[發明專利]確定能量射束在限定的面上的擊中點的改變的位置的方法

有效

• 申請號: 201680060297.8
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN108140526B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: G.賴特;M.韋爾茨萊因
• 申請（專利權）人: ALD真空技術有限責任公司
• 主分類號: H01J37/305
• 分類號: H01J37/305
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 臧永杰;劉春元

為了使材料蒸發，借助偏轉單元將電子射束以周期性的樣式在熔體表面上引導。原則上在熔體表面的圖像上能夠識別出實際的樣式與由偏轉單元預先給定的額定樣式是否一致。為了能夠更好地分析該圖像，本發明設置：在對時間上相繼的圖像的分析中考慮到偏轉樣式的周期性。

技術領域

本發明涉及用于確定連續的或者脈沖的能量射束在限定的面上的擊中點的改變的位置的方法，該能量射束由偏轉裝置周期性地在該面上移動，其中用攝像機來檢測該面，該攝像機具有多個在圖像平面中的能夠單個評估的圖像點，其中給該面的每個點分配圖像點，并且其中借助圖像分析裝置來評估由攝像機所檢測的圖像值。

背景技術

US2005/205778中描述一種用于校正激光射束偏轉的系統，借助于該系統將材料從電子構件去除，以便改變其特性。為了識別成像誤差而使用具有限定樣式的檢查卡，這允許:補償所識別到的成像誤差。

能量射束可以例如是由電子射束槍所產生的電子射束，該電子射束被對準到熔體的表面上，以便在那使蒸發如下材料，該材料用于對構件的覆層。能量射束的其他應用在后面被闡述。為了獲得在該面中均勻的能量輸入，設置偏轉裝置，該偏轉裝置將能量射束以預先給定的樣式（Muster）周期性地在該面上移動。該射束可以連續地或脈沖地被運行，其中對于每次脈沖限定新的擊中點，從而得出擊中點的周期性反復的樣式。

因為待檢測的面相對于電子射束槍的位置是已知的，可以調整偏轉裝置使得該樣式檢測整個限定的面。

但是，已經證實，由于外部影響得出與所調整的額定樣式的偏差。因為對射束的影響的作用不一定能夠再現，不能從開始就考慮該偏轉裝置的相應控制功能中的這種作用。因此需要向相應的儀器的操作者提供該面的圖像，在該圖像上應識別出移動的擊中點，或者出現的樣式。如果操作者識別出：擊中點的路徑與期望的路徑有偏差或者該樣式與所調整的額定樣式有偏差，可以將偏轉裝置相應地重新調節。

在DE 10 2008 009 410 B4中已經公開：將該過程自動化。對此進行由射束所掃描的面的圖像的分析并且借助圖像分析將擊中點的路徑與額定路徑比較。如果出現偏差，則進行對偏轉裝置的相應的自動的重新調節。

然而這種自動的圖像分析變得困難，因為例如熔體的表面是非常明亮的，使得盡管由于相應的能量輸入使擊中點應當具有相比其周圍環境更高的亮度，該擊中點還是很難識別的，因為其亮度與背景的亮度區別很小。

背景技術也包括DE 10 2013 107 454 A1，其同樣致力于將電子射束在面上的移動限制在確定的區域中，例如熔體表面的確定的區域中。對此使用傳感器，該傳感器記錄電子射束到經掃描的面上的沖擊的反作用。這些反作用可以是電磁輻射或者二次電子。但是，傳感器不是具有多個圖像點的攝像機，這些圖像點分別被分配給面的點。因此，該傳感器并不在圖像點中以光柵化的方式記錄所述電磁輻射或者所述二次電子，而是以單個值的方式，所述單個值對整個所掃描的面上的反作用求平均。

還要注意，在封裝的設備中進行如下過程，其中能量射束、尤其是高能量射束掃描表面。但是，用于圖像分析的攝像機被布置在該設備之外并且通過透明的片來獲得該面的圖像，該片由于在掃描該面時形成的蒸汽的沉積而以不可預知的方式降低圖像強度，使得圖像中的亮度差別不再可靠地被分配給擊中點。

如果就此而論述及攝像機，原則上可以涉及如下攝像機，該攝像機接收在可見波長范圍、紅外線或者其他頻率范圍中的光。但是，指的也是如下圖像記錄系統，這些圖像記錄系統基于其他物理原理，如其在下面進一步被闡述的那樣。但是，決定性的是，在圖像記錄系統中進行該面到圖像平面上的投影并且圖像平面的圖像點被單獨地檢測，從而可以單獨地對其評估。

但是優選地，攝像機是具有二維CCD陣列傳感器的CCD攝像機，其中陣列的每個單獨的CCD傳感器代表一個圖像點。