Способ контроля толщины изделий и покрытий

Авторы патента:

G01N23/207 - средствами дифрактометрии с использованием детекторов, например с использованием различающего спектр кристалла или анализируемого кристалла, расположенного в центре, и одного или нескольких детекторов, перемещаемых по окружности (G01N 23/201 имеет преимущество; спектрометрия интенсивности индикаторного или измеряемого излучения G01T 1/36)

G01B15/02 - для измерения толщины

О П И С А Н И Е 397748

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1ов Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 06.1Ъ 1971 (№ 16 15180 26-25) .!1. К.-,. гз 02b 15 02 с !1п 23 20 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

Соаата Министров СССР по делам изобретений и открытий! Приор: тетвЂ”

Оп, бликовапо 17.1Х.1973. Бюллетень ¹ 37

I ., .",:2! .38С.034! д33 о) Дата опубликов=пня описания 14.II.;97:Автор изобретения

В. M. Зыков г2аучно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова

Заявитель

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛ1ЦИИЫ ИЗДЕЛИ111 И ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к обл;0: ::c„açpóша1о ц1»х испыта1 ий материалов и изд=л !;" помощью проникающего излучения, В частностин с помощью потока электронов.

Н3ВесТрН cIloc00 К0НТро Iя тол!ципы топки Y изделий и покрытий по отражени1о дзлучеп: с применением мопсэнергстичсскогс пу:i:<". электронов, когда с целью увеличен!Пя чувст вительности контроля путем выделе .1!я энергетической области, в которой отраж HHOå излучение максимально зависит от тол .:.11Ы;Зделия (покрытия), производят ре":.OTpа,цп10 отраженного излучения в энергетическом интервале, соответствующем энергетическому спектру вторичного, например, флуоресцентного излучения, выход которого сильно зависит от толщины изделия (покрытия). Прп этом область неооходимой дискриминации отраженного излучения по энергии обы-:но хо рошо выражена на спектре отраженного излучения благодаря дискретному характеру спектра вторич1!ого излучения.

Недостаток известного способа контроля заключается в том, что он не дает возмсж:. ости увеличить чувствительность ко11трсля путем выделения оптимального знергетиче кого интервала регистрации отраженного излучения в том случае, когда толщина изделия (покрытия) слишком велика, чтобы можно было использовать для контроля вторичное изл"-;.-:.:::: ." д!1с,;..Зг1:b»1 спект„.ом и коã-.ëà !!со сходи мс 1! Спсльзс Зать ОTp яжс:l j! ь! е электр 0ны, энергетический спектр OTOpû ч-,ëÿåTся не прер biâï û м.

По прсдл;гаемому способу с целью увел::чення чувстви-.c;;b»0cти пзвестногo метода контроля отраженные электроны рег;!" Tðè 1х ют в энергстическом интерзале, расположен20 ном в области эпер"Hll спектра отраже:ны: электроноз, меньших наиоолсе вероятной энергии сгектра, !!pll контроле сдпородпых .:;;вЂ” делий и псliрыт:lй с Отношепlьеll эффект! Iвнсro атомного номера матери;ла 10крытпя эффектпв Ом атом!!ому номерм подлсж больше сд!!Ницы, .1 в э -!сргети:еском интервале, расположен !0;i в област:.l энерги!1, больших IIajI50лее 130po ITHQI энергии спектра, пp!l контроле покрытий с отношением эффект:!в- 0 ного атом.!010 номера покрытия к эффектив ному атомному:!омеру подлож11И меньше единицы.

ip» расположе !Пи энергет:!чсс:<их интервалов регистрации отраженных электронов На

25 указанных участках спектра изме!!ение То; щины изделия (покрытия; Оссспечивает наибольшее отношение относите-ibI:Oão пз 1енения пото:a регистр.!руемых отраженных электроНОВ К ОТНОСИТЕ IbHOII!, ИЗМЕ!!СНlilO ТОЛШ;IНЫ

3О ПОКРЫ -1 Я.

397748

Предмет изобретения

Составитель В. Зыков

Техрсд Т. Курилко

Редактор В. Фельдман

Корректор Н. Учакина

Заказ 744/2449 Изд. М 994 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

При контроле однородного изделия предлагаемым способом учитывается тот факт, что с увеличением толщины изделия, начиная с малых толщин, формирование спектра отра женных электронов в силу непрерывности потерь энергии электронами начинается со стороны энергий, близких к начальной энергии электронов так, что наиболее вероятная энергия спектра смещается постепенно в сторону низких энергий, а наиболее подвижной областью спектра является область cïåêòðà со стороны низких энергий.

* Предлагаемая дискриминация учитывает также различие в характере изменения спектров отраженных электронов с изменением толщины покрытия в зависимости от атомных омеров покрытия и подложки, обусловленное различной формой спектров для отражателей с различными атомными номерами. Когда эффективный атомный номер покрытия больше эффективного атомного номера подложки, тогда при увеличении толщины покрытия происходит формирование нового максимума в спектре со стороны высоки энергий, причем этот максимум в дальнейшем становится преобладающим. Б противном случае происходит простое смещение максимума спектра B ооласть меньших энергий и уменьшение его амплитудного значения, Предлагаемая дискриминация наиболее эффективна тогда, когда толщина покрытия сравнима с толщиной насыщения для интегрального потока отраженных электронов, а ширина выбранного энергетического интервала такова, что регистрируемый поток электронов обеспечивает малую статическую погрешность измерения.

Описываемый способ контроля может быть реализован, например, с помощью устройства, изображенного на чертеже.

Устройство включает в себя источил|к 1 моноэнергетических электронов, контролируемое изделие 2, сцинтилляционный или полупроводниковый спектрометрический детектор

3, селектор импульсов 4, пропускающий импульс в требуемом интервале величин, и регистратор 5.

Электроны источника 1, отраженные от изделия 2 и имеющие энергию, соответствующую требуемому энергетическому интервалу, с помощью детектора 3 и селектора 4 регистрируются регистратором 5, по показаниям которого судят о толщине изделия (покрытия).

Спосоо контроля толщины изделий и покрытий, заключающийся в том, что изделие или покрытие облучают моноэнергетическими электронами и регистрируют отраженные электроны, дискриминированные по энергии, 25 отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности контроля, отраженные электроны регистрируют в энергетическом интервале, расположенном в области энергии спектра отраженных электронов, меньши

Зо наиболее вероятной энергии спектра, при контроле однородных изделий и покрытий с отношением эффективного атомного номера материала покрытия к эффективному атомному номеру подложки больше единицы, и в энергетическом интервале, расположенном в области энергий, больших наиболее вероятной энергии спектра, при контроле покрытий с отно шением эффективного атомного номера покрытия к эффективному

40 атомному номеру подложки меньше едидицы.