Способ определения однородности кристаллографических характеристик материалов и структур

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1704048 9) 01 й 23/203 5) ОПИ водств клопедический слоахорова. - М.: Сов.637.ровая электронная Дж. Гоулдстейна. -тровая электроннаяд. Ф.Мориса. - М,:11. О ГОСУДАРСТВЕН.ЗЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1 В(56) Физический энциварь. Под ред. А.М.Прэнциклопедия, 1984, с,Практическая растмикроскория./ Под редМ.: Мир, 1978. с. 175-185Микроанализ и расмикроскопия./ Под реМеталлургия, 1985, с. 3 Изобретение относится к. ипальным методам определения кристаллографических параметров материалов и структур и может быть использовано для целей определения однородности кристаллографических характеристик материалов, используемых в микроэлектронике.Техническая задача - создание способа определения однородности структурно-кристаллографических параметров с высокой локальностью (большим и оостранственным разрешением).Задача определения однородности кристаллографических характеристик монокристаллического образца возникает в ряде областей науки и техники, в частности при контроле качества монокристаллов для мик(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОРОДНОСТИ КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ И СТРУКТУР (57) Изобретение относится к электроннозондовым методам определения кристаллографических параметров материалов и структур с использованием структурного контраста при каналировании электронов. Цель изобретения - усиление структурного контраста. Для этого на образец подают потенциал с величиной, обеспечивающей изменение брэгговского угла на величину, не меньшую угловой полуширины линии каналирования электронов, в каждой точке образца измеряют количества отраженных электронов при подаче на образец потенциала и без него и на основе разности измеренных количеств формируют картину структурного контраста от образца, 1 ил. роэлектроники и при изучении взаимосвязи условий возникновения монокристалла и его дефектности,Известен способ определения однородности структурно-кристаллографических характеристик монокристаллического образца - рентгеновская топография. Осуществляя дифракцию рентгеновских лучей в кристаллах, регистрируют дифракционное изображение кристалла - топограмму, расшифровывая когорую получают информацию. об однородности структурно-кристаллографических характеристик кристалла. Недостатком этого с пособа является низкое пространственное разрешение. не лучше одного микрона, 1704 С 1 С;элес близцм к и,.-:,у доляе 1 ся способ определеия одарадцости,рсталлорафическх хара;теристк, в котсрэ.л,:сда:ьэуется э 4ек; :;" аэ рсоацяз. ектраноо. В известном способе сблуцаютл:а акристаллический образец сфакусироОс;ЦЫ;Л РаЗС,УТЬМ О РастР Л 1 СОЗЕРДЕти ;ыл пучксм электронов, паицсл уголмежду какм-либо семейством кристаллодраф ических плоскостей и элетроным пучкам устанаол,оают близким к брзддовскому,и регистрируют число отраженых электроцао как функцию положенгя ука. Локальное изменение кристаллодрафическиххарактеристик образца вызывает изменее числа отраженных электронов, ТакимОбразом определяют Одсрадцасть кристаллодрафицеских хара ктеристи: образца.Г эастрэСтосОе разрешено е состав. Лете мсее 0,01 мкм,"ГСта К 1 1" Есст, Д" СС"ЛЮкос;ся о там, что контрас за сцет ка,а;,рэлектроцао оцень ал, п:этсл у дляеда наблюдения неабходла прил;ецять методы обработки сигнала, г-ы эциеконтраст, Существующие методы обработки сигнала, повышающие контраст (подавлеце постоянной состаоля Ощей,дц ференцрава 1 е), одицаксоо усилиоаат осе виды катраста, что це пазосляетвыделить кодтраст за счет каалираоаияэлектронов на фоне более сльцых видовКантРаСта (таК Х, Ках ТОПОДРс;. -=-СК 1 й ИЛИ:страст за счет атамцадо цал ера).Сда кснтГ "стг.Поставленая цель;,эстдается тем,:.о .а.ч," й -О, с с". Г аз рс тс 1 ргруют,СЛЭО 1 Я Брэдда, даСтатаОЭ ловтЬ УГОЛ:-здда ца оелу, саотоетстсусш, ю удло 5 10 15 20 25 30 35 л 0 45 50 55 сай,; 1 е "че,",нсй" ли раоцсй ей "белсй" ца ти линии каналирооания.Сущность предлагаемого изобретения с тсцки зре:я пост: лсцОй цел;1 заклачается в следующем. Необходимым услооием реализации изоестнода способа яоляется РЕДИСтРсЦЯ МаЛЫХ ИЗМЕНЕН ЧИСЛа ОтРаженьх электроноо, вызоачцых эффектом каналирооания электронов.На чертеже приведена схема реализации способа.Образец помещают о микроскоп 1.В каждой точке образца 2 (см. чертеж) измеряют разность количества отраженных электронов при невыполнении условий Брэдда и при едо выполнении. Нарушение условия Брэдда осуществляют изменением длины волны электронов путем подачи электр ескодо потенцала на образец 2, Таким образам, осе изменение количестваотражен:ых злектргцао будет Обусловлено только крнстгллодраф,ческим контрастом о ле;сто 1 О эффекта кацалираоания электроноо. Контраст за счет атомного номера и топадрафический контраст практически не зависят от энергии электронов, падающих на образец 2. Следовательно, эти виды контраста будут подавлены.Пример,Получение разностнодо сигнала.Обозначим отклик образца 2, имеющего потенциал 01, через ЦО 1). Тогда потенциалу 02 соответствует отклик Р(02). Значения О 2 и ы оыбраны такими, что изменение энерд,1 1 ада . , х злектрснао достаточно для саат.:тстоующедсзмецения угла Брэдда - оелц 1 у большуа, цем удлооая полуши;.;а л,; кгаравая электроав. Есл; г 1;.звать а сбразец прямоуг"льцыеел;плт; . -,2 - О 1, частотой то,:;:тцы, с; ал Г(02) - ЕО 1) ледка ед ст-.,э,стся сицхрацньм детекторам 5.Есс-,с ел:аб;.а:ец гачестил в растраоый. 1:раскоп 1 (РЭ "ЛУ). Генераторам 7, сх азираоаньл 1 с с 1 нхрацным детекта; с 5, наабразец 2 подавали прямоугол., е;лл 1 пульсы а,лплитудой 100 В и частатсц , = 10,Гц. Полезный сидцзл снимали с о.-,;,.; -.;тс;,:,. стражецых электрос с, ус - .: - ,: сел,:т.оьл и,".,Одэлителелл . - , оолцасцхранныйдет ктар 5, с"хада ф сторс а сдал поступал ца Р 1 де ока т-.альнае устрсйстоа б., .ЭЭЦОЦ Ц Г;СС:СДЕЫ с 1 ЭМЕ-;1 Я О а.эЫц.Э;Л ро:+;Л 1 О бф,с Паддц 1 ЛПу 1 ЬСОО Патецц ала. В кацестсе образца испальзаоался карбд кремния с хороша развитым поверхцостньл рельефом. Ускоряащее напр;.:ение О =40 кВ, ток зоцда 1 з =-0,5 мкА, 01 = 0 В, У 2 = 100 В, 10 = 10 кГц. В обычном1704048 Составитель В.флоринскийТехред М.Моргентал Корректор Н. Кучерявая Редактор Е. Папп Заказ 58 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.Гагаринв, 1 О 1 режиме сильноразвитый топографический рельеф делает линии каналирования практически незаметными, тогда при подаче импульсов потенциала и формирования раэностного сигнала они четко различимы.При подаче нв образец импульсов, амплитуда которых меньше 100 В, наблюдалось снижение контраста линий канвлирования, В том случае, когда амплитуда импульсов превышала 100 В, контраст от кристаллической структуры не увеличивался.формула изобретения Способ определения однородности кристаллографичвских характеристик материалов и структур, заключающийся в облучении исследуемого образца сфокусированным моноэнергетическим пучком электронов в режиме растровой развертки при установке угла между выбранным семейством кристаллографических плоскостей и пучком электронов, близким к брэгговскому углу, и измерении количества 5 отраженных электронов как функции положения пучка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью усиления структурного контраста, нв образец подают потенциал для изменения энергии электронов, достаточный для 10 изменения брзгговского угла на величину,на меньаую угловой полуаирины линии кэналирования злектроноа. в каждой точке исследуемого образца измеряют количества отраженных электронов урн подаче на об раэец потенциала и без него и нв основеразности измеренных количеств формируют картину структурного контраста от исследуемого образце.