1
(21)4200925/24-28
(22)08.12.86
(46) 23.10.89. Бнш. 39 (72) И.В.Черных и К.Г.Предко
(53)531.717.1(088.8)
(56)Крылова Т.Н. Интерференционные покрытия. - Л.: Машиностроение, 1973, с. 186-187.
(54)УСТРШСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ТОНКИХ ПЛЕНОК
(57)Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины тонких пленок в процессе их напьиения. Целью изобретения является повышение точности контроля толщины тонких прозрачных пленок за счет компенсации ошибки измерения, вызванной отражением света от границы пленка - подложка. Объектив с помощью светоделителя и стеклянной пластинки формирует изображение тест-объекта в плоскости анализатора. Прошедший через анализатор свет преобразуется фотоприемником в электрический сигнал, который подается в усилитель и регистратор. Тест-объект 2 выполнен в виде решетки из щелей, что в сочетании с нанесением пленки на половину стеклянной пластинки позволяет получить в плоскости анализатора изображения тест-объекта 2 с гармоническим законом распределения освещенности, положение максимумов которого линейно зависит от оптической толщины наносимой пленки. Это позволяет повысить точность контро(Л
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Устройство для определения показателя преломления | 1986 |
|
SU1467464A1 |
| Устройство для контроля комплексной функции пропускания объективов | 1986 |
|
SU1392420A1 |
| Устройство для автоматической фокусировки объектива | 1983 |
|
SU1151112A1 |
| Устройство для контроля совпадения поля зрения видоискателя с полем кадра фотоаппарата | 1987 |
|
SU1506427A1 |
| МАГНИТООПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЯ | 1999 |
|
RU2165079C1 |
| Автоколлимационное устройство | 1990 |
|
SU1727105A1 |
| Устройство для определения положения фокальной плоскости объектива | 1985 |
|
SU1281950A1 |
| Устройство для воспроизведения записи информации на носитель с магнитооптическим регистрирующим слоем | 1984 |
|
SU1254549A1 |
| Способ контроля периода доменной структуры феррит-гранатовых пленок | 1990 |
|
SU1714679A1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ПЛЕНОК МНОГОСЛОЙНОГО ОПТИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ В ПРОЦЕССЕ ЕГО НАНЕСЕНИЯ ОСАЖДЕНИЕМ В ВАКУУМНОЙ КАМЕРЕ | 1991 |
|
RU2025657C1 |
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины тонких пленок в процессе их напыления. Целью изобретения является повышение точности контроля толщины тонких прозрачных пленок за счет компенсации ошибки измерения, вызванной отражением света от границы пленка-подложка. Объектив с помощью светоделителя и стеклянной пластинки формирует изображение тест-объекта в плоскости анализатора. Прошедший через анализатор свет преобразуется фотоприемником в электрический сигнал, который подается в усилитель и регистратор. Тест-объект 2 выполнен в виде решетки из щелей, что в сочетании с нанесением пленки на половину стеклянной пластинки позволяет получить в плоскости анализатора изображения тест-объекта 2 с гармоническим законом распределения освещенности, положение максимумов которого линейно зависит от оптической толщины наносимой пленки. Это позволяет повысить точность контроля за счет обеспечения возможности эффективного использования модуляционного метода наведения на максимум оптического сигнала и определения величины его смещения. Модуляции выходного сигнала осуществляется путем колебания тест-объекта с помощью механизма. Перед началом процесса напыления щель анализатора совмещается с одним из максимумов освещенности изображения тест-объекта, что соответствует максимуму сигнала на регистраторе. При достижении величины ΔХ=X-X1 значения T/2, равного половине периода тест-объекта, открывается цель анализатора и процесс напыления продолжается на первом и втором квадрантах стеклянной пластинки одновременно. При этом оптическая толщина пленки на первом квадранте стеклянной пластинки будет равна LIN=(D/4F) ΔX, а на втором квадранте LII N = LI N-λ/4, где L - геометрическая толщина пленки
F - фокусное расстояние объектива
N - показатель преломления пленки
λ - длина волны источника излучения. 2 ил. 1 ин.
ел
о Is:
ля за счет обеспечения возможности эффективного использования модуляционного метода наведения на максимум оптического сигнала и определения величины его смейения. Модуляции выходного сигнала осуществляются путем колебания тест-объекта с помощью механизма. Перед началом процесса напыления щель-анализатора совмещается с одним из максимумов освещенности изображения тест-объекта, что соответствует максимуму сигнала на регистраторе. При достижении величины ДХ Х-Х 1 значения
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля толщины тонких пленок в процессе их напыления.
Цель изобретения - повышение точности контроля толщины тонких прозрачных пленок за счет компенсации ошибки измерения, вызванной отражением света от границы раздела пленка - подложка.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для контроля толщины тонких пленок; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Устройство для контроля толщины тонких пленок содержит источник 1 монохроматического излучения, тест- объект 2, светоделитель 3, объектив 4, стеклянную пластинку 5, анализатор 6, фотоприемник 7, экран 8, полосовой усилитель 9, регистратор 10 механизм 11 колебания тест-объекта 2, индикатор 12.
Тест-объект 2 установлен на выходе излучения из источника 1 в передней фокальной плоскости объектива 4 и вьшолнен в виде решетки из параллельных N щелей с периодом
2 А f
, . -5- ;
N 1/1 ,
Л - длина волны источника 1 излучения;
f - фокусное расстояние объектива 4;
D - световой диаметр объектива 4;
«f - допустимая относительная погрешность контроля в долях А .
5167724
t/2, равного половине периода тест- объекта, открьшается щель анализатора и процесс напыления продолжает- - ся на первом и втором квадрантах стеклянной пластинки одновременно. При этом оптическая толщина пленки на первом квадранте стеклянной плаЬ- тинки будет равна 1 n(D/4 f )йХ, а
JO на втором квадранте: П-/1/4, где 1 - геометрическая толщина пленки; f - фокусное расстояние объектива; п - показатель преломпения пленки; Д - длина волны источника излучения.
J5 2 ил.
Анализатор 6 размещен перед фо- топриемником 7 в плоскости изображения тест-объекта 2 и выполнен в виде двух параллельных щелей, расположенных одна над другой так, что
нижний конец верхней щели и верхний конец нижней щели лежат в плоскости, перпендикулярной направлению щелей, которые смещены одна относительно другой на величину, равную
0 половине периода тест-объекта 2, а тест-объект 2 и анализатор 6 установлены с возможностью перемещения каждый в плоскости, перпендикулярной оптической оси, и ориентирова5 иы так, что направление их щелей совпадает.
Устройство работает следующим образом.
Источник 1 света равномерно ос0 вещает тест-объект 2, который расположен в фокальной ппоскости объектива 4. Последний с помощью светоделителя 3 и стеклянной пластинки 5 формирует изображение тест-объекта
5 2 в плоскости анализатора 6. Прошедший через анализатор 6 свет преобразуется фотоприемником 7 в электрический сигнал, который подается в усилитель 9 и регистратор 10. Мо0 дуляция выходного сигнала осуществляется путем колебания Тест-объекта 2 с помощью механизма 11. Усилитель 9 настроен на частоту, вдвое превышающую частоту колебания тест- , объекта 2. Перемещение анализатора 6 измеряется индикатором 12.
Перед началом процесса напыления щель А анализатора 6 совмещается с одним из максимумов освещенности
51
изображения тест-объекта 2, что соответствует максимуму сигнала на регистраторе 10. С помощью индикатора 12 фиксируется координата Х/ анализатора 6. Щель Б анализатора 6 при этом закрыта. После этого начинается напыление пленки на первый квадрант стеклянной пластинки 5, в процессе которого путем перемещения анализатора 6 производится отслеживание текущей координаты X положения максимума изображения тест-объекта 2. При достижении величины ЙХ X - X , значения t/2, равного пйловине периода тест-объекта 2, открьшается щель Б анализатора 6 и процесс напыления продолжается на первом и втором квадрантах стеклянной пластинки 5 одновременно.
При этом оптическая толщина пленки на первом квадранте стеклянной пластинки 5 будет равна
1,п
-4f
а на втором квадранте
Ij П Ijn - 7 ,
где 1 - геометрическая толщина
пленки;
f - фокусное расстояние объектива;п - показатель преломления
пленки;
А - длина волны источника излучения.
Формула изобретени
Устройство для контроля толщины тонких пленок, содержащее последо77
вателыю установленные источник монохроматического излучения, светоделитель, объектив и стеклянную пластинку, предназначенную для нанесе- ния пленки, и фотоприемник, уста- ноытенньп в обратном ходе излучения от светоделителя, о т ли чающееся тем, что, с целью повьше- 0 ния точности контроля, оно снабжено тест-объектои, установленным на выходе излучения из источника в передней фокальной плоскости объектива и выполненным в виде решетки из па- jc раллельных N щелей с периодом
- 4-.
где Л - длина волны источника из- 20 лучения;
f - фокусное расстояние объектива;
D - световой диаметр объектива; - допустимая относительная по- 25 грешность контроля в долях Л ,
анализатором, размещенным перед фотоприемником в плоскости изображения тест-объекта и выполненным в виде двУх щелей, расположенных одна над другой так, что нижний конец верхней щели и верхний конец нижней щели лежат в плоскости, перпендикулярной направлению щелей, которые смещены одна относительно другой на 5 величину, равную половине периода тест-объек а, а тест-объект и анализатор установлены с возможностью перемеще шя каждой в плоскости, перпендикулярной оптической оси, и ориентированы так, что направление их щелей совпадает.
30
0
