Способ измерения толщины тонких покрытий, нанесенных вакуумным испарением на подложку Советский патент 1979 года по МПК G01B11/06 

4 желатина 15-25%-ной концентрации с последующей его сушкой. Снятую таким способом реплику, покрытую слоем желатина, отмывают в теплой дистиллированной воде, причем слой 4 желатина должен находиться внизу. После растворения желатина в воде реплику извлекают из нее.

На -фиг. 1 буквами обозначены характерные точки: точка М соответствует низшей точке, полученной при нанесении штриха режуш;им инструментом, К. я Р - точки на границе подложки и измеряемого покрытия, Е и О - точки на границе измеряемого покрытия и реплики.

Далее для увеличения контрастности реплику необходимо оттенить тяжелым металлом (платиной, хромом, золотом). Это осуществляется (см. фиг. 2), например, следующим образом: в установке 5 типа ВУП- реплику помещают с наклоном, равным углу 7 (который является углом оттенения реплики), производят разогрев указанных сортов металла до температуры парообразования. Образовавшиеся мельчайшие частички металла 6, испаряясь, осаждаются на реплику, причем оттенение должно производиться вдоль направления рисок (см. фиг. 3, где Б - напыленный слой после первого оттенения).

Новым этапом подготовки образца является на несение на оттененную реплику технически чистого асбеста 7, например, путем наложения реплики на слой асбеста или другим образом (см. фит. 4).

Реплика с прилипшими к ней волокнами асбеста подвергается повторному оттенению (см. фиг. 5, где В - напыленный слой после второго оттенения) в том же направлении, что и при первом оттенении, т. -е. вдоль рисок, но другим (в отличие от первого оттенения) тяжелым металлом.

В результате повторного оттенения другим металлом поле реплики окрашивается в одинаковый цвет, отличный от цвета, полученного в результате первичного оттенения. Таким образом, выделяется зона Г, возникшая в результате того, что распыленные частички металла при повторном оттенении осаждаются на асбестовом волокне, которое является преградой для них, и еледовательно, не осаждаются на реплике (см. фиг. 6).

Наконец находят такой участок, где единичное асбестовое волокно располагается поперек имеющихся рисок на реплике. Затем производят съемку выделенного участка. На полученном после съемки отпечатке

четко просматривается тень асбестового волокна, получаемая при повторном оттенении реплики, причем эта тень пересекает V-образные риски в виде линии, имеющей изломанный профиль. Точки излома находятся на границах раздела веществ подлол ки и нанесенного слоя. Толщину покрытия определяют по формуле

sin а

h.EKyi 4-ctga-f sin2 (

где h - толщина измеряемого тонкого

покрытия;

ЕК - участок, соответствующий тонкому покрытию, которое измеряется на полученном снимке (при этом необходимо учитывать масштаб увеличения электронного микроскопа) ;

а - угол, соответствующий наклону грани штриха, т. е. углу заточки режущего. инструмента, которым наносились штрихи; у - угол оттенения реплики. Способ позволяет с высокой точностью измерить толщину покрытия, соизмеримых с разрешающей способностью реплик, т. е.

до 200-500А.

Формула изобретения

Способ измерения толщины тонких покрытий, нанесенных вакуумным испарением на подложку, заключающийся в том, что на подложку с покрытием наносят риски, превосходящие по глубине толщину покрытия, отличающийся тем, что, с целью измерения толщины покрытий менее 1 мкм, снимают реплику с подложки с покрытием, оттеняют реплику тяжелым металлом, например золотом, наносят на рабочую поверхность реплики асбестовые волокна и повторно оттеняют ее другим тяжелым металлом, например платиной, определяют с помощью электронного микроскопа участок с расположением асбестового волокна поперек рисок на реплике, производят съемку этого участка, на полученном снимке измеряют границу раздела покрытие-подложка и по углу оттенения реплики определяют толщину покрытия.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Натент ФРГ № 2055708, кл. 426-12, 1970.

2.Патент ФРГ № 2332329, кл. 426, 12, 1973.

(риг. 2

Vuz.1

Б (Риг.з

1рцг. if

ipus.e