Способ измерения толщины тонких пленок,нанесенных на подложку

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения толщины пленок, прозрачных в ИК-области спектра и нанесенных на плоские йодложки. Целью изобретения является повышение точности измерений путем повьшения контраста интерференционной картины. На контролируемую пленку 1 устанавливают клиновидную пластинку 3,. выполненную из материала, прозрачного в ИК-области спектра и имеклцего показатель преломления, отличающийся от показателя преломления (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТЬНЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D 4 G 01 В 11/06

)3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ .! 1 сн;ь 1,:

1ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3939678/24-28 (22) 02.08.85 (46) 30.12.86. Бюл. № 48 (71) Таджикский государственный университет им, В.И.Ленина (72) Л.И.Альперович (53) 681.2:531.7 (088.8) (56) Физика тонких пленок. Сборник.

М., 1970, т. IY, с. 31, Sato К., Ishегоna I., Supava К. Solid State Electric, 1966, ¹ 9, с.771. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ТОНКИХ

ПЛЕНОК, НАНЕСЕННЫХ НА ПОДЛОЖКУ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения толщины пленок, прозрачных в ИК-области спектра и нанесенных на плоские подложки. Целью изобретения является повышение точности измерений путем повышения контраста интерференционной картины. На контролируемую пленку 1 устанавливают клиновидную пластинку 3,. выполненную из материала, прозрачного в ИК-области спектра и имеющего показ атель преломления, отличающийся от показателя преломления

128031 1 пленки на столько же, на сколько показатель преломления пленки отличается от показателя преломления подложки. Благодаря этому выравниваются коэффициенты отражения на верхней и нижней поверхносЧях пленки и интерференционная картина, являющаяся результатом взаимодействия волновых фронтов, отраженных от верхней и нижней поверхностей подложки, оказывается наиболее контрастной, а точность измерения повышается. 1 ил. мам освещенности интерференционной картины. После этого определяют толщину d пленки по формуле,"

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

На схеме обозначены контролируемая пленка 1, нанесенная на подложку

2, клиновидная пластинка 3, устанавливаемая на пленку 1, источник 4 излучения, совмещенные лучи 5, отраженные от верхней и нижней поверхностей пленки 1, и устройство 6 регистрации интерференционной картины.

Способ осуществляют следующим образом.

На контролируемую пленку 1 устанавливают клиновидную пластинку 3, выполненную из материала, прозрачного в инфракрасной области спектра и имеющего такой показатель преломления, что разность показателей преломления материалов пластинки 3 и пленки 1 равна разности показателей пре ломления пленки 1 и подложки 2. С помощью источника 4 систему пластинки 3 — пленка — -подложка 2 освещают инфракрасным излучением. Результат взаимодействия лучей, отраженных от Формула из обр ет ения верхней и нижней поверхностей пленки

1, регистрируется устройством 6. При; измерении изменяют длину волны интерферирующих лучей и фиксируют зна, чения длин волн, соответствующие двум соседним максимумам или минимуВыполнение пластинки клиновидной

35 Дает Bos MQEHQ cT b H cKJIIoqHT b BJIHR HH e на результат измерений засветки, вызываемой отражением от верхней поверхности.

Способ измерения толщины тонких пленок, нанесенных на подложку, за" ключающийся в том, что освещают контролируемую пленку пучком инфра45 красного излучения, наблюдают интерИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения толщины пленок, прозрачных в инфракрасной области спектра и нанесенных на плоские под- 5 ложки, Цель изобретения — повышение точ ности измерений путем повышения контраста интерференционной картины в ре:зультате выравнивания разностей пока10 зателей преломления сред, от границ раздела которых отражаются интерферирующие пучки. где п - показатель преломления пленки

8 - угол падения лучей на пленку р

Ъ, и hz — зафиксированные значения длин волн; — поправка, обусловленная ди спер сией фаз ов ого сдвига на границе пленка-подложка.

Вследствие использования инфракрасного излучения воздушный зазор между пластинкой и пленкой значительно меньше длины волны излучения, поэтому коэффициент отражения от верхней поверхности пленки определяется, в основном, соотношением показателей преломления материалов пластинки и пленки.

В результате указанного выбора .материала пластинки коэффициенты отражения от верхней и нижней поверхностей пленки близки друг к другу и контраст интерференционной картины оказывается максимальным, что позволяет увеличить точность измерений.

12803 l l

Составитель М.Семчуков

Редактор А.Огар Техред M.Ходанич Корректор О.Луговая

Заказ 7047/39 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ференционную картину, образующуюся при взаимодействии волновых фронтов, отраженных от верхней и нижней поверхностей пленки, изменяют длину волны излучения, фиксируют значения 5 длин волн, соответствующие двум соседним максимумам или минимумам освещенности интерференционной картины и по разности зафиксированных значений длин волн определяют толщину 10 пленки, отличающий ся тем, что, с целью повыщения точности измерений, перед начапом измерений на поверхность пленки устанавливают клиновидную пластинку из прозрачного для диапазона изменения длины волны материала с показателем преломления, имеющим такое значение, что разность показателей преломпения материалов пластинки и пленки. равна разности показателей преломпения материалов пленки и подложки.