Устройство для контроля толщины и скорости осаждения тонких пленок
и 4836О9
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реснублин (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09,07.73 (21) 1945275/26-21 (51) М, Кл. G 01п 15/02
С 23с 13/00 с присоединением заявки ¹
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (32) Приоритет
Опубликовано 05.09.75, Бюллетень ¹ 33 (53) УДК 621.396.6-181. ,5 (088.8) Дата опубликования описания 16.12.75 (72) Авторы изобретения
О. Д. Парфенов, Ю. Н, Новиков, К. Б. Лукин и В. К. Исаченко (71) Заявитель
Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ И СКОРОСТИ
ОСАЖДЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК
Изобретение относится к производству тонкопленочных и полупроводниковых микросхем, а также оптических и радиоотражающих покрытий, в которых необходимы металлические пленки толщиной до первой критической.
Известны устройства для контроля толщины и скорости осаждения тонких пленок, содержащие планарный конденсатор, микрополосковый резонатор и реактивный шлейф.
Цель изобретения — повышение точности контроля — достигается тем, что планарный конденсатор предлагаемого устройства выполнен в виде последовательно нанесенных слоев диэлектрической и контролируемой пленок в пространстве между концами микрополоскового резонатора и реактивного шлейфа.
На фиг. 1 изображена схема планарного конденсатора с микрополосковым резонатором; на фиг. 2 — резонатор в разрезе; на фиг.
3 — эквивалентная электрическая схема планарного конденсатора.
Устройство для контроля толщины и скорости осаждения тонких пленок содержит планарный конденсатор в виде последовательно нанесенных слоев диэлектрической 1 и контролируемой металлической 2 пленок в пространстве между концами четвертьволнового микрополоскового резонатора 3 и реактивного шлейфа 4, являющихся электродами конденсатора.
Микрополосковая линия 5 служит для возбуждения резонатора 3, один конец которого замкнут на заземленное проводящее покрытие
6 перемычкой 7 на подложке 8, а другой нагружен через плапарный конденсатор. Толщина контролируемой пленки 2 меньше первой критической или равна ей.
Устройство помещают в корпус экранированной микрополосковой линии, верхняя крышка которого выполнена из керамики с окнами, позволяющими напылять металлическую пленку только в область планарного конденсатора. Остальные участки подложки затеняются с помощью этой крышки. Затем устройство вместе с корпусом устанавливают в вакуумную камеру в зоне напыления рабочих подложек. Резонансную частоту микрополоскового резонатора 3 измеряют в процессе напыления пленки 2 с помощью герметизированных разъемов и внешнего прибора.
При отсутствии металлической пленки емкость между шлейфом 4 и резонатором 3 определяется размером зазора, диэлектрическими проницаемостями подложки 8 и пленки 1.
Напыление металлической пленки 2 приводит к тому, что два последовательно соединенных конденсатора 9 и 10 (фиг. 3) включаются параллельно конденсатору 11, емкостью С;,,, Емкости конденсаторов 9 и 10 определяются
30 площадью перекрытия металлической пленки
483609
Предмет изобретения
2 1 г
Я о
Составители Н. Блиикова
Техред Л. Казачкова
Коррскторви Л. Николаева и В. Дод
1 сдактор Б. Федотов
Заказ 3020!5 Изд. ¹ 907 Тираж 902 !!одиисиос
Ц1-!ИИГ1И Государственного комитета Совета Мииистров СССР ио делам изобретсиий и открытий
Л!ос«ва, )IQ-З, Ра иискаи II30., д. 4/о
Типографии, пр. Сапунова, 2
2 с каждым из электродов 4 и 3, а также толщиной и характеристиками диэлектрика пленки 1.
При напылении металлической пленки до первой критической толщины растут гранулы пленки, вследствие чего увеличивается эффективная поверхность пленки и соответственно растут емкости конденсаторов 9 и 10 (фиг. 3).
При достижении первой критической толщины грапулы замыкаются между собой, рост эффективной поверхности пленки прекращается, вследствие чего при толщине металлической пленки более первой критической емкости конденсаторов 9 и 10 не изменяются.
Сдвиг резонансной частоты резонатора 3 вследствие напыления металлической пленки до первой критической толщины измеряется в процессе напыления. При отладке оборудования строят тарировочные графики, связывающие толщину металлической пленки определенного материала с величиной сдвига резонансной частоты (изменением емкости конденсаторов 9 и 10). Скорость изменения резонансной частоты свидетельствует о скорости роста пленки.
Устройство для контроля толщины и скорости осаждения тонких пленок, содержащее планарный конденсатор, микрополосковый резонатор и реактивный шлейф, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью повышения точности контроля, планарный конденсатор выполнен в виде последовательно нанесенных слоев диэлектрической и контролируемой пленок в пространстве между концами микрополоскового резонатора и реактивного шлейфа.
