Способ определения толщины структурно-нарушенного слоя монокристалла

,М 6дарственный иверситет и Н.Н,Не, В,А,Швидк идетельство СС 01 й 23/20, 19 идетельство СС 01 й 23/20, 19 86. СР ЛЩИНЬ ЛОЯ МОГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯСТРУКТУРНО-НАРУШЕННОГОНОКРИСТАЛЛА Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к неразрушающему контролю качества поверхности при производстве полупроводниковых и оптических монокристальных приборов,Известны рентгеновские способы оценки толщины при поверхностных нарушенных механической обработкой слоев тонких полупроводниковых кристаллов, основанные на сравнении интенсивности прошедших через расположенный в отражающем положении образец из двух находящихся справа и слева от К-края поглощения длин волн рентгеновского излучения.Известен неразрушающий способ определения толщины нарушенного слоя, пригодный для использования на кристаллах любой толщины и выбранный в качестве прототипа, в котором измеряется интегральная интенсивность отражения одного иэ рентгеновских дифракционных максиму(57) Сущность изобретения: измеряют интегральные интенсивности отражения рентгеновского монохроматизированного пучка на химически полированном, не содержащем нарушенного слоя, эталонном с нарушенным слоем известной толщины и исследуемом монокристаллах, Толщину нарушенногоо слоя исследуемого монокристалла вычисляют иэ соотношения ) - Ьэ(О - -Ь)/(10 - э), где 1, 1 э и Ь - интегральные интенсивности отражения от химически полированного, эталонного и исследуемого монокристаллов, Толщину нарушенного слоя эталонного монокристалла 1 э определяют на том же материале одним из независимых разрушаемых способов, 1 табл,мов на химически полированном, сильно нарушенном и исследуемом монокристаллах, а толщина нарушенного слоя вычисляется по приведенной формуле.Недостаток способа-прототипа обусловлен невозможностью его использования для мозаичных кристаллов. Это связано с тем, что при выводе формулы для определения толщины нарушенного слоя в(2) не учитывая возможный разворот образующихся в процессе механической обработки блоков и выход их из отражающего положения. Такое приближение можно использовать лишь при работе с идеально совершенными моно- кристаллами, где экстинкционные эффекты настолько велики, что обусловленное ими увеличение интенсивности отражений от нарушенного слоя сильно превосходит падение интенсивности за счет разориентировки блоков. Реально подобная ситуация складывается лишь при использовании20/14 7/5 Обработка алмазной пастой зернистости 8,2- 3 82- 12 9,0- 2 56,8+ 10 12 4. 30+ 735,1+ 4 45+18 Толщина нарушенного слоя, измеренная аз шаю им способом, мкм Толщина нарушенного слоя, полученная 42,4. 5заявляемым способом, мкм Составитель Т. ВладимироваРедактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор С.Патр, шева Заказ 426 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. сравнительно малых толщин нарушенных слоев. В случае кремния на медном излучении при отражении от плоскости (1 И)линейность от Ь зависимости (2) сохраняется до 35 - 40 мкм. До этих тол щин нарушенных слоев и может быть использован заявляемый способ (см. последний столбец таблицы). Неучет зависимости Ъ от Ь, как это сделано в прототипе, в дислокационном кремнии ведет к занижению толщины нарушенного слоя примерно в два раза, Например, в нашем случае подстановка относящихся к шлифовке кристалла пастой 7/5 данных в приведенную в (2) формулу дает 6 =12 мкм, вместо 30 мкм по таблице, Экспериментальная проверка показывает, что погрешность в этом случае может достигать 200 и более процентов,Относительная погрешность измерений при исследовании способа в случае близких интегральных интенсивностей дифФормула изобретения Способ определения толщины структурно-нарушенного слоя монокристалла, заключающийся в том, что на исследуемый и химически полированный не содержащий нарушенного слоя монокристалл под углом Брегга направляют пучок монохроматизированного рентгеновского излучения и измеряют интегральные интенсивности одного и того же дифракционного максимума для обоих монокристаллов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых монокристаллов на мозаичные, дополнительно измеряют интегральракции от образца и эталона составляет4 Ьь(1 о - 1), что примерно соответствует207 ь при глубинах нарушенных слоев 10-20мкм и возрастает с уменьшением П.5 Таким образом, использование предлагаемого способа измерения толщины нарушенного слоя обеспечивает по сравнению ссуществующими следующие преимущества.Воэможность вь полнения наразрушаю 10 щих измерений на п,рвоначально несовершенных в структурном отношении, не имеющихэкстинкционных эффектов крисаллах,Повышени. в этом случ е о.носительной точности змерений пг сравнению с15 прототипом пгмерно в 10 аз за счетучетаявления амор иэации и р.: звооота отдельных блоков м:. заики,Возможн; сть исполь,ования для проведения изме;ений широ о распро транен 20 ного дифрак ометра ДРГ Н-З,.) практическибез всяких е;о передело;. ную интенсивность. ого же диф акцис ного максимума на мо окристалле с нэр 1 .вен ным слоем изве. тной толш ны э, атолщину нарушен ого слоя и.след амого монокристалла вьг исляют из ,оотно цения где 1 о,и 1 ь - интегральнье интесивности страж ния от химически полирое энного монокристалла, монокристалла с н,рушенным 40 слое 4 из зест;ой толщьны и .сследуемогомонокристалла соответствен о.