Способ обнаружения поверхностных дефектов на пластине материала Советский патент 1979 года по МПК G01N33/38 

1

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к технологии обработки поверхности стекол для фотошаблонов.

Известен способ изл)л1ения топографии поверхности твердых тел с помощью электронной микроскопии, заключающийся в нанесении на исследуемую поверхность в процессе термического испарения угля тонкой угольной пленки. Напыленная угольная пленка с высокой точностью повторяет рельеф поверхности и может использоваться при изучении дефектов поверхности 1.

Такие угольные пленки ввиду малого атомного номера углерода имеют низкий контраст.

Известен также способ обнаружения поверхностных дефектов на пластине материала, включающий последовательное нанесение угольной пленки и слоя желатина на исследуемую пластину, отделение слоя желатина вместе с угольной пленкой, растворение желатина, нанесение оттеняющего материала на поверхность угольной пленки и просмотр ее в электронном микроскопе 2.

Недостатком способа является то, что для получения оттененной угольной пленки необходимо проводить два процесса напыления в установке вакуумного напыления (угольной пленки и оттеняющего материала), угол направления оттенения выбирается произвольно при неизвестном характере дефектов, в случае неудачного проведения процесса оттенения исправить ощйбку невозможно.

Цель изобретения - обеспечение возможности обнаружен1ш дефектов различного вида и размеров на больших площадях, а также повыщение производительности способа.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обнаружения поверхностных дефектов на пластине материала, включающем последовательное нанесение угольной пленки и слоя желатина на исследуемую пластину, отделение слоя желатина вместе с угольной пленкой, растворение желатина, нанесение оттеняющего материала на поверхность угольной пленки и просмотр ее в электро}шом микроскопе, оттеняющий материал наносят на поверхность угольной пленки распылением сфокусированным лучом электронного микроскопа. В результате того, что нанесение оттеняющего материала происходит в колонне электронного микроскопа, отпадает необходимость в проведении отдельного процесса оггенения. Так как просмотр оттененного участка угольной пленки происходит непосредственно после окончания распыления навески без удаления , пленки из колонны микроскопа, а процесс ,оггенения угольной пленки можно повторять неоднократно до полного распыления всех навесок, возможно всегда подобрать оптимальные условия оттенения для данного вида дефектов, варьируя количество распыленного ма териала. В виду того, что распыление навески идет по всем направлениям, на оттененном участке всегда существ ет область, где условия для от тенения протяженных дефектов, типа царапин ступеней будут оптимальными. Таким образом, возрастают эффективность и надежность способа обнаружения дефектов на пластине, резко сокращаются сроки провед ния процесса и, как следствие, появляется воз можность в реальные сроки анализировать состояние поверхности таких крупных объектов какими являются, например, полированные стекла для фотошаблонов (70x70 мм). Проведенные эксперименты по обследовани партии стекол для фотошаблонов, прошедших различные операции полировки,, показали выcoKjoo эффективность предлагаемого способа. Были выявлены дефекты с размером от 50 до 1000 А и их распределение по всей поверхности стекла. Важные результаты были п лугены при исследовании предлагаемым спосо бом окисных пленок кремния, полученных в различных режимах окисления. Для полного обследования партии из 20 ст кол фотошаблонов предлагаемым способом потребовалось 25 рабочих дней. На аналогичные исследования старым способом потребовалось бы 100 рабочих дней. Исходя из годовой потребности анализа 200 стекол экономия рабочего времени составит 750 рабочих дней. При стоимости 1 рабочего дня 7,2 руб. годовая экономия при работе на одном электронном микроскопе составит около 5 тыс. руб. Значительно больший эффект можно ожидать из того, что предлагаемый способ существенно сокращает сроки получений исчерпывающей информации о характере поверхности и это может быть оперативно использовано для активного воздействия на режимы обработки. Формула изобретения Способ обнаружения поверхностных дефектов на пластине материала, включающий последовательное нанесение угольной пленки и слоя желатина на исследуемую пластину, отделение слоя желат1ша вместе с угольной пленкой, растворение желатина, нанесение оттеняющего материала на поверхность угольной пленки и Досмотр ее в электронном микроскопе, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности обнаружения дефектов различного вида и размера на больших площадях, а также повышения производительности способа, оттеняющий материал наносят на поверхность угольной пленки распылением сфокусированным лучом электронного микроскопа. Истогшики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Пилянкевич А. Н. Практика электронной микроскопии, Киев, МаЩгиз, 1961, с. 64-65. 2.Пилянкевич А. Н. Практика электронной микроскопии, Киев, Машгиз, 1961, с. 102-107.