SU555278A1

SU555278A1 - Apparatus for controlling film thicknesses during optical evaporation coating in vacuum

Info

Publication number: SU555278A1
Application number: SU2320608A
Authority: SU
Inventors: Олег Васильевич Александров; Татьяна Николаевна Голованова; Леонид Борисович Кацнельсон
Original assignee: Предприятие П/Я А-1705
Priority date: 1976-01-26
Filing date: 1976-01-26
Publication date: 1977-04-25

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИН ПЛЕНОК В ПРОЦЕССЕ НАНЕСЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ИСПАРЕНИЕМ В ВАКУУМЕ(54) DEVICE FOR CONTROL OF FILM THICKNESSES IN THE PROCESS OF APPLICATION OF THE OPTICAL COATING BY VAPUUM EVAPORATION

мой частью счета, ибо дл ультрафиолетовой и инфракрасной областей спектра (особенно дальних ) практически отсутствуют фильтры, пригодаые дл устройств, предназначенных дл контрол толщин пленок,my part of the bill, because for the ultraviolet and infrared regions of the spectrum (especially the far), there are practically no filters, devices for controlling film thicknesses,

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению вл етс устройство дл контрол толщин пленок в процессе нанесе ш оптического покрыти ишарением в вакууме, содер ащёе источник (шета, например лампу накаливани , формирующую оптику, оютему монохроматизации , включающую дифракщюннуй рещетку, входной и выходной люки, выполненные в виде щелей, и приемно-регнстрирующую систему. Угол 5, образовашгый падающим на рещетку пучком лучей с ее главным сече1шем, не превосходит нескольких градусов. Система монохроматизации и форм1фуюпда оппжа в устройстве разделегал,The closest to the technical essence of the proposed invention is a device for controlling film thicknesses in the process of applying an optical coating and vacuum deposition, containing a source (a sheath, for example, an incandescent lamp that forms optics, monochromatization, including a diffraction grid, entrance and exit hatches, made in the form of slots, and a receiving-and-receiving system. Angle 5, which is formed by a beam of rays incident on the grill with its main section, does not exceed several degrees. The system of monochromatization and shape 1fuyupda oppzha device razdelegal,

С помощью известного устройства мошю легко ме{шть дли у волны, т. которой производитс контроль, что удоб да зкшеримептаторов, разрабатывающих новые покрыти , а также дл производства выпускающих большую номенклатуру изделий .With the help of a well-known device, it is easy to use a {wavelength of wave, i.e., a control that is convenient to use a variety of testers that develop new coatings, as well as to produce products that produce a large range of products.

Однако это устройсгво имеет недостаткр, вызватгые тем, что оно имеет относительно сложаую консгруктщю, в которую вход т дшншофокусHfcie опт1 ческие обьектгшы, необходлмые дл направлешш светового пучка от вхо;цюго люка на д}гфракщюш ую решетку и далее в выход сой люк. нх рйзмстлсни тр бзютс больише обтймы. Выполненные в В1зде рсьулкруегутых по Ш1рине щелей вход1 ш и аыход 1ой люкк управл ютс TOnaiMii и чувс1Витег.Ы1Ь.ьт к вибраци м мехаиизMaMSi , 410 также снижает надежность работы системы .However, it has ustroysgvo nedostatkr, vyzvatgye in that it has a relatively slozhauyu konsgruktschyu, furylmethylamino dshnshofokusHfcie opt1 cal obektgshy, neobhodlmye for napravleshsh light beam from WMOs; tsyugo hatch on d} th gfrakschyush lattice and further into the outlet hatch soi. nh ryzmstlsni tr bzuts with more obtymy. Performed in the Bolshoy of the slope along the Gap, the slots of the entrance and the exit of the first hatch are controlled by TOnaiMii and the senses of the vibration of the mechanics of the MaMSi, 410 also reduces the reliability of the system.

изобретеии вл етс упрощгшю конструкции устройства н повышение ее надежиостн.. the invention is to simplify the design of the device and increase its reliability.

Поставленна цепь достиаетс тем, что днфракщюина решетка установлеиа внутри формирую щей оптики так, чго, .юскосгь главного сеченнУ решетки, перпендикул рна к се штр{1х.ам, ориешировапа под углом 40 - 50° к 1 адающему световому пучку лучей, входной люк oi-раничен кра ми изобража1ш тела накЪ1а источника света, а выходной люк Быподнен в виде диафрагмы с размерами, не превышающими вел№щш указа шого изображени в монохроматическом свете.The delivered chain is achieved by the fact that the grating is installed inside the forming optics so that the main section of the grating is perpendicular to the cross-section {1x.am, oriented at an angle of 40-50 ° to the first light beam beam, oi) - is bounded by the edges of the image of the body of the light source, and the exit hatch is under the form of an aperture with dimensions not exceeding the size of the specified image in monochromatic light.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства .The drawing is a diagram of the proposed device.

Оно содержит источш-ос света I (источник сплопшого спектра), формирующую оптику, состо щую КЗ объективов 2,3 и 4, вакуумноплотных фотометрических окон 5 и 6 и фишьтра 7. В ходе луча внутри форМ1фующей оптики установлена дифракщюнна решетка 8. Плоскость главного сечени решетки, перпендикул рна к ее штрихам, на которых происходат дифракци , ориентирована под углом 40-50° к падающему световому пучку It contains light source I (the source of the spectrum), which forms optics, consisting of short lenses 2, 3 and 4, vacuum-tight photometric windows 5 and 6, and a fiber 7. In the course of the beam, a diffraction grating 8 is installed inside the frame optics. gratings, perpendicular to its strokes, on which diffraction occurs, are oriented at an angle of 40-50 ° to the incident light beam

лучей. На чертеже решетка n(jj a3aHa расположенной под углом 45°. frays. In the drawing, the lattice n (jj a3aHa located at an angle of 45 °. F

Решетка закреплена с возможностью поворота механизмом 9. Выходной люк устройства выполнен в виде диафрагмы 10, за которой расположена приемно-регистрирующа система 11, содержаща фотоприемник 12, блок 13 усилени и детектаровани и отсчетный блок 14, Контроль производитс по контрольному образцу 15, на который в вакуумной камере 16 с ишарителем 17 наноситс вещество , образующее измер емую пленку на нем и изготавливаемых детал х 18.The lattice is fixed with the possibility of rotation by the mechanism 9. The exit hatch of the device is made in the form of a diaphragm 10, behind which there is a receiving-recording system 11 containing a photodetector 12, a gain and detection unit 13 and a readout unit 14. The control is performed on a test sample 15, on which Vacuum chamber 16 with a charger 17 is applied with a substance that forms a measurable film on it and the parts produced are 18.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

Объектив 2 через фотометрическое окно 5, отдел ющее вакуумный объем от окружающей среды, проеквфует изображение тела накала источника 1 света в плоскость расположени контрольного образца 15.Lens 2, through the photometric window 5 separating the vacuum volume from the environment, projects an image of the filament body of light source 1 into the plane of the reference sample 15.

Промежуточное изображение тела накала, создаваемое объективом 2, совмещено с фокусом объектива 3, на которьш выход щее из вакуумной камеры 16 излучение попадает через фотометрическое окно б. Сформированные объективом 3 параллельные п чки лучей, соответствующие отдельным точкам промежуточного изображени тела накала , направл ютс на дифракционную решетку 8. Дифрагировантхй решеткой световой поток попадает в объектив 4, который создает в своей фокальной плоскости совокупность монохроматических изображений тела накала. В этой плоскости установлена диафрагма 10, выдел юща излучение определенной длины волны.The intermediate image of the filament body, created by lens 2, is aligned with the focus of lens 3, on which radiation coming out of the vacuum chamber 16 enters through the photometric window b. The 3 parallel beams formed by the lens, corresponding to individual points of the intermediate image of the incandescent body, are directed to the diffraction grating 8. The diffracted grating luminous flux enters the objective 4, which creates in its focal plane a collection of monochromatic images of the incandescent body. In this plane, a diaphragm 10 is installed, which emits radiation of a certain wavelength.

Кра образовагшого объективом 2 изображени тела накала огра1шчивают поле зрени системы монохроматизации на входе, т.е.,служат входным люком. Размер пол зреш1 на выходе определ етс диафра1мон 10, котора в рассматриваемой системе монохроматиза1щи вьшолн ет, следовательно, роль выходного люка. Диафрагма 10 имеет круглую либо квадратную форму. Ее размеры не превышают величины монохроматического изображешм тела накала, создаваемого формирующей оптикой. Это делает устройство мало чувствительным к вибращшм , присутствующим при работе откачных средств.The edges of the image of the incandescent body formed by the lens limit the field of view of the monochromatization system at the entrance, i.e., serve as an entrance hatch. The size of the field Sresh1 at the exit is determined by diaphragm 1 10, which in the monochromatisation system under consideration performs, therefore, the role of the exit hatch. The diaphragm 10 has a round or square shape. Its dimensions do not exceed the size of the monochromatic image of the filament body created by the forming optics. This makes the device little sensitive to the vibrations that are present when the pumping means are working.

Монохроматическое излучение, прошедшее через диафрагму 10, попадает в приемно-регистрирующую систему II. В фотоприемнике системы вырабатываетс электрический сигнал, пропорциональный падающему на него потоку лучей. Этот сигнал поступает в блок 13 усилени и детектирова ш и оттуда после вьшр млени и усилени в отсчетньп блок 14, по показани м которого суд т об изменении в процессе нанесени пленки пропускани контрольного образца 15. При работе в видимой части спектра отсчетньш блок 14 может измер ть непосредственно фЛоток с фотопрнемника, и необходамость в блоке 13 отпадает. Вьщеленне требуемой ДШ1Ш волны X системой монохроматиза1щиMonochromatic radiation transmitted through the diaphragm 10 enters the receiving-recording system II. In the photoreceiver of the system, an electrical signal is generated that is proportional to the beam of rays incident on it. This signal enters the amplification and detection unit 13 and from there, after expulsion and amplification, into the reading unit 14, according to the indications of which the transmittance of the test sample 15 is changed during the application of the film. During operation in the visible part of the spectrum, the reading unit 14 can measure There is no direct photo tray from the photocell, and in block 13 there is no need. Increase the required DSh1Sh wave X monochromatisation system