Способ контроля толщины слоев при изготовлении интерференционных покрытий

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и м.б. использовано при получении многослойных покрытий нанесением слоев в вакууме . Цель изобретения - повышение точности контроля толщины слоев, производимого по контрольным образцам с высоким и низким показателями преломления . Предварительно определяют по дополнительному контрольному образцу оптимальное число слоев, пбс,- ледний из которых низкий показатель преломления, реализующий макс. чувствительность фотометрической системы . При контроле последующих слоев между слоями с одинаковым показателем преломления вводятся прослойки из материала, наносимого на другой контрольный образец. 3 ил. § (Л

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

КСПМ ЛИН (р 4 С 02 В 5/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

>CF.."р„ .., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/,"„ .„.. И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4123204/24-10 (22) 09.07.86 (46) 30.04.88. Бюл. Ф 16 (71) Научно-исследовательский центр по технологическим лазерам (72) В.Н.Глебов (53) 535.345.67(088.8) (56) В.В.Андрющенко и М.П.Лисица

Контроль толщин слоев многослойников", "Квантовая электроника", У 5, 197 1 г., с. 265-280.

Патент ФРГ по заявке Ф 3248091, кл. G 01 N 21/17, 1982 r, „.SU„„1392530 А 1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЕВ

ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ

ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и м.б. использовано при получении многослойных покрытий нанесением слоев в вакууме. Цель изобретения — повышение точности контроля толщины слоев, производимого по контрольным образцам с высоким и низким показателями преломления. Предварительно определяют по дополнительному контрольному образцу оптимальное число слоев, ndcледний из которых имеет низкий показатель преломления, реализующий макс. чувствительность фотометрической системы. При контроле последующих слоев между слоями с одинаковым показателем преломления вводятся прослойки из материала, наносимого на другой контрольный образец. 3 ил.

1 3925 30

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к технологии изготовления оптических покрытий, и может быть использовано для изготовления многослойных интерференционных покрытий, например зеркал, фильтров, поляризаторов и других элементов, преимущественно нанесением слоев в вакууме. 10

Цель изобретения — повышение точности контроля интерференционных покрытий.

На фиг. 1 условно показана схема формирования многослойного интерференционного покрытия (зеркала) на рабочей детали; на фиг. 2 и 3 — схемы формирования частей многослойного покрытия на контрольнь образцах

KO-I u KO-2 соответственно при конт- 20 роле по КО.

На схемах, приведенных для случая фотометрического контроля на пропускание, толстой линией условно показаны слои с высоким показателем прелом- 25 ления (ВПП), а тонкой — слои с низким показателем преломления (НПП) .

Согласно фиг. 1 процесс нанесения покрытия на рабочую деталь начинают с того, что предварительно определен- 30 ное оптимальное количество слоев контролируют сначала по I<0-1, затем по КО-2. Контроль следующих по порядку слоев с ВПП производят по

К0-2, однако при этом между каждым предыдущим и каждым последующим слоями на KO-Z вводят прослойки из материала с НПП. Контроль следующих по порядку слоев с НПП производят по

К0-1, однако между каждым предыдущим 40 и каждым последующим слоями вводят прослойки из материала с ВПП. Как показано на схемах, прослойки вводят на КО непосредственно при нанесении многослойного покрытия за счет крат- 45 ковременного введения в фотометрический канал того КО, по которому не ведут в данный момент контроль слоя.

Пример. Предлагаемый способ

5Î реализован при изготовлении многослойных интерференционных фазоизотропных зеркал на длину волны 632,8 нм о для угла падения cíåòà 45 . 3еркала

6 имели конструкцию вида П (BH) В, где

П вЂ” подложка из кварцевого стекла;

ВН вЂ” четвертьволновые чередующиеся слои из материалов двуокиси циркония

ZrOz с ВПП и двуокиси кремния SiOz с НП11, имеющие показатели преломления и „ = 1,95 и и> о = 1,45. Зеркала наносили методом электронно-лучевого испарения в вакууме на установке типа BY-1А, оснащенной системой фотометрического контроля толщин слоев в режиме измерения пропускания.

Нанесение зеркал проводили на ненагретые подложки при времени нанесения четвертьволновых слоев 30-40 с для

SiOz и 100 †1 с для ХгО . KO, размещенные в турельном держателе, имели возможность реверсивного переключения с фиксацией положения в фотометрическом канале по желанию оператора вакуумной установки.

Для определения оптимального количества N наносимых на каждый из двух КО контролируемых слоев был изготовлен КО в виде девятислойного интерференционного зеркала из укаэанных материалов с регистрацией показаний фотометра. Для каждого нанесенного слоя была определена чувствительность S фотометрической системы:

Слой S

1 0,140

Z 0,164

3 0,532

4 0,266

5 0,660

6 0,236

7 0,440

8 0,152

9 0,304

Таким образом, оптимальным числом слоев, реализующим максимальную чувствительность фотометрической системы, можно принять N = 4. При этом для всех последующих слоев с НПП, контролируемых по К0-1, реализуется максимальная чувствительность 0,266, а для всех последующих слоев с ВПП, контролируемых по К0-2, реализуется максимальная чувствительность 0,660.

Прослойки иэ материала SiO тол2 щиной 3 нм наносили между каждым предыдущим и каждым последующим слоями с ВПП на КО-2 в процессе нанесения четвертьволнового слоя SiOz с контролем по К0-1, для чего, не прерывая процесса нанесения этого слоя, в фотометрический канал вместо КО-1 на

1 с устанавливали К0-2, после чего контроль слоя SiOz по КО-1 завершали, как обычно, по экстремальному значению пропускания, 3 1392530 4

Ф о р м у л а и э î б р е т е н и я рольная длина волны. 3

II l

Составитель Н.Киреева

Техред Л.Сердюкова

Корректор В.сутяга

Редактор А.Огар

Заказ 1888/51

Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подглсное

Производственно — полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 1роектная, 4

Способ контроля толщины слоев при изготовлении интерференционных покрытий с высоким и низким показателями преломления по контрольным образцам, заключающийся в фотометрическом контроле толщины слоев по экстремальным значениям пропускания или отражения монохроматического света, 10 в котором по одному контрольному образцу контролируют слои с высоким показателем преломления, а по другому — слои с низким показателем преломления, отличающийся 15 тем, что, с целью повышения точности контроля, определяют по дополнитель- ному контрольному образцу число слоев N с последним слоем с низким показателем преломления, при котором чувствительность системы фотометр контрольный образец принимает максимальное значение, затем по одному и по другому контрольным образцам контролируют последовательно по М слоев, а при контроле последующих слоев между слоями с одинаковым показателем преломления вводят прослойки из материала, наносимого на другой контрольный образец толщиной

Ò

1 нм h c 0,05 вЂ, где — конт