Способ получения рентгеновских топограмм поликристаллов

(51) 4 С 01 М 23/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бвл. У 28роблем технологии микособо чистых материа НТГЕНОВСКИ(57) Изрентгентериалоразличи СОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕ АММ ПОЛИКРИСТАЛЛОВ бретение относится вского контроля ка и может быть испо к отраслях промысл бретения - повьппен и к обнаружении вк На контролируемыйк способачества мальзовано венности.ие чувстви-,лвчений вобьект наЦель изо тельност о бьеме. 1 Соллера, ого внешобъектом Соллера в ничивающую ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ1 ТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт проэлектроники илов АН СССР(56) Авторское свидетельство СССР Кф 1132205, кл. С О И 23/00, 1984.1. СЬЖаига е. а 1. Ро 1 усгузга 1 зсаггег 1 п 8 соро 8 гарЬУ. - 1. Арр 1. Сгуз. 1982, Ч. 15, У 1. р. 48-54. Изобретение относится к способам рентгеновского контроля качества материалов и может быть использовано в различных отраслях промьппленности.Целью изобретения является повышение чувствительности к обнаружении включений в объеме.На фиг. 1 показана схема установки для получения рентгеновских топо-грамм поликристаплов при последовательной регистрации отражений с ин 80149753 правляют узкий коллимированньп пучокрентгеновских лучей, выводят обьектв отражающее положение для выбранного отражения Ж 1 и выделяют дийрагированный пучок узкой щельв и регистрируют его позиционным детектором,установленным параллельно щели, Образец сканируют вдоль одного иэ направ"лений, перпендикулярных оси гониометра и регистрируют распределение интенсивности, которое фиксируют вовнешнем запоминающем устройстве. Затем образец смещавт на некоторое расстояние по другой оси и вновь производят сканирование. В результате получают картину трехмерного распреде. -ления интенсивности. После этого процедуру повторяют для отражения Ж 11.Отработка двух полученных трехмерныхкартин распределения позволяет установить распределение вклвчений контролируемой Лазы в матрице с высокойчувствительностью 2 з.п. -лы. 2 ил.1 табл. дексами Ис 1 и Ис 1 одним линейным координатным детектором; на фиг. 2 - схема устройства получения рентгеновских топограмм при одновременной регистрации двумя линейными координатными детекторами.Установка вклвчает щелькварцевый коллиматор 2 полннего отражения, держатель с3, ловушку 4 пучка, щель 5дифрагированном пучке, огра3 1497532 щель 6 в дирагированном пучке, ли - нейный координатный детектор 7 На схеме показана ось гониометра О, направления линейных перемещений объек 5 та Х, У, Е, система кристаллографических плоскостей ЬЕ 1, для которойФпроисходит выделение дифрагированного пучка.При регистрации двумя детекторами О устройство содержит также плечи 8 и 9 кварцевого коллиматорного блока полного внешнего отражения, формирующие при облучении объекта два встречных соосных пучка и дополнительный 5 линейный координатный детектор 10.Повышение чувствительности к наличию в объеме включений посторонних фаз достигается благодаря тому, что после получения топограмм при непре рывном линейном перемещении по оси У, соответствующей выделению в объеме слоя толщиной Ь, положение объекта относительно падаюцего пучка изменятся путем перемещения его по оси Х на величину Ьх ) Ь, чем обеспечивается воэможность излучения слоя за слоем всего объема объекта, Соответственно при непрерывном линейном перемещении на величину Б по оси Х, ког - 30 да выделяемый слой имеет толщину Ь(Я + Ь соя 281,1,) зж 281,ц, положение объекта изменяется перемещением по оси У на величину 4 УЬ Ь (В,цугол дифракции для плоскостей ЬИ). 35Чувствительность способа повышается благодаря введению коррекции на ослабление регистрируемой интенсивности для лучей с разными длинами путей внутри объекта. 40П р и м е р 1, В качестве исследуемого объекта берут кварцевую пластину размером 1 х 1 см и толщиной 1,5 мм с пазом глубиной 0,75+0,02 мм и шириной 0,3+0,01 мм, в который за прессован порошок кремния с размером зерна от 1 до 3 мкм, При измерениях падаюций пучок пропускают через щели01Соллера (угол расходимости М,= 2,5и кварцевый коллиматор 2 полного вне шнего отражения, уменьшающего ширину падающего пучка до Ь = 20 мкм. Дифрагированное излучение, соответствующее, дебаевской линии (200) кремния с дифракционным углом В гго = 10,5 на излучении р,1 выделяют ограничивающей щелью 6 шириной Б = 50 мкм и щелью 5 Соллера К = 2,5") . Распределение интенсивности регистрируют линейным координатным детектором РКЛ(7), имеющим линейное разрешение2 = 300 мкм (для излучения М,1 с,). 1 опо раммы по - лучают при непрерывном перемещении объекта по одной из координат Х (или У) при фиксированном значении второй координаты У (соответственно Х), Пределы непрерывного перемецения и положения исследуемых сечений в объекте приведены в таблице. При последовательной регистрации распределение 1 получают в положении объекггота, когда паз обращен к падающему пучку, после чего объект разворачивают вокруг оси гониометра 0 на 180 и получают распределение 1 . ВеличинуггОинтенсивности 1 О определяют для однородного объекта, в качестве которого берут таблетку из порошка кремния толциной 1,5 мм, По измеренным величинам 1 , 1 и 1определяют расггопределейие фазы кремния в объекте(Х, У, 2). Значения О (Х, У, Е) в средней точке интервала перемещения и полная ширина профиля 0 (Х, У, 2) на уровне 507. максимума интенсивности приведены в таблице.П р и м е р 2, При реализации способа с одновременной регистрацией распределений 1 с, и 1, на объект, описанный в примере 1, направляют два соосных падаюцих пучка, которые пропускают через плечи 8 и 9 коллиматорного блока полного внешнего отражения и производят измерения с помощью двух детекторов РКП, Величину интенсивности 1 определяют для каждого де - тектора в отдельности и производят регулировку чувствительности детекторов до совпадения регистрируемых значений. Минимальный разрешающий объем Ч дпя предлагаемого способа может быть найден как произведение й Е на разность полной ширины профиля(Х, У, Е) на уровне 50 Х и действительных размеров паза, Согласно данным таблицы бЧ = 1,4 1 О мм фо рмула из об ретения1, Способ получения рентгеновских топограмм поликристаллов, включающий облучение объекта коллимированным внучком рентгеновских лучей, вытянутым вдоль направления оси гониометра 2, выделение пучка, дифрагированного обьектом для выбранного отражения ЬЕ 1 матрицы или включения контролируемой фазы, посредством системы щелей и детектора, установленных под1497532 динатных детекторов. Значен ид регистра аяза н 1 -т Полонения нссл ы яепре 1 евиоеременеяия остьточке для распределеяия Фазы кремпня ого сечения5 0 вательнаяетекторомя одн5 0,15О 1,5 0,6 0,6 1,5 Ьх О,Ау1,хх а е, 114 у0,5 0,90 манная двукторзчияя Ф уО Однов мя де 93 Ь х0,2 Ь у 1,О ду" 0,5 0,9углом 2 Я (Ы 1) путем поворота вокруг оси гониометра 2, сканирование посредством относительного перемещения объекта и системы щелей с регистрацией распределения интенсивности координатным детектором с накоплением данных во внешнем запоминающем уст,ройстве, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности к обнаружению включений в обьеме, сканирование обьекта производят вдоль оси Х, перпендикулярной направлению коллимированного пучка, с регистрацией распределения интенси -гвности 1 (Х,У 2) при Фиксированной/координате У, смещают объект по оси оси У, перпендикулярной Х и 2, на заданное расстояние и получают распределение интенсивности в объеме 11,1,(Х,У 2), затем получают таким же образом распределение интенсивности в объеме 1 (Х 12) в отражении (ЬИ) и устанавливают распределение включений контролируемой Лазы В (Х 72) из соотношения1 1 (г)В(ХЪ 2) =Г 1 М 2) 1(Я 2)Дх 1 ехррГ (Х 12)5где 1 - интенсивность дифрагироаВанного пучк л для однородного объекта;Г(Х, У, 2) - Аункция Аормы объекта.10 2. Способ по и. 1, о тл ич аю щ и й с я тем, что переход от регистрации отражения Ь 11 к отражению Ь 11 осуществляют поворотом объо15 екта на 180 вокруг оси 2. 3. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что регистрациюраспределения интенсивности в отра жениях Ь 11 и Ь 11 осуществляют одновременно посредством двух направленных навстречу друг другу коллимированных пучков и двух установленныхк ним под углом 26 (Ь 11) и 20 (Ь 11) 25 соответственно систем щелей и коор1497532 Составитель Е. Сидохин Техред Л.Олийнык Корректор Л, Патай е ддактоаказ 4437/45 Тираж 789 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент"Ужгород, ул. Гагарина, 10