Способ определения толщины пленки

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЦПЕНКИ, заключающийся в том, что направляют пучок монохроматического излучения на эталонные пленки, измеряют интенсивность рассеянного излучения строят градуировочный график, связьгоающий толщину эталонных пленок с интенсивностью рассеянного излучения, направляют пучок монохроматического излучения на контролируемую пленку, измеряют интенсивность рассеянного излучения и определяют толщину пленки по градуировочному графику, О т л J. Ч а ю щ и йс я тем,.что, с целы расширения диапазона измеряемых толщин пленок: и обеспечения возможности их контроля при нанесении на подложки любого типа, измерения интенсивностей для эталонных и контролируемой пленок производят на одной из линий спектра комбинационного рассеяния.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОЦ М

РЕСПУБЛИН (19) 01) ЗШ G 01 В 11 06.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3602391/25-28 (22) 11. 04. 83 (46) 07.,12.84. Бюл. № 45 (? 2) В. С. Горелик, Р ° Н. Хашимов, М.М. Сущинский, А.П. Виданов и В.К. Иингазов (53) 53.1.717(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ ¹ 1548262, кл. 42 В 12/02, опублик. 1971.

2. Заявка Японии № 40-13453, кл. G 01 В 1965.

3. Авторское свидетельство. СССР № 872955, кл. G 01 В 11/06, опублик.

1982. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ЦПЕНКИ, заключающийся в том, что направляют пучок монохроматического излучения на эталонные пленки, измеряют интенсивность рассеянного излучения строят градуировочный график, связывающий толщину эталонных пленок с интенсивностью рассеянного излучения, направляют пучок монохроматического излучения на контролируемую пленку, измеряют интенсивность рассеянного излучения и определяют толщину пленки по градуировочному графику, о т л 8 а ю щ и йс я тем,. что, с цел) ю расширения диапазона измеряемых толщин пленок и обеспечения воэможности .их контроля при нанесении на подложки любого типа, измерения интенсивностей для эталонных и контролируемой пленок про- i изводят на одной из линий спектра комбинационного рассеяния.

1128114

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. зовано при изготовлении опгических приборов и полунроводниковых элементов для современной СВЧ-техники. 5

Известен неразрушающнй способ йзмереиия толщины пленки, основанный на измерении интенсивности регу.лярной составляющей светового потока, прошедшего через пленку. Иэ градуиро- 16 вочных графиков по измереннйм интен. сивностям находят толщину пленки Я .

Однако способ неприменим в случае,. когда пленка нанесена на непрозрачную подложку. 15

Известен также способ измерения толщины пленки, основанный на измерении интенсивности лучей света, отраженных от верхней и нижней границ пленки. Отношение этих интенсивное- 39 тей зависит от. толпщны пленки, кото.— рая определяется из градуировочяого графика )2j .

Недостатком этого способа явйает,25 ся невозможность измерения толщины пленки, показатель преломления кото- . рой близок к показателю преломления подложки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае30 мому эффекту является способ определения толщины пленки, заключающийся в том, что направляют пучок моиохроматического излучения на.эталонные пленки, измеряют интенсивность 35 рассеянного излучения, строят градуировочный график, связывающий толщину эталонных пленок с интенсивностью рассеянного излучения, направляют пучок монохроматического излу- <6 чения на контролируемую пленку, из меряют интенсивность рассеянного излучения и определяют толщину пленки по градуировочному графику. По способу одновременно измеряют интенсив- <5 ность диффуэно рассеянной"и регулярной составляющих и судят о контролируемой толщине по соотношению измеренных составляющих )3J .

Недостаток известного способа $0 заключается в недостаточном диапа зоне контролируемых толщин и в невоэможности измерения толщин пленок, нанесенных на непрозрачные подложки или на подложки с большим диффузным 55 рассеянием.

Цепь изобретения — расширение диапазона измеряемых толщин пленок и обеспечение возможности их контроля при нанесении на подложки любого типа.

Цель достигается тем, что согласно способу определения толщины пленки, заключающемуся в том, что направляют пучок монохроматического излучения на эталонные пленки, измеряют интенсивность рассеянного излучения, строят градуировочный график, связывающий толщину эталонных пленок с интенсивностью рассеянного излучения, направляют пучок монохроматического излучения на контролируемую пленку, измеряют интенсивность рассеянного излучения и определяют толщину пленки по градуировочному графику, измерения интенсивностей. для эталонных и контролируемой пленок производят на одной из линий спектра комбинационного рассеяния.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ определения толщины оптически прозрачной пленки, Устройство реализующее предлагаемый способ, содержит источник 1 монохроматического излучения, кондейсор 2, пленку 3, конденсор 4, монохроматор 5, фотоэлектронный умножитель б с блоком питания, усилитель 7 постоянного тока, самопишущий потенциометр 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Монохроматическое излучение от источника 1 с помощью конденсора 2 фокусируют на эталонную пленку 3 известной толщины и аналогичного состава, что и измеряемая пленка.

Излучение направляют под произвольно выбираемым углом р к поверхности пленки 3. При этом часть света отражается нод углом o5, а часть света преломляется. При прохождении преломленного луча через систему пленка — подложка возбуждается комбинационное рассеяние света.

Источникавй комбинационного рассеяния являются все точки системы пленка — подложка, лежащие на пути преломленного луча. Этот неупругорассеянный свет с помощью конденсора 4 собирают на щели монохроматора 5 и с помощью фотоэлектронного умножителя 6, усилителя 7 постоянного. тока и потенциометра 8 регистрируют спектр комбинационного расваются с толщинами пленок в виде графика. После получения графика

Составитель С.Грачев

Редактор Н.Бобкова Техред Ц.Гергель. Корректор Е.Сирохман

Тираж 586 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9016/30. Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1128 сеяния. Затем измеряют интенсивность

Ф 1 выбранной (наиболее мощной и ярко выраженной) линии комбинационного рассеяния пленки. Аналогичные операции производят для нескольких эталон- 5 ных пленок различных толщин. Полученные значения интенсивностей связы114 4 излучение направляют на контролирус. мую пленку, измеряют интенсивность выбранной линии рассеяния и по графику определяют толщину пленки.

По сравнению с известным.предлагаемый способ расширяет диапазон из. мерения толщин пленок (10 -10 ь) з Ф и позволяет измерять толщины пленок, нанесенных на любой тип подложек.