Способ контроля толщины тонких пленок

 

О П И С А Н И Е 266223

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Саеетокиа

Соиналиотичеокик

Реоптолик

Зависимое от авт. свидетельства №

3 а я влен о 02. V11.1968 (№ 1252696/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.111.1970. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 26.И.1970

Кл. 42b, 11

МПК G Olb 11!06

G 0ib 9/02

УДК 531.717.1:531.715.2 (088.8) Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Воесоюзнат1

Л. Б. Кацнельсон и Ш. A. ФgpMRH йатентно-твхни яскааа

Авторы изобретения библиоi13ир-(4БА

Заявитель

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ТОНКИХ ПЛЕНОК

Известен способ контроля толщины тонких пленок, образующих многослойное оптическое покрытие, заключающийся в том, что одновременно с нанесением слоев покрытия наносят слои покрытия на сменные эталонные образцы, определяют толщину наносимого на сбразец слоя, по интенсивности монохром атического лучистого потока, отраженного или пропущенного этим слоем, а затем по сумме слоев, нанесенных на образец. судят о толщине всей пленки.

Поскльку известный способ контроля по сменным свидетелям основан на контроле каждого наносимого слоя вещества по отдельному свидетелю, то он не позволяет получить требуемой в отдельных случаях точности вследствие различного прилипания напыляемого вещест1ва к чистой поверхности свидетеля и к детали, на которую уже нанесены пленки.

Предлагаемый способ контрсля отличается от известного тем, что, с целью повышения точности контроля, устанавливают в вакуумную камеру сменные эталонные образцы в количестве, равном количеству веществ, образующих изготавливаемое покрытие, и наносят на один и тот же образец слои спределенного вещества столько раз, сколько слоев данного вещества входит в изготавливаемое покрытие.

Контроль толгцин тонких пленок по предлагаемому способу производится следующим образом.

В вакуумной камере наряду с деталями, на

5 ксторые наносят изготавливаемое многослойное покрытие, устанавливают сзидетели. Число свидетелей равно количеству различных веществ, входящих в сосгав изготавливаемого покрытия. Чаще всего оптические покрытия

10 представляют собой чередующиеся слои из двух веществ с высоким и низким показателямп преломления. Когда вещество напыляется на деталь, оно одновременно попадает на один из свидетелей. Свидетели меняют после нанесе15 ния каждого слоя, в результате на данный свидетель попадает только одно вещество. На свидетели осаждение проводят столько раз, сколько раз наносят слои из определенного вещества на деталь. Вещество nonaдает на свидетель, 20 когда он находится в рабочем положении.

Остальные свидетели защищены от попадания вещества экр аном. Свидетелями могут служить разные участки одной и той же плоскопараллельной пластинки.

25 KoHTpoJlb толщины слоя на рабочем свидетеле осуществляется обычным фотометрическим способом. На свидетель направляют лучистый псток ct источника света (лампы накаливания). Отраженный от свидетеля (либо

30 прошедший через свидетель) свет направляют

266223

Составитель Л. Лобзова

Редактор Л. Г. Герасимова Техред Л. Я. Левина Корректор В. Трутней

Заказ 1646/11 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 на фотоприемник через селективное оптическое устройство (монохроматор или светофильтр), выделяющее излучение заданного спектр ального состава.

Сигнал с фотоприемника подают на регистрирующее устройство, показания которого пропорциональны коэффициенту отражения (пропускания) свидетеля.

Контроль толщины слоя на свидетеле можно вести, фиксируя в монохром атическом свете момент достижения отражением (пропусканием) экстремума, регистрируемого, когда оптическая толщпна nd слоя становится равной: — О

1 о

4 где

Л = 1,1,3 ......, и — показатель преломления вещества слоя, d — толщина слоя, Хо †дли волны, при,которой ведется контроль.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что в нем ликвидируется погрешность, связанная с различной прилипаемостью напыляемого вещества к чистой поверхности свидетеля и детали, на которую уже нанесены пленки.

Другое преимущество предлагаемого способа заключается в том, что суммарная абсолютная ошибка всех слоев из данного вещесгва не превосходит ошибки контроля одного слоя.

Чтобы эффект прилипания не влиял на точность рассматриваемого способа, когда веще5 ство наносится на свидетель первый раз, в то время как другие вещества уже нанесены на деталь, рекомендуется предварительно на такой свидетель нанести технологическую пленКу.

Предмет изобретения

Способ контроля толщины тонких пленок, образующих многослойное оптическое покры15 тие, заключающийся в том, что одновременно с нанесением слоев покрытия наносят слои покрытия на сменные эталонные образцы, определяют толщину слоя, наносимого на образец, по интенсивности монохроматического лучи20 стого потока, отраженного или пропущенного этим слоем, а затем по сумме слоев, нанесенных на образец, судят о толщине всей пленки, отличающийся. тем, что, с целью повышения точности контроля, устанавливают в вакуум25 ную камеру сменные эталонные образцы в количестве, равном количеству веществ, образующих изготавливаемое покрытие, и наносят на один и тот же образец слои определенного вещества столько раз, сколько слоев данного

80 вещества входит в изготавливаемое покрытие.