Способ определения толщины пленки

(19) 01) ЗШ С 01 В 11 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 28 Н. Хаши Виданов 1548262,ик. 1971.40-13453 ССРблик. ство 6, о НИЯ ТОЛЩИНЫ ом, ч атиче о ког изм ленки,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕЦПЕНКИ, заключающийся в тнаправляют пучок монохромизлучения на эталонные п ряют интенсивность рассеянного излучениястроят градуировочный график,связывающий толщину эталонных пленок с интенсивностью рассеянногоизлучения, направляют пучок монохроматического излучения на контролируемую пленку, измеряют интенсивность рассеянного излучения и определяют толщину пленки по градуировочному графику, о т л .Ф, Ч а ю щ и йс я тем,.что, с целмю расширениядиапазона измеряемых толщин пленоки обеспечения воэможности .их контроля при нанесении на подложки любоготипа, измерения интенсивностей дляэталонных и контролируемой пленок производят на одной из линий спектракомбинационного рассеяния.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. зовано при изготовлении опгическихприборов и полунроводниковых элементов для современной СВЧ-техники. 5Известен неразрушающий способйзмереиия толщины пленки, основанный на измерении интенсивности регу.лярной составляющей светового потока,прошедшего через пленку. Иэ градуировочных графиков по измереннйм интен. сивностям находят толщину пленкиЯ .Однако способ неприменим в случае,.когда пленка нанесена на непрозрачную подложку. 15Известен также способ измерениятолщины пленки, основанный на измерении интенсивности лучей света,отраженных от верхней и нижней границпленки. Отношение этих интенсивноетей зависит от. толшины пленки, кото;рая определяется из градуировочяогографика 2 .Недостатком этого способа явййет,- 25ся невозможность измерения толщиныпленки, показатель преломления кото- .рой близок к показателю преломленияподложки.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигае 30мому эффекту является способ определения толщины пленки, заключающийсяв том, что направляют пучок монохроматического излучения на.эталонные пленки, измеряют интенсивность 35рассеянного излучения, строят градуировочный график, связывающий толщину эталонных пленок с интенсивностью рассеянного излучения, направляют пучок монохроматического излучения на контролируемую пленку, измеряют интенсивность рассеянного излучения и определяют толщину пленкипо градуировочному графику. По способу одновременно измеряют интенсивность диффуэно рассеянной"и регулярной составляющих и судят о контролируемой толщине по соотношениюизмеренных составляющих 3 .Недостаток известного способа 50заключается в недостаточном диапа зонеконтролируемых толщин и в невоэможности измерения толщин пленок,нанесенных на непрозрачные подложкиили на подложки с большим диффузным 55рассеянием,Цепь изобретения - расширениедиапазона измеряемых толщин пленок и обеспечение возможности их контроляпри нанесении на подложки любоготипа.Цель достигается тем, что согласно способу определения толщины пленки,заключающемуся в том, что направляютпучок монохроматического излученияна эталонные пленки, измеряют интенсивность рассеянного излучения, строят градуировочный график, связывающий толщину эталонных пленок с интенсивностью рассеянного излучения,направляют пучок монохроматическогоизлучения на контролируемую пленку,измеряют интенсивность рассеянногоизлучения и определяют толщину пленки по градуировочному графику, измерения интенсивностей для эталонныхи контролируемой пленок производятна одной из линий спектра комбинаци-.онного рассеяния.На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ определения толщины оптически прозрачной пленки,Устройствореализующее предлагаемый способ, содержит источник 1 монохроматического излучения, конде%сор 2, пленку 3, конденсор 4,монохроматор 5, фотоэлектронныйумножитель б с блоком питания, усилитель 7 постоянного тока, самопишущий потенциометр 8.Способ осуществляют следующимобразом.Монохроматическое излучение отисточника 1 с помощью конденсора 2Фокусируют на эталонную пленку 3известной толщины и аналогичногосостава, что и измеряемая пленка.Излучение направляют под произвольновыбираемым углом р к поверхностипленки 3. При этом часть светаотражается нод углом М , а частьсвета преломляется. При прохождениипреломленного луча через системупленка - подложка возбуждается комбинационное рассеяние света. Источникаье комбинационного рассеяния являются все точки системы пленка - подложка, лежащие на пути поеломпенного луча. Этот неупругорассеянный свет с помощью конденсора 4 собирают на щели монохроматора 5 и с помощью фотоэлектронного умножителя 6, усилителя 7 постоянного. тока и потенциометра 8 регистриоуют спектр комбинационного расваются с толщинами пленок в виде графика, После получения графика Составитель С.ГрачевРедактор Н.Бобкова ТехрЕдМ.Гергель КорректорЕ.Сирохман Тираж 586 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо деам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5С Заказ 9016/30. филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 1128 сеяния. Затем измеряют интенсивностьФвыбранной (наиболее мощной и ярко выраженной) линии Комбинационного рассеяния пленки, Аналогичные операции производят для нескольких эталон-ных пленок различных толщин. Полученные значения интенсивностей связы 114 4излучение направляют на контролирусмую пленку, измеряют интенсивностьвыбранной линии рассеяния и по графику определяют толщину пленки.По сравнению с известным,предлагаемый способ расширяет диапазон из. мерения толщин пленок (10 -10 ь).зи позволяет измерять толщины пленок,нанесенных на любой тип подложек.