Способ контроля толщины покрытия в процессе напыления преимущественно селена на цилиндрическую подложку

 

Изобретение относится к области электрофотографии и позволяет обеспечить неразрушающий контроль в способе контроля толщины покрытия в процессе напыления. Загрузочное приспособление с цилиндрической подложкой помещают в камеру. Температуру испарителя на заданном уровне, например 205-215° С, поддерживают с помощью системы автоматического контроля и стабилизации . В камере создают вакуум порядка 2,, после чего происходит напыление селена на подложку. Температуру подложки измеряют с внутренней ее стороны с помощью термометра. После загрузки камеры и создания вакуума производят определение первоначального значения температуры Тн и начинают отсчет времени. Через интервал времени Дт вновь производят измерение температуры подложки Тк и по формуле VO(TK-Гн):Дт определяют начальную скорость нагрева подложки. Толщина напыленного слоя практически равна О, так как интервал времени незначителен. Проводят дальнейшее напыление и определяют текущее значение скорости нагрева V с другими значениями температуры подложки. Затем подложку с нанесенным слоем вынимают из камеры и производят замер толщины слоя б. По формуле k d:(Vo-Vr) определяют коэффициент k данной установки . 1 ил., 2 табл. S W N9 00 о о: ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g4 0030 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3732222/28-12 (22) 18.04.84 (46) 30.04.86. Бюл. № 16 (71) Специальное конструкторское бюро электрофотографических аппаратов (72) В. И. Зайцев, В. И. Лупарев, В. М. Котов и P. А. Селимханов (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 370463, кл. G 01 В 15/02, 1971. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ В ПРОЦЕССЕ НАПЫЛЕНИЯ

ПРЕИМУЩЕСТВЕННО СЕЛЕНА НА ЦИЛИНДРИЧЕСКУЮ ПОДЛОЖКУ (57) Изобретение относится к области электрофотографии и позволяет обеспечить неразрушающий контроль в способе контроля толщины покрытия в процессе напыления. Загрузочное приспособление с цилиндрической подложкой помещают в камеру. Температуру испарителя на заданном уровне, например 205 — 215 С, поддерживают с помощью

„„SU„„1228062 А1 системы автоматического контроля и стабилизации. В камере создают вакуум порядка 2,6.10 Па, после чего происходит напыление селена на подложку. Температуру подложки измеряют с внутренней ее стороны с помощью термометра. После загрузки камеры и создания вакуума производят определение первоначального значения температуры Т. и начинают отсчет времени. Через интервал времени Лт вновь производят измерение температуры подложки Т. и по формуле V p — — (T«Т.):Лт определяют начальную скорость нагрева подложки. Толщина напыленного слоя практически равна О, так как интервал времени незначителен. Проводят дальнейшее напыление и определяют текущее значение скорости нагрева V. с другими значениями температуры подложки.

Затем подложку с нанесенным слоем вынимают из камеры и производят замер толщины слоя о. По формуле lг=6:(Vo — V-) определяют коэффициент k данной установки. 1 ил., 2 табл.

1228062

Т. — Т.

V=— лВ

Тк — Т

Vo — hv

Та6лица1

Значение коэффициента мкм с

Начальная

Скорость нагрева подложки град с

Толщина

6, мкм

Первоначальное з,начение температемпера— ца температур к нр

С вал скорость нагрева подложки о э град с времени Ю, с туры через интервалл времени, т„, С град туры, тн, ОС

32,5 5,0 59 0,085 0,085

46,5 6,5 114 0,057 0,085

27,5

2250

40,0

2250

Изобретение относится к электрофотографии, в частности к способам контроля толщины пленок в процессе вакуумного напыления на подложки.

Целью изобретения является обеспечение неразрушающего контроля.

На чертеже изображена схема установки вакуумного напыления селена на цилиндрическую подложку.

Установка вакуумного напыления содержит камеру 1, размещенные в ней нагрева- 10 тель,испарителя 2, испарители с селеном 3, и цилиндрическую подложку 4, закрепленную на загрузочном приспособлении 5. На внутренней стороне цилиндрической подложки установлена термопара 6, подключенная к регистратору 7. Нагреватель испарителя 2 связан с системой автоматического контроля и стабилизации температуры 8.

При нанесении слоя фотополупроводникового материала на подложку, например селена, теплопроводность которого очень мала (0,123 Вт/м град), замедляется теплопередача через систему: слой селена — подложка, что при стабильной температуре напылителя приводит к понижению скорости нагрева подложки. Так как толщина подложки остается постоянной величиной в про- 25 цессе напыления, а температура напыли-. теля, также стабильна, то понижение скорости нагрева может быть вызвано лишь увеличением толщины слоя селена.

Тогда толщина слоя фотополупроводникового материала определяется по зависимости:

Ь=k(Vp ) где k — коэффициент, определяемый конструкцией установки;

Vo — скорость нагрева подложки без слоя фотополупроводникового материала

V. — текущее значение скорости нагрева подложки.

Причем скорость нагрева подложки определяется из выражения:

Значение Разни- Интергде Т. — первоначальное значение температуры;

Т. — значение температуры через интервал времени;

Лт — интервал времени между измерениями;

Способ реализуется следующим образом.

Загрузочное приспособление 5 с цилиндрической подложкой 4 помещают в камеру 1.

Система автоматического контроля и стабилизации 8 поддерживает температуру испарителя на заданном уровне, например

205 — 215 С. В камере 1 создают вакуум порядка 2,6 10 Па, после чего происходит напыление селена на подложку. Температуру подложки измеряют с ее внутренней стороны с помощью термопары 6. После загрузки камеры и создания вакуума производят определение первоначального значения температуры Т. и начинают отсчет времени.

Через интервал времени Лт вновь производят измерение температуры подложки Tê и по формуле определяют начальную скорость нагрева подложки. При этом ввиду малости интервала времени Лт толщина напыленного слоя практически равна О. Проводят дальнейшее напыление и определяют текущее значение скорости нагрева V. с другими значениями температуры подложки, после чего подложку с нанесенным слоем вынимают из камеры и производят замер толщины слоя 6.

По формуле R = — — — определяют коэфд

Vo — 1 . фициент k данной установки.

В табл. 1 и 2 приведены результаты измерений.

1228062

Та блица 2

Y- и/п

ОтносиАбсо тн я град с

Толщина по способу >, мкм

Толщина

Т„, С

Т„, С (Тк-Тя), Ьь, С с лют ная тельная слоя, опредепогреш- погрешность, ность Е, мкм 7. ленная эталонным прибором, мкм

1 80

2 74

3 61

87 0,023 140

56 0,036 110

61 0,049 80

60 0,067 40

148

5,0

4,3

3,6

39

4,8

Составите пь А Коробов

Реда кто р К. Вол о щу к Техред И. Верес Корректор A. Обручар

Заказ 2006/47 Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Зная коэффициент k для данной конкретной установки и определив в каждом конкретном случае начальную скорость нагрева подложки Vp можно в процессе напыления селена на подложку контролировать толщину напыленного слоя по формуле о =

= k(Vo — VT)

Формула изобретения 30

Способ контроля толщины покрытия в процессе напыления преимущественно селена на цилиндрическую подложку, заключающийся в том, что и процессе напыления подложку нагревают и измеряют параметры термодиффузии, по которым определяют толщину покрытия, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неразрушающего контроля, в качестве параметра термодиффузии измеряют скорость нагрева подложки, а толщину слоя определяют по разности скоростей нагрева подложки с конденсатом и без него.