Способ контроля толщины материала

(я)5 601 В 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВ ударственныи унив го и Научно-произв е "Орион" .В. Окороков, онов и В.Н. Северц льство СССР1/06, 1968.ЛЯ ТОЛЩИНЫ носится к измерительзом.Световой поток от широ точника 1 оптического излуч через контролируемый пол слой 3, при этом происход ограничение коротковолново указанного светового потокаивой Т(Л ) Далее световой фотоприемник 2, котор кополосного исения пропускает упроводниковый ит спектральное й составляющей в соответствии с поток поступает ый спектряльно(57) Изобретение от Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при травлении или формировании слоев полупроводниковых материалов для контроля толщины.Цель изобретения - повышение точности контррля полупроводниковых слоев путем исключения интерференционных эффектов,На фиг. 1 изображена схема устройства, реализующего способ контроля; на фиг. 2 - характеристика спектральной чувствительности светочувствительного слоя фотоприемника р(Х) и спектральная характеристика светопропускания контролируемого материала Т(А).Устройство содержит широкополосный источник 1 оптического излучения, фотолриемник 2, расположенный в прошедшем контролируемый слой 3 полупроводникового материала пучке излучения, фотоприемник 2 соединен со средствами 4 регистрации и обработки сигнала фотоприемника. Кроме того, обозначены длина волны А (фиг, 2)Ю 1619015 А 1 ной технике и может быть использовано при травлении или формировании слоев полупроводниковых материалов. Цель изобретения - повышение точности контроля полупроводниковых слоев путем исключения интерференционных эффектов. Выполняют светочувствительный слой фотоприемника таким, что длинноволновый скат характеристики его спектральной чувствительности расположен в области длин волн, ограниченной краем полосы фундаментального поглощения контролируемого полупроводникового материала, что позволяет исключить интерференционные эффекты из процесса измерений. 2 ил,длинноволновыи скат характеристики 5 спектральной чувствительности светочувствительного слоя фотоприемника, край полосы 6 фундаментального поглощения контролируемого полупроводникового материала (интервал А 1 - А 2 ),Материал светочувствительного слоя фотоприемника 2 выполнен таким, что длинновол новый скат характеристики 5 его спектральной чувствительности расположен в области длин волн, ограниченной краем полосы 6 фундаментального поглощения контролируемого полупроводникового материала.Способ резлизуется следующим обра ограничивает контролируемый световой поток с длинноволновой стороны в соответствии с характеристикой 5 спектральной чувствительности светочувствительного сгноя фотоприемника у(Л), Таким образом, д ормируется спектральная полоса ре- гистрируемого светового потока в области края полосы 6 фундаментального поглощения контролируемого полупроводникового ,атериала (Л 1 - Л 2 ) .При изменении толщины контролируемого полупроводникового слоя 3 изменяется угол наклона Т(Л) по закону Бугера-Ламберта-Бэра, В соответствии с этим изменяется и сигнал, снимаемый с фотоприемника 2 и поступающий далее на средства регистрации и обработки сигнала фотоприемника 4.Повышение то юсти конроля является результатом широкополосности измеряемого оптического сигнала, связанного с контролируемой толщиноч полупроводникового слоя, т. е, нечувствительности к интерференционным эффектам,В общем виде величину сигнала фотоприемника можно представить в видеЛгО =Г 1 о(Л) Яр(Л)ТЕК(Л),1) ОЛ,Фгде 0 - величина сигнала фотоприемника;1 о(Л) - интенсивность излучения широкополосного источника на данной длине волны ЛЯ - интегральная чувствительность фотоприемника;р (Л ) - спектральная чувствите".ьность светочувствительного слоя фотоприемника;ТЕК(Л),1 = е к гЛ 11,в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бэра, величина пропускания контролируемого полупроводникового слоя на данной длине волны;К(Л) - коэффициент поглощения контролируемого полупроводникового слоя на даннсй длине волны;1 - толщина контролируемого полупроводникового слоя. При использовании материала светочувствительного слоя фотоприемника из материала, идентичного контролируемому, спектральная чувствительность в области 5 края полосы фундаментального поглощенияо(Л) =1 - ехр - К(Л) а 1, где а - константа, определяемая конструкцией фотоприемника. Тогда10где С - константа, определяемая видомконтролируемого материала, параметрами15 источника оптического излучения, интегральной чувствительностью светочувствительного слоя фотоприемника,Идентичность материала светочувствительного слоя фотоприемника и контролиру 20 емого слоя упрощает подбор пары слой -фотоприемник, так как в этом случае длинноволновый скат характеристики спектральнойчувствительности светочувствительного слояфотоприемника заведомо расположен в об 25 ласти длин волн, о раниченной краем полосыфундаментального поглощения контролируемого полупроводникового материала.В других случаях вид зависимости О =- .-О (1) опредеггяется экспериментально.30 Формула изобретенияСпособ контроля толщины материала,заключаюшийся в том, что направляют световой поток на материал, с помощью спектрального прибора регистрируют величину35 интенсивности, прошедщего через материал светового потока, и.по результатам обработки судят о толщине, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точностиконтроля полупроводниковых слоев, для ре 40 гистрации интенсивности прошедшего слойсветового потока в качестве спектральногоприбора выбирают фотоприемник с длинноволновь 1 м скатом характеристики его спектральной чувствительности, расположенной45 в области длин волн, ограниченной краемполосы фундаментального поглощенияслоя,1619015 ЖО,7 Составитель В, КлимоваТехред М.Моргентал Корректор М.Шарош Редактор Н.Бобко Заказ 35 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101