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接口技术-QL-PIC280_QL2006_QL200 编程器USB驱动安装方法.pdf 7页
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接口技术-QL-PIC280_QL2006_QL200 编程器USB驱动安装方法
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维普资讯1989年12月堂堡——第6期总第84期采用光电技术测量微细线宽的探讨戚元燧(华中理工大学汉口分院)【提要】在显微物镜的成象光路中，增加一块振荡反射镜，使被测缦宽的放大象相对窄缝扫描，将光学边界信息转变为梯形电脉冲。经过电路处理。得到两个史彤电脉冲。填充高频矩形脉冲测量两尖彤脉冲之间的时间问膈，进而求得被划线宽的宽度。推导7被测线宽与光学性能参数，结构参数，振荡鳆率瞳及高额矩井；睬冲数之问的函数关系式。根据显徽镜的基本性能，分析影响测量误差的各种因素，并进行实倒计算。最后提出一个框图，说明线宽测量仪系兢中各功能之问的关系。和超塑壁薹盛皇墅叁成度的埋高，左光刻板过程中盟微米和亚微磊西的圭堕法求已是兰塾目前已有二些测量方法，如j扫射面■磊{ii两量等等。本文藁：羞技”’探讨微细尺寸测量的原理和方法。一、测量原理圈2如图l所示，被铡线宽经照明后，通过物镜l成一个放大的象，在显微物镜的成象光路中，设置一块反射镜2，使放大的象落在象平面3上，在家平面3处放置一个窄缝，其方向·6’维普资讯与线的长度方向平行。反光镜绕着一条过0点并垂直图面的轴转动，这样就形成了放大的象沿其宽度方向相对窄缝扫描。窄缝后面放置光传惑器4，得到一个与线宽相应的扫描电信号(如图2)。时间T对应光学边界K，时间T：对应光学边界Kz，时间间隔T：Tt—T，它对应线宽KK。测得脉冲信号的时间间隔，就能求得相对应的线宽KKz。I二、振荡反光镜图1所示的光路中，反射镜转动的角度为a，光线扫描的角度为2a，放大象的扫描长度为H。如果从0点到象罚的距离为L，它们有以下关系：=吉arc畦假设被测线宽的宽度为b，显微物镜的放大率为B，放大象的宽度为B．b，窄缝宽度为ho光线通过'窄缝扫描的长为H=8．b+h。(1)式可写成：、a：吉(2)式中H《，tⅡ，(2)式可写成ta=导一(2，)在b=1m～5Om，0=20～8O，h=lP．m，L2=100ram的范围内，Ⅱ…=l。844·1。相对误差为0．05。因为扫描角度很小，所以反射镜扫描不采用旋转反射镜，采用锯齿形(或三角形波)振荡反射镜。它保证正向转动时，转角与时间成线性关系。振动的幅角为Ⅱn，振动额率为v，周期为T，波形如图3所示。被测线宽对应的扫描角度为a，电信号时间阃隔为T，它们有如下关系：=旦(3TT、。』将(2)式代入得到：b：(2LlTao—h)／B(4)当测量显微镜特性参数B、L和直一定，振荡反射镜频率和振幅巳知的情况下，线宽与电信号时阃间隔成线性关系。振荡反射镜可由两部分组成，一部分为电磁振荡器，另一部分为低频振荡发生器。振幅角是一定的，振荡频牢可根据被铡线宽的不同宽度和不同的精度要求面选择，还可将选用频率输入计算机，便于整个测量仪器的自动化。图3·7’维普资讯三、光电信号处理如前所述，振荡反射镜的振荡波形为锯齿形(或三角形)。锯齿形波振荡有一个回程时间，其波形如图4所示。它的周期T=t1+t：，t。为上升时间，t：为回程时间。一个周期扫描就会使光电传感器得到一个梯形波脉冲和～个尖形脉冲，如图5(a)所示。梯圈4形波脉冲是正向扫描所得，尖形波脉冲是回程扫描所得。如前所述，只要正向扫描，采，＼用T—K触发器，就只得到正向扫描的梯形波脉冲，见图5(b)。(4)式中的v应改T1aT2t为即：／＼／，(4)式变为：fb=(2Lvq00T—h)(5)bt梯形波脉冲通过微分电路：，得到图6(c)所示的尖形脉冲。再经过精密整流得到图5(d)所示的两个正向尖形脉冲。然后用晶体稳压器发出高频矩形脉冲，填充在＼I两个尖形信号脉冲之间，以测量它们之间的C时间间隔。高频矩形脉冲数用N表示，脉冲当量用K表示，时间间隔：T=T一T1KN(6)式中N为自然数。(6)式代入(5)式得lb=(2L2v0Ⅱ0KN—h)／B(7)上式写成；b=2。KN一百h圉5式中Lz邝和h／B为测量显微镜的特性参数，v。。为振荡反射镜的特性参数。当脉冲当量K一定时，被测线宽b与矩形脉冲数N成正比。可写成；b：AN—B(8)式中A=2L3V。n0K／B'B=h／B。·8·维普资讯西、精度分析(7)式中K为常数，写成·b：f(L2，V¨Ⅱ。，N，h，B)求全微分，曲：器邮+盖+bf。dv。+蕞妇n++盖曲式中器aB一(2L2voaBoK—N-一h)：一吾B盎=z毕=A亘f：一2LsaoKN：NavDV0生：!：N2a0芦a0蠹===A照：一：一旦瓶Bh=Ar鲁【+++粤—r訾一。訾由此可见，当被测线宽值～定对，测量误差与各变量的相对误差有关。下面逐个进行分析。1．光学边界信息误差。光学边界信息增大和减小，都将造成测量谡差。它们包括对准误差和调焦误差。对准误差指被测线宽放大象的边界与窄缝的相对惯瓣，它改变了光学边界信息韵时饲。采用对准显微镜，倾斜角可控翩在1o以内，
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