The invention relates to an apparatus for measuring thickness and deviations from the thickness of thin conductive coatings on various substrates, e.g., metal coating films in semiconductor wafer or hard drive disks. The thickness films may be as small as fractions of microns. The apparatus consists of an inductive sensor and a proximity sensor, which are rigidly interconnected though a piezo-actuator used for displacements of the inductive sensor with respect to the surface of the object being measured. Based on the results of the operation of the proximity sensor, the inductive sensor is maintained at a constant distance from the controlled surface. Variations in the thickness of the coating film and in the distance between the inductive sensor and the coating film change the current in the inductive coil of the sensor. The inductive sensor is calibrated so that, for a predetermined object with a predetermined metal coating and thickness of the coating, variations in the amplitude of the inductive sensor current reflect fluctuations in the thickness of the coating. The distinguishing feature of the invention resides in the actuating mechanism of microdisplacements and in the measurement and control units that realize interconnection between the proximity sensor and the inductive sensor via the actuating mechanism. The actuating mechanism is a piezo actuator. Measurement of the film thickness in the submicron range becomes possible due to highly accurate dynamic stabilization of the aforementioned distance between the inductive sensor and the object. According to one embodiment, the distance is controlled optically with the use of a miniature interferometer, which is rigidly connected to the inductive sensor. According to another embodiment, the distance is controlled with the use of a capacitance sensor, which is also rigidly connected to the inductive sensor.

De uitvinding heeft op een apparaat om dikte en afwijkingen van de dikte van dunne geleidende deklagen op diverse substraten, b.v., de films van de metaaldeklaag in halfgeleiderwafeltje of harde aandrijvingsschijven te meten betrekking. De diktefilms kunnen zo klein zijn zoals fracties microns. Het apparaat bestaat uit een aanleidinggevende sensor en een nabijheidssensor, dat stijf hoewel een piezo-actuator die voor verplaatsingen van de aanleidinggevende sensor met betrekking tot de oppervlakte van het voorwerp wordt gebruikt dat onderling wordt verbonden wordt gemeten. Gebaseerd op de resultaten van de verrichting van de nabijheidssensor, wordt de aanleidinggevende sensor gehandhaafd bij een constante afstand van de gecontroleerde oppervlakte. De variaties in de dikte van de deklaagfilm en in de afstand tussen de aanleidinggevende sensor en de deklaagfilm veranderen de stroom in de aanleidinggevende rol van de sensor. De aanleidinggevende sensor is gekalibreerd zodat, voor een vooraf bepaald voorwerp met een vooraf bepaalde metaaldeklaag en een dikte van de deklaag, de variaties in de omvang van de aanleidinggevende sensorstroom op schommelingen in de dikte van de deklaag wijzen. De onderscheidende eigenschap van de uitvinding verblijft in het aandrijfmechanisme van microdisplacements en in de meting en controleeenheden die interconnectie tussen de nabijheidssensor en de aanleidinggevende sensor via het aandrijfmechanisme realiseren. Het aandrijfmechanisme is piezo actuator. De meting van de filmdikte in de submicronwaaier wordt mogelijke toe te schrijven aan hoogst nauwkeurige dynamische stabilisatie van de voornoemde afstand tussen de aanleidinggevende sensor en het voorwerp. Volgens één belichaming, wordt de afstand gecontroleerd optisch met het gebruik van een miniatuurinterferometer, die stijf aan de aanleidinggevende sensor wordt aangesloten. Volgens een andere belichaming, wordt de afstand gecontroleerd met het gebruik van een capacitieve weerstandssensor, die ook stijf aan de aanleidinggevende sensor wordt aangesloten.