Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов

/9 гЪ ( ПИСАНИ А ВТОРСКОМЪ( БРЕТЕНИ СТ ЕТ16Октябрьской Ревоового Красногоский институт С.В.Руди идетельство СССР И 27/24 1971. тельство СССР М 23/00, 11.0172,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(21) 3760646/24-2 (22) 04.06.84 (46) 30,04.86. Бюл (71) Томский орде люции и ордена Тр Знамени политехни им. С,М.Кирова (72) В.А.Ермолаев (53) 531.717(088, (56) Авторское св360599, кл. С 0Авторское свид423383, кл. С 0(54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ОБРАЗЦОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано для контроля качества поверхности кристаллов, определения величины и характера напряжений в приповерхностных слоях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем опредления дефектов и напряженных участков структуры поверхности кристалловполупроводников. При этом дефектыповерхности кристаллов, не содержащих радиоактивных элементов, выявляются в их естественной связи междусобой в виде единой системы в масштабе кристалла. Сущность способазаключается в том, что предваритель122800ную обработку поверхности образца осуществляют посредством полирующего химического травления, а экспонирование производят в поперечном электростатическом поле одновременно с наложением на образец с пленкой изгибающих усилий. Способ осуществляют с помощью устройства, представляющего собой коробку, верхняя и нижняя крышка которой являются обкладками конденсатора 1. Образец 3 полупроводникового кристалла с нанесенным слоем 37 нитропленки укладывают на опоры 2,чтобы поверхность с нитропленкой была обращена к положительно заряженной обкладке конденсатора 1. Напряжение на его обкладках регулируют прибором (ВС). Индентором 4, изолированным от обкладки 5 кольцом 6, прилагают усилие 26-50 г/мм в процессеэкспонирования. Структура Фигур Радиографического декорирования, формируемых по данному способу, приведена в описании изобретения. 7 ил,35 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества поверхности кристаллов, определения величины и характера напряжений в приповерхностных слоях.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей способаза счет определения дефектов и напряженных участков структуры поверхности кристаллов полупроводников,при котором дефекты поверхности кристаллов, не содержащих радиоактивныхэлементов, выявляются в их естественной связи между собой в виде единойсистемы в масштабах кристалла.На фиг.1 изображено устройстводля осуществления предложенного способа; на Фиг.2 - структура Фигур радиографического декорирования, появляющаяся на поверхности исследуемогообразца в результате осуществленияспособа; на Фиг.3-7 - примеры Фигур,Устройство, изображенное на фиг,1содержит плоский конденсатор 1, опоры 2 для размещения образца 3 с пленкой, индентор 4, предназначенный дляприложения к образцу 3 усилия Р иизолированный от верхней обкладки 5конденсатора 1 диэлектрическим кольцом 6. Образец размещают так, чтобыслой 7 нитропленки был обращен к положительной обкладке конденсатора 1.Способ осуществляют следующимобразом,Поверхность пластинки полупроводникового кристалла тщательно очищаютот пыли, жировых пятен и подвергаютполирующему химическому травлению 5 10 15 20 25 30(для арсенида галлия, например, используют свежий травитель состава Н О : Н О ; Н БО в соотношении 1 г 21 : 18) в течение 2-3 мин. На протравленную поверхность наносят раствор нитроцеллюлозового клея (1-2 капгли на 2-2,5 см поверхности) полимеризуют до образования прозрачной тонкой твердой пленки, помещают в поле плоского конденсатора (сторона с нитропленкой обращена к положительной обкладке конденсатора) при напряженности поля 3000-3500 В/см и прилагают усилие изгибания величиной 25- 50 г/мм , Образец экспонируют в поле 20-25 мин под нагрузкой, после чего кристалл с пленкой травят 207-ным раствором щелочи при комнатной температуре в течение 20-25 мин. Затем поверхность нитроцеллюлозовой пленки, не снимая с кристалла, промывают водой и образец с пленкой высушивают при комнатной температуре в течение 2-2,5 ч, после чего исследуют под микроскопом в отраженном свете при увеличениях 300-1300. Снимают нитропленку с кристалла путем растворения ее в химически чистом ацетоне.Способ осуществляют, например, с помощью устройства, схема которого приведена на фиг.1. Устройство представляет собой коробку, верхняя и нижняя крышки которой являются обкладками конденсатора 1. Образец 3 полупроводникового кристалла с нанесеннымслоем 7 нитропленки укладывают наопоры 2 так, чтобы поверхность с нитропленкой была обращена к нижней,положительно заряженной обкладке кон"3 12 денсатора 1. Напряжения на обкладки конденсатора подают прибором ВС, величину напряжения регулируют реостатом прибора. Индентором 4, изолированным от обкладки 5 кольцом 6, прилагают усилие 2 бг/мм в процессе экспонирования.В результате произведенных операций на поверхности кристалла под прозрачной нитропленкой появляются фигуры, образованные мелкими кристалликами щелочи, фиксирующие точки расположения электрически активных цент ров на поверхности кристалла, объединенных в единую систему в результате взаимодействия между собой: микропробои, прошедшие между различно заряженными активными центрами, разрушают полимерную структуру нитропленки, благодаря чему в данных участках происходит растворение нитропленки щелочью и проникновение щелочи под нитропленку в строго определенных участках и направлениях с последующей фиксацией частиц щелочи на электрически активных центрах (фиг.2-7). Таким образом, предлагаемый способпозволяет достаточно просто прокон 28003 4тролировать состояние поверхностиобразца, не содержащего радиоактивных элементов, что позволяет использовать его для проведения производственного контроля полупроводниковыхи диэлектрических материалов.Формула изобретения10 Способ исследования поверхностиобразцов полупроводниковых и диэлектрических материалов, включающий предварительную обработку поверхности образца, нанесение на поверхность 1 образца нитроцеллюлозовой пленки,выдержку до полимеризации нитроцеллюлозовой пленки, экспонирование, травление образца с пленкой щелочью и последующую визуальную регистрацию о состояния поверхности образца, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа, предварительную обработку поверхности образца про изводят посредством полирующего химического травления, а экспонирование производят в поперечном электростатическом поле одновременно с наложением на образец с пленкой изгибающих усилии.1228003 Составитель С.Шумилишскаяедактор В,Ковтун Техред И.Попович Корректор Т.Кол ом енно те 35 д. 4/ оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, у . рл.П оектная 41 аказ 2282/44 ВНИИПИ по 11303Тираж 7 осударс лам изо Москва,дписноеа СССРтий и откраушская