Устройство для измерения толщины тонких пленок

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010477 {21) 2468762/25-28 с присоединением заявки РЙ

{23) Приоритет (5!) М. Кл.

G 01 В 11/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 150479. Бюллетень № 14 (53) УДК 531.715. .?7(088.8) Дата опубликования описания 1504.79 (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕНИя C.P Александров, Г.С. дорджин и A.A. Куваев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ТОНКИХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения толщины диэлектрических покрытий, наносимых на плоские поверхности оптических элементов.

Известно устройство для измерения толщины тонких пленок, содержащее механическую часть, вращающую пленку, и регистрирующий узел (1).

Толщину пленки определяют путем измерения угловой зависимости интенсивности отраженного от пленки света.

Известное устройство имеет низкую точность и надежность измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения толщины тонких пленок, содержащее механическую часть, вращающую плен ку, и последовательно расположенные по одной оптической оси источник монохроматического света, например гелий-н еон овый л аз ер, коллиматор, микроинтерферометр и узлы для преоб- к5 разования и выдачи информации (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность и надежность измерения, обусловленные наличием механически вращающихся частей и целого ряда узлов для преобразования и выдачи информации, а также необходимостью калибровки устройства по эталону.

Цель изобретения — повышение точности и надежности измерения. Для этого предлагаемое устройство снабжено установленными последовательно между коллиматором и микроинтерферометром полевой диафрагмой и диффузно рассеивающей пластинкой, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 монохроматического света, например гелий-неоновый лазер, коллиматор 2, полевую диафрагму 3, диффузно рассеивающую пластинку 4, микроинтерферометр 5, исследуемую пленку б на подложке 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Подложку 7 с пленкой 6 кладут на предметный столик (на чертеже ие показан) микроинтерферометра 5. Лучи от источника 1 монохроматического

65724

Формула изобретения

Составитель Л. Лобзова

Редактор М. Харитонова Техред И. Вабурка Корректор М. Демчик

Заказ 1777/38 Тираж 865

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 света, пройдя коллиматар 2 и полевую диафрагму 3, попадают на диффузнорассеивающую (вибрирующую) пластинку

4, которая осуществляет эффект размазывания гранул (ярких зерен) и неоднородностей лазерного пучка света. Далее пучок попадает в микроинтерферометр 5, в котором создает две системы интерференционных полос, смещенных на ступеньке : исследуемая пленка 6 — подложка 7. При помощи вибрирующей пластинки 4 полу- I0 чают четкую и однородйую,картину интерференции по всему нолю, что позволяет проводить отсчеты с большой точностью и надежностью.

Надежность измерения повышается также за счет меньшего количества элементов, участвующих в создании интерференционной картины. Устройство имеет лишь один движущийся элемент— вибрирующая диффузно-рассеивающая пластинка:4, а пленка установлена неподвижнор что исключает появление неучтенных динамических погрешностей при измерении.

Правильность функционирования элементов предлагаемого устройства устанавливается визуально, и устройство не требует калибровки в процессе измерения.

Точность, которая достигается при помощи этого устройства на пленках

1 4 толщиной 1500-2000 А, равна 1%, так как суммарная погреунЬсть измерений не превышает 15-20 А. Точность измерения повышается при толщинах пленки более 2000 Х.

Устройство для измерения толщины тонких пленок, содержащее последовательно расположенные по одной оптической оси источник монохроматического света, например. гелий-неоновый лазер, коллиматор и микроинтерферометр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, оно снабжено установленными последовательно между коллиматором и микроинтерферометром полевой диафрагмой и диффузно рассеивающей пластинкой, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной оптической оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал Измерительная техника, 9 6, 1975, с. 18-20.

2. Акцептованная заявка Великобритании Р 1271601 кл. G 01 В 11/06, 1975. (