SU1346945A1 - Device for checking thickness of film in course of applying it on large optical component - Google Patents
Device for checking thickness of film in course of applying it on large optical component Download PDFInfo
- Publication number
- SU1346945A1 SU1346945A1 SU853880830A SU3880830A SU1346945A1 SU 1346945 A1 SU1346945 A1 SU 1346945A1 SU 853880830 A SU853880830 A SU 853880830A SU 3880830 A SU3880830 A SU 3880830A SU 1346945 A1 SU1346945 A1 SU 1346945A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- radiation
- film
- thickness
- monochromator
- source
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано дл контрол толщины оптической пленки в процессе ее нанесени на крупногабаритную оптическую деталь . Целью изобретени вл етс повьшение точности контрол толщины пленки за счет устранени смещени изображени источника излучени на входной щели монокроматора при вращении контролируемой детали. Излучение от источника 1 с помощью конденП-л сора 2 и зеркала 17 проектируют на поверхность контролируемой детали 12, перенос т затем формирующей оптической системой изображение источника с поверхности контролируемой детали на входную щель монохроматора 7, который вьщел ет излучение с заданной длиной волны ( (. ) . Спектрально выделенное излучение направл ют в прием- но-регистрирующий блок 8, где световое излучение преобразуют в электрический сигнал, пропорциональный коэффициенту пропускани детали с нанесенным покрытием. По величине спектрального коэффициента пропускани контролируемой детали с покрытием на выходе приемно-регистрирующего блока суд т о величине толщины наносимой пленки. При достижении заданного значени прекращают нанесение пленки на контролируемую деталь. 1 ил. (Л со 4: а со 4 СПThe invention can be used to control the thickness of an optical film during its application to a large-sized optical part. The aim of the invention is to increase the accuracy of control of the film thickness by eliminating the image displacement of the radiation source on the entrance slit of the monomator during rotation of the monitored part. Radiation from source 1 using condenser-litter 2 and mirror 17 is projected onto the surface of the test piece 12, then the image of the source from the surface of the test piece is transferred to the entrance slit of the monochromator 7 that forms radiation with a given wavelength ((. The spectrally extracted radiation is directed to the receiving and recording unit 8, where the radiation is converted into an electrical signal proportional to the transmittance of the coated part. The spectral transmittance of the monitored part with a coating at the output of the receiving-recording unit is judged on the thickness of the applied film. When the specified value is reached, the film is stopped on the monitored part. 1 Ill. (L 4: a 4 SP
Description
Изобретение относитс к измерн - тельнсй технике и может быть использовано при контроле оптических покрытий , наносимых путем осаждени веществ в вакууме, при создании крупногабаритных зеркал, светоделителей и других оптических элементов.The invention relates to a measuring technique and can be used to control optical coatings applied by deposition of substances in a vacuum, to create large mirrors, beam splitters and other optical elements.
Цель изобретени - повьшение точности контрол толщины оптических покрытий, наносимых на вращающуюс крупногабаритную деталь, за счет устранени вли ни смещени изображени источника излучени на входной щели монохроматора, вызванное клино- видностью и торцовыми биени ми вращающейс контролируемой детали.The purpose of the invention is to increase the accuracy of controlling the thickness of optical coatings applied to a rotating large part by eliminating the effect of displacement of the image of the radiation source on the entrance slit of the monochromator caused by the wedge and face beats of the rotating controlled part.
На чертеже приведена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.
Устройство содержит источник 1 из- луч-ени , конденсор 2, диафрагму 3, формирующую оптическую систему, включающую зеркальный объектив 4 и плоское зеркало 5, угловой отражатель 6, монохроматор 7, расположенный за отражателем 6 на оптической оси формирующей оптической системь, приемно-регистрирующий блок (ПРБ) 8, каретку 9, привод 10 каретки, блок The device contains a source of 1 radiation, a condenser 2, a diaphragm 3 forming an optical system including a mirror lens 4 and a flat mirror 5, an angular reflector 6, a monochromator 7 located behind the reflector 6 on the optical axis of the forming optical system, receiving and recording block (PRB) 8, carriage 9, drive 10 carriage, block
11управлени и настройки. Вход блока управлени и настройки подключен к приемно-регистрирующему блоку 8.11 controls and settings. The input of the control unit and settings is connected to the receiver-recording unit 8.
Угловой отражатель 6 закреплен на каретке 9, установленной с возможностью перемещени вдоль стрелки S, параллельной биссектрисе угла отражател 6.The angular reflector 6 is mounted on a carriage 9 mounted for movement along an arrow S parallel to the bisector of the angle of the reflector 6.
Кроме того, на схеме показаны крупногабаритна оптическа деталь 12, вакуумна камера 13, в которой i установлена контролируема оптическа деталь, электронно-лучевые испарители 14, фотометрические окна 15 и 16 вакуумной камеры и плоское зеркало 17.In addition, the diagram shows a large-sized optical component 12, a vacuum chamber 13, in which i a controlled optical component is installed, electron-beam evaporators 14, photometric windows 15 and 16 of the vacuum chamber and a flat mirror 17.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Предварительно настраивают устройство , обеспечива проектирование изображени источника излучени с поверхности контролируемой деталиPre-configure the device, ensuring the design of the image of the radiation source from the surface of the test piece.
12на входную цепь монохроматора 7 путем перемещени каретки 9 с угловы отражателем 6 вдоль направлени S. Значение величины смещени д S опре- дел етс выражением12 to the input circuit of the monochromator 7 by moving the carriage 9 with the corners of the reflector 6 along the direction S. The value of the magnitude of the displacement s S is determined by the expression
л I . мl i. m
ASAS
дЪ Vdv v
.2.2
346945346945
где Vwhere v
10ten
1515
2020
30thirty
4040
м 55 m 55
4545
6060
коэффициент увеличени формирующей оптической системы (V«1);increase factor of the forming optical system (V "1);
uL - величина линейной компенсации смещений изображени источника на входной щели монохроматора .uL is the magnitude of the linear compensation for the source image at the entrance slit of the monochromator.
На этапе работы, соответствующем настройке, испарители 14 камеры 13 выключены,т.6. покрытие не наноситс , монохроматор 7 установлен на заданную длину волны . Я .At the stage of work corresponding to the setting, the evaporators 14 of the chamber 13 are turned off, v.6. the coating is not applied, the monochromator 7 is set to a predetermined wavelength. I .
Привод т во вращение контролируемую деталь.The monitored part is driven into rotation.
В св зи с неизбежными клиновид- ностью и биением крупногабаритной оптической детали 12 в процессе, ее вращени электрический сигнал, снимаемый с приемно-регистрирующего блока 8, содержит нар ду с посто нной переменную составл ющую. Последн имеет частоту, определ емую периодом вращени оптической детали 12. 25 Переменна составл юща достигает минимального значени , когда на входную щель монохроматора 7 спроектировано изображение поверхности А детали 12. При этом исключаетс смещение пучка относительно входной щели монохроматора, в результате чего обеспечиваетс минимальна нестабильность отсчета и наибольша чувствительность ,1In connection with the inevitable wedge-shaped shape and the beating of the large-sized optical component 12 during its rotation, the electrical signal taken from the receiving-recording unit 8 contains, along with a constant variable component. The latter has a frequency determined by the period of rotation of the optical part 12. 25 The variable component reaches the minimum value when the image A of the part 12 is projected onto the entrance slit of the monochromator 7. The beam offset relative to the entrance slit of the monochromator is thus excluded, resulting in a minimal instability of the reference and most sensitive, 1
Подготовка устройства к нанесению 35 контролируемой пленки осуществл етс автоматически блоком 11 управлени и настройки, в который подаетс фотоэлектрический сигнал из приемно-ре- гистрирующего блока 8. В блоке 11 управлени вырабатываетс сигнал на привод 10 перемещени каретки, обеспечивающий перемещение каретки 9 с угловым отражателем 6.The device is prepared for deposition of a monitored film 35 automatically by the control and adjustment unit 11, to which a photoelectric signal is fed from the receiving-recording unit 8. The control unit 11 generates a signal to the carriage movement actuator 10, allowing the carriage 9 to move with an angular reflector 6 .
После окончани настройки приступают к осаждению на поверхность А детали 12 веществ, образующих слои покрыти .After tuning is completed, the details of the 12 substances forming the coating layers are deposited on the surface A.
Покрытие изготавливаетс путем осаждени в вакуумной камере 13 на поверхность А крупногабаритной детали 12 контролируемых пленок, составл ющих покрытие.Вещества, образующие пленки, поочереднЬ испар ютс из испарителей 14, Процесс осаждени каждой пленки прекращают при достижении ею требуемой толщины, чему соответствует расчетное значение спектрального коэффициента пропускани (R) поверхности А с наносимым покрытием.The coating is made by deposition in the vacuum chamber 13 on the surface A of a large-sized part 12 of the controlled films constituting the coating. The substances forming the films alternately evaporate from the evaporators 14. The deposition process of each film ceases when it reaches the required thickness, which corresponds to the calculated value of the spectral coefficient the transmission (R) of the surface A with the applied coating.
При контроле конденсор 2 и плоское зеркало 17 создают изображение источника 1 излучени на поверхности А детали 12. Поток, пропущенный деталью 12 с контролируемой пленкой, объективом 4 и зеркалом 5, формирующей оптической системой, а также угловым отражателем 6, направл ют на входную щель монохроматора 7.In the control, the condenser 2 and the flat mirror 17 create an image of the radiation source 1 on the surface A of the part 12. The flow passed by the part 12 with a controlled film, the lens 4 and the mirror 5, the forming optical system, as well as the angular reflector 6, is directed to the monochromator entrance slit 7
Из всего лучистого потока, попавшего во входную щель монохроматора, он вьщел ет излучение с заданной длиной волны (А), которое направл ют в приемный блок 8. Приемно-регистри- рукнций блок 8 преобразует излучение в электрический сигнал, пропорциональный коэффициенту пропускани Т (Л) 1 поверхности А. Сигнал поступает на два выхода. К одному из них подключен блок 11 управлени и настройки , а к другому - отсчетный прибор (не показан) и исполнительное устройство , прекращающее осаждение вещества , образующего контролируемую пленку , при достижении заданного значени Т (Д) .From the total radiant flux that enters the entrance slit of the monochromator, it selects radiation with a given wavelength (A), which is sent to the receiving unit 8. Receiving and recording unit 8 converts the radiation into an electrical signal proportional to the transmittance T (L ) 1 surface A. The signal goes to two outputs. The control and adjustment unit 11 is connected to one of them, and a reading device (not shown) and an actuator, which stops the deposition of the substance forming the controlled film, when the specified value T (D) is reached, is connected to the other.
Устранение вли ни перемещени лучей на оптических элементах на точность контрол исключаетс выбором размеров диафрагмы 3 в процессе подготовки устройства к работе.Световой размер d диафрагмы 3 определен из услови The elimination of the effect of the movement of the rays on the optical elements on the accuracy of control is excluded by choosing the dimensions of the diaphragm 3 in the process of preparing the device for operation. The luminous size d of the diaphragm 3 is determined from the condition
К. d. - (п-1) (2ен- +K. d. - (p-1) (2- +
) D ) D
..-Ьп..- bp
де К. - коэффициент, учитьтающий изменение размера сечени пучка при прохождении лучей от диафрагмы 3 до i-ro элемента;de K. - coefficient that accounts for the change in the size of the beam cross section during the passage of the rays from the diaphragm 3 to the i-ro element;
d; - световой размер i -го оптического элемента, расположенного между деталью 12 и ПРБ 8;d; - the light size of the i-th optical element located between the part 12 and PRB 8;
Н,- - эффективный оптический путь от поверхности А детали 12 до i-ro элемента;H, - is the effective optical path from the surface A of the part 12 to the i-ro element;
D,h, п,0D, h, n, 0
диаметр, толщина, показатель преломлени и клиновидностьdiameter, thickness, refractive index and wedge shape
ВНИИти Заказ 5112/40 . Тираж 676VNIIti Order 5112/40. Circulation 676
ПодписноеSubscription
Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4
крупногабаритной оптической детали 12 соответственно;large-sized optical parts 12, respectively;
йН - торцовое биение детали 12.YN - face beating parts 12.
Отклонение хода лучей, вызванное клиновидностью и биением вращающейс крупногабаритной детали, не привод т к смещению изображени источника излучени на входной щели монохроматора . Тем самым исключаетс основна причина погрешности при контроле по пропусканию толщин пленок в процессе их нанесени .The deviation of the beam path caused by the wedge shape and the beating of the rotating large-sized part does not lead to a shift of the image of the radiation source at the entrance slit of the monochromator. This eliminates the main cause of the error in controlling the transmission of film thicknesses during application.
При этом в устройстве достигаетс увеличение среднего уровн энергии , регистрируемого за врем контрол , что обеспечиваетс оптической схемой, котора позвол ет при всех возможных размерах и положени х крупногабаритной детали наилучшим образом собирать лучистый поток на входной щели монохроматора и, следовательно , в приемно-регист.рирующем блоке, что в свою очередь приводит к повышению отношени сигнал/шум, т.е. к повьшению стабильности отсчета и точности контрол .At the same time, the device achieves an increase in the average energy level recorded during the monitoring time, which is provided by an optical circuit that allows, at all possible sizes and positions of the large-sized part, to best collect the radiant flux at the entrance slit of the monochromator and, therefore, into the receive register. block, which in turn leads to an increase in the signal-to-noise ratio, i.e. to increase the stability of the reference and control accuracy.
00
5five
00
5five
00
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853880830A SU1346945A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Device for checking thickness of film in course of applying it on large optical component |
SU853880830K SU1346946A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Device for checking film thickness in course of applying it on large-size optical component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853880830A SU1346945A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Device for checking thickness of film in course of applying it on large optical component |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1346945A1 true SU1346945A1 (en) | 1987-10-23 |
Family
ID=21171895
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853880830K SU1346946A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Device for checking film thickness in course of applying it on large-size optical component |
SU853880830A SU1346945A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Device for checking thickness of film in course of applying it on large optical component |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853880830K SU1346946A1 (en) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | Device for checking film thickness in course of applying it on large-size optical component |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (2) | SU1346946A1 (en) |
-
1985
- 1985-04-08 SU SU853880830K patent/SU1346946A1/en active
- 1985-04-08 SU SU853880830A patent/SU1346945A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Оптико-механическа промышленность, 1970, № 3, с. 36. |(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ толщины ПЛЕНКИ В ПРОЦЕССЕ НАНЕСЕНИЯ ЕЕ НА КР.УПНОГАБАРИТНУЮ ОПТИЧЕСКУЮ ДЕТАЛЬ * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SU1346946A1 (en) | 1987-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3869211A (en) | Instrument for measuring thickness of thin film | |
EP0146781A2 (en) | Photometric apparatus with multi-wavelength excitation | |
SU1584759A3 (en) | Photometric device for measuring and controlling the thickness of optically active layers | |
EP0552648A1 (en) | Method of and apparatus for forming a multi-layer film | |
SU1346945A1 (en) | Device for checking thickness of film in course of applying it on large optical component | |
JPH0423202B2 (en) | ||
US3773548A (en) | Method of monitoring the rate of depositing a coating solely by its optical properties | |
JP4732569B2 (en) | Method for continuously determining the optical layer thickness of a coating | |
US2879393A (en) | Wide-range spectrophotometer | |
JPS6336526A (en) | Wafer exposure equipment | |
US3853093A (en) | Optical thickness rate monitor | |
US3467475A (en) | Densitometer incorporating selectively and individually controlled color filters | |
US4716284A (en) | Photographic optical system having enhanced spectral transmittance characteristics | |
RU2025657C1 (en) | Apparatus for measuring thickness of films of multilayer optical coating during deposition in vacuum chamber | |
KR910005373B1 (en) | Auto focusing device | |
US4592650A (en) | Apparatus for projecting a pattern on a semiconductor substrate | |
USRE27270E (en) | Null type comparison eeflectometer wherein nulling is accomplished by moving the light detector | |
US3673420A (en) | Thickness control system for multi-layer optical thin film work | |
SU340883A1 (en) | DEVICE OF PHOTOMETRIC CONTROL OF PARAMETERS OF DIELECTRIC COATINGS SCILABLE IN VACUUM | |
SU1705700A1 (en) | Device to check thickness of films in process of deposition in vacuum chamber of multilayer optical coating | |
US4470686A (en) | Distance and light measuring device for single lens reflex camera | |
JP2970020B2 (en) | Method of forming coating thin film | |
SU1735712A1 (en) | Tester for checking multilayer film thickness during spraying | |
US5345076A (en) | Optically trimmed sensor for reducing influence of differential node losses | |
SU1026004A1 (en) | Device for checking thickness of thin film applied to base |