Способ измерений толщины покрытий

 

< >842403

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(5I)M. Кл.

G 01 В 11/06 (22) Заявлено06.06.78 (21) 2623547/25-28 с присоединением заявки J%— (23) Приоритет

3Ьеударетеенный квмитет

СССР ао делам иаебретений и етиритнн

Опубликовано 30,03,81, Бюллетень М 24 (53) УДК 531. 715. . 1(088.8) Дата опубликования описания 30.03 .8 l (72) Авторы изобретения Я. М. Цейтлин и В. Я. Демченко (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЙ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении линейных размеров изделий, в частности при измерении толщины покрытий.

Известен способ измерений толщины покрытий, наносимых на подложку, . при котором определяют расстояние между поверхностью покрытия и поверхностью подложки, на которую оно о нанесено, причем учитывают и отклонения формы последней (1).

Недостаток этого способа заключается в том, что действительные отклонения формы подложки либо определяются до нанесения покрытия, либо

15 прогнозируются по отклонениям ее непокрытой части.

Прогнозирование может носить лишь вероятностный характер с ограничен20 ной достоверностью.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является спо-, соб измерений толщины покрытий, наносимых на подложку, заключающийся в TQM> что последовательно размещают голограмму и подложку в ходе светового излучения, последовательно производят экспозицию на голограмме исходной поверхности и поверхности нанесенного покрытия и по сдвигу ин-.. терференционных полос голограммы на этих поверхностях судят об измеряемой толщине покрытия (2J.

Недостаток известного способа измерений толщины покрытий состоит в том, что между двумя последовательными экспозициями подложка должна оставаться неподвижной относительно голограммы, а следовательно, покрытие на подложку должно наноситься непосредственно на голографической установке.

Практическая реализация такого способа затруднительна, так как при нанесении качественных покрытий требуется нагрев подложки до 300...500 С и создание атмосферы высокого вакуформула изобретения

3 84240 ума до 10 Па и ниже. Голограмма при этом должка быть тщательно изолирована от молекулярного потока наносимого покрытия, действия тепла и других влияющих факторов. Тем самым услож5 няется состав оборудования и снжкается производительность измерений.

Кроме -ого, при этом способе не учитывнются погрешности от возможных деформаций подложки вследствие тех- 0 нологического нагрева, от поверхностного натяжения нанесенного покрытия и вследствие старения материала.

Все эти недостатки снижают точность и производительность измерения 4

Цель изобретения — повышение точности и производительности измерений толщин покрытий.

Поставленная цель достигается тем, что, после проведения экспозиции на голограмме исходной поверхности подложки, подложку удаляют из зоны излучения, наносят покрытие на часть

25 поверхности подложки, устанавливают подложку с покрытием в зону излучения, при проведении экспозиции на голограмме поверхности покрытия производят экспозицию поверхности подложки

30 свободной от покрытия, а сдвиг интерфаренционвых полос голограммы исходной поверхносги подложки и поверхности покрытия наблюдают при таком угле визирования, при котором интерферен35 ционные полосы голограммы на исходной поверхности -подложки и на части ее поверхности, свободной от покрытия, совмещены.

На чертеже даны схема получения и

40 вид восстановленной голограьачы по предлагаемому способу.

Способ осуществляется следующим образом.

Голограмма Ь прИ экспонировании

> последовательно оптически связана с объектом 2 измерения через пучок 3 предметного светового излучения и опорный пучок 4 светового излучения, который- связан с интерференционными полосами на исходнои поверхности 5

50 подложки 6, поверхности 7 нанесенного покрытия, поверхности 8 подложки, свободной от покрытия.

По предлагаемому способу голограм55 му 1 и подложку б размещают в ходе светового излучения для получения экспозиции исходной поверхности 5 год" ложки 6 на голограмме 1. Затем под3 ф ложку 6 удаляют из зоны излучения и наносят на часть ее поверхности покрытие,используя для этого специализированное оборудование эпитаксиального жидкостного„ вакуумного или газофазного напыления с повышенной производительностью. Подложку 6 с нанесенным покрытием вновь устанавливают на голографическую установку в зону светового излучения и проводят вторую экспозицию на голограмме поверхности 7 покрытия и поверхности..8 подложки, свободной от покрытия. После второй экспозиции голограмму проявляют н с помощью опорного пучка 4 светового ггзлучения восстанавливают. На восстановленной голограмме наблюдают сдвиг интерференционных полос исходной поверхности 5 подложки 6 и поверхности

7 покрытия при таком угле визирования, при котором интерференционные полосы голограммы на исходной поверхности 5 подложки 6 на части ее поверхности 8, свободной от покрытия, совмещены..Тем самым обеспечивается учет дейс гвительных отклонений формы поверхности подложки при измерении толщины покрытия.

Толщина покрытия в этом случае равна произведению сдвига интерференциониых полос в долях расстояния между полосами на длину волны светового излучения, с помощью которого получена голограмма.

Если вслецствие деформации подложки в процессе нанесения покрытия и последующего старения ее материала интерференционные полосы голограммы на исходной поверхности 5 до нанесе ния покрытия и на ее части 8, свободной от покрытия, после нанесения не полностью совпадают при угле визирования с наилучшим возможным их совмещением, то наблюдаемое расхождение указанных полос позволяет учесть дополнительиые изменения формы подложки, чем также повышается точность измерения толщины покрытия.

Способ измерений толщины покрытий, наносимых на подложку, заключающийся в том, что последовательно. размещают голограмму и подложку в ходе светового излучения, последовательно производят экспозиции на голограмме исход5 842403 6, ной поверхности подложки и поверхнос- .подложки и поверхности покрытия нети нанесенного покрытия и по сдвигу блюдают при таком угле визирования, интерференционных полос голограммы на при котором интерференционные полосы этих поверхностях судят об измеряемой голограммы на исходной поверхности толщине покрытия, о т л и ч а ю щ и й- > подложки и на части ее поверхности с я тем, что, с целью повышения точ- свободной от покрытия, совмещены ности и.производительности измерения, Источники информации, после проведения экспозиции на голо- принятые во внимание при экспертизе грамме исходной поверхности подложки 1. Бабаджанов Л. С. Джорбенадзе Н. Н., 1 подложку удаляют из зоны излучения, <О Николаишвили Ю. Н. Расчетно-эксперинаносят покрытие на часть поверхности ментальный метод учета неплоскостподложки, устанавливают подложку с по- ности подложки по аттестации мер крытием в зону излучения, при проведе- толщины покрытий.-"Измерительная технии экспозиции на голограмме поверх- ника", 1977, У 2, с. 24. ности покрытия производят экспозицию 15 2. Голография. Методы и аппаратуповерхности подложки, свободной от ра. Под ред. В. М. Гинзбурга, Б.М. Стен tt покрытия, а сдвиг интерференционных панова. М., Советское радио полос голограммы исходной поверхности 1974, с. 264, 314-318(прототип).

Составитель Л. Лобзова

Редактор Е. Кинив Техред M,Êoøòóðà Корректор С. омак

Заказ 5047 39 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4