Устройство для измерения толщины эпитаксиальных слоев

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 01) 5 В 9 151) Е антье ССР 6 (п н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЭПИТАКСИАЛЬНЫХ СЛОЕВ, содержащее интерферометр, включающий два параллельно установленных источника монохроматического и немонохроматического излучения, и последовательно расположенный по ходу излучения от источников светоделнтель, выполненный в виде плоского зеркала, расположенного под углом Тустройства, первый лненный в виде двух овленных на общем ажающие плоскости нию и расположены иях от него, второй овленный с возможплоскости, перпеноснования первого преобразовательный , что, с целью повыения, оно снабжено ркалами, установленаженных от первого зеркальным умноживиде двух плоских ых установлено иена общем основании овторого зеркального 45 к оптической оси зеркальный блок, выпо плоских зеркал, устан основании так, что отр их параллельны основа на различных расстоян зеркальный блок, устан ностью перемещения в дирулярной плоскости зеркального блока, и блок, отличающееся тем шения точности измер двумя сферическими зе ными в ходе лучей, отр зеркального блока, и телем, выполненным в зеркал, одно из котор подвижно, а другое - с подвижным зеркалом блока под тупым угломИзобретение относится к измерительной технике и предназначено, в частности, для измерения толщины эпитаксиальных слоев.Известно устройство для измерения толщины эпитаксиальных слоев, содержащее интерферометр, включающий два параллельно установленных источника монохроматического и немонохроматического излучений, и последовательно расположенный по ходу излучения от источников светоделитель, выполненный в виде плоского зеркала, расположенного под углом 45 к оптической оси устройства, первый зеркальный блок, выполненный в виде двух плоских зеркал, установленных на общем основании так, что отражающие плоскости их параллельны основанию и расположены на разных расстояниях от него, второй зеркальный блок, установленный с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной плоскости основания первого зеркального блока и, преобразовательный блок 1,Недостатком известного устройства является низкая точность измерений толщины тонких эпитаксиальных слоев в связи с тем, что при измерении тонких слоев модуляционные частрты в интерферограмме оказываются одного порядка с частотой контрольного канала и квантование интерферог 1 уаммы измерительного канала для представления в цифровой форме оказывается недостаточным. Кроме того, использование различных источников излучения также снимает воспроизводимость.Цель изобретения - повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения толщины эпитаксиальных слоев, содержащее интерферометр, включающий два параллельно установленных источников монохроматического и не.монохроматического излучения, и последовательно расположенный по ходу излучения от источников светоделитель, выполненный в виде плоского зеркала, расположенного под углом 45 к оптической оси устройства, первый зеркальный блок, выполненный в виде двух плоских зеркал, установленных на общем основании так, что отражающие плоскости их параллельны основанию и расположены на разных расстояниях от него, второй зеркальный блок, установленный с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной плоскости основания первого зеркального блока, и преобразовательный блок снабжено двумя сферическими зеркалами, установленными в ходе лучей, отраженных от первого зеркального блока, и зеркальным умножителем, выполненным в виде двухплоских зеркал, одно из которых установлено неподвижно, а другое - на общем основании с подвижным зеркалом второго зеркального блока под тупым углом к нему.На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит два параллельноустановленных источника 1 и 2 монохроматического и немонохроматического излучения и последовательно расположенный по ходу излучения от источников светоделитель 3, выполненный в виде плоского зеркала, расположенного под углом 45 к оптической оси устройства, зеркальный блок, выполненный в виде двух плоских зеркал 4 и 5, установленных на общем основании таким образом, что отражающие плоскости их параллельны основанию и расположены на разном расстоянии от него, второй зеркальный блок 6, установленный с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной плоскости основания первого зеркального блока, состоящего из зеркал 4 и 5, два сферических зеркала 7 и 8, установленных в ходе лучей, отраженных от 20 первого зеркального блока, выполненногов виде двух зеркал 4 и 5, зеркальный умно- житель, выполненный в виде двух плоских, зеркал 9 и 10, одно 9 из которых установлено неподвижно, а другое 10 - на общем основании с подвижным зеркалом второго зеркального блока 6 под тупым углом к нему, и преобразовательный блок, включающий усилители 11, 12 и 13, аналого-цифровой преобразователь 14, вычислительный блок 15, блок 16 управления, генератор 17 пилообразного напряжения, сумматор 18 и систему 19 контроля скорости движения и преобразователь 20 перемещения и исследуемый образец 21. 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом.Излучение от источника 2 с помощью сфе рического зеркала 7 попадает на исследуемый образец 21, отражается от него и с помощью сферического зеркала 8 направляется на усилитель 12. Блок 16 управления запускает генератор 17 пилообразного напряжения, который через еумматор 18, управляемый системой 19 контроля скорости движения, и преобразователь 20 перемещения осуществляют перемещение зеркал 6 и 9 по линейному закону. Прй этом импульсы с выхода усилителя 11 поступают в систему 19 контроля скорости движения и используются для коррекции напряжения питания преобразователя 20 перемещения. Результатом этой коррекции является строго постоянная скорость сканирования разности хода, При перемещении подвижных зеркал 9 и0 на выходе устройства интерферограммы регистрируются усилителями 13, 14 и 15. Из-за сдвига зеркала 5 интерферограмма будет регистрироваться с опережением, С этого момента блок управления выдает импульсы квантования на входе аналого-цифрового преобразователя 14, выдающего текущие значения интерферограммы в вычис103564 Ф Составитель Н. Захаренко Редактор К. Волошук Техред И. Верес Корректор А. Тиско Заказ 117977 37 Тираж 587 1 одписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4лительный блок 15. Шаг квантования задается каналом с монохроматическим источником 1. За счет оптического усиления излучения между зеркалами 9 и 10 уменьшается шаг квантования интерферограммы. После регистрации первой интерферограммы блок 16 управления переключает генератор 17 пилообразного напряжения на обратный ход и блокирует поступление импульсов на вход аналого-цифрового преобразователя 14. Число отсчетов интерферограммы, поступающих в память вычислительного блока 15, задается оператором. В конце работы в памяти вычислительного блока 15 хранится одна результирующая интерферограмма. Вычислительный блок 15 после окончания суммйрования обрабатывает результирующую интерферограмму и вычисляет толщину измеряемого эпитаксиального слоя. 5Таким образом, использование зеркального умножителя в виде двух плоских зеркал за счет многократного отражения уменьшит шаг квантования интерферограммы, что расширяет нижний диапазон и повышает 10 точность измерения толщины слоев, а использование также и немонохроматического источника излучения позволяет повысить точность за счет повышения воспро 1:зводимости интерферограммы.