Способ определения градиента показателя преломления непоглощающей пленки по толщине

 

Изобретение относится к оптоэлектронике и позволяет повысить точность определения градиента показателя преломления пленки по толщине. Дополнительной целью изобретения является расширение возможности выбора материала для подложки первого контрольного образца. Способ заключается в измерении коэффициентов отражения по двум контрольным образцам, подложки которых выполнены из материалов с различными показателями преломления, причем показатель преломления подложки одного из них равен показателю преломления пленки в начальный момент времени, а противоположные грани подложек непараллельны. Впоследствии по полученным данным определяются временные зависимости показателя преломления пленки N(T) и толщины пленки D(T). На подложку первого контрольного образца, выполненную из прозрачного материала с любым показателем преломления, может наноситься промежуточный слой с непрерывно изменяющимся показателем преломления, начальное значение которого равно показателю преломления подложки, а конечное - показателю преломления контролируемой пленки. 1 с., 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1474524 А1 д!! 4 G 01 N 21/41, G 02 В 6/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ти выбора материалов для подложки первого контрольного образца.

На фиг. 1 и 2 приведены профили показателей преломления пленок, определенных предлагаемым способом.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4262888/24-10 (22) 01. 04. 87 (46) 23.04.89 ° Бюл. N"- 15 (71) Ужгородский государственный университет (72) И.И.Мучичка, И.П.Шаркань, И.М.Миголинец, И.К.Бандровская, Л.И.Конопальцева, И.И.Попович, О.И.Когут, Е.В.Гаврик, Н.Б.Житов и М.И.Козак (53) 621.373.826(088.8) (56) Комраков Б.M., Шапочкин Б.А.

Измерение параметров оптических покрытий. — M.: Машиностроение, 1986, с. 107-119.

Физика тонких пленок./Под ред.Хасса и др. M.: Мир, 1978, т.8, с.90-92. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАДИЕНТА

ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ НЕПОГЛОЩА!0ЩЕ!

ПЛЕНКИ ПО ТОЛЩИНЕ (57) Изобретение относится к оптоэлектронике и позволяет повысить точ-. ность определения градиента показателя преломления пленки по толщине..Изобретение относится к оптоэлектронике и предназначено для контроля показателя преломления при изготовлении градиентных волноводных структур и интерференционных покрытий с непрерывно изменяющимся по толщине пленки показателем преломления.

Цель изобретения — повышение точности определения градиента показателя преломления и расширение возможносДополнительной целью изобретения является расширение возможности выбора материала для подложки первого контрольного образца, Способ заключается в измерении коэффициентов отражения по двум контрольным образцам, подложки которых выполнены из материалов с различными показателями преломления, причем показатель преломления подложки одного из них равен показателю преломления пленки в начальный момент времени, а противоположные грани подложек непараллельны. Впоследствии по полученным данным определяются временные зависимости показателя прелокления пленки n(t) и толщины плен- с

Ж кн d(t). На подложку первого контрольного образца, выполненную из прозрачного материала с любым показателем преломления, может наноситься промежуточный слой с непрерывно изменяющимся показателем преломления, начальное значение которого равно покаIeeiL зателю преломления подложки, а конечное — показателю преломления контро- 4 лируемой пленки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 3

Профиль показателя преломления совместно напыле нной пленки AgF<-ZnS полученной термическим н,.парением в вакууме из двух источников с регули1474524 ровкой количества каждой из осаждаемых компонентов, приведен на фиг.1.

Материалом подложки первого контрольного образца выбран LiF для вто5 рого контрольного образца — GaP. В качестве источника монохроматического света использован Не-Ne лазер с длиной волны излучения 9,==0,63 мкм. п =п,ф =пL< р 1 35 п т 5 2,30; п,=п р3,40.

Временная зависимость показателя

n(t) определяется по формуле

rn(t) 11

К (с)= — — —"

15 (n(t)+1) . где К (t) — отражение от поверхности

1 пленки, нанесенной на первый контрольный образец. 20

Временная зависимость толщины наносимой пленки d(t) определяется по формуле

1(1 Ч (t)dt

d(t )= к J n(t)

25 где Ц (t).- - производная эффективность фазового сдвига, R (t) — постоянное значение коэфо фициента отражения на границе подложка — пленка вторorо контрольного

35 образца, П1 По о 1+По

R (t) — коэффициент отражения от второго контрольного образца, являющийся результатом интерференции в пленке.

Профиль показателя преломления совместно напыленной пленки GeS"-МИР, полученной термическим испарением в вакууме из двух источников с регулировкой количества каждой из осаждаемых компонент, приведен на фиг. 2.

Материалом подложки первого конт50 рольного образца выбран ZnS, на который предварительно нанесена пленка

ZnS-GeS с произвольным непрерывным градиентом показателя преломления, причем первый слой этой пленки ZnS, а последний верхний — GeS . Материа55

1 R,(t) tË+К К,(t)J К(а) К».

Cp(t) =2агссоз — — — — — -- — — 1 кй. R,(t) ((-к,(t)j зо лом подложки второго контрольного образца выбран GaP. В качестве ис-. точника монохроматического света использован Не-Ne лазер.

Формула изобретения

1. Способ определения градиента показателя преломления непоглощающей пленки по толщине, заключающийся в измерении коэффициентов отражения, измерении толщины пленки d и определении зависимости показателя преломления от толщины пленки n(d), о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения градиента показателя преломления, измеряют в процессе нанесения по двум контрольным образцам зависимости коэффициентов отражения монохроматического света от времени нанесения

R,(t) и К (Г), при этом подложки контрольных образцов выполнены иэ материалов с различными показателями преломления, а показатель преломления подложки первого контрольного образца равен показателю преломления пленки в начальный момент процесса нанесения, причем. противоположные грани подложки непараллельны, затем .по величине К1(t) определяют зависимость показателя преломления пленки от времени нанесения п(г), а по величине К (г) определяют зависимость текущей толщины пленки от времени нанесения Й(1}, затем определяют градиент показателя преломления n(d) по зависимостям n(t) и d(t).

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и .с я тем, что, с целью расширения воэможности выбора материала для подложки первого контрольного образца, перед нанесением пленки с определяемым градиентом показателя преломления по толщине на подложку первого контрольного образца, выполненную из прозрачного материала с любым показателем преломления, наносят пленку с непрерывно изменяющимся показателем преломления, начальное значение которого равно показателю преломления подложки, а конечное — показателю преломления пленки с определяемым градиентом показателя преломления в начальный момент нанесения.

1474524

2,1

1,7

1,5

02 О,g 0,6 Qa 7,0 12 1Ф 0„мкм юг./ и

2,1

l,9 г,з

0,2 0,0 И 0Я /,0 (.2 d,икр

Фиа Я

Составитель Н. Киреева

Редактор Н.Тупица Техред Д.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 1885/40 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101