Способ калибровки кварцевого датчика, расположенного в измерительной головке автоматической системы контроля толщины тонких слоев

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является сокращение времени калибровки за счет использования в качестве подложки дополнительного кварцевого датчика. Способ калибровки кварцевого дятчика,расположенного в измерительной головке автоматической системы контроля толщины тонких слоев, заключается в следующем. Измеряют частоты собственных колебаний калибруемого и дополнительного кварцевых датчиков (l и u j) . Испаряют и осаждают вещество одновременно на оба датчика. Прекращают процесс испарения и осаждения вещества в момент, когда поверхностная плотность слоя на калибруемом кварцевом датчике достигает наперед заданного значения (fдтм) Вторично измеряют частоты собственных колебаний обоих датчиков ( ы и oJ). Поверхностную плотность слоя Рп на подложке определяют по формуле ((-) , при этом выбирают датчики одного промьшшенного образца с равной площадью слоев. . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (51) 4 С 01 С 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTHfllvl

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4258068/24-28 (22) 29.04.87 (46) 23.12.88. Бюл. Р 47 (72) Е.Б. Брик, О.Ф. Проссовский и В.И. Тюрникова (53) 534.63(088.8) (56) Journal. Jhin solid films, 131, 1985, р. Z 65.

I (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ КВАРЦЕВОГО

ДАТЧИКА, РАСПОЛОЖЕННОГО В ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ГОЛОВКЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ТОНКИХ СЛОЕВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является сокращение времени калибровки за счет использования в качестве подложки дополнительного кварцевого датчика. Способ калибровки кварцевого датчика,распо„„SU„„144 481 А1 ложенного в измерительной головке автоматической системы контроля толщины тонких слоев, заключается в следующем. Измеряют частоты собственных колебаний калибруемого и дополнительного кварцевых датчиков (м, и ы ). Испаряют и осаждают вещество одновременно на оба датчика.

Прекращают процесс испарения и осаждения вещества в момент, когда поверхностная плотность слоя на калибруемом кварцевом датчике достигает наперед заданного значения (p„g .

Вторично измеряют частоты собственных колебаний обоих датчиков (ы", и ). Поверхностную плотность слоя

9п на подложке определяют по формуле

9„= p»„(+ " а,) l (v — cd), при этом выбирают датчики одного промышленного образца с равной площадью слоев °

1446481

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для калибровки кварцевого датчика, расположенного в измерительной головке автоматической системы контроля толщины тонких слоев.

Целью изобретения является сокращение времени калибровки за счет использования в качестве подложки дополнительного кварцевого датчика.

Предложенным способом калибровку кварцевого датчика осуществляют следующим образом. 15

Измеряют начальную частоту двух кварцевых датчиков ы, и ы . Для этого, например, их последовательно размещают в измерительной головке автоматической системы косвенного 20 контроля толщины тонких слоев. Эти измерения проводят при развакуумированной вакуумной камере. Затем один кварцевый датчик (ему присваивается в дальнейшем условно первый номер) 25 размещают в измерительной головке.

Второй кварцевый датчик размещают в заданном месте вакуумной камеры. От места размещения второго кварцевого датчика зависят результаты калибров- З0 ки. Затем вакуумную камеру откачивают до заданного давления и, например, нагревают ее до температуры Т . Заносят в память управляющего компьютера числа M u h а также другие параметры технологического процесса (скорость роста пленки, давление кислорода, мощности испарителей и т.д.), где M u h — объемная плотность и ром толщина слоя. Проводят в автомати- 40 ческом режиме испарение требуемого вещества до тех пор, пока поверхностная плотность слоя не достигнет величины = M h . Процесс испарения гртм 1Пм прекращается автоматически. Во время

45 испарения вещества второй кварцевый датчик, нагретый до температуры Те, может быть неподвижным или совершать движение, например, по окружности.

Приемная апертура (площадь слоя) первого и второго кварцевых датчиков

50 одинакова. После испарения слоя вещества вакуумную камеру открывают и повторно измеряют частоты первого и

Ф второго кварцевого датчиков ы, и

Разницы частот (ы, — ю,) и (и — ы ) пропорциональным массам осевших слоев соответственно, на кварцевый датчик в измерительной головке и на кварцевый датчик — подложку. Площади слоев на первом и втором кварцевых датчиках одинаковы. Отношение поверхностной плотности слоя на подложке р„ к поверхностной плотности слоя на кварцевом датчике в измерительной головке находят иэ соотношения

2 7 (d Ф

Отношение толщин слоев находят из соотношения которое предполагает, что объемные плотности И и M равны друг другу, а кварцевые датчики выбраны одного промышленного образца. Результаты калибровки используют в дальнейшей работе с соблюдением всех основных параметров калибровочного технологического процесса.

Предложенным способом в одном технологическом процессе можно проводить калибровку кварцевого датчика„ например, для двух положений подложки в вакуумной камере. Для этого в вакуумной камере размещаются два .дополнительных кварцевых датчика в двух требуемых положениях подложки. Начальные и конечные частоты измеряются описанным способом.

Формула и э о б р е т е н и я

Способ калибровки кварцевого датчика, расположенного в измерительной головке автоматической системы контроля толщины тонких слоев,заключающийся в том, что испаряют и осаждают вещество одновременно на калибруемый кварцевый датчик и подложку, прекращают процесс испарения и осаждения вещества в момент, когда поверхностная плотность слоя на калибруемом кварцевом датчике достигнет заданног.o значения, определяют поверхностную плотность слоя на подложке, о тл и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью сокращения времени калибровки, в качестве подложки используют дополнительный кварцевый датчик, перед процессом испарения и осаждения вещества измеряют частоты собственных колебаний калибруемого и дополнительного кварцевых датчиков, после прекDBUEeния процесса вторично измеряют

1446481

Составитель С. Конюхов

Редактор Л. Гратилло Техред М.Ходанич Корректор Г. Решетник

Заказ 6739/46 Тираж 717 Подписное

° в

ВНИ11ПИ Го ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород. ул. Проектная, 4 частоты собственных колебаний обоих датчиков, а поверхностную плотность слоя на подложке определяют по иэменению частот собственных колебаний дополнительного и калибруемого кварцевых датчиков.