197627. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szilárd felületű minták profil magasságának mérésére
7 197627 8 és felsőrészből álló 30 mérőasztal a 34a első futómű közbeiktatásával a 31 referenciafelület szélére fekszik fel. A 20 mérőfej ugyancsak a 34b második futómű közbeiktatásával a 31 referenciafelület sugárirányú 32 nyílásában a mérőfej mozgatómechanizmussal mozgatható. A 31 referenciafelület három henger alakú, 51 első, 52 második és harmadik rúd tartja vízszintes helyzetben. A harmadik rúd a rajzon nem látható. A 20 mérőfej magában foglalja mindazon elemeket, amelyek a 3. ábrán fel vannak tüntetve. Az optikai leképező 23 elem a 20 mérőfej érzékelő 26 végében van elhelyezve. A 20 mérőfej, mint ahogy azt a 3. ábra kapcsán át ismertettük, egy spirálvonal mentén tapogatja le a 40 minta felületét. A mérőasztalnak a felsőrészén 41 fényforrásból, 42 fényérzékelőből és a kettő között a 30 mérőasztalhoz rögzített 43 szögtárcsából álló jeladója van. A 42 fényérzékelő c kimenete az 50 képfeldolgozó szinkronizáló bemenetére csatlakozik. Az 5. ábra felülnézetben a 43 szögtárcsa egy részletét mutatja. Az 50 képfeldolgozó a 40 minta minden egyes felüieteleméhez — amelyet a 24 képfelvevő érzékel — a 41 fényforrás, a 42 fényérzékelő és a 43 szögtárcsa (jeladó) segítségével hozzárendel egy digitális számot, mely a fényfolt felületével arányos. A találmány szerinti berendezés alkalmas szilícium vagy más egykristály szeletek feldolgozás előtt, vagy feldolgozás utáni, vagy 40a fotomaszkok ellenőrzésére. A félvezető gyártás fejlődésével egyre inkább növekszik az egy felületegységen elhelyezhető áramköri elemek száma, ezért fontos, hogy az egykristály szeletek és a 40a fotomaszkok felületének egyenletességét nagypontossággal ellenőrizzük. Ha az egykristály szelet felülete nem tökéletesen sík felület, ez a gyártás során hibás áramköri lapkákat eredményez. Az egykristály szeletek mérése és gyártása vákuummegszívással történik. A vákuummegszívás biztosítja, hogy az egykristályszelet tökéletesen felfeküdjön a 37 vákuumedény furatos felületére. A 4. ábrán a 40 minta, ami pl. egy egykristály szelet, egy ilyen 37 vákuumedényre van felfogva. A 40 minta alatt a minta felületével érintkező, furatokkal ellátott 36 síkfelület van. A henger alakú 37 vákuumedény közepéhez alulról vákuumzáró és forgatható 38 csőcsatlakozón át 39 vákuumcső csatlakozik. A 36 síkfelület kemény fémtárcsa, melynek a 40 mintával érintkező felülete nagypontossággal van megmunkálva. A 6. ábra a 40 mintát felülnézetben szemlélteti. A 30 mérőasztalnak a 33 tartókarima alsórészén a tárcsa alakú 40 minta pozicionálására 44 első, 45 második és 46 harmadik tartókarja van. A 45 második és a 46 harmadik tartókar között a 40 minta síkjában a 30 mérőasztalnak 47 pozicionálója van. A 40 mintát alulról a 37 vákuumedény enyhe nyomással a három, 44,45,46 tartókar végéhez szorítja. A három 44—46 tartókar vége úgy van kialakítva, hogy azokra a 40 minta egy-egy ponton fekszik fel. A felfelé ható enyhe nyomást nyomórugó állítja elő, melyet az egyszerűsítés kedvéért az ábrán egy függőlegesen felfelé irányuló 27 nyíllal ábrázoltunk. Ez a kialakítás biztosítja a 40 minta felfekvését a három, 44,45, 46 tartókar, végéhez abban az esetben is, ha a 40 minta alsó és felső felülete nem párhuzamos egymással, vagyis enyhén ékalakú. A köralakú 40 minta két 40°-ot bezáró sugarának végpontjait összekötő egyenes mentén le van vágva. Ez a levágott szél illeszkedik a 47 pozicionálóhoz. így a 40 minta elhelyezése a 30 mérőasztalon mindig azonos és a 40 minta egyes felületelemeinek elhelyezése egymáshoz képest pontosan meghatározott. Ha a mérendő 40 minta egy 40a fotomaszk, a fotomaszk két széléhez a 40a fotomaszk síkjában egy 48 első és 'egy 49 második pozicionáló illeszekedik és biztosítja a 40a fotomaszk pontos helyzetét a 30 mérőasztalon. A négyzetalakú 40a fotomaszk elhelyezését a 37 vákuumedényen a 7. ábra szemlélteti. Mielőtt a 40 minta mérését megkezdenénk, egy 40 b etalonmintával végzünk méréseket. A 40b etalonminta egy kemény fémből készült korong, melynek mindkét felülete igen nagy, 0,1 pm pontossággal van megmunkálva. Minél pontosabban akarjuk a 40 minta mérését elvégezni, annál több pontban kell mérni. Célszerű a 40 minta felületén 1024, 2048, vagy 4096 mérőpontot felvenni, mert ilyen adattárakat lehet beszerezni. A 40 b etalonminta méréseredményeit, vagyis a hitelesítő adatokat egy etalontárolóba, a mérendő minta méréseredményeit, vagyis a mért adatokat egy adattárolóba beírjuk. A kettő különbsége a különbségi adatokat szolgáltatja. Ezek szerint a mérendő 40 minta egyes felületrészei kiemelkednek, mások lejjebb vannak, mint a 40b etalonminta felülete. A 8. ábrán három, 75, 100 és 125 mm 0 egykristály szelet van egymás fölé rajzolva, néhány mérési ponttal. A mérési pontokat kis körök jelölik. A körökbe írt + jel. ahol a 40 minta szintje kiemelkedik, — jel, ahol lejjebb van a 40b etalonminta szintjéhez képest. Álló 20 mérőfejnél a 31 referenciafelületen mozgatható 30 mérőasztal két, x első y második koordináta mentén 34 futómű közbeiktatásával léptetőmotorral mozgatható. Mozgatható 20 mérőfejnél a 20 mérőfej 34 futómű közbeiktatásával a 31 referenciafelületen az egyik, pl. x első koordináta mentén, a 30 mérőasztal pedig a másik, pl. y második koordináta mentén ugyancsak a 31 referenciafelületen egy-egy léptetőmotorral mozgatható. A két léptetőmotor vezérlő bemenete az 50 képfeldolgozó vezérlő kimenetére csatlakozik. A 9. ábra a 40 minta léptető motoros letapogatását szemlélteti. A minta ez esetben 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
