SU1026004A1 - Устройство дл контрол толщины тонких пленок,наносимых на подложку - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛ|ЩИНЫ ТОНКИХ ПЛЕНОК, наносимых на подложку, содержащее последовательно расположенные источник излучени , коллимкрующую линэу и карусель дл  размещени  подложек и последовательно установленные монохроматизирующий элемент, фотоприемник/ усилитель и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей, оно снабжено параболото{ 1ческим фоконом, установлённьм между монохроматиэирующим элементе и фотоприемникси«1, выходное отверстие фокона совмещено с входным окном фотопри@4Ника. (Л 1C О5

Description

Изобретение относитс  к контроль но-измерительной технике, в частнос ти к контролю толщины тонких покрытий , и может быть использовано при изготовлении тонкопленочных интерфе ренционных оптических покрытий/ например фильтров, зеркал,- спектроделителей . Известно устройство дл  контрол  толщины тонких пленок в процессе их вакуумного изготовлени , содержащее источник излучени / контрольный обра зец, монохроматизирующий элемент, фотоприемник, усилитель и индикатор Устройство работает по принципу фиксации экстремальньах значений прозрачности (или отражени ) контрольного образца с напыл емой пленкой, соответствующих значени м оптической толщины, кратньдм Д/4, где Я - контрольна  длина волны l . Недостатком устройства  вл етс  то, что дл  неподвижного контрольного образца и вргццающихс  рабочих деталей не обеспечиваютс  одинаковые услови  напылени , и толщина сло  на контрольном образце отличаетс  от толщины сло  на рабочих детал х, что играет важную роль при контроле толщины , особенно когда он ведетс  по кратным экстремумам, а нанесение покрыти  происходит при высоких темп ратурах (до ). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  контрол  толщины тонких пленок, наносимых на подложку, содержащее последовательно расположе ные источник излучени , коллимирующу линзу и карусель дл  размещени  подложек и последовательно установленны монохроматизирующий элемент, фотоприемник , усилитель и индикатор. В этом устройстве контроль толщины ведетс  по йсем рабочим детал м, т.е. подложкам, либо по одной выбран ной подложке. При вращении карусели подложки, попеременно пересека  луч от источника излучени , вызывают его модул цию. Модулированное таким образом излучение, проход  монохроматизирующий элемент, попадает на фотоприемник , где происходит преобразо вание световой энергии в электрический сигнал. Сигнал фотоприемника уси ливаетс  усилителем, к выходу которо го подключен индикатор. При контроле толщины по выбранной рабочей подложке срабатывает схема коммутации, котора  обеспечивает подключение ytuлительного тракта устройства к фотоприемнику только во врем  пересечени  луча фотомера выбранной подложкой . Крнтроль толщины ведетс  также .по регистрации экстремальных значений прозрачности изготовл емых деталей , соответствующих толщинам сло  , где N 1,2,3,.,. . Вследстви контрол  толщины пленок непосредственно по подложкам устройство обеспечивает повышенную точность 2 . Однако известное устройство не позвол ет вести контроль толщины по коэффициенту отражени  подложек,так как при вращении карусели происходит изменение положени  рабочих подложек. относительно источника излучени  и фотоприемника как по высоте, так и по углу наклона. Вследствие длинного оптического пути контрольного луча от источника излучени  до фотоприемника (пор дка 1,5-2 м) даже незначительные смещени  подложек вызывают полную разъюстировку системы контрол  толщины. По этой причине невозможно вести контроль толщины тонких пленок непосредственно по рабочим подложкгц в отраженном свете. Недостатком уст-, ройства  вл ютс  также жесткие требовани  к самим рабочим подложкам, которые должны представл ть собой плоскопараллельные пластины с минимальной клиновидностью дл  обеспечени  попадани  луча на фотоприемник после прохождени  подложек. При нанесении покрыти  на детали, непрозрачные дл  контрольной длины волны, в устройстве требуетс  использование хот  бы одной подложки, прозрачной в этой облас ти спектра, что приводит к уменьшению партии одновременно изготовл емых деталей и увеличению их себестоимости . Таким образом, известное устройство имеет ограниченные технологические возможности. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей устройства дл  контрол  толщины тонких пленок, наносимых на подложку. Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  контрол  толщины тонких пленок, наносимых на подложку , снабжено параболоторическим фоконом , установленным между монохроматизирующим элементом и фотоприемником , выходное отверстие фокона совмещено с входным окном фотоприемника, На чертеже изображена принципиальна  схема устройства Дл  контрол  толщины тонких пленок (при контроле в отраженном свете)., Устройство содержит последовательно расположенные источник 1 излучени , коллимирующую линзу 2 и карусель 3 дл  размещени  подложек 4, на которые нанос тс  контролируемые тонкие пленки (не показаны), и последовательно установленные монохроматизирующий элемент 5, параболоторический фокон 6, фотоприемник 7, усилитель 8 и индикатор 9. Устройство работает следующим образом . При работе в отраженном свете из- . лучение от источника 1, проход  через коллимирующую линзу 2, отражаетс .

от вращающихс  рабочих подложек 4 и попгшает через монохроматиэирующий элемент 5, параболоторический фокои б на фотоприемник 7, преобразующий его в электрический сигнал, который поступает на усилитель 8 и индикатор 9.

При вращении рабочих подложек 4 отраженный луч, пройд  через монохроматизирующий злемент 5, сканирует внутри круга радиуса R на уровне вхоного окна фокона 6 и, претерпева  отражени  от внутренних зеркальных поверхностей, через выходное отверстие фокона б воздействует на чувствительный элемент фотоприемника 7. Радиус входного окна фокона б выбираетс  равным радиусу R круга, внутр которого сканирует отраженный луч, а радиус выходного окна - равным входному окну фотоприемника 7.

При контроле в проход щем свете (не показано) монохроматизирующий элемент 5, фокон б и фотоприемник 7 устанавливаютс  над каруселью 3с рабочими подложками по ходу луча. В

этом случае использование фокона б позвол ет вести контроль толщины при нанесении пленки на клиновидные подложки .

Использование в устройстве дл  контрол  толщины тонких пленок параболоторического фокона б, установленного между монохрома1изирующю4 элементом 5 и фотоприемником 7, позвол ет расширить технологические возможности устройства, а именно - вести контроль толщины пленок по рабочим подложкам как в проход щем, так и в отраженном св«те вследствие устранени  разъюстировки системы, возникающей при вргицении рабочих подложек, позвол ет также контролировать толгцину пленок при нанесении последних на непрозрачные подложки, устранить тре бование плоскопараллельности и снизить требовани  к плоскостности покрываемой поверхности рабочих подложек . Использу  предлагаемое устройство , можно контролировать нанесение покрытий на подложках в виде деталей различных конфигураций, например лин зы, призмы и т.п.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ТОНКИХ ПЛЕНОК, наносимых на подложку, содержащее последовательно расположенные источник излучения, коллимирующую линзу и карусель для размещения подложек и последовательно установленные монохроматизирующий элемент, фотоприемник, усилитель и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено параболоторическим фоконом, уставов лённ&м между монохроматизирующим элементом и фотоприемником, выходное отверстие фокона совмещено с входным окном фотоприемника.