DE3346095A1 - Einrichtung zum kippfehlerfreien messen von verschiebungen eines koerpers - Google Patents

Einrichtung zum kippfehlerfreien messen von verschiebungen eines koerpers

Info

Publication number
DE3346095A1
DE3346095A1 DE19833346095 DE3346095A DE3346095A1 DE 3346095 A1 DE3346095 A1 DE 3346095A1 DE 19833346095 DE19833346095 DE 19833346095 DE 3346095 A DE3346095 A DE 3346095A DE 3346095 A1 DE3346095 A1 DE 3346095A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tilting
resetting
scanning units
measuring
correction signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833346095
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Jürgen Dr. DDR 6300 Ilmenau Furchert
Franz Dr. DDR 6900 Jena Klapper
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUHL FEINMESSZEUGFAB VEB
Original Assignee
SUHL FEINMESSZEUGFAB VEB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUHL FEINMESSZEUGFAB VEB filed Critical SUHL FEINMESSZEUGFAB VEB
Publication of DE3346095A1 publication Critical patent/DE3346095A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/002Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

  • Einrichtung zum kippfehlerfreien Messen von Ver-
  • schiebungen eines Körpers Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen von Verschiebungen eines Körpers mittels einer lichtelektrischen Abtasteinheit und einer elektronischen Auswerteeinheit.
  • Sie ist insbesondere geeignet zur Gewinnung eines Kerrektursignales für die Rückstellung der be einer zu messenden Verschiebung des Körpers auf einer Flache durch Verdrehen des Körpers um eine Flächennormale zwischen einem mit dem Körper fest verbundenen Kreuzrasters und einem raumfestes Koordinatensystem hervorgerufenen Kippfehler.
  • Es wurde bereits eine Einrichtung zum Messen von Verschiebungen und Drehungen eines Körpers mittels einer lichtelektrischen Abtasteinheit und einer elektronischen Auswerteeinheit vorgeschlagen (DE-OS 33 08 841).
  • Diese Einrichtung enthält zur Vermeidung von Phasenfehlern Empfängerelemente, von denen die zu einer Phasenlage des Meßsignals gehörenden in jeweils zwei Gruppen zusammengefaßt sind, die weitestgehend symmetrisch zu einer den Gruppen aller Phasenlagen gemeinsamen Mittellinie der Empfängeranordnung liegen. Ke@nzeichnend für diese Einrichtung ist, daß zur Vermeidung von Amplitudenunterschieden zwischen den Signalen verschiedener Phasenlagen die Gruppen für jede Phasenlage möglichst gleiche geometrische Entfernungen von der Mittellinie aufweisen, was insbesondere durch Hinzufügen weiterer Gruppen für jede Phasenlage erreicht wird. Es gelingt mit dieser Einrichtung phasen- und amplitudenkorrigierte Meßsignale zu erhalten, aras Pür die unverfälschte Bestimmung der Meßgröße von 33eist. Die Einflüsse von Kippfehlern 1, und 2. Ordnung bleiben aber unberücksichtigt. Das gilt sowohl für eine Messung in einer Dimension, die auch für eine Verschiebung in einem zweidimensionalen Koordinatensystem wobei zwei licht elektrische Abtasteinheiten vorgesehen sind, deren Mittellinien senkrecht aufeinander stehen.
  • Es ist weiterhin eine Vorrichtung zur Messung von Lageabweichungen bekannt (DE-OS 2543645)1 die insbesondere zur Ausrichtung von Halbleiterplättchen in bezug auf eine vorgegebene Sollposition angewendet werden soll.
  • Die lage einer Kante im Objekt wird mit einer Photodiodenzeile kontrolliert. Um die gemessenen lageabweichungen unmittelbar in kartesischen Koordinaten angeben zu können, wobei auch die Größe einer möglichen Winkelverdrehung gemessen werden kann, besteht die Vorrichtung aus zwei parallel und einer senkrecht dazu angeordneten Photodiodenzeile.
  • Diese Vorrichtung ist nur zur sog. Kantenerkennung und deren Dagekorrektur geeignet, bei größeren Verschiebungen in einem kartesischen Koordinatensystem warte der Aufwand für eine logische Zuordnung von Lage und Meßsignal unvertretbar hoch.
  • Ziel der Erfindung ist es, die Mängel des Standas der Technik zu beseitigen und eine Meßeinrichtung mit größerer Meßsicherheit zu schaffen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Messung der zweidimensionalen Verschiebung eines Körpers auf einer Fläche neben der Bestimmung der Lagekoordinsten auch Signale für die Rückstellung von Verdrehungen zur Vermeidung von Kippfehlern zu gewinnen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt dadurch, daß zur gleichzeitigen Gewinnung eines Korrsktursignals für die Rückstellung von zufälligen Verdrehungen zur Vermeidung von Kippfehlern eine weitere Abtasteinheit in einer durch die gewünschte Verdreherfassungsempfindlichkeit bestimmten Entfernung zu einer der beiden Abtasteinheiten parallel angeordnet ist.
  • Die Abtasteinheiten sind vorzugsweise integriert auf einen Träger untergebracht und bilden gemeinsam eine Empfängeranordnung. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, die Messung von Verschiebungen eines Körpers entlang beliebiger Wege in einem zweidimensionslen Koordinstensystem bzw. eine Vermessung ven Bildpunkten eines Objektes Kippfehlerfrei durchzuführen.
  • Das Wesen der Erfindung soll an Hand eines in der Zeichnung dargestellten ausführungsbesispieles näher erläutert werden.
  • Es zeigen Fig. 1 eine An@rdnung zur Ausmessung von Objekten bzw.
  • von Bildern von Objekten, Fig. 2 einen Schnitt durch diese Anordnung und Fig. 3 die lichtelektrische Empfängeranordnung.
  • Ein Objekt 1 befindet sich au9 einer versohiebbaren Objektträgerplatte 5, die auf einem Objekttisch'"6 bewegt werden kann. Starr verbunem mit dem Objekt 1 bzw. der Objektträger- platte 5 ist i in möglichst geringer Entfernung ein Kreuzraster 2, das von einer an dem Objekttisch 5 befestisten Empfängeranordnung 3 abgetastet wird.
  • Das Kreuzraster wird von einer Lichtquelle 7 beleuchtet, eine Verschiebung der Kreuzrasters gemeinsam mit der Objektträgerplatte 5 erzeugt in der Empfängeranordnung ein entsprechendes Signal. Die Objektpunkte, deren Lage auf dem Objekt 1 bestimmt werden soll, werden mit Hilfe eines Mikroskops, von dem nur das Objekte 4 in der Zeichnung dargestellt ist, anvisiert und erscheinen in der Bildebene in einer bestimmten Position des Gesichtsfeldes. Dort können sie einem zweidimensionalen Koordinatensystem zugeordnet werden. Die lage aller im Gesichtsfeld des Mikroskops liegenden Punkte des Objekts sind bestimmt, wenn die Verschiebung eines im Koordinatensystem der Bildebene liegenden Punktes, beispielsweise des Koordinatennullpunktes, gemessen wird.
  • Außerdem ist die erfindungsgemäße Einrichtung als Bestandteil eines inkremental geregelten Flächenantriebes geeignet, bei dem die Meß- und Korrektursignale des Meßsystems mit den vorgegebenen Führungssignalen über spezielle elektronische Zähler verglichen werden und die Differenz zur Lageregelung der Objektträgerplatte em elektronischen digitalen oder nach Digital-Analog-Umsetzung einem analogen Regler, vorzugsweise mit PID-charakteristik für jede Koordinate und für die Korrektur der auftretenden Verdrehungen getrennt zugeführt wird.
  • Mit der erfindungsgemäßen Empfängeranordnung 3 ist neben der Messung des Verschiebeweges in einem zweidimensionalen Koordinatensystem eine kleine Winlcelverdrehung nachweisbar.
  • Ist z.B. die lichtelektrische Abtasteinheit 8 zur Messung der x--Koordinate und die lichtelektrische Abtasteinheit 10 zur messung der y-Koordinate vorgesehen, so ist es durch die Anordnung einer dritten licht elektrischen Abtasteinheit 9 parallel zu der Abtasteinheit 8 möglich, eine Aussage über eine unbeabsichtigte Kippfehler verursachende Verdrehung zu gewinnen. Alle drei lichtelektrischen Abtasteinheiten sind vorzugsweise integriert auf einem Halbleiterchip untergebracht, Bei Verdrehungen des Körpers und damit des Kreuzrasters treten an den Abtasteinheiten 8 und 9 verschiedene Weg positionen auf dem Kreuzraster auf, deren Differenz eine Aussage über den Verdrehungswinkel liefert. Die Empfindlichlceit für die Bestimmung der Verdrehung ist dabei von dem gegenseitigen Abstand der beiden Abtesteinheiten 8 und 9 abhängig.
  • Um die durch die Verdrehung verursachten Kippfehler bei der Bestimmung der Lageposition eines Objektpunktes nicht größer als beispielsweise 0,1 um werden zu lassen, darf die Verdrehung der Objektträgerplatte 5 gegenüber dem Objekttisch 6 eine Größe von 0,5" " nicht überschreiten Das gilt, wenn der auszumessende Objektpunkt ca, 40 mm vom Mittelpunkt der Empfängeranordunung entfernt liegt.
  • Aufstelleng der verwendaten Bezugszeiche@ 1 Objekt 2 Kreuzraster 3 Empfängeranordnung 4 Objektiv 5 Objektträgerpl@tte 6 Objektträgertisch 7 Lichtquelle 8,9,10 Abtesteinheit - L e e r s e i t e -

Claims (2)

  1. Patentansprüche 1. Einrichtung zum Messen von Verschiebungen eines Körpers auf einer Pld.che mittels zweier licht elektronischer Abtasteinheiten deren Mittellinien senkrecht aufeinander ste-ren und einer elektronischen Auserteeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Gewinnung eines Korrektursignals für die Rückstellung von zufälligen Verdrehungen zur Vermeidung von Kippfehlern eine weitere Abtasteinheit in einer durch die gewünschte Verdreherfassungsempfindlichkeit bestimmten Entfernung zu einer der beiden Abtasteinheiten perallel angeordnet ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrischen Abtasteinheiten gemeinsam integriert auf einem Träger untergebracht sind.
DE19833346095 1982-12-22 1983-12-21 Einrichtung zum kippfehlerfreien messen von verschiebungen eines koerpers Withdrawn DE3346095A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD24634882A DD226642B1 (de) 1982-12-22 1982-12-22 Einrichtung zum kippfehlerfreien messen von verschiebungen eines koerpers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3346095A1 true DE3346095A1 (de) 1984-06-28

Family

ID=5543640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833346095 Withdrawn DE3346095A1 (de) 1982-12-22 1983-12-21 Einrichtung zum kippfehlerfreien messen von verschiebungen eines koerpers

Country Status (2)

Country Link
DD (1) DD226642B1 (de)
DE (1) DE3346095A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4206544A1 (de) * 1992-03-02 1993-09-09 Lpkf Cad Cam Systeme In Thueri Zweikoordinaten-wegmesssystem
CN105547124A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 中国工程物理研究院材料研究所 基于磁性标记的顺磁箱内物***移测量装置及其测量方法
CN110726388A (zh) * 2019-10-25 2020-01-24 中互电气(江苏)有限公司 一种具有检测误差功能的传感器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3909855A1 (de) * 1989-03-25 1990-09-27 Ems Technik Gmbh Verfahren zur lagerbestimmung einer positionierbaren flaeche sowie lagegeber
DE19511973A1 (de) * 1995-04-02 1996-12-05 Univ Ilmenau Tech Feldgeführter planarer Präzisionsantrieb

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4206544A1 (de) * 1992-03-02 1993-09-09 Lpkf Cad Cam Systeme In Thueri Zweikoordinaten-wegmesssystem
CN105547124A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 中国工程物理研究院材料研究所 基于磁性标记的顺磁箱内物***移测量装置及其测量方法
CN105547124B (zh) * 2016-01-15 2018-02-02 中国工程物理研究院材料研究所 基于磁性标记的顺磁箱内物***移测量装置及其测量方法
CN110726388A (zh) * 2019-10-25 2020-01-24 中互电气(江苏)有限公司 一种具有检测误差功能的传感器

Also Published As

Publication number Publication date
DD226642A1 (de) 1985-08-28
DD226642B1 (de) 1988-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69213749T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur punktualmessung von raumkoordinaten
DE2521618B1 (de) Vorrichtung zum Messen oder Einstellen von zweidimensionalen Lagekoordinaten
EP3390970B1 (de) Linearwegsensor
DE102019006138B3 (de) Integrierte Drehwinkelbestimmungssensoreinheit in einem Messsystem zur Drehwinkelbestimmung
DE3734561A1 (de) Dehnungsmessverfahren
DE60015966T2 (de) Messung der lagen oder koplanarität von kontaktelementen eines elektronischen bauteils mit flacher beleuchtung und zwei kameras
EP1019669B1 (de) Vorrichtung zur erfassung der position von zwei körpern
EP1315975B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum prüfen von leiterplatten mit einem paralleltester
DE4221080A1 (de) Struktur und verfahren zum direkten eichen von justierungsmess-systemen fuer konkrete halbleiterwafer-prozesstopographie
DE3346095A1 (de) Einrichtung zum kippfehlerfreien messen von verschiebungen eines koerpers
EP0563058B1 (de) Verfahren und lagegeber zur lagebestimmung eines positionierkörpers relativ zu einem bezugskörper
EP0399138B1 (de) Verfahren zur dreidimensionalen Prüfung von Leiterplatten
DE4227817C2 (de) Mehrfach-Meßsystem für Oberflächen
DE102010014663B4 (de) Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines Läuferelementes in einem Planarantrieb und dergleichen Bewegungssystem
DE3600673A1 (de) Interferometrische mehrkoordinatenmesseinrichtung
DE3636744C1 (de) Lichtelektrische Laengen- oder Winkelmesseinrichtung
DE69527068T2 (de) Apparat zum Messen einer Dimension eines Gegenstandes
DE202017102247U1 (de) Messsystem
DE102007036815A1 (de) Koordinaten-Messmaschine und Verfahren zur Bestimmung der lateralen Korrektur in Abhängigkeit von der Substrattopologie
DD215645A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur ebenen beruehrungslosen mehrkoordinatenmessung
DE3621236C2 (de)
DE19733711A1 (de) Verfahren zur Aufnahme und/oder Überprüfung der geometrischen Abweichungen der Z-Achse eines Koordinatenmeßgerätes sowie Prüfkörper zur Durchführung des Verfahrens
DE4325269A1 (de) Anordnung zur koordinatenmäßigen Ermittlung der Form und Lage von Strukturen, Kanten und Formelementen
DE3612146A1 (de) Verfahren und einrichtung zur weglaengenmessung
DE4016796A1 (de) Vorrichtung zur bestimmung dreidimensionaler koordinaten aus einem stereobildpaar

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee