиаи изобретений н открытий

Опубликовано 30.12.82. Бюллетень .ле 48

Дата опубликования описания 30.12.82 (53) УДК 621.397 (088.8) «/ м В.А.Лопухов, В.А.Шегопее, А.С.Гууюпее, Д.К.ШПНесг,.Н.И.Лабутин, К.М.Лебедев и А.С. Шумилин (72) Авторы изобретения хо

Ленинградский институт авиационного приборострощщя

t !

/ (71} Заявитель (54) ОПТИКО-ТЕЛЕВИЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПЛАНАРНОЙ СТРУКТУРЫ!

Изобретение относится к приборостроению, конкретно к контрольной аппа ратуре оценки качества изделий по пара-метрам визуальных полей, н предназначе» но для автоматического контроля периодических планарных структур больших интегральных схем (БИС), но может также применяться и дпя контроля других планарных деталей, имеющих перно дическив элементы.

1О

Известно -устройство для контроля периодических структур, содержащее . оптико-электронный процессор (микроскоп, фипьтруюшие пнюы, оптоэлектронный преобразователь, электронный преобразэ ватель), к выходу которого подключен анализатор дефектности, а также блок

;регистрации (обычно монитор, перфора, òîð, реже дополнительно устанавливается индикаторное табло) t 11. го

Перемещение подложки с контропиру; емыми модулями БИС осуществляется

: блоком перемещения, управляемым блоком . управления, по опредепеннйй программе

2 в полуавтоматическом режиме, т.е. через определенное количество шагов, сделан- ных автоматически, производится коррек щия оператором, через пульт управлвння блока управления положения подложки с контролируимыми модулями БИС ввиду систематически накапливаемой ошибки шага блока перемещения, так как через определенное кощиество шагов блока перемещения oIHK6KB IGR свойственная каждому блоку перемещения, становится соизмеримой с размерами контролируе- мых элементов периодической структура модулей БИС (некоторые элементы, на пример, просто не попадают в поле контР роля), что снижает производительность контроля. Кроме того, перекос положения контролируемой структуры нэ-за япнбок шага блока перемещения и неточности установки подложки на предметном стоаиу» ке блока перемещения значттеепьно за трудняет анализ дефектности, что снижает точность контролирующей аппаратура, так как требуется дополнительное устройство сопоставления анализируемого изображения с базовыми координатами, к которым привязана информация об образцовой структуре (чаще всего содержащаяся в блоке памятй).

Известно также устройство для контроля, содержащее синхронизатор, блок управления, блок перемещения контролируемой подложки, вход и выход которого подключены соответственно к блоку ут - to равления, оптико-электронный процессор, к выходу которого подключен анализатор дефектности, а результат представляется

В блоке представления результирующей информации (монитор, пишущая машинка, перфоратор). В этом устройстве с целью снижения влияния перекоса подложки с контролируемыми модулями БИС в качестве образцовой структуры используется изображение соседнего модуля

БИС t г).

Недостатком этого устройства являет» ся то, что если имеют место одинаковые дефекты у двух соседних модулей БИС, то они не обнаруживаются, что снижает точность контроля. Производительность контроля снижается из-за необходимости периодической ручной коррекции положения подложки, так как в противном случае модули БИС не будут полностью попадать в поле контроля по указанным выше причинам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является оптико-телевизион35 ное устройство для контроля периодической планарной структуры, содержащее блок управления, синхронизатор, первый вход и выход которого подключены соответственно к первому выходу и первому входу блока управления, блок перемеще птя контролируемой подложки, ! вход и первый выход которого подключены соответственно к второму выходу и второму входу блока управления, микро45 скоп, оптически связанный с блоком перемещения контролируемой подножки, блок преобразования оптического в электрический сигнал, электрический вход которого подключен к второму выходу синхронизатора, а оптический выход - к выходу микроскопа, мультиплексор, первый и второй входы которого подключены соответственно к третьему выходу блока управления и выходу блока преобразования оптического в электрический сигнал, последовательно расположенные аналогоцифровой преобразователь (AIIO), блок распознавания контролируемых элементов, 4 блок приведения контролируемой к образцовой информации, анализатор годности и блок представления результирующей информации (монитор, блок печати), причем вторые входы этих блоков подключены к третьему выходу синхронизатора, третий вход и второй выход анализатора годности подключен соответственно к выходу и входу первого блока памяти, к блоку представления результирующей информации также подключены четвертый выход блока управления, второй выход мультиплексора. Коррекция положения контролируемой структуры модуля БИС осчцествляется оператором с пульта блока управления через блок перемещения контролируемой подложки по изображению на мониторе блока представления результирующей информации, получаемому с помощью микроскопа и блока преобразования оптического в электрический сигнал. Затем по управляющему сигналу блока управления электрический сигнал блока преобразования оптического в элек. трический сигнал мультиплексором передается в AIIH, где преобразуется в цифровую информацию,-обрабатываемую бло- . ком уаспознавания контролируемых элементов, блоком приведения контролируемой к образцовой информации, анализатором годности. Результат анализа представляется в блоке представления результирующей информации (3).

В данном устройстве ввиду систематически нащпливаемой ошибки шага блока перемещения контролируемой подложки требуется периодическое вмешательство оператора с целью коррекции положения контролируемой структуры модуля БИС подложки, что снижает производительность контроля. Кроме того, перекос в результате ошибок работы блока перемещения и даже неточность установки контролируемой структуры модуля БИС приводит к снижению точности контроля, а отдельные элементы структуры могут просто выйти из поля зрения, а следовате 1ьно, данное устройство требует очень точной работы оператора по введению коррекции установки, что также снижает производительность контроля.

Бель изобретения - повышение точнос ти.

Поставленная цель достигается тем, что в оптика-телевизионное устройство, содержащее блок управления, синхронизатор, первый вход и первый выход которого подключены соответственна к первому выходу и первому входу блока управления, блок перемещения контролируемой подложки, вход и первый втаход которого подключены соответственно к второму выходу и второму входу блока управц ния, микроскоп, оптически связанный с S блоком перемещения контролируемой подложки, блок преобразования оптического в алектрический сигнал, алектрический вход которого подключен к второму выходу синхронизатора, а оптический входк выходу микроскопа, первый мультиплексор, первый и второй входы которого подключены соответственно к треть ему выходу блока управления и выходу блока преобразования оптического в алек- 15 трический сигнал, аналого-цифровой преобразователь, первый и второй входы которого подключены соответственно к третьему выходу синхронизатора и первому выходу первого мультиплексора, 20 .блок распознавания контролируемых элементов, первый и второй входы которого подключены соответственно к третьему выходу синхронизатора и выходу аналогоцифрового преобразователя, первый блок 25 памяти, анализатор годности, первый и второй входы которого подключены соответственно к третьему выходу синхрони затора и выходу первого блока памяти, а первый выход которого подключен к M входу первого блока памяти, блок npegtставления результирующей информации, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к четвеРтому выходу блока управления, третьему выходу синхронизатора, второму выходу первого мультиплексора и второму выходу анализатора годности, введены двухуровневый квантователь, первый и второй входы которого подключены соответственно к четвертому выходу синхронизатора и третьему выходу первого мультиплексора, второй мультиплексор, первый и второй входы которого подключены соответственно к пятому выходу блока управления и выходу двухуровневого квантователя, первый блок счета импульсов совпадения, первый и второй входы которого подключены соответствен.но к пятому выходу синхронизатора и первому выходу второго мультиплексора, . второй блок счета импульсов совпадения, первый и второй входы которого подклю чены соответственно к шестому выходу. синхронизатора и второму выходу второ-. го мультиплексора, третий мультиплексор, первый, второй и третий входы ко"торого подключены соответственно к шест тому выходу блока управления, выходу первого блока счета импульсов совпадения и выходу второго блока счета импульсов совпадения, первый блок выявле ния максимума, первый вход которого подключен к первому выходу. третьего мультипаексора, а первый выход которого подключен к третьему входу блока управления, второй блок памяти, первый вход и первый выход которого подключены соответственно к второму выходу и второму входу первого блока выявления максимума, первый блок сравнения, первый и второй входы которого подключе-, ны соответственно к седьмому выходу блока управления и третьему выходу первого блока выявления максимума, а первый и второй выходы которого подключены соответственно к четвертому входу блока управления и третьему входу первого блока выявления максимума, первый блок уставок, выход которого подключен к третьему входу первого блока сравнения, второй блок сравнения, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к восьмому выходу блока управления;, третьему выходу первого блока сравнения, второму выходу второго блока памяти, а первый и второй выходы которого подключены соответственно к пятому входу блока уп равления и второму входу второго блока памяти, второй блок устаиок, выход которого подключен к четвертому входу второго блока сравнения, второй блок выявления максимума, первый вход которого подключен к второму выходу третьего мультиплексора, третий .блок памяти, первый вход и первый выход которого подключены соответственно к первому выходу и второму входу второго блока выявления максимума, третий блок сравнения, первый, второй и третий входы которого подклюнены соответственно к девятому выходу блока управления, четвертому выходу первого блока сравне ния, второму выходу третьего блока памяти, а первый и второй выходы ко,торого подключены соответственно к шестому входу блока управления и второму входу третьего блока памяти, третий блок устшнок, выход которого под ключен к четвертому входу третьего блока сравнения причем. выход блока распознавания конгролируемых алементов подключен к третьему входу анализат ора годности.

Сущность изобрегения заключается в том, что при помощи введенных блоков

7 98 осуществляется систематическая автома 1 тическая коррекция в процессе контроля положения контролируемой структуры модулей БИС подложки с точностью не хуже разрешающей способности телемикроскопов (микроскоп, блок преобразования оптического в электрический сигнал, ви деоконтрольное устройство блока представления результирующей информации), причем по трем параметрам: двум взаимно перпендикулярным линейным и одному угловому за счет чего достигается повышение точности. Предлагаемое устройство работоспособно, если контуры элементов периодической структуры модулей БИС имеют хотя бы частично ли нейные участки.

На фиг. 1 изображена блок-схема. оптико-телевизионного устройства для контроля периодической планарной структуры; на фиг. 2 - схема, поясняющая принцип коррекции по одному элементу контролируемой структуры; на фиг. 3схема, поясняющая принцип коррекции по группе элементов контролируемой структуры; на фиг. 4 — блок-схема счета импульсов совпадения; на фиг. 5временные диаграммы, поясняющие принцип работы двухуровневого квантователя, Оптико-телевизионное устройство для контроля периодической планарной струкгуры содержит блок 1 управления, синхронизатор 2, блок 3 перемещения контролируемой подложки, микроскоп 4-, блок 5 преобразования оптического в электрический сигнал, первый мультиплексор 6, АЦП 7, блок 8 распознавания контролируемых элементов, первый блок

9 памяти, анализатор 10 годности, блок

11 представления результирующей информации, двухуровневый квантователь 1 2 второй мультиплексор 13, первый блок

14 счета импульсов совпадения, выполненный в виде дешифратора 14-1, элементов И 14-2, счетчиков 14-3, шифраторов 14-4, второй блок 15 счета импульсов совпадения, третий мультиплексср 16, первый блок 17 выявления максимума, второй блок 1 8 памяти, первый .блок 19 сравнения, второй блок 20 срав, нения, первый блок 21 уставок, второй блок 22 уставок, второй блок 23 выявления максимума, третий блок 24 памя ти, третий блок 25 сравнения, третий блок 26 уставок.

Блок 1 управления построен на базе микро-ЗВМ С-5-21 и имеет процессор, к входам которого подключены дешифратор, пульт управления, блок памяти, а к!

5 выходам - входы блока памяти и шифратора. Блок 3 перемещения контролируемой подложки выполнен на базе блока перемещения Зонд-1А. Микроскоп 4 марки NH -2Е. Блок 5 преобразования оптического в электрический сигнал выполнен на базе телекамеры КТП-67, но без генератора частоты, который содержится в синхронизаторе 2, Блок 5 преобразования оптического в электрический сигнал может быть выполнен и на базе ПЗС матрицы. Анализатор 10 годности выполнен на базе функциональных модулей

C-5-21. Блок 11 представления результирующей информации состоит иэ мультиплексора, к выходам которого подключены видеоконтрольное устройство (ВКУ), табло с транспарантами, печата,ющее устройство. Через мультиплексор

20 указонного блока произведенр его под- . ключение к четвертому выходу блока 1 управления, выход блока 5 преобразования оптического в электрический сигнал и выход анализатора 10 годности. Два . блока 14 и 15 счета импульсов совпа дения построены концептуально одинаково. Так первый блок 14 счета импуль сов совпадения выполнен в виде (фиг.4) дешифратора 14-1, к входу которого подключен первый выход второго мульти30 плексора 13, набора элементов И 14-2, к одному из входов которых подключен пятый выход синхронизатора 2, а вторые входы — к выходам дешифратора 14-1 по числу элементов И, набора. счетчиков

14-3, построенных на 3 -триггерах, вход. каждого из которых подключен к выходу соответствующего элемента И (т.е. каждому счетчику соответствует

"свой элемент И), а выход каждого

О счетчика подключен к соответствующему, входу шифратора 14-4 (число входов шифратора 14.--4 соответствует числу счетчиков), выход шифратора 14-4 под ключен к первому входу третьего муш 5 типлексора 16. Блоки 17 и 23 выявления максимума построены на базе функциональных модулей С5-21.

Принцип коррекции следующий (фиг.2).

Пусть имеется контур (К) элемента периодической планарной структуры модулей

БИС (фиг. 2а), имеющий линейные участки (на представленной фигуре указан топологический контур транвистора БИС ЗУ).

55, Просмотр поля зрения микроскопа блоком 5 преобразования оптического в электрический сигнал осущвствляется путем преобразования оптического сигнала в.гори« зональных строках по оси Х (за период 74 1О так, чтобы пик-максимум был в нужной строке). Если установлен контур (К) с линейным участком горизонтально, напри мер, по распределению чисел совпадений по строкам, т.е. цо оси Х (фиг. 2г), то можно скорректировать положение контура элемента и вдоль. оси Х путем вычис ления числа совпадений строк и сигналов контура (К) элемента в каждой вертика лн, которую можно задать одномерными тактовыми импульсами (ТИ) (например каждому ТИ присвоить номер в пределах каждой строки, задаваемой строчными импульсами, и тогда эти одномерные импульсы являются хорошим задатчиком вертикали), а следовательно, можно получить распределение чисел совпадений одномерных ТИ с сигналами контура (фиг. 2г), аналогичное распределению чисел совпадений ТИ в одной строке с сигналами контура (К) (фиг. 2г), и при наличии линейных участков контура (К) элементов по вертикали даже с ярко выраженными максимумами. Тогда можно скорректировать положение контура эле мента и по оси Х, т.е. установить линейные, например, участки контура (К) элемента в нужное положение путем коррекции по номерным ТИ. Обычно контролю подвергается не один элемент, а груп. па алементов контролируемой планарной структуры сразу (фиг. 3). В этом случае в соответствии с вышеизложенным принципом коррекции выделяется горизонтальная полоса Пу (группа строк) и вертикальная полоса П,„(группа однономерных тактовых импульсов), по которой и производится коррекция. Толщина полос (например, для П,-число строк) определяется размерами одного алемента.

В исходном состоянии (фиг. 1) контролируемая подложка (подложка с неразделенными модулями БИС) уста новлена на предметном столике блока 3 перемещения контролируемой подложки. Телемикроскоп (микроскоп 4, блок 5 преобра зования оптического в электрический сиг нал, ВКУ блока 11 представления резуль ° тирующей информации, подключенные через мультиплексор блока) настроен нв контроль планарной структуры контролируемой подложки, т.е. произведена фокусировка, отрегулирована, освещенность, кон страстность и т.д. Синхронизатор 2 включен с первого выхода блока,l управления.

По изображению на ВКУ блока 11 представления результирующей информации оператором с пульта блока 1 управления.

9 9859 между строчными задающими импульсами развертки (С) и по оси У вертикально (за период между кадровыми задающими импульсам развертки). Если в каждой строке (С) подсчитывать сколько раз контур (К) в нее попадает {путем подсч та совпадений в каждой строке алектри ческого сигнала (К) с тактовыми импульсами в период .между началом и концом строки), то можно получить распределение о чисел совпадений (фиг. 26, в, г) по определенному количеству строк развертки блока 5 преобразования оптического в алектрический сигнал, .в которых расположен контур алемента (К) (фиг. 2а). По полученному распределению чисел можно судить отом,,расположены ли линейные участки контура (К) элемента, например, горизонтально илн нет.. Если линейные участки контура (К) алемента, например, 2О расположены строго горизонтально или иначе говоря в одной строке, то число совпадения сигнала линейного участка контура (В) элемента с тактовыми импуль сами (ТИ) в строке имеет пик-максимум 5 (фиг 2а) в попучаемом распределении чисел совпадений по сравнению с соседними строками, в противном случае (т.е. если линейные участки контура элемента расположены, например, не горизонтально) распределение чисел совпадений не имеет ярко выраженного максимума (максимумов) (фиг. 2б,в). Достижение строго горизонтального положения, например, можно констатировать по получе35 нию распределения чисел совпадений с пиком-максимумом, равного определенному значению (фиг. 2г). Приближение к такому распределению чисел совпадений осуществляется благодаря тому, что, чем ближе линейные участки контура (К) элемента, например, к горизонтали (при повороте контролируемой подложки блоком 3 перемещения контролируемой подложки), тем больший максимум имеет

45 распределение чисел совпадений (сравнифнг. 2б,в,г). По достижении таким образом, например, горизонтальности линейной части контура (К) алемента (т.е. коррекции по угловому параметру), мож« но произвести коррекцию при помощи полученного распределения чисел положения элемента вдоль оси У путем определения, в какой строке находится по» лученный пик-.максимум, и сравнения это»

ro номера строки с заданным номером Я . строки (т.е. путем смещения контролируемой подложки (КП) с алементом кон тролируемого модуля БИС вдоль оси У

985974

12 пу Гем подачи управляющих cHpHBzloB c второго выхода и приема ответных на второй вход об отработке управляющих команд c ..помощью блока 3 перемещения контролируемой подложки осуществляется установка в исходное положение контролируемой подложки, т.е. в поле зрения микроскопа 4 находится первое поле планарной периодической структуры модуля

БИС контролируемой подложки, например левый верхний угол левого верхнего модуля БИС контролируемой подложки.

Планарные периодические структуры располагаются так (фиг. 3), чтобы линейные части контуров (К) элементов на ходились на экране ВКУ близко к горизонтали (или вертикали), причем расположение верхнего горизонтального края контуров контролируемой структуры, также как и левый вертикальный край контуров,20 располагаются на определенном заданном расстоянии от краев экрана ВКУ (визуальная грубая коррекция). После этого оператором с пульта блока 1 управления подается сигнал по третьему выходу на первый вход первого мультиплексора 6, который подключает вход блока, 5 преобразования оптического в электрический сигнал, к второму входу двухуровневого квантователя 12 (на А11П 7 с первого 30 мультиплексора 6 сигналы не поступают).

Блоком 1 управления по четвертому выходу на первый вход блока 11 представления результирующей информации подается сигнал, по которому вход ВКУ отключается от выхода блока 5 преобразования оптического в электрический сигнал. Двухуровневым квантователем 12 . производится преобразование аналогового сигнала блока 5 преобразования оптичес- 40 кого в электрический сигнал в электрический сигнал двух уровней: логического

"0", если контура нет, и логической 1 если аналоговый сигнал несет информацию о контуре (К) элементов (фиг. 5). Дс 4 пустим горизонтальная полоса П (фиг.3j. по которой производится коррекция положения контролируемой структуры, толщиной в 10 .строк (С), тогда по управляющим сигналам с пятого выхода блока 1 управления на первый вход второго муль тиллексора 13 последним производится подключение в пределах одного кадра, т.е. в период между двумя кадровыми импульсами, подаваемыми с первого выхода синхронизатора 2 (равно как строчные и тактовые импульсы) на первый вход блока 1 управления через дешифра тор 14 1 (фиг. 4) сигналов в период между импульсами строки с двухуровневого квантователя 12 (фиг. 1) к соответствующему алементу И 14-2 (фиг.4).

Т.е. в период между первым и вторым строчным импульсом сигналы подаются к первому алементу И, между вторым и третьим - к второму элементу И и т.д.

На другой вход элемента И 14-2 подаются тактовые импульсы с пятого выхода синхронизатора 2. При совпадении по времени сигнала контура, вырабатываемого двухуровневым квантователем 1 2, с тактовыми импульсами на выходе алемента И 14-2 вырабатывается импульс.

Вырабатываемые алементом И импульсы подсчитываются соответствующим счетчиком 14-3. Таким образом, в первом счетчике 14-3 накапливается число совпадений в первой строке, во втором— во второй и т.д. С выходов счетчиков

14-3 через шифратор 14-4 полученное распределение чисел совпадений поступает на второй вход третьего мультиплексора 16. Накопление счетчиками 14-3 чисел производится в период одного кадра. С окончанием кадра, т.е. с приходом второго кадрового импульса с синхронизатора 2 на первый вход блока 1 управ ления, последний вырабатывает управляющий сигнал, передаваемый по пятому выходу на первый вход второго мультиплексора 1 З,по которому через второй мультиплексор 1 3 до прихода следующей управляющей команды сигналов с двухуровневого квантователя 12 на блоки 14 и 15 счета импульсов совпадения не поступает.

По прохождении второго строчного импульса (т.е. по окончании первой строки) блоком 1 управления с шестого выхода блока 1 управления на первый вход треть его мультиплексора 1 6 подается управляющий сигнш, по которому число совпадений первого счетчика 14-3 первого блока 14 счета импульсов совпадения

1 через шифратор 14-4, третий мультиплексор 16 поступает на первый вход первого блока 17 выявления максимума. Первый блок 17 выявления максимума запо.минает ато число и номер строки (сигнал с второго выхода на первый вход первого блока памяти). С приходом третьего строчного импульса на второй вход бло ка 1 управления последним вырабатывается сигнал на первый вход третьего мультиплексора 16, по которому третий мультиплексор 16 передает число совпадений во второй строке от второго счетчика 14-3 3(фиг. 4), третий мультиплексор 16 на первый вход первого бло13 985974 14 ка 17 выявления максимума сравнивает очередного кадрового импульса с первочисло совпадений первой строки (эапи- го выхода синхронизатора 2 блоком 1 санное во в ором блоке 18 памяти) с управления подаются управляющие. сщ числом совпадений второй строки (при напы на второй и третий мультиплексор шедшее с третьего мультиплексора 16), 13 и 16, аналогичные вышеизложенному определяет наибольшее значение и запи- и снимается второе распределение чисел сывает его во втором блоке 18 памяти, совпадения (фиг. 2в), а первым блоком а также соответствующий номер строки 17 выявления максимума определяется (меньшее число в блоке памяти не за- максимум второго распределения и соо писывается) и т.д. Таким образом вы- to ветствующий ему номер строки аналобирается максимальное значение распре гично вышеизложенному. По двенадпатоделения чисел совпадений. С приходом му строчному импульсу блоком 1 управдвенадпатого импульса на первый вход пения по шестому выходу через первый блока 1 управления последним выраба- вход с первого выходе третьего мульти> тывается управляющий сигнал с шестого rg плексора 16 подается на первый вход выхода через первый вход третьего мупь- первого блока 17 выявления максимума, типлексора 16 на первый вход первого по которому значение максимума (числа) блока 17 выявления максимума, по ко- второго распределения подается с треть торому он перезаписывает (вторые вход . его выхода первого блока 17 выявления и выход) наибольшее число совпадений и 2О максимума на второй вход первого блока соответствующий ему номер строки во 19 сравнения. С приходом тринадцатого вторую рабочую ячейку второго блока18 строчного импульса с первого выхода памяти,а первая ячейка обнуляется и тем синхронизатора 2 на первый вход блока самым становится готовой для выявления 1 управления последним вырабатывается максимума следующего распределения.По у сигнал, передаваемый с седьмого выхода завершении данной операции первым блоком на первый вход первого блока 19 срав

17выявления максимума найденный макси- нения. По этому сигналу в первом блоке мум { число) передается по третьему выходу 19 сравнения производится сравнение на второй вход первого блока 19 сравне максимума предыдущего распределения ния. Одновременно с третьего выхода щэ (фиг. 2б) с максимумом второго полупервого блока 1 7 выявления максимума на . ченного распределения (фиг. 2в), перетретий вход блока 1 управления подается даваемых через первый блок 17 выявле разрешающий сигнал на включение в работу ния максимума из второй и первой рабопервого и второго блоков 19 и 2О сра чих ячеек второго блока 18 памяти. Если нения. Блоком 1 управления по седьмо-. максимум (число), второго распределения му выходу на первый вход первого бло меньше первого, то первым блоком 19 ка 19 сравнения подается сигнал на сравнения вырабатывается сигнал, перераэрешение сравнения на первый вход даваемый по первому выходу на четверпервого блока 17 дпя сравнения макси- тый вход блока 1 управления, и пробный мального числа совпадений, полученного п шаг делается в другую сторону. Если в нервом блоке 17 выявления максимума, максимум второго распределения (число) с заданным числом первого блока 21 больше первого, то второй максимум уставок (Йщщ, например). Если выяв - сравнивается с заданным -значением ленный максимум меньше заданного зна- (например, hlrrrgrr) блока 21 уставок. Дачения, то по первому выходу первого

45 лее производятся операции по смещению блока 19 сравнения на четвертый вход до тех пор, пока максимум какого-то блока 1 управления подается сигнал, по распределения (число совпадений) не букоторому последний вырабатывает управ дет равно 8rrrgy. Первым блоком 19 сравпяющий сигнал пробного шага поворота нения по второму выходу на третий вход

s rлnюoб6у ю сoтTоoрpоoн у, передаваемый на вход первого блока 17 выявления максимума блока 3 перемещения контролируемой подается один иэ двух сигналов: последу»

$0 подложки. Отработав пробный шаг пово- ющий максимум меньше предыдущегорота контролируемой подложки, блок 3 в этом случае первый блок 17 выявления перемещения контролируемой подложки максимума по второму выходу íà первый передается с электрического выхода на вход второго блока 18 памяти подается второй вход блока 1 управления сигнал сигнал, по которому значение максимапь» обратной связи об этом. С приходом ного числа совпадений последующего рао сигнала обратной связи блока 3 перем пределения и соответствующий номер щения контролируемой подложки, а затем. строки в первой рабочей ячейке стирают15 9859 ся, а содержимое второй рабочей ячейки, остается без изменения (т.е. записано максимальное число совпадений предыдущего распределения и соответствующий номер стРоки); последующий максимум больше предыдущего - в этом случае первый блок 17 выявления максимума, взаимодействуя (вторые вход и выход) с вторым блоком 18 памяти (первые выход и вход), обнуляет вторую рабочую о ячейку второго блока 18 памяти, записывает в нее значение максимума второго распределения и соответствующий номер строки, а затем обнуляет первую рабочую ячейку. Как только максимум !5 распределения числа совпадений будет не меньше заданного значения (например, й„„с „), что определяется в первом блоке 1 9 сравнения, последним вырабатывается сигнал, цередаваемый с первого щ выхода на четвертый вход блока 1 управления, в котором отключается командная часть угловой коррекции процессора блока 1 управления и подключается командная часть линейной по оси У 25 коррекции. Одновременно с указанным сигналом по второму и третьему выходу первого блока 19 сравнения подаются разрешающие сигналы на третий вход второго блока 20 сравнения и второй вход третьего блока,5 сравнения. В этот момент включается в работу второй блок

20 сравнения, т.е. по второму выходу с него подается запросный сигнал во второй блок 1 8 памяти. В ответ по второму выходу второго блока 1 8 памяти на второй вход второго блока 20 сравнения подается из второй ячейки номер строки (число), где находится максимум распределения чисел совпадений. Номер этой строки сравнивается с заданным номером второго блока 22 уставок во втором бло ке 20 сравнения и последним результи« руюшая информация передается с первого выхода на пятый вход блока 1 управления, который вырабатывает управляющие сигналы линейной коррекции по оси У и передает их по второму выходу на вход блока 3 перемещения контролируемой подложки. Блок 3 перемещения контролируемой подложки производит смешение контролируемой цодпожки и по отработке команды передает сигнал обратной связи на второй вход блока 1 управления.

Блок 1 управления после этого с приходом от синхронизатора 2 очередного кад55 рового импульса передает с пятого выхода на первый вход второго мультиплек;сора 13 управляющие сигналы, по кото74 16 рым последний подключает сигналы кон-, тура, вырабатываемые двухуровневым квантователем 12, к выходу второго блока 15 счета импульсов совпадения, построенного и работающего аналогично первому блоку 14, с той разницей, что счетчики подсчитывают . число совпадений сигнала контура с одномерными тактовыми импульсами в строках в пределах всего кадра (т.е. между двумя кадровыми импульсами). Таким образом, во втором блоке 15 счета импульсов совпадения накапливается распределение чисел совпадений по вертикали (вдоль осН Х).

По окончании кадра, т.е. с приходом очередного хадрового импульса с синхронизатора 2 на первый вход блока 1 управления последним вырабатывается управляющий сигнал с пятого выхода на первый вход второго мультиплексора 13, по которому последний больше сигналов с выхода двухуровневого квантователя

12 не передает на входы блоков 17 и

15. После этого блоком 1 управления вырабатываются управляющие сигналы, передаваемые с шестого выхода на первый вход мультиплексора 16, который, в свою очередь, передает поочередно числа, подсчитанные счетчиками второго блоха 15 счета импульсов совпадения, во второй блок 23 выявления максимума.

Второй блок 23 выявления махсимума определяет максимальное значение полученного распределения чисел совпадения, взаимодействуя с третьим блоком 24 память. С приходом третьего кадрово=

ro импульса с первого выхода синхронизатора 2 на первый выход блока 1 управления, последний вырабатывает разрешающий сцгнал, подаваемый с девята го выхода блока 1 управления щ первый вход третьего блока 25 сравнения. По этому сигналу начинает работать третий блок 25 сравнения, вырабатывая запрооный сигнал, переДаваемый с третьего выхода на второй вход третьего блока ..

24 памяти; из третьего блока 24 памяти по второму выходу на третий вхдд третьего блока 25 сравнения поступает номер (число) тактовых одномерных им пульсов, где оказался максимум, в третьем блоке 25 сравнения йроизводится сравнение полученного из третьего блока 24 памяти числа с заданным числом третьего блока 26 уставок, а результат сравнения из третьего блока 25 сравне -; ния по первому выходу этого блока цоступает на шестой вход блока 1 управ ления. Блок 1 управления вырабатывает

: 985974 18

1О

15 ге

2S

30 командные сигналы, передаваемые на вход блока 3 перемещения контролируемой подложки н тем самым производится коррекция вдоль оси Х. По отработ»ке команды блоком 3 перемещения кон тролнруемой подложки вырабатывается. сигнал обратной связи; передаваемый на второй вход блока 1 управления. Бло ком 1 управления по атому сигналу вы» рабатывается сигнал, передаваемый с третьего выхода на первый вход первого мультиплексора 6. Первый мультиплексор 6 отключает выход блока 5 преобразования оптического в электрический сигнал от второго входа двухуровневого квантователя 12 и подключает выход блока 5 преобразования оптического в алектрнческнй сигнал через мультнплектор 6 к входу АБП 7. Далее производится преобразование аналогового снгна ла блока 5 преобразовання оптического в электрический сигнал в цифровую фор му в AUII 7, распознавание контролируемых алементов в блоке 8, аналнэатором

10 годности производится сравнения по -. ступающей информации о расяознанных элементах с блока 8 с образцовой информацией, хранящейся в первом блоке 9 памяти (аналнзатором 10 годности зацрашнвается по первому выходу ннформании об интересующем алементе, которая передается в ответ нз первого блока

9 памяти на второй вход анализатора 10 годности). Результат передается анализатором 10 годности по второму выходу на четвертый вход блока 11 представле ння результирующей информации. Пока производится обработка информации в

AUII 7 и блоке 8, блоком 1 управления. . -подаются следующие снгналы: с пятого выхода через второй мульти плексор 13 в первый И второй блоки 14 н 15 счета импульсов совпадения, в ко торых производится обнуление счетчиков:

14-3 (фнг. 4); с шестого выхода через третий муль тнплексор 16 на первые входы первого . н второго блоков 17 н 23 выявления максимума, по которым последние производят обнуление содержимого первого и второго блоков 18 и 24 памяти, сооч ветственна: с седьмого, восьмого, девятого выходов подаются сигналы Запрещение сравнения в соответствующие блока 1 9, 20 и 25 сравнения. Таким образом про изводится подготовка к коррекции следующего участка контролируемой планарной структуры модуля БИС. Через анре деленный промежуток времени, необходимый для обработки информации в АЦП 7, блоке 8 расцознавання контролируемых элементов, анализаторе 10 годности и выдачи результатов в блок 11 представления результирующей информации, от» считываемый в блоке 1 управления, по следннм вырабатывается управляющий сигнал передаваемый по второму выходу на вход блока 3 перемещения контролируемой подложки, н- производится пере мещенне контролируемой подложки, так, чтобы в поле зрения микроскопа 4 оказался следующий участок контролируемой периодической планарной структуры (по программе) .

Далее действии устройства в автоматическом режиме аналогичные вышеизложенному без участия оператора.

Таким образом, благодаря введенным блокам н связям удается снстематнчею. ки корректировать положение контроли руемой структуры в поле зрения микроскопа 4 и тем самым однозначно про контролировать ее, не рискуя упустить какие-то учасТки из-за ошибок работы блока 3 перемещения контролируемой подложки, что в конечном счете повышает точность контроля. Кроме того, автоматическая коррекция беэ вмешатель ства при контроле одной подложки повышает производительность контроля.

Формула изобретения

Оптико-телевизионное устройство для контроля периодической планарной струк туры, содержащее блок управления, синхронизатор, первый вход и первый выход которого подключены соответственно к первому выходу н первому входу блока управления, блок перемещения контролируемой подложки, вход н первый выход которого подключены соответственно к второму выходу и второму входу блока управления, микроскоп, оптически сэязанный с блокам перемещения контроли руемой подложки, блок преобразования оптического в электрнческнй сигнал, электрический вход которого подключен к второму выходу синхронизатора, а апти ческий вход к выходу микроскопа, первый мультиплексор, первый и второй входы которого подключены соответствен»» но к третьему выходу блока управления и выходу блока преобразования оптического и электрический сигнал, аналого цифровой преобразователь, первый н вто го

19 9859 рой входы которого подключены соответственно к третьему выходу синхрони затора и первому выходу первого мультиплексора, блок распознавания контролируемых элементов, первый и второй входы з которого подключены соответственно к третьему выходу синхронизатора и выходу а налого-цифрового преобразователя,, первый блок памяти, анализатор годности, первый и второй вхоцы которого под- 10 ключены соответственно к третьему выходу синхронизатора и выходу первого блока памяти, а первый выход которого подключен к входу первого блока памяти, блок представления результирующей ин- 15 формации, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к яетвертому выходу блока управления, третьему выходу синхронизатора, второму выходу первого муль 20 типлексора и второму выходу анализатора годности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены двухуровневый квантова- тель, первый и второй входы которого 25 подключены соответственно к четвертому выходу синхронизатора и третьему выходу первого мультиплексора, второй мультиплексор, первый и второй входыкоторого подключены соответственно к пятому щ выходу блока управления и выходу двухуровневого квантователя, первый блок счета импульсов совпадения, первый и второй входы которого подключены соответственно к пятому выходу синхрониза35 тора и первому выходу второго мультиплексора, второй блок счета импульсов совпадения, первый и второй входы которого подключены соответственно к .шеотому выходу синхронизатора и второму . выходу второго мультиплексора, третий мультиплексор, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к шестому выходу блока управления, выходу первого блока счета импульсов . совпадения, первый блок выявления максимума, первый вход которого подключен к первому выходу третьего мультиплексора, а первый выход которого подключен к третьему входу блока управления, 50 второй блок памяти, первый вход и первыход которого подключены соответственно к второму выходу и второму входу первого блока выявления максимума, первый блок сравнения, первый и второй вхоS5 ды которого подключены соответственно к седьмому выходу блока управления и третьему выходу первого блока выявле» ния максимума, а первый и второй выходы которого подключены соответственно к червертому входу блока управления и третьему входу первого блока выявления максимума, первый блок уставок, выход которого подключен к третьему входу первого блока сравнения, второй блок сравнения, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к восьмому выходу блока управления, третьему выходу первого блока сравнения, второму выходу второго блока памяти, а первый и второй выходы которого подключены соответственно к пятому входу блока управления и второму входу второго блока памяти, второй блок уставок, выход которого подключен к четвертому входу второго блока сравнения, второй блок выявления максимума, первый вход которого подключен к второму выходу третьего мультиплексора, третий блок памяти, первый вход и первый выход которого подключены соответственно к первому выходу и второму входу второго блока выявления максимума, третий блок сравнения, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к девятому выходу блока управления, .четвертому выходу первого блока сравнения, второму выходу третьего блока па- . мяти, а первый и второй выходы которого подключены соответственно к шестому входу блока управления и второму входу третьего блока памяти, третий блок уставок, выход которого подключен к четвертому входу третьего блока сравнения, причем выход блока распознавания контролируемых элементов подключен к третьему входу анализатора годности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ОрЬ"оп о, Ье .д (ФРГ). Проспект фирмы.

2. Ведерников В. В„Горюнов Н.Н., Ленский И. И. Автоматизированный контроль качества планарных структур.ЗаРубежная электрбнная техника,". 1979, М 15, с. 33-47.

3. Экспресс-информация. Сер. «Электроника . М., ВИНИТИ, 1979, Ж 22, реф. N. 139, с. 16-20 (прототип).

985974

Составитель ° Кажа тчикова

Редактор Т. Портная Текред М.Гергель . Корректор В. Бутята Заказ 10189/78 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комнтета СССР по делам изобретеннй s откуыФнй

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4