Способ измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок Советский патент 1988 года по МПК G01N21/41 

11392466

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для измерения величины коэффициента преломления прозрачных диэлектрических и полу- магнитного излучения с длиной волны

интенсивности интерференционного ма симума. Определяют коэффициент преломления вещества пленки для злектр

проводниковых пленок, в частности эпитаксиальных феррит-гранатовых систем (ЭФГС) с цилиндрическими магнитны- ми доменами (ЦМД),и может быть использовано в производственных технологи- Ю ческих процессах и научных исследованиях .

Целью изобретения является повьшю- ние точности измерения коэффи1:(иента

g по формуле

п , tq rf,- .

Пример .На поверхность пле ки (в качестве измеряемого образца и пользуется ЭФГС толщиной 6,6 мк) подают пучок света (в качестве источни ка света используется лампа накалива ния от осветителя ОЙ-19 к микроскопа серии Биолам мощностью 20 Вт, свет которой для создания направленного пучка пропускается через два соосных рег улируемых отверстия с расстоя нием

преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок.

На фиг. 1 изображена схема измерений; на фиг. 2 представлены зависимости интенсивности отраженного

магнитного излучения с длиной волны

интенсивности интерференционного максимума. Определяют коэффициент преломления вещества пленки для злектро

5

g по формуле

п , tq rf,- .

Пример .На поверхность плен-м ки (в качестве измеряемого образца используется ЭФГС толщиной 6,6 мк) подают пучок света (в качестве источника света используется лампа накаливания от осветителя ОЙ-19 к микроскопам серии Биолам мощностью 20 Вт, свет которой для создания направленного пучка пропускается через два соосных рег улируемых отверстия с расстоя нием

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения величины коэффициента преломления прозрачных диэлектрических и полупроводниковых пленок. Цель изобретения - повышение точности измерений. На поверхность исследуемой пленки подают пучок света, поляризованного в плоскости его падения. Устанавливают угол падения пучка света большим (или меньшим) угла Ерюстера. Регистрируют с помощью спектрометра зависимость интенсивности отраженного пленкой света от длины волны и устанавливают длину волны света, соответствующую одному из максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией пучков света, отраженных от верхней и нижней поверхностей пленки. Уменьшают (увеличивают) угол падения и сканированием спектрометра по длине волны находят новое положение выбранного интерференгр онного. максимума. Процесс установки угла падения пучка света со сканированием спектрометра по длине волны прекращают тогда, когда будет получено минимальное значение интенсивности интерференционного максимума. Фиксируют величину угла падения о( и длину волны света Ag, соответствующие минимальному значению интенсивности интерференционного максимума. Определяют коэффициент преломления вещества пленки для света с длиной волны Я по формуле п/ tj 2 ил. (Л оо кэ 4 Oi а

пленкой пучка сиета от его длины ол-20 между ними 0,3 м) , поляризованного с

ны.

Способ осущестпляют следуюгщм образом.

На поверхность исследуемой пленки 1 подают электромаг1 итное излучение, составляющая электрического поля которого лежит в плоскости его паде}1ия. Устанавливают угол падения электромагнитного излучения болыш м (или меньшим) угла Брюстера. Регистрируют с помощью приемн}гка 2 электромагнитного излучения зависимость интенсивности отраженного пле}1кой электромагнитного излучения от длины полны (на фиг. 2) кривая 3 представлена для угла падения, равного углу Брюстера, кривая 4 - для угла, меньшего угла Брюстера, кривая 5 - для угла, большего угла Брюстера) и устанавливают длину волны А электромагнитного чения, соответствующую одному из максимумов интерферен1р1онной картины, образованной интерференцией электромагнитного излучения, отраженного от верхней и нихсней гсоверхностей пленки Уменьшают (увеличивают) угол падения и сканированием приемника электромагнитного излучения по длине волны находят новое положение Biii6paHHoi o интерференционного максимума. Процесс установки угла падения электромагнитнего излучения со сканированием приемника электромагнитного излучения по длине волны прекрадают по получении минимального значения интенсивности интерференционного максимума. Фикси- руют величину угла падения o/g и длину волны электромагнитного излучения, соответствующие минимальному значению

0

5

помощью кристаллического поляроида в плоскости его падения. Регистрируют с помощью спектрометра (в качестве спектрометра применяется спектрограф 5 ИСШ-51) зависимость интенсивности отраженного пленкой (ЗФГС) света от длины волны Л , вращая либм ИСП-51 синхронно с изменением угла падения света (У , и устанавливают длину волны света соответствующей одному из максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией пучков света, отраженных от верхней и нижней поверхностей ЗФГС. Уменьшают или увеличивают угол падения в зависимости от того, каким был угол падения (большим пли меньшим угла Брюстера), и ска- 1П1рованием спектрометра по длине волны находят новое положение выбранного максимума (регистрируемое при помощи самописца ЛКД-4-003). Процесс установки угла падений пучка света со сканированием спектрометра по длине волны прекращают по получении минимального значения интенсивности интерференционного максимума. Фиксируют величину угла падения- У Б 65,52° и длину волны 5 572,А им, соответствующие минимальному значению интенсивности интерференционного максимума. Коэффициент преломления ЭФГС для све та с длиной волны / 572,40 нм определяют по формуле.

Интерференция электромагнитного изтгучения, отраженного от верхней и нижней поверхностей пленки, не приво- дит к искажению результатов измерений и п. Благодаря этому точность опре/тепения коэффициента преломления

5

0

5

прозрачных диэлектрических и полупроводниковых пленок увеличивается по сравнению со способом-прототипом в 25 раз.

Формула изобретения

Способ измерения коэффициента преломления диэлектрических и полупроводниковых пленок, включающий облучение поверхности пленки электромагнитным излучением с выбранной длиной волны Ag ,-составляющая . электрического поля которого лежит в плоскости его падения, регистрацию интенсивности отраженного пленкой электромагнитного излучения для различных углов падения излучения, по величине которой выбирают значение угла падения излучения УВ , и определение коэффициента преломления пленки п по формуле

tgrfg ,

отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно для каждого угла падения излучения регистрируют зависимость интенсивности отраженного пленкой электромагнитного излучения от его длины волны, по которой определяют интенсивность одного из выбранных максимумов интерференционной картины, образованной интерференцией х электромагнитного излучения, отраженного от верхней и нижней поверхностей пленки, а значение угла падения rfg и длины волны АГ выбирают cooтвeтcтвvю

о

щими минимальному значению интенсивности выбранного максимума интерференционной картины.

Фи9. 1

§

:

Фиъ.2