Пристрій для неруйнівного контролю товщини тонких діелектричних плівок

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Пристрій для неруйнівного контролю товщини тонких діелектричних плівок, що містить два розміщених один напроти одного рефлектори, між якими розташована  контрольована плівка, пристрої введення і виведення НВЧ-потужності, який відрізняється тим, що рефлектори виконані у формі плоских пластин та встановлені паралельно один до одного, причому відстань  між рефлекторними пластинами і довжина зондувальної хвилі  електромагнітного поля  зв’язані  співвідношенням

, де:

h - відстань  між рефлекторними пластинами, 

λ - довжина зондувальної  хвилі   електромагнітного поля, 

пристрої введення і виведення НВЧ-потужності виконані у вигляді секторних рупорів, великі стінки виконані як фрагменти кругових циліндрів з радіусом, що дорівнює довжині секторних рупорів, і закріплені на протилежних торцях однієї з рефлекторних пластин перпендикулярно до останньої, при цьому розкриви секторних рупорів розташовані в одній площині з внутрішньою гранню цієї пластини.

Текст

Пристрій для неруйнівного контролю товщини тонких діелектричних плівок, що містить два розміщених один напроти одного рефлектори, між якими розташована контрольована плівка, пристрої введення і виведення НВЧ-потужності, який 3 77780 4 для контролю тонкої діелектричної плівки, що руНа Фіг.1 зображена принципова електродинахається в процесі виробництва. мічна схема радіоінтерферометра, на Фіг.2 - виВ основу винаходу поставлена задача ствогляд зверху на рефлекторну пластину з пристикорення пристрою для неруйнівного контролю товваними до неї секторними циліндричними щини тонких діелектричних плівок, шляхом створупорами. рення умов для забезпечення взаємодії Пристрій для неруйнівного контролю товщини зондувальної електромагнітної хвилі типу H10 на тонких діелектричних плівок, що являє собою виякомога більшій довжині траси з контрольованою мірювальне плече у складі радіоінтерферометра, плівкою, що дозволяє забезпечити високу роздімістить рефлекторні пластини 1 і 2 прямокутної лювальну здатність пристрою, у міліметровому форми встановлені паралельно одна напроти од(сантиметровому) діапазоні довжини хвилі, виклюної так, що утворюють плоскопаралельний відкричити інерційність, підвищити точність вимірів, а тий хвилевід. Пристрої введення і виведення НВЧ також знизити утрати НВЧ потужності. потужності виконані у вигляді секторних рупорів 3 і Поставлена задача досягається тим, що в 4, великі стінки яких являють собою фрагменти пристрої для неруйнівного контролю товщини тонкругових циліндрів, з радіусом, що дорівнює довких діелектричних плівок, що містить два розміщежині секторних р упорів 3 і 4. Рупори 3 і 4 закріплені них один напроти одного рефлектори, між якими на протилежних торцях однієї з рефлекторних установлена контрольована плівка і пристрої ввепластин, наприклад 1, перпендикулярно до остандення і виведення НВЧ потужності, згідно з винаньої, причому розкриви секторних рупорів 3 і 4 ходом, рефлектори у формі плоских пластин, розташовані в одній площині з внутрішньою гранустановлені паралельно одна до одної, причому ню пластини 1. Відстань між рефлекторними пласвідстань h між рефлекторними пластинами і довтинами 1 і 2 залежить від довжини хвилі зондуважина хвилі зондувального електромагнітного поля льного електромагнітного поля і знаходиться в l зв'язані між собою співвідношенням: l межах описуваного співвідношення: 0,5 < < 1 , l h 0,5 < < 1 , що є умовою організації одномодового режиму, h тобто існування тільки основної хвилі відкритого пристрої введення і виведення НВЧ потужності хвилеводу H10. Між рефлекторними пластинами 1 і виконані у вигляді секторних рупорів, великі стінки 2 встановлена контрольована тонка діелектрична яких являють собою фрагменти кругових циліндрів плівка 5. Секторні рупори 3 і 4 з'єднані відповідно з з радіусом, що дорівнює довжині секторних рупохвилевідними поворотами 6 і 7 у Н площині і прирів, і закріплені на протилежних торцях однієї з єднані до хвилеводних трійників відповідно 8 і 9. рефлекторних пластин перпендикулярно до Підключений до генератора 10 НВЧ потужності, останньої, при цьому розкриви секторних рупорів хвилеводний трійник 8 приєднаний до атенюатору розташовані в одній площині з внутрішньою гран11, з фазообертачем 12, які утворюють опірне ню цієї пластини. плече інтерферометра. Хвилевідний трійник 9 одРефлектори у формі плоских пластин, устаноним входом з'єднаний з фазообертачем 12 опірновлені паралельно одна до одної, причому відстань го плеча інтерферометра, іншим - з хвилевідним h між пластинами і довжина хвилі зондувального поворотом 7, а вихід через ВЧ діод 13 підключений електромагнітного поля l зв'язані між собою співдо реєструючого пристрою 14. l Радіоінтерферометр працює у такий спосіб. відношенням: 0,5 < < 1 , що дозволяє створити h Від генератора 10 НВЧ потужність міліметрового умови для поширення у відкритому хвильоводі (сантиметрового) діапазону у формі основної (і тільки хвилі потрібного типу H10 і забезпечити деєдиної) хвилевоідної хвилі H10, потрапляючи в терміновану взаємодію зондувальної електромагрозділовий трійник 8, ділиться навпіл між вимірюнітної хвилі тип у H10 з контрольованою плівкою. вальним і опорним плічми інтерферометра. У виПристрої введення і виведення НВЧ потужносмірювальному плечі хвиля H10, через хвилеводний ті виконані у ви гляді секторних рупорів, великі стіповорот 6 надходить у циліндричний секторний нки яких являють собою фрагменти кругових цилірупор 3, зберігаючи незмінною просторову орієнндрів з радіусом, який дорівнює довжині секторних тацію вектора електричного поля - перпендикулярупорів, що дозволяє сформувати у відкритому рно площині Фіг.1. На виході із секторного рупора хвилеводі слаборозбіжну майже плоску хвилю, 3 НВЧ потужність знову поділяється навпіл. Хвиля, забезпечивши взаємодію зондувальної електромащо пішла вліво, висвічується у вільний простір. гнітної хвилі типу H10 на якомога більшій довжині Оскільки на відстань h між пластинами 1 і 2 наклатраси з контрольованою плівкою, скоротити висвідена умова 0,5h < l < h, тобто h дорівнює розміру чування НВЧ потужності через бічні розкриви і більшої стінки прямокутного хвилеводу, який правиключити виникнення паразитних резонансів. цює в однохвилевому режимі на хвилі H10, то НВЧ Пристрої введення і виведення НВЧ потужноспотужність, що почала рухатись із секторного руті закріплені на протилежних торцях однієї з рефпора 3 вправо, надійшовши в плоскопаралельний лекторних пластин перпендикулярно до останньої, відкритий хвилевід, утворений рефлекторними причому розкриви секторних рупорів розташовані пластинами 1 і 2, існує винятково у формі хвилі в одній площині з внутрішньою гранню цієї пластитипу H10, причому інші типи хвиль у відкритому ни, що дозволяє реалізувати безперешкодне прохвилеводі не виникають. Поширюючись у відкриходження контрольованої плівки між пластинами і тому хвилеводі від секторного рупора 3 до сектортим самим забезпечити умови для неруйнівного ного рупора 4, хвиля H10, що рухається з любою контролю плівки у процесі виробництва. 5 77780 6 заданою швидкістю, взаємодіє з контрольованою в і виникненню в останньому паразитних резонансів. процесі виробництва тонкою діелектричною плівДля усунення названих недоліків секторні рупори 3 кою 5, змінюючи при цьому свою фазу настільки і 4 виконані циліндричними (Фіг.2). Таке геометрибільше, наскільки більше довжина взаємодії і товчне роз'язне рішення дає можливість одержати у щина (чи діелектрична проникність) плівки. відкритому хвилеводі слаборозбіжну, майже плосЧерез приймальний секторний рупор 4 і хвику, хвилеводну хвилю H10, що, у свою чергу, долеводний поворот 7 НВЧ потужність надходить у зволило відстань між апертурами секторних рупоправе плече хвилеводного трійника 9. У ліве плече рів довести до 60-80 l і одержати, як показали трійника 9 надходить НВЧ потужність опірного експерименти для l =4мм, розділювальну здатплеча інтерферометра. Результуючий сигнал ність інтерферометра з вимірювальним плечем, отриманий під час інтерференції хвиль з вимірющо заявляється, не більше, ніж 0,25•10-3мм. вального й опорного пліч, детектуется детектором Таким чином, пропонований пристрій дозволяє 13 та індикується індикатором 14. Сигнал з індиказ високим ступенем точності і розділювальної здатора 14 прямо пропорційний товщині контрольотності проводити безконтактний неруйнівний безваної плівки і може бути використаний для ввеінерційний контроль товщини чи діелектричної дення зворотнього зв'язку на механізм керування проникності рухомої в процесі виробництва тонкої товщиною плівки плівковиробничої машини. діелектричної плівки і препрегів з мінімально можЯк відомо, у звичайному плоскому секторному ливими втратами НВЧ потужності. рупорі фазовий фронт хвилі типу H10 являє собою Джерела інформації циліндр із віссю, розташованою на початку рупора, 1. Харвей А.Ф. Техника СВЧ T.I.: Пер. с английскотому й у відкритому хвилеводі (між рефлекторниго /Под ред. В.И. Сушкевича. - М.: Сов. радио, ми пластинами 1 і 2) поле являло б собою розбіж1965-178с. ну циліндричну хвилю, що призвело б до марної 2. Техника субмиллиметровых волн /Под ред. витрати НВЧ потужності, висвічуваної у вільний Р.А.Волитова. - М.: Сов. радио, 1969-480с. простір через бічні розкриви відкритого хвилеводу Комп’ютерна в ерстка Б.Голік Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Device for determining the thickness of thin film of dielectric material

Автори англійською

Budanov Valentyn Yevhenovych, Suslov Mykola Mykolaiovych, Shubenko Oleksandr Leonidovych

Назва патенту російською

Устройство для определения толщины тонкой пленки

Автори російською

Буданов Валентин Евгениевич, Суслов Николай Николаевич, Шубенко Александр Леонидович

МПК / Мітки

МПК: G01N 22/00, H01Q 13/00

Мітки: контролю, неруйнівного, тонких, діелектричних, товщини, пристрій, плівок

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-77780-pristrijj-dlya-nerujjnivnogo-kontrolyu-tovshhini-tonkikh-dielektrichnikh-plivok.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для неруйнівного контролю товщини тонких діелектричних плівок</a>

Подібні патенти