Способ контроля качества оптически прозрачных пластин и устройство для его осуществления

Способ контроля качества оптически прозрачных пластин и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относиться к способам изготовления приборов электронной техники из монокристаллов и может быть использовано при производстве полупроводниковых приборов, монокристаллов , стекла, керамики и изделий, изготовленных на их основе. Цель изобретения - повышение точности контроля качества оптически прозрачных пластин. Кристаллические элементы облучают поляризованным светом и измеряют отношение прозрачности элементов к величине их пропускания в телесном угле расхождения падающего излучения . По величине падающего излучения и по величине прозрачности эле- ,ментов их сортируют на группы. В устройстве перед детектором излучения установлены сменные диафрагмы; однаплоскаяj а другая - объемная, состоящая из двух плоских диафрагм, feждy которыми установлен поляроид. 2 с.п. ф-лы, 1 и л. 1C (Л СА: Ю о 05 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1320667 (5D 4 G 01 J i/04 G 01 N 21/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (21) 4039137/24-25 (22) 04.02.86 (46) 30.06.87. Бюл. Ф 24 (72) А.А.Олейников, Н,Н.Кринов, Н.С.Ибраимов, Г.Л.Соболевская, С.А.Степнов, В.Ю.Херсонский и Б.В.Палант (53) 535.24:535.361 (088.8) (56) Кендалл Д. Прикладная инфракрасная спектроскопия. M.: Мир, 1970, с. 35-36.

Крылов К.И. и др. Применение ла,зеров в машиностроении. Л.: Машиностроение", 1978, с. 190. (54) СНОСОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫХ ПЛАСТИН И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относит"ся к способам изготовления приборов электронной техники из монокристаллов и может быть использовано при производстве полупроводниковых приборов, монокристаллов, стекла, керамики и изделий, изготовленных на их основе. Цель изобретения — повышение точности контроля качества оптически прозрачных пластин. Кристаллические элементы облучают поляризованным светом и измеряют отношение прозрачности элементов к величине их пропускания в телесном угле расхождения падающего излучения. По величине падающего излучения и по величине прозрачности элементов их сортируют на группы. В устройстве перед детектором излучения установлеHbl сменные диафрагмы; однаплоская, а другая — объемная, состоящая из двух плоских диафрагм, между которыми установлен поляроид. 2 с.п. ф лы> 1 ил, 1320667

»др = Io exp(»др d) "- прод 1 о

-Рдр о о

45 или

d (1. .др t" дрOll ) °

55

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам и устройствам для измерения оптико-спектральных характеристик полупроводниковых и диэлектрических материалов, и может быть использовано в электронной промышленности при производстве полупроводниковых приборов, монокристаллов, стекла, кеI рамики и изделий, изготовленных на 10 их основе.

Цель изобретения — увеличение точности контроля.

Сущность предлагаемого способа поясняется расчетом. Пусть на иссле- 15 дуемый образец йадает поток излучения I, после прохождения оптически прозрачного материала в телесном угле падающего потока регистрируется излучение где .I — величина прошедшего сквозь образец излучения; 25 »др — линейный коэффициент поглощения материала;

d — - толщина образца.

Измерение пропускания материала

I . проводяr в телесном угле рас- ЗО прод сеянного образцом излучения

» дроп = »рexp(H дрод о) у где Т дрод — интенсивность излучения 35 прошедшего сквозь образец; р»дро„ вЂ” линейный коэффициент поглощения материала, Отношение К пропускания материала 4п к его прозрачности определяется соотношением

Измерение линейных коэффициентов поглощения материала на длине волны, соответствующей краю поглощения материала, увеличивает величину »», поскольку она зависит от электронной структуры материала.

На-чертеже представлена схема устройства контроля качества оптически прозрачных пластин.

Устройство содержит генератор 1 когерентного излучения и фотоприемник 2 (например, ФЭУ-62), перед которым установлены две сменные диафрагмы

3 и 4. Механизм 5 смены диафрагм (электромеханическое реле) соединен с держателем 6 диафрагм. Когда реле 5 выключено, перед фотоприемником 2 устанавливается диафрагма 3, а если реле 5 включено, перед фотоприемником устанавливается объемная диафрагма 4, которая состоит из двух плоских диафрагм 7, между которыми установлен поляроид 8. Реле 5 и держатель 9 образцов установлены на плите 10 с образцом 11. Измерительная схема устройства состоит из линейного усилителя 12, схемы 13 логарифмирования,бло— ка 14 управления, блока 15 памяти, схемы 16 вычитания и регистрирующего прибора 17. Блок 14 управления соединен со схемой 16 вычитания и реле 5. Усилитель 12 соединен с фотоприемником 2.

Устройство работает следующим об.разом.

В положении диафрагмы 3,. указанном на чертеже, осуществляется измерение оптического пропускания материала.

Зарегистрированная фотоприемником 2 величина фототока усиливается усилителем 12, логарифмируется и через блок 14 управления поступает в блок

15 памяти вычислительного прибора.

Затем включается реле 5 и плоская диафрагма 3 заменяется объемной 4. В этом положении фотоприемником 2 регистрируется излучение, прошедшее сквозь образец 11 без изменения направления и вектора поляризации ° Зарегистрированный сигнал логарифмируется и через блок 14 управления поступает на схему 16 вычитания. Одновременно на схему вычитания из блока 15 памяти поступает первый сигнал.

По величине разности сигналов определяется разность линейных коэффициентов поглощения материала при первом и втором измерениях.

В положении, показанном на чертеже, измеряется оптическое пропускание материала (измеряются оптическая прозрачность материала и интенсивность излучения, прошедшего сквозь образец, но изменившего направление и вектор поляризации). Угол рассеяния излучения зависит от структуры материала и наличия в нем физических дефектов.

3 13206

Для керамики этот угол максимален и составляет величину не более 30

При использовании в качестве фотоприемника ФЭУ-62 (диаметр фотокатода 10 мм) и расстоянии 2-10 мм от

5 диафрагмы до детектора практически все излучение, прошедшее сквозь образец, регистрируется детектором. В другом положении измеряется только прозрачность образца: излучение, из- 1р менившее направление, исключается выходной диафрагмой, а излучение, изменившее вектор поляризации, исключается поляроидом. Расстояние между диафрагмой и детектором при этих 15 измерениях составляет 0,1-0,3 мм.

Измеряемая оптическая характеРистика материала (P.„ð — Pà„ð,„ ) обладает высокой чувствительностью к изменению электрофизических свойств 2р материала, поэтому при сортировке заготовок на группы по величине (р -ц „ро. ) устраняется разброс матеПр риала по электрофизическим характеристикам. 25

Формула изобретения

1. Способ контроля качества оптически прозрачных пластин, заключаю- 30 щийся в том, что направляют на контролируемую пластину поляризованное монохроматическое излучение, измеряют интенсивность излучения, прошедшего контролируемую пластину и диафрагму, соответствующую каустике падающего излучения, рассчитывают величину пропускания и судят о качестве контролируемой пластины, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью. . 4p увеличения точности контроля, допол-. нительно измеряют интенсивность излучения, прошедшего контролируемую пластину и имеющего направление вектора поляризации, совпадающее с нап- 45 равлением вектора поляризации падающего излучения, при этом измерения проводят в телесном угле, соответствующем расходимости падающего излу aeix Dex + 2 К где П,„, — диаметр входной диафрагмы, соответствующий размеру каустики падающего излучения; — телесный угол расходимости падающего излучения; — расстояние между входной и выходной диафрагмами.

67 4 чения, дополнительно рассчитывают величину прозрачности, а о качестве контролируемой пластины судят по разности логарифмов пропускания и прозрачности, причем все измерения проводят в спектральном интервале, соответствующем краю полосы поглощения материала контролируемой пластины, 2. Устройство контроля качества оптически прозрачных пластин, включающее последовательно установленные и оптически связанные между собой генератор поляризованного монохроматического излучения, плоскую диафрагму

I и фотбприемник, а также держатель образца, установленный между диафрагмой и генератором излучения, и измерительную схему, соединенную с фотоприемником, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности контроля, оно дополнительно содержит объемную диафрагму, плоская и объемная диафрагма снабжены механизмом их смены, измерительная схема содержит последовательно соединенные усилитель логарифматор, блок управления, блок памяти, схему вычитания и индикатор, блок вычитания соединен с блоком управления, соединенным с механизмом смены диафрагм, объемная диафрагма выполнена в виде последовательно установленных соосных входной и выходной диафрагм с поляризатором между ними, причем поляризатор установлен таким образом, что направление пропускания поляризатора соответствует направлению вектора поляризации пада» ющего излучения, а диаметр выходной диафрагмы

1320667

Составитель В.Калечиц

Редактор А.Огар Техред М. Ходанич Корректор Т.Колб

Закаэ 2650/45 Тирах 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4