Устройство для измерения толщины и показателя преломления пленки

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСтИЧЕСН СПУБЛИН1397722 19) 8 16 ц 4 601 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РЕТЕ ЕЛЬСТВУ ТОЛЩИ НЬКИ еристройпокрытийиэобрет 1 иле Йвй ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯИ ПОКАЗАТЕЗИ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ПЛЕ(57) Изобретение относитсятельной технике, а именно кствам для измерения толщиныоптическими методами. Целью ния является расширение технологических возможностей путем одновременного определения толщины, показателяпреломления пленки и остаточных напряжений в ней. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство введены лазер 11, светоделитель12, опорное зеркало 13 и система 14регистрации интерференционной картины, образующие со свободным краемподложки 2 с пленкой, размещенной вкамере 10 травления консольно, интерферометр Майкельсона, 2 з.п, ф-лы, 1397722Излучение от лазера 1 с помощью системы зеркал 3-5 преобразуется в два луча света, падающие под разными 40 углами на подложку 2 с пленкой вблизи места ее крепления в камере 10 травления, Отраженное от пленки излучение попадает в систему 6-9 регистрации отраженного от подложки 245 с пленкой излучения и зарегистрированные сигналы Фиксируются на самописце, Одновременно с этим излучение от лазера 11 интерферометра Майкельсона подается на светоделитель 12, где оасщепляется на два пучка, один иэ 50 которых направляется на опорное 13 интерферометра Майкельсона, другой - на свободный край подл 2 с пленкой, расположенной кон в камере 10 травления. Отражен опорного зеркала 13 и подложки пленкой пучки совмещаются в ти системы 14 регистрации инте еркалоа ольноые от 5 плоскос- рференИзобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения толщины покрытийоптическими методами,Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем одновременного определения толщины,показатели преломления пленки и остаточных напряжений в ней. 10На чертеже приведена блок-схемаустройства для измерения толщины ипоказателя преломления пленки.Устройство содержит лазер 1, подложку 2 для пленки, систему зеркал3-5, обеспечивающую Формированиедвух лучей света, падающих на подложку 2 с пленкой под разными углами,систему 6-9 регистрации отраженногоот подложки 2 с пленкой излучения,камеру 10 травления с регулируемымуровнем травителя, лазер 11, светоделитель 12, опорное зеркало 13 исистему 14 регистрации интерференционной картины. Элементы 11-14 раз" 25мещены по схеме интерферометра Майкельсона, в котором вместо зеркала,размещенного в измерительном плече,использован свободный край подложки2, которая консольно закреплена в камере 10 травления так, что лучи света, падающие на подложку под разнымиуглами, сходятся на ней вблизи точки закрепления,Устройство работает следующимобразом, ционной картины, где они интерферируют,При стравливании пленки с подложки 2 получают информацию о толщине,показателе преломления и распределе"нии напряжений по толщине пленки, Дляраспределения напряжений по толщинепленки справедлива формула1 Еой, йГ6(с)В )3У-) ,13где К, - модуль Юнга для подложки 2;р - коэффициент Пуассона дляподложки;и й - толщина пленкии подложки 2соответственно,й - деформация (прогиб) подложки 2- длина деформируемой частиподложки 2,НПроизводнаяопределяется чисЙ 1 ленным или графическим дифференцированием деформационной кривой.Толщину пленкии ее показатель преломления и определяют по формулам Н,-1/2) ЪиДГпг ;-1/2ф чеи на под где Ы; - углы падения ложку с пленИимумов и ичество ми ерФеренционноидробная часть ивои; тп /Ь; рав нимум татка ная отн Ференци ению нойжду е имум терривои к п риоду двумя длина посл м олны излучения лазер тен м у 1, Устройство для измерения толщины и показателя преломления пленки, содержащее первый лазер, подложку, пленки, систему зеркал, обеспечивающую формирование двух лучей света, падающих на подложку с пленкой под разными углами, и систему регистрации отраженного от подложки с пленкой излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей, оно снабжено139 Я сКс Я 10 где Я - расстояние между опорным зеркалом и мнимым иэображениемсвободного края подложки спленкой;о - прогиб свободного края подложки с пленкой,2Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что опорное Составитель В.Костюченко Техред А.Кравчук Редактор Н,Гереши Корректор Г.Решетник Заказ 2261/38 Тираж 680 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 камерой травления с регулируемымуровнем травителя, вторым лазером,светоделителем, опорным зеркаломи системой регистрации интерференционной картины, размещенными по схеме интерферометра Майкельсона, в котором вместо зеркала, размещенногов измерительном плече, использовансвободный край подложки, которая консольно закреплена в камере травлениятак, чтобы лучи света, падающие наподложку под разными углами, сходились на ней вблизи точки закрепления. 7722зеркало выполнено в виде вогнутогосферического отражателяЗУстройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измерений,опорное зеркало выполнено с радиусомК кривизны, удовлетворяющим соотно- шению