RU2374625C1 - Device for defining porous characteristics of thin layers (versions) - Google Patents
Device for defining porous characteristics of thin layers (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2374625C1 RU2374625C1 RU2008118039/28A RU2008118039A RU2374625C1 RU 2374625 C1 RU2374625 C1 RU 2374625C1 RU 2008118039/28 A RU2008118039/28 A RU 2008118039/28A RU 2008118039 A RU2008118039 A RU 2008118039A RU 2374625 C1 RU2374625 C1 RU 2374625C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- vapor
- ellipsometer
- gas flow
- polarizer
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 24
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 45
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 16
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 15
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 11
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001187 ellipsometric porosimetry Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к адсорбции в тонких пористых слоях и может быть использовано в микроэлектронике, катализе, биохимии.The invention relates to adsorption in thin porous layers and can be used in microelectronics, catalysis, biochemistry.
Известно устройство и метод определения пористости тонких слоев, сформированных на подложке (патент США 6435008). Устройство содержит вакуумную камеру, в которую помещается подложка с тонким пористым слоем, и в вакуумной камере поддерживается определенное давление и температура. Поляризатор и анализатор эллипсометра закреплены на специальных оптических окнах этой вакуумной камеры. К вакуумной камере подключается система откачки и блок подачи летучих паров.A device and method for determining the porosity of thin layers formed on a substrate (US patent 6435008). The device comprises a vacuum chamber in which a substrate with a thin porous layer is placed, and a certain pressure and temperature is maintained in the vacuum chamber. The polarizer and analyzer of the ellipsometer are mounted on special optical windows of this vacuum chamber. A pumping system and a volatile vapor supply unit are connected to the vacuum chamber.
Это устройство работает следующим образом: вакуумная камера откачивается, а затем летучие пары вещества, например толуола, подаются в указанную камеру, и через определенный период времени при установившемся в вакуумной камере давлении летучих паров определяются оптические характеристики тонкого слоя с помощью эллипсометрических измерений. Эти оптические характеристики используются для определения количества паров, сконденсировавшихся в порах тонкого слоя. При измерении адсорбции давление паров в вакуумной камере изменяется дискретными шагами от 0 до давления Ро, при котором начинается конденсация летучих паров на плоской поверхности. При измерении десорбции давление паров в вакуумной камере изменяется дискретными шагами от давления Ро до 0. Зависимость количества сконденсировавшихся паров от давления этих паров в вакуумной камере представляет собой изотерму адсорбции (десорбции), и эта изотерма используется для вычисления пористых характеристик тонкого слоя.This device operates as follows: a vacuum chamber is pumped out, and then volatile vapors of a substance, for example toluene, are supplied to the indicated chamber, and after a certain period of time, the optical characteristics of a thin layer are determined by means of ellipsometric measurements when the vapor pressure established in the vacuum chamber is determined. These optical characteristics are used to determine the amount of vapor condensed in the pores of a thin layer. When measuring adsorption, the vapor pressure in the vacuum chamber varies in discrete steps from 0 to the pressure Po, at which the condensation of volatile vapors on a flat surface begins. When measuring desorption, the vapor pressure in the vacuum chamber varies in discrete steps from the pressure Po to 0. The dependence of the number of condensed vapors on the pressure of these vapors in the vacuum chamber is the adsorption (desorption) isotherm, and this isotherm is used to calculate the porous characteristics of the thin layer.
Недостатки устройства. Это устройство требует наличия вакуумной камеры, системы откачки и контроля давления в камере. Необходимо также наличие откачиваемых источников летучих паров. Это усложняет конструкцию рассматриваемого устройства и, как следствие, уменьшает надежность устройства. Время, необходимое для измерений, складывается из времени заполнения камеры летучими парами, выдержки для установления давления при каждом шаге повышения (понижения) давления и времени эллипсометрических измерений. Общий цикл одного измерения в этом устройстве занимает 30 минут.The disadvantages of the device. This device requires a vacuum chamber, a pumping system and pressure control in the chamber. The availability of evacuated sources of volatile vapors is also required. This complicates the design of the device in question and, as a result, reduces the reliability of the device. The time required for measurements consists of the time of filling the chamber with volatile vapors, the exposure to establish the pressure at each step of increasing (decreasing) the pressure and the time of ellipsometric measurements. The total cycle of one measurement in this device takes 30 minutes.
Известно устройство для измерения пористых характеристик тонких пористых слоев при атмосферном давлении (Bourgeois A., Brunet-Bruneau A., Fisson S., Rivori J. Adsorption and Desorption Isothermes Obtained by Ellipsometric Porosimetry to Probe Micropores in Ordered Mesoporous Silica Films. - Adsorption 11, 195-199, 2005). Это устройство содержит камеру, в которую помещается столик для подложки с тонким пористьм слоем, а в качестве летучих паров используются пары воды. Устройство содержит систему подачи в камеру двух потоков воздуха, один из которых насыщен парами воды. В этой системе баллон со сжатым сухим воздухом с редуктором соединен с двумя датчиками и регуляторами расхода сухого воздуха, причем один из них соединен с барботером с водой, где этот поток сухого воздуха насыщается парами воды. На входе в камеру этот поток влажного воздуха соединяется со вторым потоком сухого воздуха. С камерой через общую раму жестко связаны поляризатор и анализатор эллипсометра.A device is known for measuring the porous characteristics of thin porous layers at atmospheric pressure (Bourgeois A., Brunet-Bruneau A., Fisson S., Rivori J. Adsorption and Desorption Isothermes Obtained by Ellipsometric Porosimetry to Probe Micropores in Ordered Mesoporous Silica Films. -
Устройство работает следующим образом: в камеру подается один поток сухого воздуха и один поток влажного воздуха, насыщенного парами воды. Эти потоки дискретным образом меняются в противофазе таким образом, чтобы влажность в камере изменялась от 0 до 100%. При измерении адсорбции поток сухого воздуха меняется от максимального потока до нуля, а поток влажного воздуха меняется от нуля до максимального потока. При измерении десорбции поток влажного воздуха меняется от максимального потока до нуля, а поток сухого воздуха меняется от нуля до максимального потока. После каждого изменения потоков и после установления определенной влажности в камере с помощью эллипсометрических измерений определяются оптические характеристики тонкого слоя. Эти оптические характеристики используются для определения количества паров воды, сконденсировавшихся в порах тонкого слоя. Отношение потока влажного воздуха к сумме потоков влажного и сухого воздуха задает относительную влажность, а зависимость количества паров воды, сконденсировавшихся в порах, от относительной влажности представляет собой изотерму адсорбции, которая используется для вычисления пористых характеристик тонкого слоя.The device operates as follows: one stream of dry air and one stream of moist air saturated with water vapor are fed into the chamber. These flows discretely change in antiphase so that the humidity in the chamber varies from 0 to 100%. When measuring adsorption, the flow of dry air changes from maximum flow to zero, and the flow of moist air changes from zero to maximum flow. When measuring desorption, the flow of moist air changes from maximum flow to zero, and the flow of dry air changes from zero to maximum flow. After each change in flows and after the establishment of a certain humidity in the chamber, the optical characteristics of a thin layer are determined using ellipsometric measurements. These optical characteristics are used to determine the amount of water vapor condensed in the pores of a thin layer. The ratio of the flow of moist air to the sum of the flows of wet and dry air determines the relative humidity, and the dependence of the number of water vapor condensed in the pores on the relative humidity is the adsorption isotherm that is used to calculate the porous characteristics of a thin layer.
Недостатки устройства. Это устройство требует наличия специальной камеры, в которую помещается исследуемый образец. Когда образец представляет собой кремниевую шайбу диаметром 300 мм, то эта камера становится очень большой, и для заполнения такой камеры требуется значительный поток сухого и влажного воздуха и длительное время для стабилизации влажности в камере. Время, необходимое для измерений, складывается из времени изменения влажности в камере, выдержки для установления влажности при каждом шаге повышения (понижения) влажности и времени измерения. Общий цикл одного измерения занимает 20 минут.The disadvantages of the device. This device requires a special chamber in which the test sample is placed. When the sample is a silicon washer with a diameter of 300 mm, this chamber becomes very large, and to fill such a chamber requires a significant flow of dry and moist air and a long time to stabilize the humidity in the chamber. The time required for measurements is the sum of the time the humidity in the chamber changes, the exposure to establish moisture at each step of increasing (lowering) the humidity and the measurement time. The total cycle of one measurement takes 20 minutes.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности устройства за счет упрощения его конструкции и ускорение цикла измерения.The technical result of the invention is to increase the reliability of the device by simplifying its design and accelerating the measurement cycle.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения пористых характеристик тонких слоев, содержащем анализатор и поляризатор эллипсометра, блок подготовки парогазовой смеси, состоящий из двух датчиков и регуляторов расхода газа и барботера, причем один из датчиков и регуляторов расхода газа последовательно соединен с барботером для получения потока насыщенного парами летучей жидкости газа, а другой датчик и регулятор расхода газа подсоединен к ним параллельно, на вход блока подготовки парогазовой смеси через редуктор подсоединен баллон с чистым газом, в этом устройстве выполнено сопло, соединенное с выходом блока подготовки парогазовой смеси и размещенное в зоне эллипсометрических измерений, а поляризатор и анализатор эллипсометра, столик для крепления образцов и сопло закреплены на жесткой раме.The technical result is achieved in that in a device for determining the porous characteristics of thin layers containing an analyzer and an ellipsometer polarizer, a gas-vapor mixture preparation unit consisting of two sensors and gas flow regulators and a bubbler, one of the sensors and gas flow regulators being connected in series with the bubbler for receiving a stream of gas saturated with vapor of a volatile liquid, and another sensor and gas flow controller connected to them in parallel to the input of the preparation of the vapor-gas mixture through the red Torr cylinder is connected with a clean gas, in this device holds a nozzle coupled to the output vapor-gas mixture preparation unit and placed in ellipsometric measurement zone, and the polarizer and analyzer ellipsometer, a table for mounting specimens, and a nozzle mounted on a rigid frame.
Кроме того, технический результат достигается тем, что в устройстве для определения пористых характеристик тонких слоев, содержащем поляризатор и анализатор эллипсометра, столик для крепления образцов, блок подготовки парогазовой смеси, на вход которого через редуктор подсоединен баллон с чистым газом, и в нем выполнено сопло, соединенное с выходом блока подготовки парогазовой смеси и размещенное в зоне эллипсометрических измерений, сопло служит для подачи парогазовой смеси непосредственно в зону эллипсометрических измерений, причем поляризатор и анализатор эллипсометра, столик для крепления образцов и сопло закреплены на жесткой раме, а блок подготовки парогазовой смеси состоит из последовательно соединенных датчика и регулятора расхода газа и дозатора летучей жидкости.In addition, the technical result is achieved by the fact that in the device for determining the porous characteristics of thin layers containing a polarizer and an ellipsometer analyzer, a table for attaching samples, a unit for preparing a vapor-gas mixture, at the input of which a pure gas cylinder is connected through a reducer, and a nozzle is made in it connected to the outlet of the gas-vapor mixture preparation unit and located in the ellipsometric measurement zone, the nozzle serves to supply the gas-vapor mixture directly to the ellipsometric measurement zone, moreover the polarizer and analyzer of the ellipsometer, the table for attaching the samples and the nozzle are mounted on a rigid frame, and the unit for preparing the gas-vapor mixture consists of a series-connected sensor and gas flow regulator and a volatile liquid dispenser.
На фигуре 1 представлена блок-схема устройства для определения пористых характеристик тонких слоев.The figure 1 presents a block diagram of a device for determining the porous characteristics of thin layers.
На фигуре 2 представлен первый вариант блока подготовки парогазовой смеси.The figure 2 presents the first version of the unit for the preparation of a gas-vapor mixture.
На фигуре 3 представлен второй вариант блока подготовки парогазовой смеси.The figure 3 presents the second variant of the unit for the preparation of gas-vapor mixture.
На фигуре 4 представлены изотермы адсорбции и десорбции паров изопропилового спирта в тонком пористом слое.The figure 4 presents the isotherms of adsorption and desorption of vapor of isopropyl alcohol in a thin porous layer.
На фигуре 5 представлено распределение пор по размерам в анализируемом пористом слое, рассчитанное по изотермам на фигуре 4.The figure 5 presents the pore size distribution in the analyzed porous layer, calculated by the isotherms in figure 4.
На фигуре 1 представлена блок-схема устройства для определения пористых характеристик тонких слоев, где 1, 2 - поляризатор и анализатор эллипсометра, 3 - блок подготовки парогазовой смеси, 4 - сопло для подачи парогазовой смеси в зону измерения, 5 - баллон с чистым газом, 6 - редуктор, 7 - образец, 8 - столик для установки образца, 9 - управляющий компьютер.The figure 1 shows a block diagram of a device for determining the porous characteristics of thin layers, where 1, 2 is the polarizer and analyzer of the ellipsometer, 3 is a unit for preparing a gas-vapor mixture, 4 is a nozzle for supplying a gas-vapor mixture to the measurement zone, 5 is a cylinder with pure gas, 6 - a reducer, 7 - a sample, 8 - a little table for installation of a sample, 9 - a control computer.
На фигуре 2 представлен первый вариант блока подготовки парогазовой смеси, где 10, 11 - датчики и регуляторы расхода газа, 12 - барботер с летучей жидкостью, в котором поток газа насыщается парами этой жидкости.Figure 2 shows the first version of a unit for preparing a gas-vapor mixture, where 10, 11 are sensors and gas flow controllers, 12 is a bubbler with a volatile liquid, in which the gas stream is saturated with vapors of this liquid.
На фигуре 3 представлен второй вариант блока подготовки парогазовой смеси, где 11 - датчик и регулятор расхода газа, 13 - дозатор летучей жидкости.The figure 3 presents the second variant of the unit for the preparation of a gas-vapor mixture, where 11 is a sensor and gas flow regulator, 13 is a batcher of volatile liquid.
На фигуре 4 представлены результаты измерений на макете устройства, где 14 - изотерма адсорбции, а 15 - изотерма десорбции паров изопропилового спирта в тонком пористом слое.The figure 4 presents the measurement results on the layout of the device, where 14 is the adsorption isotherm and 15 is the isotherm of isopropyl alcohol vapor desorption in a thin porous layer.
На фигуре 5 представлено распределение пор по размерам в анализируемом тонком пористом слое, рассчитанное по изотермам на фигуре 4, где 16 - распределение пор по изотерме адсорбции, 17 - распределение пор по изотерме десорбции.The figure 5 presents the pore size distribution in the analyzed thin porous layer, calculated by the isotherms in figure 4, where 16 is the distribution of pores in the adsorption isotherm, 17 is the distribution of pores in the desorption isotherm.
В устройстве для определения пористых характеристик тонких слоев оптические элементы эллипсометра поляризатор 1 и анализатор 2, столик для образцов 8 и сопло для подачи парогазовой смеси 4 закреплены на единой поддерживающей раме. Измеряемый образец 7 помещен на столике 8 таким образом, чтобы лазерный луч эллипсометра, выходящий из поляризатора 1, после отражения от поверхности образца 7 попадал в анализатор эллипсометра 2. Сопло 4 расположено над образцом 7 таким образом, чтобы парогазовая смесь попадала прямо на область образца, от которой отражается лазерный луч. Баллон с чистым газом 5 через редуктор 6 соединен подводящей трубкой с блоком для подготовки парогазовой смеси 3, а выход блока 3 соединяется трубкой с соплом 4. Управляющий компьютер 9 соединен электрическими кабелями с оптическими элементами эллипсометра 1 и 2, а также с блоком подготовки парогазовой смеси 3.In the device for determining the porous characteristics of thin layers, the optical elements of an
На фигуре 2 представлен первый вариант блока подготовки парогазовой смеси 3. Входная трубка для подачи чистого газа разделяется на две трубки. Одна трубка соединена с входом датчика и регулятора расхода газа 10, а вторая трубка соединена с входом датчика и регулятора расхода газа 11. Выход датчика и регулятора расхода газа 10 соединен трубкой с выходом блока подготовки парогазовой смеси 3, а выход датчика и регулятора расхода газа 11 соединен с входом барботера 12 с летучей жидкостью. Выход барботера 12 соединен трубкой с выходом блока подготовки парогазовой смеси 3.Figure 2 shows the first embodiment of a unit for preparing a gas-
На фигуре 3 представлен второй вариант блока подготовки парогазовой смеси 3. Входная трубка соединена с входом датчика и регулятора расхода газа 11. Выход датчика и регулятора расхода газа 11 соединен трубкой с дозатором летучей жидкости 13, а выход дозатора летучей жидкости 13 соединен трубкой с выходом блока 3.The figure 3 shows the second variant of the unit for preparing the
Первый вариант предлагаемого устройства работает следующим образом:The first version of the proposed device works as follows:
измеряемый образец 7 помещается на столик 8, затем оператор запускает рабочую программу на управляющем компьютере 9. Из баллона с чистым газом 5 через редуктор 6 и через блок подготовки парогазовой смеси 3 сквозь сопло 4 по команде управляющего компьютера 9 в зону измерений подается парогазовая смесь. Парциальное давление пара летучей жидкости в подаваемой смеси с помощью блока подготовки парогазовой смеси 3 под управлением компьютера 9 меняется от 0% до 100% от давления насыщенного пара при температуре образца. Парциальное давление пара меняется за счет изменения потока чистого газа через датчик и регулятор расхода газа 10 и потока насыщенного парами летучей жидкости газа, проходящего через датчик и регулятор расхода газа 11 и барботер 12 с летучей жидкостью. При этом в компьютере периодически записываются показания эллипсометра (эллипсометрические углы пси и дельта) вместе со значениями парциального давления паров. При адсорбции поток газа через датчик и регулятор расхода газа 11 и барботер 12 с летучей жидкостью меняется от нуля до максимального потока, а поток чистого газа через датчик и регулятор расхода газа 10 меняется от максимального потока до нуля. При десорбции поток газа через датчик и регулятор расхода газа 11 и барботер 12 меняется от максимального потока до нуля, а поток чистого газа через датчик и регулятор расхода газа 10 меняется от нуля до максимального потока. Парциальное давление паров летучей жидкости вычисляется как отношение потока газа через датчик и регулятор расхода газа 11 и барботер 12 к суммарному потоку газа, проходящему через датчики и регуляторы расхода газа 10 и 11. В качестве летучей жидкости могут использоваться как органические жидкости, например толуол, изопропиловый спирт, этиловый спирт, гептан и другие, так и неорганические, например вода.the measured sample 7 is placed on
После окончания измерений в компьютере формируется файл измерения адсорбции и файл измерения десорбции, в которых вместе со значениями относительного давления паров летучей жидкости записаны соответствующие эллипсометрические измерения (эллипсометрические углы пси и дельта). После получения файлов адсорбции и десорбции специальная программа вычисляет изотерму адсорбции - зависимость количества адсорбированного в порах тонкого слоя паров летучей жидкости от относительного давления паров этой летучей жидкости.After the measurements are completed, an adsorption measurement file and a desorption measurement file are generated in the computer, in which the corresponding ellipsometric measurements (psi and delta ellipsometric angles) are recorded along with the values of the relative vapor pressure of the volatile liquid. After receiving the adsorption and desorption files, a special program calculates the adsorption isotherm — the dependence of the amount of a thin layer of volatile liquid vapor adsorbed in the pores on the relative vapor pressure of this volatile liquid.
На фигуре 4 представлена изотерма адсорбции 14 и десорбции 15 паров изопропилового спирта в потоке аргона для образца с пористым слоем двуокиси кремния на кремнии, полученная на макете предлагаемого устройства.The figure 4 presents the isotherm of
Из полученной изотермы адсорбции стандартным методом получается распределение пор по размерам в тонком пористом слое.From the obtained adsorption isotherm by the standard method, the pore size distribution in a thin porous layer is obtained.
На фигуре 5 представлены распределения пор по размерам для этого пористого слоя, полученные из адсорбции 16 и десорбции 17, представленных на фигуре 4.Figure 5 shows the pore size distribution for this porous layer obtained from
Второй вариант предлагаемого устройства работает следующим образом: измеряемый образец 7 помещается на столик 8, затем оператор запускает рабочую программу на управляющем компьютере 9. Из баллона с чистым газом 5 через редуктор 6 и через блок подготовки парогазовой смеси 3 сквозь сопло 4 по команде управляющего компьютера 9 в зону измерений подается парогазовая смесь. Парциальное давление пара в подаваемой смеси с помощью блока подготовки парогазовой смеси 3 под управлением компьютера 9 меняется от 0% до 100% от давления насыщенного пара летучей жидкости при температуре образца. Парциальное давление пара меняется за счет изменения количества жидкости, вводимой в поток чистого газа, проходящего через датчик и регулятор расхода газа 11 и дозатор жидкости 13. При этом в компьютере периодически записываются показания эллипсометра (эллипсометрические углы пси и дельта) вместе со значениями парциального давления паров. При измерении адсорбции количество вводимой летучей жидкости меняется от нуля до максимального количества, которое определяется началом конденсации этой жидкости на поверхности измеряемого образца, а при измерении десорбции количество вводимой летучей жидкости меняется от максимального количества до нуля. Парциальное давление паров вычисляется как отношение текущего количества вводимой летучей жидкости к максимальному количеству этой жидкости, соответствующему началу конденсации на поверхности анализируемого тонкого слоя. После окончания измерений в компьютере формируется файл измерения адсорбции и файл измерения десорбции. После получения файлов адсорбции и десорбции специальная программа вычисляет изотерму адсорбции - зависимость количества пара, адсорбированного в порах тонкого слоя, от относительного давления пара.The second variant of the proposed device works as follows: the measured sample 7 is placed on the
Предлагаемое изобретение повышает надежность устройства за счет упрощения конструкции. Упрощение конструкции достигается тем, что в предлагаемом устройстве необходимое парциальное давление паров летучей жидкости поддерживается только в зоне эллипсометрических измерений, в результате чего исключается необходимость специальной камеры для помещения в нее измеряемого образца.The present invention improves the reliability of the device by simplifying the design. Simplification of the design is achieved by the fact that in the proposed device, the necessary partial pressure of the vapor of the volatile liquid is maintained only in the area of ellipsometric measurements, as a result of which the need for a special chamber for placing the measured sample in it is eliminated.
Кроме того, предлагаемое изобретение позволяет значительно сократить время одного цикла измерений. В предлагаемом устройстве область измерений пористого слоя находится непосредственно в потоке парогазовой смеси, что позволяет исключить время на заполнение камеры, а измерения при этом проводятся с помощью быстродействующего статического эллипсометра, что позволяет провести полный цикл измерений за 10 секунд вместо 20 минут.In addition, the present invention can significantly reduce the time of one measurement cycle. In the proposed device, the measurement region of the porous layer is directly in the vapor-gas mixture flow, which eliminates the time to fill the chamber, and the measurements are carried out using a high-speed static ellipsometer, which allows a complete measurement cycle in 10 seconds instead of 20 minutes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008118039/28A RU2374625C1 (en) | 2008-05-05 | 2008-05-05 | Device for defining porous characteristics of thin layers (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008118039/28A RU2374625C1 (en) | 2008-05-05 | 2008-05-05 | Device for defining porous characteristics of thin layers (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2374625C1 true RU2374625C1 (en) | 2009-11-27 |
Family
ID=41476828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008118039/28A RU2374625C1 (en) | 2008-05-05 | 2008-05-05 | Device for defining porous characteristics of thin layers (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2374625C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1695145A1 (en) * | 1988-08-03 | 1991-11-30 | Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср | Ellipsometer |
| US5706088A (en) * | 1996-02-20 | 1998-01-06 | National Science Council | Polarizer-sample-analyzer intensity quotient ellipsometry |
| US6435008B2 (en) * | 1998-08-28 | 2002-08-20 | Interuniversitair Microelecktronica Centrum | Apparatus and method for determining porosity |
-
2008
- 2008-05-05 RU RU2008118039/28A patent/RU2374625C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1695145A1 (en) * | 1988-08-03 | 1991-11-30 | Институт Радиотехники И Электроники Ан Ссср | Ellipsometer |
| US5706088A (en) * | 1996-02-20 | 1998-01-06 | National Science Council | Polarizer-sample-analyzer intensity quotient ellipsometry |
| US6435008B2 (en) * | 1998-08-28 | 2002-08-20 | Interuniversitair Microelecktronica Centrum | Apparatus and method for determining porosity |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Bourgeois A., Brunet-Bruneau A., Fisson S., Rivori J. Adsorption and Desorption Isothermes Obtained by Ellipsometric Porosimetry to Probe Micropores in Ordered Mesoporous Silica Films, 2005. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ohira et al. | A fiber optic sensor with a metal organic framework as a sensing material for trace levels of water in industrial gases | |
| Sturm et al. | Water vapor δ 2 H and δ 18 O measurements using off-axis integrated cavity output spectroscopy | |
| JP4645932B2 (en) | Analyzer based on diffusion boundary layer calibration and quantitative sorption | |
| JP2019522352A5 (en) | ||
| Minnick et al. | Gas and vapor sorption measurements using electronic beam balances | |
| KR20070006807A (en) | Methods and Systems for Characterizing Adsorbent Tubes | |
| CN109155265A (en) | The porosity measurement of semiconductor structure | |
| CN105445201B (en) | Sample analysis system and sample analysis method | |
| CN114486678B (en) | A device and method for quickly detecting microscopic pore characteristics of mortar on concrete surface | |
| RU2374625C1 (en) | Device for defining porous characteristics of thin layers (versions) | |
| CN102175817A (en) | Device for simulating vapour hydrogen and oxygen stable isotope fluxes and application thereof | |
| JP4892333B2 (en) | Method for determining membrane solvent permeability | |
| RU2008125303A (en) | METHOD AND DEVICE FOR SPECTROSCOPIC ANALYSIS | |
| FR2886015A1 (en) | METHOD FOR MEASURING POROSITY BY ELLIPSOMETRY AND DEVICE USING SUCH A METHOD | |
| JP7219435B2 (en) | Pore size distribution measuring device for nanoporous membrane | |
| CN109459337A (en) | VOCs ingredient on-line analysis and equipment in Atmospheric particulates | |
| RU2645921C1 (en) | Method of organization of means for determining the amount of adsorbate adsorption by disperse and porous materials, device for determining the amount of adsorbate adsorption by disperse and porous materials, method of determining the size of adsorbate adsorption by disperse and porous materials by the dynamic method of thermal desorption | |
| CN105548470B (en) | A kind of method and apparatus for measuring flue gas degree of supersaturation | |
| Meininghaus et al. | Gravimetric studies on VOC adsorption by indoor materials under near-ambient conditions | |
| RU2196319C2 (en) | Procedure measuring specific surface of dispersive and porous materials | |
| AU2021105022A4 (en) | Sampling efficiency test apparatus for volatile organic compounds in air | |
| Ogawa et al. | Determination of diffusion coefficient of water in polymer films by TGA | |
| Adolphs | Surface energies of hardenned cement paste depending on relative humidity | |
| Baklanov et al. | Characterisation of low-k dielectric films by ellipsometric porosimetry | |
| JP5102816B2 (en) | Gas analyzer with continuous concentration method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140506 |