6 / 10
8
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». 2016. № 3
на рис. 4. В процессе обработки с помощью описанного выше алго-
ритма нормировки на каждой длине волны вычисляют значения коэф-
фициента отражения пленки (кривая
2
). Кривая
3
представляет собой
теоретическую зависимость коэффициента отражения, построенную с
использованием значений толщины пленочного покрытия, найденных
в результате регрессионного анализа.
Рис. 4.
Спектральные зависимости относительного значения интенсивности
излучения (
1
), регистрируемого приемником, измеренного коэффициента
отражения (
2
) и теоретического коэффициента отражения (
3
), вычисленного
для найденных толщин исследуемого пленочного покрытия для точек, отме-
ченных знаками «+» (
а
) и «
» (
б
) на рис. 3
В процессе обработки спектральных изображений для каждой точки
определяют зависимость коэффициента отражения излучения от длины
волны, из которой путем проведения нелинейной регрессии находят
толщину пленочного покрытия. Если полученные измерения не соответ-
ствуют используемой модели вследствие загрязнений, высокой зашум-
ленности изображения или дефектов, то значение функции невязки будет
большим. По этому признаку могут быть отфильтрованы те участки по-
крытия, толщина которых определена с погрешностью.
Результат измерения распределения толщин исследуемого образца
приведен на рис. 5 (по осям
x
и
y
указаны значения по координатам в
пикселях). Точки, значение функции невязки в которых выше выбран-
ного эмпирически порогового значения, удалены. Следует отметить,
что слои выбранной двухслойной пленочной структуры имеют близкие
показатели преломления (1,49 для ПММА и 1,46 для диоксида крем-
ния). Это приводит к погрешности определения толщины каждой
структуры. Однако суммарную толщину определяют достаточно точ-
но. В результате среднеквадратическое отклонение (СКО) для участка
с однослойным покрытием из диоксида кремния SiO
2
и внешней
поверхности двухслойного покрытия составляет 0,7…1,0 нм, а СКО
толщины на границе раздела диоксида кремния SiO
2
и ПММА —
7…10 нм.