Способ измерения толщины тонких слоев,нанесенных на подложку Советский патент 1987 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля толщины тонких слоев, нанесенных на подножки, отличанзщиеся по элементному составу от вещества слоя.

Цель изобретения - увеличение точности измерения толщины слоев за счет сильной зависимости выхода характеристического излучения подложки от толщины слоя.

На фиг.1 приведена схема реализации способа измерения толщины пленок никеля на поверхности кремния; на фиг,2 - зависимость отношения ин- теисивности характеристического излучения (ХРИ) кремния к общему заряду протонов, упавших на образец, от толщины пленок никеля.

Способ осуществляется следующим образом.

Для возбуждения К-линии ХРИ кремния используют пучок 1 ускоренных протонов (фиг.1) с энергией 300 кэВ и нестабильностью по энергии не хуже 0,1%, получаемый на эле ктростатическом ускорителе Ван де Граафа, Система коллимации на основе диафрагм 2 обеспечивает диаметр пучка 1 мм и угловую расходимость не хуже 0,02 . Исследуемый образец 3 помещают внутрь цилиндра А Фарадея под углом 45° к пучку протонов и под таким же углом к направлению на детектор 5, Общий заряд протонов, упавших на образец 3, измеряют интегратором тока, для подавления вторичной эл-ектронной эмиссии используют подавляющие электроды 6. С.использованием набора эталонных ;образцов, толщина которых известна, экспериментально получают зависимость отношеиия интенсивности ХРИ кремния к

o

5

0

5

0

5

0

общему заряду протонов от толщины пленок никеля (фиг,2), Полученная зависимость в дальнейшем служит в качестве градуировочной кривой при определении толщины никеля в неизвестных образцах, В приведенных исследованиях разрешающая способность метода составляет 1 нм.

Использование предлагаемого способа измерения толщины тонких слоев обеспечивает измерение толщины слоев с более высокой точностью (1 нм); возможность проводить измерения более тонких слоев вплоть до толщин порядка 1 нм, .

Формула изобретения

1.Способ измерения толщины тонких слоев, нанесенных на подложку, заключающийся в том, что на обьект контроля направляют пучок первичного излучения, измеряют интенсивность характеристического рентгеновского излучения, возбужденного в подложке, по которому определяют толщину слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения,

в качестве первичного излучения используют протоны, измеряют интегральный заряд протонов, падающих на слой, а толщину слоя определяют по отношению интенсивности характеристического рентгеновского излучения к интеграль-- ному заряду протонов,

2,Способ по п.1, отличающий с я тем, что облучение контролируемого слоя и регистрацию характеристического излучения производят под углом меньше 90 ° к поверхности контролируемого слоя.

J/fl, число отсчетоб/мкКл

Фаг. 2

Составитель В.Парнасов Редактор С.Патрушева Техред М.Ходанич КорректорМ.Шароши

Заказ 876/41Тираж 678Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

60

80 то/нцина, нн

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля толщины тонких слоев, нанесенных на подложки, отличающиеся по элементному составу от вещества слоя. Целью изобретения является увеличение точности измерения толщины слоев. На объект контроля под углом меньше 90 к поверхности слоя направляют поток протонов, измеряя их интегральный заряд. Толщину слоя определяют по отношению интенсивности характеристического рентгеновского излучения к интегральному заряду протонов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с о (Л ю со 00 СП со со