Способ определения неоднородности диэлектрической пленки на диэлектрической подложке

 

Изобретение относится к оптическому анализу материалов и может найти применение в интегральной оптике и оптике покрытий. Цель изобретения - расширение класса исследуемых диэлектрических пленок на неинтерферирующие пленки с толщиной более 1,2 мкм. На поверхности исследуемой неинтерферирующей пленки создают однородную интерферирующую пленку, которую освещают под углом Брюстера к неинтерферирующей пленке лучом белого света, поляризованным параллельно плоскости падения, наблюдают отраженный луч и по наличию, расположению цветовых пятен судят о наличии и местоположении неоднородностей неинтерферирующей диэлектрической пленки. Измеряют угол падения белого света до момента появления белого света на месте цветового пятна и по известным закономерностям находят неоднородность пленки по показателю преломления. Удаляют интерферирующую пленку.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 01 Я 21 45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

t (61) 1363029 (21) 4459358/31-24 (22) 12.07.88 (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Ю.С. Кулешов, Н.В. Юрин, А,Г. Кузин, В.M.Ôèëàòîâ и А.В.Леонтьев (53) 535.024(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1263029, кл. G 01 N 21/45, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛЕНКИ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОИ ПОДЛОЖКЕ (57) Изобретение относится к оптическому анализу материалов и может найти применение в интегральной оптике и оптике покрытий. Цель изобретения расширение класса исследуемых диэлек"

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов путем определения влияния на падающий свет свойств исследуемого материала с rioмощью методов, основанных на изменении преломляющей способности, и может быть использовано для контроля неинтерферирующих толстопленочных покрьгтий в микроэлектронике, оптоэлектронике и оптических приборах.

Целью изобретения является расширенйе класса исследуемых диэлектри- . ческих пленок на диэлектрических подложках на класс неинтерферирующих пленок с большими толщинами.

Способ осуществляют следующим образом.

Я0„„1599722 A 2

2 трических пленок на неинтерферируг ющие пленки с толщиной более 1,2 мкм.

На поверхности !исследуемой неинтерферирующей пленки создают однородную интерйерирующую пленку, которую осве щают под углом Брюстера к неинтерферирующей пленке лучом белого света, поляризованным параллельно плоскости падения, наблюдают отраженный луч и по наличию, расположению цветовых пятен судят о наличии и местоположении неоднородностей неинтерферирующей диэлектрической пленки. Измеряют угол белого света до момента появления белого света на месте цветового пятна и по известным закономерностям находят неоднородность пленки по показателю преломления. Удаляют интерферирующую пленку.

Создают тонкую однородную интерфе- ви рирующую пленку на поверхности иссле- @Д дуемай неинтерферирующей пленки с под- Я ложкой. Воздействуют лучом белого света, поляризованным параллельно плос- ® кости падения, на поверхности интер ферирующей пленки под углом Брюстера к исследуемой неинтерферирующей пленке. Отраженный от пленок с подложкой луч направляют на экран. В случае однородности исследуемой неинтерфе- « рирующей пленки отсутствует луч све" та, отраженный от границы интерфери- PQ рующая пленка — неинтерферирующая пленка, поэтому отсутствует интерференция.

Весь экран равномерно освещен белым светом за счет отражения от по1599722

Формула изобретения

Способ определения неоднородности диэлектрической пленки на диэлектрической подложке по авт.св. В 1363029, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых пленок на неинтерферирующие пленки, освещение исследуемой пленки. с подложкой производят через дополнительную интерферирующую пленку, нанесенную на поверхность исследуемой пленки.

Составитель С.Голубев

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор A,Îñàóëåíêî

Заказ 3137 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 верхности интерферирующей пленки, та.к к к эта пленка освещается не под углЬм Брюстера.

В местах неоднородности исследуемой неинтерферирующей пленки по показателю преломления свет падает уже не под углом Брюстера и возникает интерференция лучей, отраженных от исспедуемой пленки и нанесенной интерферирующей пленки. Места неоднородностей исследуемой пленки по показате.л о преломления на экране оказываются окрашенными. По расположению таких цветовых пятен судят о местоположеНии неоднородностей исследуемой неЙнтерферирующей пленки по показателю г1реломления, Количественное определение величины неоднородности по показателю преломления An производят как

Н в основном изобретении по формуле

An = tgg, — tg(f,,(1) где g — угол Брюстера для пленки; угол Брюстера для пятна не- 25 однородности на пленке.

Затем удаляют созданную,интерферирующую пленку с поверхности исследуемой пленки.

Тонкая интерферирующая пленка, создаваемая на поверхности исследуемой

1олстой неинтерферирующей пленки, может быть газообразной, жидкой и твердой. Жидкая и твердая пленки могут наноситься на поверхность -исследуемой пленки в виде слоя жидкого масла, лака и других веществ; При этом необходимо учитывать, чтобы вещество наносимой интерферирующей пленки имело хорошее сцепление (сма- 4 чиваемость) с толстой неинтерферирунщей пленкой, образовывало тонкий интерферирующий слой, не реагировало с веществом пленки и легко удалялось ,после измерения. 45

В конкретнбм примере определили неоднородность по показателю преломления пленки Nb<0>, нанесенной на полированную поверхность образца из стекла ТФ-5 размером 20 20"5 мм реактивным катодным распылением Nb в атмосфере. Толщина пленки колебалась в пределах 15-20 мм. Для определения неоднородности пленки использовалась установка типа ППУ-5, Интерферирующая пленка на поверхности исследуемой пленки создавалась в виде воздушного промежутка. На поверхности покровного стекла напыля.— лись опорные точки из меди толщиной

0,5-0,7 мкм. Покровное стекло устанавливалось на поверхность образца с исследуемой пленкой на опорные точки.. Таким образом между поверхностью исследуемой пленки и нижней поверхностью покровного стекла образовывался интерферируемый воздушный слой.

Образец с исследуемой пленкой освещался через покровное стекло белым светом, поляризованным параллельно плоскости падения, пог углом Брюстера 66 16, который фиксировался по белой окраске отраженного от исследуемой пленки луча на экране. Изменение угла падения света на образец последовательно изменяли окраску цветовых пятен на экране в местах небднородностей пленки до белого цвета и

I фиксировали угол (p z . Затем определяли неоднородность по показателю преломления по формуле (1).

Предлаганый способ позволяет исследовать неинтерферирующие пленки с толщиной более 1,2 мкм.