SU872955A1 - Способ измерени толщины сло и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ СЛОЯ И УСТРОЙСТВО

t

Изобретение относитс  к измерительной технике в приборостроении, преимущественно электровакуумном, и Может быть использовано при измерении толщины слоев, наносимых на прозрачную подложку, например, при изготовлении мишеней передающих телевизионных трубок. Качество мишеней во многом определ етс  тохшщной нанесенного сло .

Известен способ неразрушающего контрол  толщины тонких пленок, основанный на измерении отраженных или пропускаемых через объект световых потоков разных длин волн, соответствук цих границам области оптического пропускани , попеременно поступаюащх на фотоприемник. По .разнице интенсивностей относительно каждой из двух волн измер ют толщину сло  пленки Го.

Недостатком способа  вл етс  больша  погрешность при измерении; . толоршы слоев, имеющих структуру, обДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

ладающук) сущёственньп диффузным рассе нием .

Наиболее близким к данному изобретению  вл етс  способ измерени  сло , заключающийс  в том, что на слой нормально к его поверхности направл ют световой поток, измер ют интенсивность регул рной составл ющей светового потока, прошедшего через слой, стро т градуировочные за10 висимости и по ним определ ют тол1цину сло  r2j.

Claims (2)

1. Недостатком такого способа  вл етс  больша  погрешность при измерении напыл емых слоев мишеней пере15 дающих телевизионных трубок, так как эти слои имеют кристаллическую структуру , вызываницую диффузное рассе ние, прошедшего через мишень света. Структура сло  в значительной степени вли20  ет на интенсивность диффузно-рассе нной составл ющей прошедшего светового потока, котора  при одинаковой толщине может мен тьс  в 3-4 раза. Известно устройство дл . измерени  толщины сло  содержащее осветитель с модул тором светового потока, фоку . сирукщу оптическую систему и электрически св занные фотоприемник и измерительную схему. Однако это устройство не обеспечивает тре0уемрй точности при измерении толщины напыл емых слоев со структурой, обладаи цей существенным диффузным рассе нием. Целью изобретени   вл етс  повыщевие точности измерени  толщины напыл емого сло . Дл  достижени  поставленной цели измер ют одновременно интенсивность и диффузно-рассе нной составл ннцей прошедшего светового потока, определ ют отношение интенсивной регул рной и диффузно-рассе нной составл ющих и стро т градуировочные зависимости отношени  интенсивностей от толщины сло . Устройство дл  реализации способа измерени  толпщны сло  снабжено вторьв4и электрически св заннымн фотоприемником и измерительной схемой, установленньюш за оптической системой в плоскости изображени  сло , а первый фотоприемник установлен перед оптической системой на одной оптической оси с осветителем и вторым фотоприемником. На чертеже показана схема измерени . Устройство измерени  толщины сло содержит осветитель 1, например лазер , направл ющий световой поток 2 нормально к поверхности напыл емого на прозрачную подложку 3 сло  4. Световой поток, прошедший через этот слой, характеризуетс  регул рной сос тавл к цей 5 и диффузно-рассе нными составл ю цими 6 и 7. На одиой оптической оси 1-1 по ходу потока 2 разм щены модул тор 8 света, фотоприемник 9,фокусирующа  оптическа  система 10 и фотоприемник П. Фотопрнемники 9 и 1 электрически св заны соответственно с измерительными схемами 12 и 13. Прозрачна  подложка 3 с нанесенным на нее слоем А, толщина которого измер етс , размещаетс  ме щу модул тором 8 и оптической системой 10.Фотоприемник 9 предназначен дл  приема регул рной составл ющей 5 потока , прошедшего через сло  4, а фотоприемник 1i - дл  приема диффузно-рассе нной составл ющей этого пот ка, котора  фокусируетс  оптической системой 1О на вход фотоприемника 11. Расположение фотоприемников 9 н 11 в направлении нормали к поверхности сло  4 обеспечивает наибольшую чувствительность устройства. В то же врем  фотоприемник 9 экранирует вход фотоприемника 11 от попадани  регул рной составл ющей. Способ осуществл етс  следующим образом. Поток 2, прошедпшй через слой 4, фокусируют и измер ют его диффузно ассе нную составл ющую 7 в телесном угле А и регул рную составл кщую 5 с помощью фотоприемников 9 и П. Определ ют отношение интенсивностей регул рной и диффузно-рассе нной составл ющих и по нему с ПС юв1ью градуировочной зависимости наход т то;щину сло  4. Градуировочную зависимость получают по предварительно произведенным замерам интенсивностей регул рной и диффузно-составл ющих потока, прохвёдшего через образцовые слон, толщина которых известна (измерена изве стным разрушаищим способом с помощью микроскопа). Отношение интенсивностей зависит от толщины сло  н поэтому может служить мерой толщины. Указанна  зависимость установлена экспериментально . Предлагаемые способ и устройство дл  его реализации позвол ют повысить точность измерени  за счет операций измерени  интенсивности диффузнорассе нной составл ющей светового потока и определени  отношени  интенсивностей обеих составл ющих прошедшего светового потока, что достигаетс  с помощью приведенной конструкции устройства. Формула изобретени  1. Способ измерени  толщины сло , заключающийс  в том, что на слой нормально к его поверхности направл ют световой поток, измер ют интенсивность регул рной составл ющей светового потока, прошедшего через слой, стро т градуировочные завнсимостн и по ним определ ют толщину сло , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точностн намерени , измер ют одновременно интенсивность и днфс1 узно-рассе нной составл кицей прошедшего светового потока, определ ют

   отношение интенсивностей регул рной и диффузно-рассе нной составл кицих и стро т градуировочные зависимости отношени  интенсивностей от толщины сло .
2. 2. Устройство измерени  толщины сло  по п. 1, содержащее осветитель с модул тором светового потока, фокусирукш ую оптическую систему и электрически св занные фотоприемник и измерительную схему, отличающее с   тем, что оно снабжено вторыми электрически св занными фотоприемником и измерительной схемой) установленными за дптической системой в плоскости изображени  сло , а первый фотоприемник установлен перед оптической системой на одной оптической оси . с осветителем и вторьм фотоприемником.

   Источники информации, .прин тые во внимание при Экспертизе

   1.За вка Японии 9 51-47360, кл. 106-С-ЗА, 1976.

   2.Патент ФРГ Н 1548262, кл. 42 в 2, I97I (прототип)

   0

   It

   Ч

   Х

   и