Измеритель электро-физических параметров слоистых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1355914 51) 4 С 01 Н 22/О ЕСОЮЗГИ ИСАНИЕ Я 3961871/24-0901,10.8530. 11. 87. Бюл. ФФизико-энергетичетвССРЮ.К. Григулис, Я,Авгуцевич621.317.39(088.8)Дефектоскопия, 19(54) ИЗМЕРИТЕЛ ПАРАМЕТРОВ СЛ (57) Изобрете рольно-измери шает точность ний слоистых держит СВЧ-гЬ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕС ИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ие отнельнойи локалатериал тс т- овытехнике и пьность изменеов. Устр-во сод к-рого сое аЪ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ динен с излучателем, выполненным ввиде отрезка коаксиальной линии(ОКЛ) 2 длиной 1 = (0,26-0,3)% + Сугде Ъ - длина волны в коаксиальнойлинии; С кратно 9 /2, связанного скороткозамкнутым отрезком (КЗО) 3прямоугольного волновода посредствомотверстия связи, внутренний проводник 4 ОКЛ 2 выступает в КЗО 3 на глубину Ы = (0,6-0,8)Ь, где Ь - размерузкой стенки КЗО 3, и расположен откороткозамкнутого конца 5 на расстоянии с = (О, 2-0, 24) %, где Ъ - длинаволны в КЗО 3. Открытый конец ОКЛ 2является выходом излучателя для расположения контролируемого материала6, Индикатор 7 соединен с КЗО 3 посредством эл-та связи, расположенного между входом излучателя и отверстием связи, 4 ил.113559Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для высоколокального контроля толщины тонких диэлектрических пленок на полупроводниковых и5проводящих основах.Целью изобретения является повышение точности и локальности измененийслоистых материалов. 10На фиг, 1 приведена схема измерителя электрофизических параметровслоистых материалов; на фиг. 2 - кривые, характеризующие точность измерения в зависимости от расстояния 1;на котором расположен коаксиальныйизлучатель от короткозамкнутого торца волновода; на фиг. 3 - зависимостьточности измерения от длины 1 коаксиального ответвителя; на фиг. 4 - зависимость точности измерения глубиныЪ ввода в волновод конца центрального проводника коаксиального ответвителя,Измеритель электрических параметров слоистых материалов содержит СВЧгенератор 1, выход которого соединенс излучателем, выполненным в видеотрезка 2 коаксиальной линии длиной1 = (О. 26-03) %к + С где 9 - длина ЗОволны в коаксиальной линии, С кратно9 /2, связанного с короткоэамкнутымотрезком 3 прямоугольного волноводапосредством отверстия связи, внутренний проводник 4 отрезка 2 коаксиаль 35ной линии выступает в короткозамкнутый отрезок 3 на глубину М = (0,6-0,8)Ь,где Ь - размер узкой спинки коротко-замкнутого отрезка 3, и расположен откороткоэамкнутого конца 5 на расстоя-нии= (02-024)9гдедлина волны в короткозамкнутом отрезке 3, открытый конец отрезка 2 коаксиальнойлинии, является выходом излучателядля расположения контролируемого материала 6, индикатор 7 соединен с короткозамкнутым отрезком 3 посредством элемента связи, расположенногомежду входом излучателя и отверстиемсвязи,Измеритель электрофизических пара 50метров слоистых материалов работаетследующим образом,СВЧ-энергия от СВЧ-генератора 1распространяется по короткозамкнутомуотрезку 3 и возбуждает конец внут 55реннего проводника 4 отрезка 2 коаксиальной линии, Таким образом, поступая на выход излучателя и взаимодей 142ствуя с контролируемым образцом, часть СВЧ-энергии. проходит мимо конца внутреннего проводника 4 и отражается от короткозамкнутого конца 5, При нагружении выходы излучателя проводящим контролируемым материалом 6 без слоя диэлектрика при выполнении условий(0,2-0,24) Ъ 1 = (026-03) %и Ю = (0,6-0,8)Ь отраженная от контролируемого материала 6 СВЧ-энергия в месте подключения отрезка 2 коаксиальной линии к короткоэамкнутому отрезку 3 интерферирует с падающей волной, и вся СВЧ энергия отражается от короткоэамкнутого конца 5. При нагружении выхода излучателя образцами, содержащими тонкий слой диэлектрика, при постепенном увеличении толщины этого слоя изменяются условия интерференции в области подсоединения отрезка 2 коаксиальной линии к коротко- замкнутому отрезку 3, что резко меняет импеданс в волноводе в плоскости подсоединения отрезкакоаксиальной линии и выражается в перемещении первого минимума волны от короткозамкнутого конца 5 к плоскости конца внутреннего проводника 4, а также в изменении КСВ, Так как распределение стоячей волны в волноводе периодично, то по перемещению одного из минимумов определяемому с помощью индикатора 7, контролируется изменение толщины диэлектрических слоев слоистых материалов,Выбор условий размещения и размеров коаксиального излучателя подтверждается кривыми представленными на фиг.2-4 в координатах величины изменения фазы стоячей волны ЬР при изменении толщины диэлектрического покрытия. Формула изобретенияИзмеритель электрофизических параметров слоистых материалов, содержащий СВЧ-генератор, выход которого соединен с входом измерителя, и индикатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и локальности измерений слоистых материалов, излучатель выполнен в виде отрезка,коаксиальной линии длиной 1 = (0,26-0,3) Ъ, + С, где % - длина волны в коаксиальной линии, С кратно /2 связанного с короткозамкнутым отрезком прямоугольного волновода посредством отверстия связи, внутрен8 иг,з 135591 ний проводник отрезка коаксиальной линии выступает в короткозамкнутый отрезок прямоугольного волноводана глубину У = (0,6-0,8)Ь, где Ьразмер узкой стенки короткозамкнуто - го отрезка прямоугольного волновода, и расположен от его короткозамкнутого конца на расстоянии =(0,2-0,24)Ь, где 9 - длина волны в короткозамкнутом отрезке прямоугольного волновода,другой конец короткозамкнутого отрезка прямоугольного волновода является входом излучателя, открытый конец отрезка коаксиальиой линии является выходом излучателя для расположения контролируемого образца, индикатор соединен с короткозамкнутым отрезком прямоугольного волновода посредством элемента связи, расположенного между входом и отверстием связи.1355914 Составитель Е. Адеселовская Техред М.Ходанич ва Редакто рректор О. Кравц аз 5788/3 9 Тираж 776ВНИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб.,ПодписноеСР олиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4 Производств