Способ контроля процесса ионной обработки

Способ контроля процесса ионной обработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретешь относится к измерительной технике и может быть использовано в технологии ионной и ионнохнмической обработки материалов при производстве оптических деталей, элементов полупроводниковой микроэлектроники и интегральной оптики. Цель изобретения - повымение точности контроля. Контроль производят в процессе ионной обработки контролируемой детали и свидетеля, выполненного в виде клиновидной пластины. Направляют на свидетель пучок монохроматического излучения, который, отражаясь Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в технологии ионной и ионнохимической обработки материалов при производстве оптических деталей, элементов полупроводниковой микроэлектроники и интегральной оптики. Цель изобретения - повышение точности контроля , На фиг. 1 показана схема осуществления способа контроля процесса ионной обработки; на I mr. I1 - Форма выполнения свидетеля; на Фиг. 3 от поверхностей свидетеля, образует интерференционную картину линии равной толгцины. Часть поверхности свидетеля , которая подвергается обработке одновременно с поверхностью детали, экранируют неконтактной пластиной, установленной так, что кромка пластины ориентирована параллельно ребру клина свидетеля. И процессе обработки на поверхности клин/ Нормируется ступенька, величина которог влияет на форму волнового фронта, отраженного от свидетеля излучения, и соответственно вызывает искривление полос равной толщины на уеличину N, пропорциональную глубине тракченип ненкранированной части поверхности клина Контролируемая глубина Ь травления равна h чМ Л/2п, где N - величина деформации интерференционной картины (в полосах) ; 7 длина волны монохроматического излученияj п - показатель преломления материала свидетеля . 3 ил вид регистрируемой интерференционной картины. Контроль производят в процессе ионной обработки контролируемой детали и свидетеля, выполненного в випе клиновидной пластины. Источник 1 монохроматического излучения через расширяющую трубку 2 Галилея, призму 3 и светоделитель 4 освещает клиночилную пластину-свидетель 5. Отраженные от поверхностей 6, 7 свидетеля пучки интерферируют и образуют линии равной толпщны, которые наблюдаются че« (Л с СГ: СЛ J ее 4 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1657946

ВИЯ

Я!. >1. 1 . 1

" <1>л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 46?8613/28 (2?) 30.12.88

Сб у М

Ж оД

СЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 23 06 91. 1)1<я. 1" 23 (72) А.А.Гукасов и >).1).Ильин (53) 531.717.1:5 >9.?3(08".") (56) Авторс кое с FIIIJ(eте. п,с тllo СССР с> ?0531?, кл. C 01 !) 11/О(>, 1167. (54) спосо1," коНтро:1;! прлц .ГСА 1!011!!ОФ

01)РА1)ОтИ! (57) Изобрете!сие относится к 1.-3tfeplfтельной технике и может быть использовано в технологии ионной и ионно— химической обработки магериало(при производстве оптических деталей, эле— ментов F(oJ(g poBoJFHFII oIIolt t ttflcpoэлектроники и интегральной о!!тики . Цель изобретения — ItoBBtltPHHP точности контроля, Контрое(е> прои зво (ят В про цессе ионной обрабогки контролируемой детали и свидетеля, выполненного в виде клиновидной г(настин! !. !!вправляютт на свидетель пучок монохроматического излучения, ко(ор(!!, отражаясь

Изобретение относится к измери— тельной техникp и может б(,п ь исполь— зовано в технологии ионной и IIAHI(o химической обработки млтериллов при производстве опти-(еское!х дс талей, элементов полупроводниковой микроэлектроники и интегральной <)lt TIII

Цель изобретения — повьп !ение точ— ности контроля, На <)иг. 1 показанл схемл осуществления способа контроля прс)!(ессл ионной обработки; нл >!>11! . " — (5орма выполнения свидете (я; нл (я!г. 3 (53)S (О1 1> 1 1/06 Г 02 Г 27/60

Oт ПОВЕрХНОСтЕй СВИдгт< Ля, ОбразуЕт интер<)ерее!дно((ну(> клртину линий рлB— нс и толщины. Часть поверхности свидетеля, котораs; подвергл(тся обрлб >т—

КЕ ОДНОВРЕМЕННС С ПоВЕРХНОСтЬI>;(eTBJIF» экрлнируют неконтактной пластинс и, устлнс вленной так, что кромка пллстн— ны ориентировлна плрлллсльнс ребру клинл свидетеля . 8 пр(и (с с се обрлбот—

f! с T уп с . I l ь к -е B (л 1 f >t 111 t л к < ) г! > t > < > 1«! 11 st (т на ()орму волно(3огс ()рон г,l, отрлжс и— ного от свидетеля излучения, 1! сос тВ етс т вен но 131 31 113л е 1lс 1 рl(1>;! Рви е !(с) ,10с равнс и тол(!ин(! на уели ину 14, llpo порционлльную г3!убине тр;!1(де> ия 11(. к—

pBHlfpoBBHHoH частll по(3ерхно(тп lt! IH;l, Контролируемая глубинл грл(33!ения равна h =,11 )ay 2n, гдP IJ — FIP:!!(ч!!нл де()ормлции интер< )еренц((он(>о!! к(!р(11— ны (B полосах); Q — е!!и(!(л 13олгн монохроматическогo излучения, и показатель прел омпе(п(я млтериллл свидетеля. 3 ил вид регистрируемой питерс!)еренц((онн(й картины.

Контроль производят в процессе ионной обработк(1 контролируемой детали и свидетеля, выполнен(!<>г< в BII;Ie клиновидной пластины. цстс чник 1 tð нохроматического излучения через рлс(!((Зряющую трубку 2 Галилея, при зму 3 и светоделитель 4 осве(!(ае1 клипс 31111 ную пластину-свидетель 5, Отрл)(<еH ltf,lf от поверхностей 6, 7 свидетеля пучки интер(1)ерируют и образуют линии pзвной толщины, которые наблюда)< тся че1657946

М 7

h =—

2п

pcs светодетилеь 4 и окуляр 8. Отраженный от поверхности 6 свидетеля (фиг. 2) волновой фронт в процессе обработки остается плоским.,другая поверхность 7 свидетеля 5 подверга5 ется обработке одновременно с vosepxностью детали, при этом часть поверхности 7 экранируют неконтактной пластиной 9, которую располагают на расстоянии 0,5-5,0 мм от поверхности 7 свидетеля 5 так, что кромка пластины

9 ориентирована параллельно ребру

-клина свидетеля 5.

В исходном состоянии афронт волны, отравленной от поверхности 7, тоже плоский. В процессе обработки на поверхности 7 формируется ступенька, величина которой отражается на форме волнового фронта и соответственно на наблюдаемой интерференционной картине. 8 поле зрения окуляра 8 происходит искривление полос равной толщины на величину N, пропорциональную глубине травления неэкрани ронанной части поверхности 7 (фиг.3) .

Угол клина свидетеля рассчитывают по формуле: где 8 — угол клина;

h — - глубина травления; а — гтирина ионного пучка.

Тогда глубина травления равна: где n — показатель преломления материала свидетеля; длина волны источника 1 излучения;

N — величина деформации интерференционной картины (в полосах) .

Расстояние между пластиной 9 и свидетелем выбирается из условия получения плавного перехода между обработанной и необработанной частями поверхности 7, на которых видны полосы равной толщины вне границы проработки.

При этом площадь участка вне зоны травления должна составлять не менее

1/3 площади поля зрения. Максимальное расстояние выбирается таким, чтобы картина на границе травления занимала площадь не более 1/3 диаметра поля зрения.

Это связано с тем, что на расстоянии большем 5 мм граница проработки занимает все лоле зрения sa счет размывания границы вследствие залета ионов в область геометрической тени пластины 9. Так как контроль ведется по свидетелю, то предварительно находят коэффициент соответствия скорости обработки материала обрабатываемой детали по отношению к материалу свидетеля. 1(оэффициент соответствия варьируют в широких пределах, что позволяет с высокой точностью контролировать величину съема на детали от долей микрометра до нескольких десятков микрометров.

Формула и з обретения

Способ контроля процесса ионной обработки оптических поверхностей, заключающийся в том, что одновременно обрабатывают оптическую поверхность и одну иэ поверхностей свидетеля, экранируя часть поверхности свидетеля неконтактной пластиной, производят измерения оптического параметра свидетеля и по результатам измерений судят о величине травления оптической поверхности, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, выполняют свидетель в виде клиновидной пластины, неконтактную пластину располагают так, что ее кромка ориентирована параллельно ребру клина, производят интерферометрические измерения на границе пластина — свидетель и судят о величине проработки оптической ловерхности по величине смещения полос равной толщины.

1657946

1657946

Гоставитель Г. Грачев

Техред С.Мигунова Корректор Н. Ревская

Редактор F.. Полионова

Заказ 2428 Тираж 396 Подлис ио е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Га арина, 1