Устройство для измерения параметров листовых диэлектриков

 

Сеюз Сенатских

Сецналистмчесиин республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ ())) 885868 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22)Заявлено 09.07.79 (21) 2787603/18-09 с присоединением заявки М— (23) Приоритет(51)М. Кл.

G 01 N 22/00

//G 01 R 27/26

9ваударетаанвй камнтвт

CCCP аа амам нэебретеннй н нткрытнй

Опубликовано 30 ° !1.81. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30. 11.81 (53) УДК 621 ° 317 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В, Н. Полупанов, С. Н. Бибишева, В. А.(Арсентьев, Е. П. Второв и В.. Ф. Черныш (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛИСТОВЫХ

ДИЭЛЕКТРИКОВ

Изобретение относится к измерительной технике сверхвысокочастотного(СВЧ) диапазона и может использоваться для контроля тонких реэистивных пленок на диэлектрических подложках.

Известно устройство для измерения параметров листовых диэлектриков, содержащее сверхвысокочастотный генератор, подключенный к нему облучатель исследуемого листового диэлектрика и отражатель (1).

Однако известное устройство имеет недостаточную точность и большое время измерений.

Цель изобретения - повышение точности при сокращении времени измере15 ний.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения параметров листовых диэлектриков, содержащее сверхвысокочастотныи генератор, ч

20 подключенный к нему облучатель исследуемого листового диэлектрика и отражатель, введен модулятор, связанный с отражателем, при том оси облучателя ориентирована под углом Брюстера к плоскости исследуемого листового диэлектрика.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит облучатель 1 и установленный перпендикулярно направлению падающей волны в зоне френеля облучателя 1 отражатель 2, между которыми под углом Брюстера к оси облучателя 1 расположен подложкодержатель 3 с исследуемым листовым диэлектриком 4, связанный с блоком 5 сканирования. Модулятор 6 представляет собой, например, соленоид 7, по которому пропускается переменнь)й ток, :с-магнитным сердечником 8, на конце которого закреплен отражатель 2. Частота вибрации. отражателя 2 равна удвоенной частоте переменного тока. Сверх высокочастотный генератор 9 соединен с облучателем 1 ° возможность дальнейшего использования образца.

Широкополосность предлагаемого устройства, обусловленная отсутствием возбуждения поверхностных волн и размерных резонансов в слое диэлектрика подложки, позволяет использовать СВЧгенератор без сложной системы автоподстройки частоты, что упрощает устройство и снижает его стоимость.

По той же причине не требуется предварительного согласования высокочастотного тракта для компенсации волны . отраженной от подложки, при изменении толщины последней и величины поверхностного сопротивления контролируемой резистивной пленки ° В результате повышается точность и производительность контроля, что позволяет использовать устройство в технологическом цикле изготовления микросхем, производя 1003-ный контроль сопротивления тонких резистивных пленок, нанесенных на диэлектрические подложки.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров листовых диэлектриков, содержащее сверхвысокочастотный генератор, подключенный к нему облучатель исследуемого листового диэлектрика и отражатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при сокращении времени измерений, введен

1 модулятор, связанный с отражателем, при этом ось облучателя ориентирована под углом Брюстера к плоскости исследуемого листового диэлектрика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

N 480998, Ka. G 01 R 27Л6, 1972 (прототип).

3 88586 8

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал с СВЧ-генератора 9 поступает на вход облуча" теля 1, проходит через исследуемый листовой диэлектрик 4, закрепленный в подложкодержателе 3, моделируется по фазе отражателем 2 и вновь поступает на облучатель 1, а затем на рефлектометрическую СВЧ-схему (не показано) . Так как сигнал попадает на исследуемый диэлектрик 4 под углом

Брюстера, то поверхностные волны не возбуждаются, уровень зондирующего сигнала определяется только поверх- 1 ностным сопротивлением резистивной пленки и не зависит от расстояния между отражателем 2 и облучателем 1. Это позволяет модулировать зондирующий сигнал по фазе при помощи отражателя 2.

Возможна также амплитудная модуляция зондирующего сигнала, например, при помощи дополнительно установленного перед отражателем модулятора 6, выполненного в виде вращающего диска с отверстиями. Модуляция необходима для разделения зондирующего и побочных сигналов, возникающих, например, из-за, отражения от входа облучателя 1 и других неоднородностей. Побочные сигналы имеют постоянную фазу и амплитуду.

Благодаря разделению сигналов повышается точность измерения. 1(онтроль по верхностного сопротивления на различных участках исследуемого диэлектрика

4 обеспечивается перемещением его параллельно плоскости в двух ортогональных направлениях с помощью блока

5 сканирования.

Информация о координатах исследуемого участка поверхности образца и коэффициента отражения, соответственно блока сканирования и рефлектометра, одновременно поступает на регистрирующее устройство для записи в пас45 порт образца или на ЭВМ, определяющую

885868

Составитель Е. Погиблов

Редактор Н.Безродная Техред Т.Маточка . КорректоР Г. Назарова..

Заказ 10533/64 Тираж 910 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