Устройство для измерения толщины диэлектрической пленки, нанесенной на проводящую подложку

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ, НАНЕСЕННОЙ НА ПРОВОДЯУЮ ПОДЛОЖКУ, содержащее держатепь емкостшлй {фвофазователь, оакн из электродов ютторого закреплен на держателе , и соединенвый с щ}еофазова е nsM блок измершшя емкости отличающееся тем, что, с целью ; повышения точности йзкюрения толщины тонких плевок О, О15 3 мкм с большой пористостью и повышения степени локальности измв1 ний этот электрод выполнен в виде капиллярной трубки, заполненной амальгамой 2. Устройство но п. 1, от ли ч а, torn в е с я тем, что вязкость амальгамы выбирается в зависимсяти от величины пористосги аиэлект жческой пленки в пределах

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (39 (И)

Э сиз 01

1 . " "=-."=-.а ;с* .; а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ::@ ::::-:::::::-,:,:,; а н aovovovoalv ссидсассаствм

ВНО 4Я 1,р, @ Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ 4 OfHPbfAïé (54) (57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ

РЕНИЯ ТОЛШИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПЛЕНКИ, НАНЕСЕННОЙ НА ПРОВОДЯ(21} 3406587/25-28 (22) 09. 03. 82 (46) 07.08.83. Бюл. 34 29 (72) С, И. Кайбин, И. В. Кулешов и М. М. Калнинь (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 62-1.317. 39; 531.41 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 396539,:кл. G 01 В 7/08, 1971, 2, Авторское свидетельство СССР

hh 741034, кл. С 01 В 7/08. 1977 (прототип), ЩЛО НОДЛОЖКУ, содержащее держатель емкостиый преобразователь, agas из электродов которого закреплен на держетеле, и соединенный с преобразоватвлем блок измерения емкости, о т л ичавщееся тем, что, снелыо повышения точности измерения толщины тонких пленок порядка 0,015 - 3 мкм с бэльшой нористостыо и повьппениа степени локальности измврекий, этот электрод выполнен в виде капиллярной трубки, заполненной амальгамой.

2. Устройство но и. 1, .о т л и ч а, ощ е е с я тем, что вязкость амальга-мы выбирается в зависимости от величины пористости аиэлектркческой пленки в Я пределах (80-160) - 10 З Ст.

1 1033

Изобретение относится к средствам толшинометрин и может использоваться в различных отраслях машиностроения для измерения толщины лакокрасочных и любых органических и неорганических неэлектропроводных пленочных покрытий, нанесенных на проводящую подложку.

Известно емкостное устройство для измерения толщины непроводящих покрытий содержащее цилиндрическую каме- Ю ру, металлический экран и емкосуны9 преобразователь с измерительным элещ .

Ъ родо, выполненным из металлполимерного композиционного материала (1» .

Недостатком устройства является 15 пространственная неоднородность металлполимерного электрода, исключающая возможность измерения с помощью такого электрода тонких диэлектрических пленок с толщиной, меньшей чем ег о минималь-щ ная пространс:твенная неоднородность,составляющая величину порядка 3-5 мкм.

Наиболее близким к изобретению явл яется устройство для измерения толщины диэлектрической пленки, нанесенной 35 на проводящую подложку, содержащее держатель, емкостный преобразователь, один из электродов которого закреплен на держателе, и соединенный с емкостным преобразователем блок измерения емкости. Электрод емкостного преобразователя выполнен в виде диамагнитного цилиндра, на основание которого натянута полимерная пленка с металлнзированным покрытием. цилиндр заполнен жидкой средой или тонкой суспенэией, давление которой регулируется, благодаря чему может быть плавно изменена пластичность электрода,что позволяет контролировать неравномерное по -, крытие с особо шероховатой поверхностью Д .

Однако выполнение электрода емкостного преобразователя из металлцолимерного композиционного материала не позволяет измерять толщину диэлектрического пленочного покрытия, меньшую чем 35 мкм на небольших участках поверхности, площадь которых не превышает десятых долей квадратного сантиметра.

Целью изобретения является повышение точности измерения толщины тонких пленок порядка О, 015 - 3 мкм с большой

50 пористостью и повышение степени локальности измерений, Поставленнаяцель достигается тем, что в устройстве для измерения толщины диэлектрической пленки, нанесенной на проводящую подложку, содержащем держаВН ИИПИ Заказ 5 605/4 2

Филиал ППП "Патент ., г.

953 2 тель, емкостный преобразователь, один из электродов которого закреплен на держателе, и соединенный с преобразоватолем блок измерения емкости, этот электроц выполнен в виде капиллярной трубки, заполненной амальгамой.

При этом вязкость амальгамы выбирается в зависимости от величины пористости диэлектрической пленки в пределах (80-160)-19 Ý, На чертеже схематически изображено устройство для измерения толщины диэ» лектрической пленки, нанесенной на проводящую подложку.

Устройство содержит держатель 1, на котором закреплен электрод емкостного преобразователя, выполненный в виде капиллярной стеклянной трубки 2, заполненной амальгамой 3. В качестве второго электрода емкостного преобразователя используется проводящая подложка 4, на которую нанесена контролируемая по толщине диэлектрическая пленка 5. Емкостный преобразователь подключен к блоку 6 йзмерения емкости, выполненному, напри мер, в виде комплексной высокочастотной мостовой измерительной схемы.

Устройство для измерения толщины диэлектрической пленки, нанесенной .на проводящую подложку, работает следующим образом.

При установке нижней плоскости держателя 1 на контролируемую диэлектрическую пленку 5, нанесенную на проводящую подложку 4, амальгама 3 вытекает из капиллярной трубки 2 и вступает в контакт с контролируемой пленкой 5. Емкость между электродом преобразователя, выполненным из амальгамы 3, и подложкой 4 зависит от толщины контролируемой пленки 5 и измеряет ся блоком 6. По величине измеренной емкости, диэлектрической проницаемости пленки и площади электрода из амальгамы, вычисленной по диаметру круга, по которому он касается пленки, определяют толщину диэлектрической пленки. Точность измерения составляет 5» »10%.

Воэможность изменения вязкости электрода из амальгамы в диапазоне (80-160}.1СГЗ Ст в зависимости от пористогти диэлектрической пленки позволяет использовать это устройство для измерения толщины как сплошных, так и пористых пленок с различной степенью норис тости. Малая площадь электроца из амальгамы позволяет повысить. локальность измерения.

Тираж 602 Подписное жгороц, ул. Проектная,