Typické vady kódových kotoučů: dírka, škrábanec, zbytkový chrom a přerušená ryska

Pod mikroskopem jsou na kódovém kotouči občas vidět světlé body v černých ryskách, tmavé body ve světlých mezerách, tenké protáhlé světlé stopy nebo přerušené rysky. Článek postupně popisuje čtyři typické vady – dírku, škrábanec, zbytkový chrom a přerušenou rysku –, jejich vzhled, příčiny a vliv na signál a vysvětluje, na která hlediska se při posuzování dívat.

Položíme-li skleněný kotouč pod mikroskop, vidíme většinou pravidelné černobílé pruhy. Občas se ale objeví místa, která jsou „jiná“: světlý bod v černé rysce, tmavý bod ve světlé mezeře, tenká protáhlá světlá stopa, která šikmo přetíná několik rysek, nebo ryska, která je v jednom úseku přerušená.

To vše jsou typické vady kódových kotoučů. Mají různý původ a různě ovlivňují signál, viz obrázek 1.

Obrázek 1 – Zvětšené schéma čtyř typických vad: když se kotouč pohybuje kolem malého snímacího okna, modrá křivka ukazuje skutečně propuštěné světlo, šedá křivka propuštěné světlo bez vady.

Nejprve rozlišit „má být tmavé“ a „má být světlé“

Vezměme skleněný kotouč pro průchozí světlo: chromové rysky světlo blokují a jsou tmavé, skleněné mezery světlo propouštějí a jsou světlé. Všechny vady lze zhruba rozdělit do dvou skupin:

Světlé tam, kde má být tma: chybí kus chromu, například u dírek, škrábanců v chromu a přerušených rysek. Výsledek: světlo prosvítá, minimum signálu se zvedá.
Tmavé tam, kde má být světlo: v mezeře je něco navíc, například zbytkový chrom, částice nebo nečistota. Výsledek: světlo je stíněno, maximum signálu klesá.

U kovových reflexních kotoučů platí totéž, jen „světlé“ znamená odrazné oblasti a „tmavé“ neodrazné oblasti.

Dírky a přerušené rysky: v chromu chybí kus

Dírka je malý otvor v chromové vrstvě. Má tři běžné příčiny: na substrátu byla před povlakováním částice, která po povlakování odpadne a zanechá místo bez chromu; ve fotorezistu je bublina nebo částice, kudy pronikne leptací roztok a odleptá chrom, který měl zůstat; nebo má vadu samotná fotomaska, ta se zkopíruje na každý kotouč a projeví se na každém kusu na stejném místě.

U přerušené rysky je ryska napříč přetnuta, obvykle větší částicí, škrábancem přes rysku nebo shlukem dírek. Chybí zde nejvíce chromu; když jí snímací okno prochází, minimum se zvedne nejvýrazněji.

Škrábance: většinou od kontaktu

Škrábance vznikají většinou při manipulaci, stohování, uchopování pinzetou nebo při otírání hadříkem s částicemi. Škrábanec v chromu chrom seškrábne a projeví se jako světlá čára, často šikmo přes několik rysek; škrábanec na straně skla rozptyluje světlo a je zvlášť výrazný v šikmém osvětlení. Škrábance mohou vzniknout i při montáži po expedici, proto je třeba i s kotoučem zacházet správným způsobem.

Zbytkový chrom: v mezeře je chromu navíc

Zbytkový chrom je chrom, který měl být odleptán, ale nebyl zcela odstraněn; projevuje se jako chromový bod v mezeře nebo výstupek na hraně rysky. U běžného pozitivního fotorezistu se rezist nad propustnými mezerami nejprve exponuje a vyvolá a teprve pak se odleptá chrom pod ním; zastíní-li při expozici světlo částice nebo je-li vyvolání či leptání nedostatečné, chrom zůstane. Při silném zbytkovém chromu se spojí dvě sousední rysky; hovoří se o „spojených ryskách“ neboli „můstku“.

Posuzují se tři věci: velikost, poloha, počet

Velikost je třeba posuzovat spolu s šířkou rysky. Při poloměru snímání 20 mm a 2500 ryskách je šířka rysky asi 25 μm; při poloměru 5 mm a 5000 ryskách je rozteč jen 6,3 μm a šířka rysky asi 3 μm. Stejná dírka 5 μm je v prvním případě jen malý bod na rysce, ve druhém už přesahuje šířku rysky.

Poloha určuje přísnost. Snímací okno inkrementální stopy pokrývá najednou mnoho rysek a jednotlivá malá vada se vyprůměruje; snímací okna stopy referenční značky a absolutní stopy jsou malá a zahrnují málo rysek, takže stejně velká vada má větší vliv – na absolutní stopě může dokonce způsobit chybné přečtení jednoho bitu. Mimo stopy, v lepené zóně u otvoru, lze požadavky zmírnit.

Záleží i na počtu a rozložení. Jedna malá dírka a hustý shluk dírek mají zcela odlišný význam.

Jak velké vady a kolik jich je přípustné, si musí obě strany dohodnout ve výkresu nebo ve specifikaci vad a doplnit mezními vzorky. Je třeba uvést i podmínky kontroly, například zvětšení a druh osvětlení. Stejná vada může při jiném zvětšení a osvětlení vypadat úplně jinak.

Shrnutí

Dírky, přerušené rysky a škrábance v chromu znamenají „chybějící chrom“ – minimum signálu se zvedá; zbytkový chrom znamená „chrom navíc“ – maximum signálu klesá. Když se velikost vady posuzuje spolu s šířkou rysky, funkční a nefunkční oblasti se hodnotí odděleně a podmínky kontroly se dohodnou předem, dojdou obě strany ke stejnému závěru.

Překlad čínského originálu (0032). ENC7 – výrobce kódových kotoučů (poptávka) · Odborné články · https://enc7.com