SU731282A1

SU731282A1 - Thin film thickness measuring device

Info

Publication number: SU731282A1
Application number: SU752157728A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Александрович Галузо; Владимир Александрович Добрыдень; Олег Константинович Илюнин; Сергей Иванович Столяров
Original assignee: Харьковский Институт Радиоэлектроники
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1975-07-11
Publication date: 1980-04-30

Description

На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.

Устройство содержит спектрофотометр 1, имеющий линейную по волновым числам развертку спектра во времени , детектор 2 максимумов, подключенный входом к выходу спектрофотометра 1 и генерирую1дай на выходе короткие импульсы в моменты прохождени максимумов интерференционной картины, блок 3 управлени , координирующий работу всех блоков и подключенный одним входом к выходу конца развертки спектрофотометра 1, вторым - к выходу детектора 2 максимумов , объединенному с сигнальным входом счетчика 4 интервалов, служашего дл фиксации числа интервалов между пройденными максимумами . интерференционной картины, а третьим - к выходу импульсов заполнени цифрового измерител 5 временных интервалов, цифровой выход которого соединен с сигнальным входом регистра 6; блок 7 делени соединен сигнальными входами с выходом счетчика 4 интервалов и регистра 6, а выходом - к регистрирующему прибору 8; управл ющие входы счетчика 4 интервалов, цифрового измерител 5 временных интервалов, регистра б и блока 7 делени соединены с выходами блока 3 управлени .The device contains a spectrophotometer 1, which has a linear sweep of the spectrum over time, a detector of 2 maxima connected by an input to the output of spectrophotometer 1 and generating short pulses at the output of the moments of the maximum of the interference pattern, coordinating the operation of all blocks and connected by one input to the output of the end of the sweep of the spectrophotometer 1, the second to the output of the detector 2 maxima, combined with the signal input of the counter 4 intervals, serving to fix the number of int were torn between traversed by peaks. the interference pattern, and the third to the output of the filling pulses of the digital meter 5 time intervals, the digital output of which is connected to the signal input of the register 6; the division unit 7 is connected by signal inputs to the output of the 4 interval counter and register 6, and the output to the recording device 8; the control inputs of the 4 interval counter, the digital time meter 5 time intervals, the register b and the division unit 7 are connected to the outputs of the control unit 3.

Устройство определ ет толщину пленки в соответствии с формулойThe device determines the film thickness according to the formula

6l-a( 16l-a (1

а - константа, -завис ща a is a constant, depending on schA

где от материала пленки; г - число максимумов интерференционной карч тины;where from the film material; g is the number of maxima of the interference karchin;

1 гГ волновые числа, при которых наблюдаютс первый и последний максимумы ,1 gG wave numbers at which the first and last maxima are observed,

После установки контролируемой пленки в спектрофотометр и его запуска на выходе детектора 2 максимумов в момент прохождени первого максимума интерференционной картины по вл етс первый импульс. Поскольку в исходном состо нии единичный потенциал на первом выходе блока 3 управлени , соединенном с управл ющим входом счетчика 4 интервалов , отсутствует, этот импуль попадает на сбросовый вход счетчика ;4 , устанавлива последний в нуль; Блок 3 управлени , получив первый импульс с выхода детектора 2 максимумов, устанавливает на первом выходе единичный потенциал, а также - импульсом на соответствующем выходе - запускает цифровой измеритель 5 временных интервалов. Второй, третий и т.д. импульсы с выхода детекторй 2 максимумов поступают теперь на счетный вход счетчика 4, фиксирующего таким образом число интервалов между пройденными максимумами интерференцион .ной картины. Кроме того, каждый из этих импульсов побуждает блок 3 S управлени - импульсами на соответствующих выходах - очистить регистр . б и передать в него результат, полученный к этому моменту цифровым измерителем 5 временных интервалов.After installing the monitored film in the spectrophotometer and launching it, the first pulse appears at the output of the detector 2 maxima at the moment of passing the first maximum of the interference pattern. Since, in the initial state, the unit potential at the first output of control unit 3 connected to the control input of the counter 4 intervals is absent, this pulse goes to the counter input input; 4, the latter is set to zero; The control unit 3, after receiving the first pulse from the output of the detector of 2 maxima, sets a single potential at the first output, and also - a pulse at the corresponding output - starts the digital meter of 5 time intervals. The second, third, etc. impulses from the detector output 2 maxima now go to the counting input of counter 4, thus fixing the number of intervals between the maxima of the interference pattern. In addition, each of these pulses causes the 3 S control unit — with pulses at the respective outputs — to clear the register. b and transmit to it the result obtained by this time with a digital meter of 5 time intervals.

0 Таким образом, после прохождени i-го экстремума интерференционной картины на регистре 5 фиксируетс число, пропорциональное величине i-s);j на счетчике 4 - число (i -1) ,0 Thus, after the passage of the ith extremum of the interference pattern, a number proportional to i-s is fixed on register 5; j on the counter 4 is the number (i -1),

5 а цифровой измеритель 5 временных интервалов продолжает отсчет интервала времени, начавшегос в момент прохождени первого максимума интерференционной картины.5, the digital time interval meter 5 continues the counting of the time interval that began at the moment of passing the first maximum of the interference pattern.

В момент окончани развертки импульс с соответствующего выхода спектрофотометра 1 поступает на вход блока 3 управлени , который при этом возвращает в исходное состо ние цифровой измеритель 5 временных интервалов, а также - им пульсом на соответствующем выходе побуждает блок 7 делени разделить содержимое регистра б, т.е. величину , пропорциональную, разности ,At the time of the end of the sweep, a pulse from the corresponding output of the spectrophotometer 1 is fed to the input of the control unit 3, which then returns the digital meter to the initial state of 5 time intervals, and also the pulse unit 7 divides the contents of the register b, t. e. a quantity proportional to the difference

0 число , зафиксированное в это врем на счетчике интервалов . Результат делени ,представл ющий толщину пленки в удобном масщтабе, выдаетс на регистрирую5 щий прибор 8.0 is the number recorded at this time on the interval counter. The result of the division, which represents the film thickness in a convenient scale, is output to the recording device 8.

Во избежание .сбоев и дополнительных погрешностей вс работа блока управлени синхронизируетс импульсами заполнени цифрового 0 .измерител 5 временных интервалов.In order to avoid disruptions and additional errors, the entire operation of the control unit is synchronized by filling pulses of a digital 0 meter 5 time intervals.

Таким образом, все операции процедуры контрол толщины пленки, за исключением установки и сн ти контролируемого образца и запуска устройства, осуществл ютс автомати . чески, что обеспечивает существенное повышение производительности и точности контрол .Thus, all operations of the procedure for controlling the film thickness, with the exception of the installation and removal of the test sample and the start-up of the device, are carried out automatically. This ensures a significant increase in performance and control accuracy.

Claims

1. US Patent 6,312,692, Cl. 356-108, published. 1971.

2 Installation for determining TOJ: epitaxial layer layers by the contactless method (TDMA), technical description, NIIMV, 1968 (prototype),

b

7