PL64406B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 25.1.1969 Opublikowano: 29.11.1972 64406 KI. 42 b, 12/03 MKP G 01 b, 7/06 CZYTELNIA Wspóltwórcy wynalazku: Boguslaw Stepien, Wieslaw Rybak Wlasciciel patentu: Instytut Tele- i Radiotechniczny, Warszawa (Polska) Sonda do pomiaru grubosci i szybkosci nanoszenia prózniowego cienkich warstw Przedmiotem wynalazku jest sonda do pomiaru grubosci i szybkosci nanoszenia prózniowego cienkich warstw, majaca zastosowanie we wszyst¬ kich przypadkach, igdzie szybkosc nanoszenia war¬ stwy i grubosc warstwy wplywa na jej wlasnosci eksploatacyjne.Dotychczas dokladny pomiar grubosci cienkiej warstwy wykonuje sie metodami optycznymi do- pliero po zakonczeniu 'procesu, ale taka procedu¬ ra pomiaru laczy sie ze zniszczeniem próbki, umozliwia tylko pomiar grubosci wynikowej i nie moze byc stosowana w przypadku koniecznosci ciaglej kontroli procesu nanoszenia.Równiez pomiar grubosci i szybkosci nanoszenia prózniowego realizuje sie przez jonizacje strumie¬ nia pary i pomiar pradu jonowego oraz zmiane czestotliwosci rezonansowej oscylatora kwarcowego pod wplywem naparowania warstwy dowolnego materialu.Urzadzenie oparte na jonizacji strumienia pary i pomiarze pradu jonowego ma male zastosowanie, glównie ze wzgledu na delikatna konstrukcje son¬ dy i znacznie ograniczony zakres pomiaru, w szcze¬ gólnosci nie jest mozliwy pomiar bardzo malych szybkosci nanoszenia, oraz skomplikowany uklad elektroniczny, malo odporny na zaklócenia.Metoda oparta na wykorzystaniu zmiany czestot¬ liwosci rezonatora kwarcowego umozliwia mierze¬ nie grubosci i szybkosci nanoszenia w bardzo sze¬ rokim zakresie pod warunkiem, ze temperatura 10 15 30 Z kwarcu bedzie stala. Poniewaz jednak procesom prózniowym towarzyszy znaczne wydzielanie cie¬ pla, wiec temlperatura wszyisUkiidh elementów znaj¬ dujacych sie w komorze prózniowej moze zmieniac sie w szerokich granicach. Dotyczy to takze kwar¬ cu bedacego czujnikiem szybkosci nanoszenia. Przy dulzej mocy zródla pary w przypadku procesu na¬ parowywania oraa we wszystkich procesach rozpyla¬ nia, efekt zrmiany czestotliwosci zwiazany ze wzro¬ stem temperatury, wystepujacy szczególnie podczas dlugotrwalych nanoszen, moze znacznie przekro¬ czyc efekt zmiany czestotliwosci zwiazany z na¬ niesieniem warstwy.Dotychczasowe metody i urzadzenia nie daja mozliwosci dokonania .pomiaru grubosci i szybko¬ sci nanoszenia bez zniszczenia próbek i nie moga byc stosowane do ciaglej kontroli procesu nano¬ szenia.Celam wynalazku jest usuniecie dotychczasowych wad.Cel ten zostal osiagniety przez skonstruowanie sondy, która pracuje na zasadzie zmiany czesto¬ tliwosci rezonansowej kwarcu i eliminuje wplyw temperaturowego wspólczynnika czestotliwosci.Istota wynalazku jest zastosowanie chlodnicy stanowiacej jednoczesnie doprowadzenie elektrycz¬ ne jednej z elektrod rezonatora kwarcowego i za¬ pewniajacej efektywne odprowadzenie ciepla od rezonatora. 64 40664 406 3 4 Uzyskuje sie to 'przez dopasowanie gniazda chlod¬ nicy do ksztaltu rezonatora kwarcowego i jedno¬ czesnie wykorzystanie chlodnicy jako elektrycz¬ nego doprowadzenia do uziemiondj elekitrody re¬ zonatora. loprowadzenie do drugiej inieuziemioneij elektrody rezonatora kwarcowego jest zrealizowa¬ ne za pomoca elementu kontaktujacego o ksztal¬ cie walca zapewniajacym prawidlowa prace rezo¬ natora dociskanego do rezonatora za pomoca spre¬ zyny.(Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, przedstawia¬ jacym sonde .pomiarowa z wymiennym rezonatorem kwarcowym.Sonda ma uziemiona chlodnice Z z gniazdem 9 scisle dopasowanym do klsizitaltu rezonatora kwar¬ cowego 1, obieg czynnika chlodzacego 3, element kontaktujacy 4 wykonany w postaci walca i po¬ laczony elektrycznie za pomoca przewodu 7 z trzpieniem 6 i sprezyna dociskowa 5.Odprowadzenie elektryczne nieuziemionej elek¬ trody 8 jest realizowane przez docisk mechanicz¬ ny elementu kontaktujacego 4 za pomoca sprezyny 5. Element kontaktujacy 4 jest wykonany w posta¬ ci walca i daje styk z nieuziemiona elektroda 8 rezonatora kwarcowego w ksztalcie kola o srednicy nieznacznie mniejszej od srednicy rezonatora.W przypadku rezonatorów kwarcowych wysoko- stabilnych o fazowanych krawedziach, amplituda drgan mechanicznych maleje w kierunku krawe¬ dzi rezonatora i na obwodzie okregu styku miedzy elementem kontaktujacym 4 wykonanym w posta¬ ci walca i elektroda 8 rezonatora kwarcowego 1 jest bliska zeru. Dzieki temu docisk mechaniczny 5 elementu kontaktujacego 4 nie zaklóca pracy rezo¬ natora kwarcowego. Kontakt elektryczny miedzy elementem kontaktujacym 4 a trzpieniem prowa¬ dzacym 6 jest zapewniony przez dodatkowe pola¬ czenie elastyczne 7 przylutowane zarówno do ele- 10 imentu kontaktujacego 4, jak i do trzpienia 6.Trzpien 6 stanowi jednoczesnie baze do zamonto¬ wania odprowadzenia zewnetrznego elektrody nie- uziemionej. 15 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sonda do pomiaru grubosci i szybkosci nano¬ szenia prózniowego cienkich warstw, oparta na zjawisku zmiany czestotliwosci rezonatora kwar- 20 cowego pod wplywem obciazenia naparowana war¬ stwa, znamienna tym, ze ma chlodnice (2) z gniaz¬ dem scisle dopasowanym do ksztaltu rezonatora kwarcowego (1), która stanowi przewód elektrycz¬ ny doprowadzony do rezonatora kwarcowego (1), 25 przy czym drugim przewodem jest element kontak¬ tujacy (4) polaczony z nieuziemiona elektroda (8) rezonatora kwarcowego i sprezyna dociskowa (5).

2. Sonda Wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze element kontaktujacy (4) jest wykonany w posta- 30 ci walca. ZF „Ruch*' W-wa, zam. 1399-71, nakl. 200 egz. Cena zl 10,— PL PL