G01B11 / 06 - для вимірювання товщини
Власники патенту RU 2558645:
Товариство з обмеженою відповідальністю "Науково-виробниче підприємство" Пульсар "(RU)
Винахід відноситься до вимірювальної техніки. Спосіб контролю складу матеріалу при формуванні структури полягає в тому, що в процесі формування шару здійснюють вимірювання елліпсометріческіх параметрів Δ і ψ. Попередньо визначають елліпсометріческім методом з використанням лазерного еліпсометрія з довжиною хвилі 0,6328 мкм показник заломлення прозорої підкладки n1 зі зворотним матовою поверхнею. На поліровані поверхні прозорих підкладок наносять металеві плівки, висвітлюють підкладки променем лазера з боку нанесеною плівки, відбираючи зразки, пропускають промінь лазера, на лазерному еліпсометрія з довжиною хвилі 0,6328 мкм вимірюють елліпсометріческіе параметри Δ і ψ плівки, що не пропускає промінь лазера, розраховують для неї з використанням програмно-апаратного засобу, пов'язаного з еліпсометрія, оптичні константи плівки - показника заломлення n і коефіцієнта екстинкції k і формують еталонну залежність у вигляді функції Δ = f (ψ) з використанням n1 і показника заломлення плівки n і коефіцієнта екстинкції k. Експериментально визначають елліпсометріческіе параметри Δексп і ψексп для напівпрозорих плівок, пропускають промінь лазера, результати експериментальних значень фіксують в площині для співвіднесення з еталонною залежністю Δ = f (ψ). Технічний результат - забезпечення точності визначення товщини і якості металевих плівок. 4 мул.
Винахід відноситься до вимірювальної техніки, зокрема до способів оптико-фізичних вимірювань, заснованих на еліпсометрії, і призначене для визначення товщини і якості тонких металевих плівок, використовуваних в мікроелектроніці.
Відомий спосіб є складним і трудомістким.
Відомий спосіб також є складним і трудомістким, крім того, існує велика ймовірність отримання хибних результатів, обумовлена наявністю складних математичних операцій.
Завданням цього винаходу є усунення вищевказаних недоліків.
Технічним результатом пропонованого винаходу є забезпечення простоти і надійності способу, а також забезпечення точності визначення товщини і якості металевих плівок.
Зазначений технічний результат досягається тим, що спосіб контролю складу матеріалу при формуванні структури полягає в тому, що в процесі формування шару здійснюють вимірювання елліпсометріческіх параметрів Δ і ψ. Попередньо визначають елліпсометріческім методом з використанням лазерного еліпсометрія з довжиною хвилі 0,6328 мкм показник заломлення прозорої підкладки n1 зі зворотним матовою поверхнею. На поліровані поверхні прозорих підкладок наносять металеві плівки, висвітлюють підкладки променем лазера з боку нанесеною плівки, відбираючи зразки, пропускають промінь лазера, на лазерному еліпсометрія з довжиною хвилі 0,6328 мкм вимірюють елліпсометріческіе параметри Δ і ψ плівки, що не пропускає промінь лазера, розраховують для неї з використанням програмно-апаратного засобу, пов'язаного з еліпсометрія, оптичні константи плівки - показника заломлення n і коефіцієнта екстинкції k і формують еталонну залежність у вигляді функції Δ = f (ψ) з використанням n1 і показника заломлення плівки n і коефіцієнта екстинкції k. Експериментально визначають елліпсометріческіе параметри Δексп і ψексп для напівпрозорих плівок, пропускають промінь лазера, результати експериментальних значень фіксують в площині для співвіднесення з еталонною залежністю Δ = f (ψ).
Сутність винаходу пояснюється наступними ілюстраціями:
фіг.1 - відображає графік еталонної залежності Δ = f (ψ) в діапазоні товщини плівок титану від 20 до 800 Å;
фіг.2 - відображає графік еталонної залежності Δ = f (ψ) в діапазоні товщини плівок титану 300-500 Å;
фіг.3 - відображає графік еталонної залежності Δ = f (ψ) в діапазоні товщини плівок титану 500-800 Å;
фіг.4 - відображає графік еталонної залежності Δ = f (ψ) і експериментальні значення.
Спосіб реалізується в такий спосіб.
1. Попередньо визначають елліпсометріческім методом при використанні лазерних еліпсометрія з довжиною хвилі 0,6328 мкм типу Лем-2 або L116S300 STOKES ELLIPSOMETER показник заломлення n1 прозорою підкладки (скло, кварц або сапфір) зі зворотним матовою поверхнею.
2. На полірованій поверхні прозорої підкладки зі зворотним матовою поверхнею наносять товсту (більше 0,1 мкм) металеву плівку. Висвітлюють підкладку лазерним променем з боку нанесеною плівки і, спостерігаючи матову поверхню підкладки, переконуються, що металева плівка не пропускає промінь лазера.
3. На лазерному еліпсометрія з довжиною хвилі 0,6328 мкм, висвітлюючи променем лазера плівку, вимірюють елліпсометріческіе параметри Δ і ψ зазначеної плівки і розраховують оптичні константи плівки - показник заломлення n2 і коефіцієнт екстинкції k2.
4. Для отриманих величин n1. n2. k2. використовуючи наявну програму, розраховують елліпсометріческіе параметри ψ і Δ для плівок різної товщини і будують еталонну залежність Δ = f (ψ) (див. фіг.1 - суцільна лінія). Комп'ютер, що містить програмно-апаратний комплекс, з'єднаний з еліпсометрія.
5. Для напівпрозорих плівок з різною товщиною визначають експериментальні елліпсометріческіе параметри Δексп і ψекс і наносять ці експериментальні значення на площину Δ - ψ.
6. Якщо параметри Δексп і ψексп точно збігаються з залежністю Δ = f (ψ), то точно визначають товщину тонкої плівки і роблять висновок про те, що оптичні параметри тонкої плівки збігаються з оптичними параметрами товстої плівки.
7. Якщо параметри напівпрозорої плівки (ψексп. Δексп) відхиляються від еталонної залежності Δ = f (ψ), то за величиною цього відхилення судять про властивості тонкої металевої плівки: чим більше відхилення експериментальних значень Δексп і ψексп від кривої Δ = f (ψ) , тим за оцінкою наведеного методу якість тонкої металевої плівки відрізняється від якості товстої металевої плівки.
8. При вищевказаних діях можливо точно вимірювати товщину напівпрозорих плівок. Її орієнтовну величину можна оцінити по найближчих точках еталонної залежності Δ = f (ψ).
На фіг.1 представлений графік еталонної залежності Δ = f (ψ) в діапазоні товщини плівок титану від 20 до 800 Å. На фіг.2 представлені графіки еталонної залежності Δ = f (ψ) більш детально в діапазоні товщини плівок титану 300-500 Å і 500-800 Å.
На фіг.4 на кривій еталонної залежності Δ = f (ψ) кружечками позначені теоретично розраховані товщини плівок титану, а хрестиками позначені виміряні експериментально величини (ψесп. Δексп). Видно, що для зразків №1, №2 та №3 експериментальні значення добре збігаються з еталонними значеннями (при цьому можна визначити з точністю до 5 Å і товщини цих плівок); тоді як для зразка №4 існує розбіжність між розрахованими по кривій Δ = f (ψ) і вимірюваними ψексп і Δексп параметрами. В цьому випадку товщину плівки на цьому зразку можна оцінити лише приблизно.
Спосіб контролю складу матеріалу при формуванні структури, що полягає в тому, що в процесі формування шару здійснюють вимірювання елліпсометріческіх параметрів Δ і ψ, що відрізняється тим, що попередньо визначають елліпсометріческім методом з використанням лазерного еліпсометрія з довжиною хвилі 0,6328 мкм показник заломлення прозорої підкладки n1 з зворотного матовою поверхнею, на поліровані поверхні прозорих підкладок наносять металеві плівки, висвітлюють підкладки променем лазера з боку нанесеною плівки, отбі раю зразки, пропускають промінь лазера, на лазерному еліпсометрія з довжиною хвилі 0,6328 мкм вимірюють елліпсометріческіе параметри Δ і ψ плівки, що не пропускає промінь лазера, розраховують для неї з використанням програмно-апаратного засобу, пов'язаного з еліпсометрія, оптичні константи плівки - показника заломлення n і коефіцієнта екстинкції k і формують еталонну залежність у вигляді функції Δ = f (ψ) з використанням n1 і показника заломлення плівки n і коефіцієнта екстинкції k, експериментально визначають елліпсометріческіе параметри Δексп і ψексп для напівпрозорих плівок, пропускають промінь лазера, результати експериментальних значень фіксують в площині для співвіднесення з еталонною залежністю Δ = f (ψ).
Винахід відноситься до області вимірювальної техніки і може бути використано в системах управління технологічними процесами.
Винахід відноситься до контрольно-вимірювальної техніки і може бути використано для безконтактного контролю товщини прозорих плівок, що наносяться на підкладки у вакуумі. Пристрій безконтактного широкосмугового оптичного контролю товщини плівок включає корпус вакуумної камери, подложкодержатель, джерело випромінювання, а також робочі та контрольні зразки. Пристрій також містить спектрометр, лінзи для введення і виведення випромінювання з камери. Вакуумна камера забезпечена вхідним і вихідними оглядовими вікнами, через які проходить випромінювання. Подложкодержатель, на якому розташовані робочі і контрольні зразки, виконаний круговим планарним і розміщений на двері вакуумної камери, при цьому відповідний отвір на подложкодержателе залишається порожнім для реєстрації інтенсивності сигналу світлого поля. При обертанні подложкодержателя привід обертання подложкодержателя генерує один синхроимпульс за повний оборот. Технічний результат - підвищення компактності, збільшення точності вимірювань. 4 мул.
Винахід відноситься до способів для визначення точної товщини сухих контактних лінз. При реалізації заявленого способу розташовують формує оптичну оправлення, яка має опуклу поверхню, на шляху лазерного променя. Далі отримують контрольне вимірювання форми оптичної оправлення, використовуючи апаратуру для вимірювання. При цьому формують негідратірованную лінзу на опуклій поверхні оптичного оправлення, мають у своєму розпорядженні формує оптичну оправлення і сформовану офтальмологічну лінзу на шляху лазерного променя і обчислюють осьову товщину офтальмологічної лінзи шляхом порівняння контрольного вимірювання і вимірювання оптичної оправлення із сформованою офтальмологічний лінзою. Технічний результат - підвищення точності визначення товщини лінзи. 5 з.п. ф-ли, 8 мул.
Надати фінансову допомогу
проекту FindPatent.ru