RU168950U1

RU168950U1 - THICKNESS THICK-FILM DIELECTRIC MATERIALS

Info

Publication number: RU168950U1
Application number: RU2016131867U
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Хорват; Игорь Николаевич Назаренко
Original assignee: Алексей Владимирович Хорват
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2017-02-28

Abstract

Использование: для создания датчиков контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов. Сущность полезной модели заключается в том, что датчик контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов содержит электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание датчика, при этом зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, при этом упомянутые электроды включены в схему измерения емкости между этими электродами, а с двух диаметрально расположенных углов датчика установлены дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу располагается, по меньшей мере, два плоских Г-образных электрода, при этом внутренний Г-образный электрод образован зубом и основанием соответствующей плоской гребенки. Технический результат: обеспечение возможности создания датчиков контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов с повышенной точностью измерений. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.Usage: to create sensors for monitoring the thickness of thin-film dielectric materials. The essence of the utility model lies in the fact that the sensor for monitoring the thickness of thin-film dielectric materials contains electrodes made in the form of two flat combs having teeth and a base in the form of flat rectangles interconnected and deposited on a flat dielectric base of the sensor, while the teeth of one comb include into the gaps between the teeth of the second comb with the formation of uniformly alternating teeth and gaps between them, and the width of the gap between the teeth is equal to the width of the tooth, while the said elec the rods are included in the capacitance measurement circuit between these electrodes, and additional electrodes are installed from two diametrically located sensor angles in such a way that at least two flat L-shaped electrodes are located on each said corner, while the internal L-shaped electrode is formed by a tooth and the base of the corresponding flat comb. Effect: providing the possibility of creating sensors for controlling the thickness of thin-film dielectric materials with increased measurement accuracy. 2 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована при создании датчиков контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов.The utility model relates to measuring technique and can be used to create sensors for monitoring the thickness of thin-film dielectric materials.

Известен датчик контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов, преимущественно, осадка, содержащий электроды, погружаемые в сосуд с жидкостью, включенные в схему измерения емкости между этими электродами, при этом электроды выполнены в виде плоских гребенок, нанесенных па плоское диэлектрическое основание, устанавливаемое на дне сосуда (А.с. СССР №309229, заявка №1409792/25-28 от 27.11.1970, МПК: G01b 7/34).A known sensor for controlling the thickness of thin-film dielectric materials, mainly a precipitate, containing electrodes immersed in a vessel with liquid, is included in the capacitance measurement circuit between these electrodes, while the electrodes are made in the form of flat combs deposited on a flat dielectric base mounted on the bottom of the vessel ( AS USSR No. 309229, application No. 1409792 / 25-28 of 11/27/1970, IPC: G01b 7/34).

Датчик функционирует следующим образом. Осадок, в виде тонкого слоя покрывающий основание датчика, приводит к изменению емкости между электродами, нанесенными на это основание. Баланс схемы измерения емкости нарушается, и на выходе ее появляется электрический сигнал, соответствующий контролируемой толщине осадка.The sensor operates as follows. The precipitate, in the form of a thin layer covering the base of the sensor, leads to a change in capacitance between the electrodes deposited on this base. The balance of the capacitance measuring circuit is violated, and an electric signal appears at its output, corresponding to the controlled thickness of the sediment.

Основным недостатком датчика является недостаточно высокая точность измерения, связанная с наличием краевого эффекта при изменении емкости датчика.The main disadvantage of the sensor is the insufficiently high measurement accuracy associated with the presence of an edge effect when the sensor capacitance changes.

Задачей предложенного технического решения является устранение указанных недостатков и создание датчика контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов, позволяющего исключить краевой эффект и тем самым повысить точность измерений.The objective of the proposed technical solution is to eliminate these drawbacks and create a sensor for monitoring the thickness of thin-film dielectric materials, which eliminates the edge effect and thereby increase the accuracy of measurements.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный датчик контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов, согласно The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed sensor control the thickness of thin-film dielectric materials, according to

техническому решению, содержит электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок, имеющих зубья и основание в виде плоских прямоугольников, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание датчика, при этом зубья одной гребенки входят в зазоры между зубьями второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров между ними, причем ширина зазора между зубьями равна ширине зуба, при этом упомянутые электроды включены в схему измерения емкости между этими электродами, а с двух диаметрально расположенных углов датчика установлены дополнительные электроды таким образом, что на каждом упомянутом углу располагается, по меньшей мере, два плоских Г-образных электрода, при этом внутренний Г-образный электрод образован зубом и основанием соответствующей плоской гребенки.the technical solution contains electrodes made in the form of two flat combs having teeth and a base in the form of flat rectangles interconnected and applied to a flat dielectric base of the sensor, while the teeth of one comb enter the gaps between the teeth of the second comb with the formation of uniformly alternating teeth and the gaps between them, and the width of the gap between the teeth is equal to the width of the tooth, while the above electrodes are included in the circuit for measuring the capacitance between these electrodes, and from two diametrically located dix angle sensor installed additional electrodes so that each said corner is located, at least two flat T-shaped electrode, wherein the inner L-shaped electrode is formed by a tooth and the base of the corresponding flat comb.

В варианте исполнения, зазоры между дополнительными электродами равны зазорам между зубьями гребенки.In an embodiment, the gaps between the additional electrodes are equal to the gaps between the teeth of the comb.

В варианте исполнения, зазоры между дополнительными электродами и дополнительными электродами и зубьями гребенки равны зазорам между зубьями гребенки.In an embodiment, the gaps between the additional electrodes and the additional electrodes and teeth of the comb are equal to the gaps between the teeth of the comb.

Сущность технического решения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид предложенного датчика, на фиг. 2-распределение линий поля при наличии краевого эффекта без дополнительных электродов, на фиг. 3 - распределение линий поля без эффекта с дополнительными электродами.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the proposed sensor, FIG. 2-distribution of field lines in the presence of an edge effect without additional electrodes, in FIG. 3 - distribution of field lines without effect with additional electrodes.

Датчик контроля толщины тонкопленочных диэлектрических материалов (далее - датчик) содержит электроды, выполненные в виде двух плоских гребенок 1 и 2, имеющих зубья 3 и 4 соответственно и основание в виде плоских прямоугольников 5 и 6, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание 7 датчика. Зубья 3 одной гребенки входят в зазоры между зубьями 4 второй гребенки с образованием равномерно чередующихся зубьев и зазоров 8 между ними. Ширина зазора 8 между зубьями равна ширине зуба 3 или 4. С двух диаметрально The gauge for controlling the thickness of thin-film dielectric materials (hereinafter referred to as the gauge) contains electrodes made in the form of two flat combs 1 and 2, having teeth 3 and 4, respectively, and a base in the form of flat rectangles 5 and 6, interconnected and deposited on a flat dielectric base 7 sensor. The teeth 3 of one comb enter the gaps between the teeth 4 of the second comb with the formation of uniformly alternating teeth and gaps 8 between them. The width of the gap 8 between the teeth is equal to the width of the tooth 3 or 4. With two diametrically

расположенных углов датчика установлены дополнительные электроды 9 и 10 таким образом, что на каждом упомянутом углу располагается, по меньшей мере, два плоских Г-образных электрода, при этом внутренний Г-образный электрод образован зубом и основанием соответствующей плоской гребенки.The sensor’s angles are arranged, additional electrodes 9 and 10 are installed in such a way that at least two flat L-shaped electrodes are located on each said corner, while the internal L-shaped electrode is formed by a tooth and the base of the corresponding flat comb.

На датчик укладывается тонкопленочный диэлектрический материал 11.Thin film dielectric material 11 is placed on the sensor.

Датчик включается в схему измерения емкости между электродами (не обозначена и не показана).The sensor is included in the capacitance measurement circuit between the electrodes (not indicated and not shown).

Предложенный датчик используется следующим образом.The proposed sensor is used as follows.

Предварительно датчик включается в схему измерения емкости между электродами и на датчик укладывается тонкопленочный диэлектрический материал 11.Preliminarily, the sensor is included in the capacitance measurement circuit between the electrodes and thin-film dielectric material 11 is laid on the sensor.

Тонкопленочный диэлектрический материал 11, в виде тонкого слоя покрывающий плоское диэлектрическое основание 7 датчика, приводит к изменению емкости между электродами, выполненными в виде двух плоских гребенок 1 и 2, имеющих зубья 3 и 4 соответственно и основание в виде плоских прямоугольников 5 и 6, соединенных между собой и нанесенных на плоское диэлектрическое основание 7 датчика, при этом наличие дополнительных электродов 9 и 10 позволяет устранить краевой эффект.Thin-film dielectric material 11, in the form of a thin layer covering the flat dielectric base 7 of the sensor, leads to a change in capacitance between the electrodes made in the form of two flat combs 1 and 2 having teeth 3 and 4, respectively, and the base in the form of flat rectangles 5 and 6 connected between themselves and deposited on a flat dielectric base 7 of the sensor, while the presence of additional electrodes 9 and 10 eliminates the edge effect.

Баланс схемы измерения емкости нарушается, и на выходе ее появляется электрический сигнал, соответствующий контролируемой толщине тонкопленочного диэлектрического материала 11.The balance of the capacitance measuring circuit is violated, and an electric signal appears at its output, corresponding to the controlled thickness of the thin-film dielectric material 11.

Использование предложенного технического решения позволит создать датчик контроля толщины тонкопленочного диэлектрического материала, позволяющий исключить краевой эффект и, тем самым, повысить точность измерений.Using the proposed technical solution will allow you to create a sensor for controlling the thickness of a thin-film dielectric material, which allows to eliminate the edge effect and, thereby, increase the accuracy of measurements.

Claims

1. A sensor for controlling the thickness of thin-film dielectric materials, characterized in that it contains electrodes made in the form of two flat combs having teeth and a base in the form of flat rectangles interconnected and applied to a flat dielectric base of the sensor, while the teeth of one comb include in the gaps between the teeth of the second comb with the formation of uniformly alternating teeth and gaps between them, and the width of the gap between the teeth is equal to the width of the tooth, while the said electrodes are included a capacitance measurement circuit between these electrodes, and additional electrodes are installed from two diametrically located sensor corners in such a way that at least two flat L-shaped electrodes are located on each said corner, while the internal L-shaped electrode is formed by a tooth and the base of the corresponding flat comb.

2. The control sensor according to claim 1, characterized in that the gaps between the additional electrodes are equal to the gaps between the teeth of the comb.

3. The control sensor according to claim 1, characterized in that the gaps between the additional electrodes and the additional electrodes and teeth of the comb are equal to the gaps between the teeth of the comb.