Способ измерения толщины пленки Советский патент 1987 года по МПК G01B15/02 

1Тг обретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения тонкопленочных структур, где качество изделий определяется толп5иной нанесенного слоя,

Цель изобретения - измерение толщин тонких пленок без их разрушения или изменения физико-химических свойств,

На чертеже приведена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит электронную пушку 1 низких энергий, соединенную с блоком 2 питания для возбуждения поверхностных слоев пленки электронами с энергиями в интервале 50- i 50 эВ, вторичный электронный умножитель (ВЭУ) 3 типа ВЭУ-6, соеди- ненньй с блоком 4 питания для регистрации тока эк3оэлектронной эмиссии. Измерительная часть устройства включает в себя блок 5 обработки сигнала, на вход кбторого подается сигнал с умножителя 3. Один выход блот ка обработки сигнала соединен с входом осциллографа 6, второй - с входом пересчетного прибора 7, третий - с входом двухкоординатного самописца 8. Выход пересчетного прибора 7 соединен с входом цифропечатаю- щего устройства 9. Выход самописца соединен с входом блока 10 линейного нагрева. Образец может быть установлен на столик 1.

Способ осуществляют следующим образом.

На столик 11 устанавливают исследуемый образец. Для очистки поверхности от физически адсорбированных атомов и снятия остаточных напряжений образец предварительно обрабатывают электронами с энергией 500 эВ в течение 20 в течение

т.е. до тех пор, пока давление остаточных газов по масс-спектрометру не становится равным . Затем образец охлаждают до комнатной температуры, после чего его поверхност возбуждают электронами с энергией, которую можно изменять в пределах 50-150 эВ в течение 2 мин. После вобуждения с помощью манипулятора стос и отжигают при 700 К 0,5 ч в вакууме 10 Па,

296835

лик

11 с образцом поворачивают к окну ВЭУ 3 и линейно нагревают образец до температуры, лежащей в интервале 400-500 К. При этом возникает экзос электронная эмиссия. Поток экзоэлек- тронов попадает в окно ВЭУ, с выхода ВЭУ 3 сигнал подается на вход блока 5 обработки сигнала, один выход которого подключен к осциллографу 6,

fO второй - к пересчетному прибору 7, третий - к двухкоординатному самописцу 8. С выхода пересчетного прибора 7 сигнал подается на вход цифропеча- тающего устройства 9. На второй вход

15 двухкоординатного самописца 8 подается сигнал с термопары, контролирующей температуру нагрева образца. Таким образомJI на самописце 8 запи- сьшается экзоэмиссионная кривая, т,е.

20 зависимость интенсивности экзоэлек- тронной эмиссии от температуры, имеющая максимум при температурах, лежащих в интервале 400-500 К. Значение интенсивности в максимуме опре25 деляется концентрацией точечных заряженных дефектов в возбужденных слоях пленки, которая зависит от толщины пленки. Таким образом, зная интенсивность экзоэлектронной эмис30 сии в максимуме, по градуированным кривым можно определить толщину пленки.

5

0

5

0

Формула изобретения

Способ измерения толрщны пленки, заключающийся в том, что объект контроля помещают в вакуум, нагревают образец, возбуждают в нем экзоэлек- тронную эмиссию, регистрируют ее интенсивность и определяют толЕцину пленки, отличаю щийся тем, 4TOi с целью измерения толщин тонких плешок без их разрушения, или изменения физико-химических свойств, перед регистрацией экзоэлектронной з миссии объект облучают потоком электронов и отжигают его, а возбуждение экзоэлектронной эмиссии осуществляют потоком электронов с энергией 50-150 эВ, регистрируют зависимость интенсивности экзоэлектронной эмиссии от температуры нагрева, по максимуму которой определяют толщину пленки.

О

6

f( системе

O/rtffCtVfftJ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения тонкопленочных структур, где качество изделия определяется толщиной нанесенного слоя. Целью изобретения является измерение тонких пленок без их разрушения или изменения физико-химических свойств. Исследуемый образец перед регистрацией экзоэлектронной эмиссии (ЭЗЭ) облучают потоком электронов и отжигают, затем возбуждают ЗЭЭ потокем электронов с энергией 50-150 эВ и нагревают с изменяющейся температурой. Толщину пленки определяют по величине максимума по зависимости ЭЭЭ от температуры нагрева образца, ил. с |ю ю 05 00 СП

Редактор С.Лисина

Составитель В.Парнасов Техред А, Кравчук

Заказ 76А/41 Тираж 678Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по дблам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор г.Решетник