Способ изготовления образцовой меры толщины полупроводниковых слоев

)5 Н 0121/бб САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АМюазыдИДЕТЕЛ ЬСТ АВТОРСКОМ овательскии тв метролоП,Окса .Я,Шапа(72) Л,С,Б С,А.Спектр, (53) 621,382( (54)(57) СПО ЦОВОЙ МЕР Н ИКОВ ЪХ шлифовке и проводнико номинально абаджанов, А,А.М.Тузовский и В 88.8) СОБ ИЗГОТОВЛЕ Ъ ТОЛЩИНЫ ПО СЛОЕВ, осно полировке пласт ого материала д толщины, о т л иНИЯ ОБРАЗ- ЛУПРОВОДванный на ины из полуо получения чающийматериал мерытролируемым ссти,еет не ем стр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОГКРЪТПРИ ГКНТ СССР(46) 07.11,91. Бюл. М 4171) Всесоюзный научно-исслеинститут автоматизации сред Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано при контроле толщины слоев полупроводниковых структур,Известен способ изготовления концевой меры длины, основанный на изготовлении плоскопараллельных пластин номинальной толщины,Недостатком этого способа является его непригодность для изготовления образцовой меры толщины тонких полупроводниковых слоев.Известен также способ изготовления образцовой меры толщины полупроводниковых слоев, основанный на шлифовкЕ и полировке пластины из полупроводникового материала до получения номинальной толщины,Недостатком этого способа является низкая точность воспроизведения толщины, обусловленная тем, что на мере отсутствуют окисная пленка и переходная зона между пластиной и подложкой, а также тем, что с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения толщины и долговечности образцовой меры, пластину изготавливают из полупроводникового материала, идентичного материалу контролируемых полупроводниковых слоев, шлифуют и полируют одну сторону пластины, на полированную плоскость пластины термически наращивают слой окисла, на который наращивают слой основания меры, свободную поверхность пластины обрабатывают до получения номинальной толщины пластины, стравливают часть пластины до обнажения слоя окисла и измеряют фактическое значение толщины пластины. им одинаковую с конло уктуру поверхноДругим источником погрешностей является неконтролируемое качество контакта между пластиной и подложкой, зависящее от воздействия внешних условий: темпера впеЬ туры, влажности, механических воздействий и т.д,Еще одним недостатком этого способа является низкая долгове ность меры, обусловлен н ая возмок ность ю от клеи вания пластины от подложки е процессе эксплуатации,ааеВЦелью изобретения является повышение точности воспроизведения толщины и долговечности образцовой меры.Цель достигается тем, что в известном способе изготовления образцовой меры толщины полупроводниковых слоев, основанном на шлифовке и полировке плас;ины из полупроводникового материала до получения номинальной толщины, пластину из921385 Техред М,Моргентал Редактор О. Юркова Корректор Т. Палий Заказ 4637 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 готавливают из полупроводникового материала, идентичного с материалом контр 6- лируемых полупроводниковых слоев, шлифуют и полируют одну сторону пластины, на полированную плоскость пластины термически наращивают слой окисла, на который наращивают слой основания меры, свободную поверхность пластины обрабатывают до получения номинальной толщины пластины, стравливают часть пластины до обнажения слоя окисла и измеряют фактическое значение толщины пластины,П р и м е р. Из цилиндрического стержня монокристалла кремния вырезают заготовку в виде плоской пластины толщиной не более 500 мкм. Одну сторону заготовки обрабатывают шлифованием и доводкой до получения неплоскостности не более 0,1 мкм. Затем не доведенную поверхность термически наращивают сначала слой окиси кремния толщиной до 2,0 мкм, а затем слой поликристаллического кремния толщиной не менее 500 мкм. Затем доводкой обрабатывают слой монокристалла кремния до получения (ориентировочно) требуемого номинала толщины (контроль проводят с помощью ИК-интерферометров).После получения номинальной толщины на слой монокристалла кремния методами литографии наносят защитную маску трафарета в виде квадрата размером 5 х 5 мм, Затем незащищенный слой монокристалла кремния удаляют с помощью анизотропного травителя (20; КОН в СЗНвО в соотноше нии 2,1) до обнажения слоя окиси кремния,на который указанный травитель не действует, На этом изготовлении меры закончено. Далее проводят аттестацию меры и определяют действительное значение тол щины слоя монокристалла кремния,При изготовлении меры используютпромышленное оборудование и режимы обработки.Аналогично можно изготовить меры из 15 других полупроводниковых материалов,Экономическая эффективность предлагаемого способа изготовления МТПС определяется снижением трудоемкости изготовления по сравнению с прототипом 20 за счет использования заводского технологическогооборудования и режимов;увеличением срока службы и надежности вследствие обеспечения возможности периодической поверки;25, снижением процента неправильно за( бракованной или принятой продукциивследствие повышения точности и обеспечения правильности измерений толщины ПС за счет соответствия меры реальному 30 изделию.