Держатель монокристаллов длярентгеновского дифрактометра

ОП ИСАЙИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРС НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 23, 10, 79 (21) 2831045/18-25с присоелинением заявки РЙ -(23) ПриоритетОпубликовано 23,06,81, Бюллетень М 23 Союз Советск илСоциалистическиеРеспублик ц 84071 7(51)М. Кд. 6 01 й 23/20 Гааудерствеиный комитет СССР по делам изабретеиий и открытий(53) УДК 621, .386(088,8) Дата опубликования описания 27 . 06, 8 1 В, К. Гаврилюк, П, И. Ременюк, и В, Г, Фомин(72) Авторы изобретения Ордена Трудового Красного Знамени завод чистых металловимени 50-летия СССР4(54) ДЕРЖАТЕЛЬ МОНОКРИСТАЛЛОВ ДЛЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ДИФРАКТОМЕТРАИзобретение относится к ренгеноструктурному анализу, в частности к рентгенодифрактометрии монокристаллических слитков полупроводников, и может быть использовано при определении заданной кристаллографической плоскости базового среза, параплельного оси базового среза оси цилиндрического слитка, предназначенного для изготовления эпитаксиальных подложек.0Известен держатель монокристаллов для дифрактометра, который позволяет определять ориентировку заданных кристаллографических плоскостей, параллельных оси цилиндра, Держатель со 5 держит основание, поворотный кронштейн со шкалой и приспособление для ,поворота монокристалла на 20 О11,Недостатком держателя являются: невозможность проведения ориентирования базового среза в один прием без предварительной ориентации торца слитка и применение станка для резки; необходимость использования "пробных" пластин для нахождения точной ориентировки базового среза относительнорежущего диска станка, что ведет кповышенному расходу дорогостоящихполчпровопниковых матеоиалов; неизбежность в ограничении длины ориентируемого слитка величиной внутреннегодиаметра режущего диска.Наиболее близким техническим решением является держатель монокристалла, включающий зажимное устройствос механизмом вращения, связанным сприводом 21,Однако это устройство не позволяетпроводить непосредственную ориентировку кристаллографических плоскостей, параллельных оси цилиндрическогослитка, что не дает возможность понизить погрешность ориентировки менееменее. Кроме того, нахождение следаплоскости, параллельной оси слитка,по плоскости, наклонной к оси, спомощью данного устройства занимаетотносительно много времени (10-15 мин), 3 84071Целью изобретения является повышение точности и экспрессности ориентировки кристаллографических плоскостей цилиндрического монокристалла,параллельных оси цилиндра,Поставленная цель достигается тем,что в держателе монокристалла длярентгеновского дифрактометра, включающем зажимное устройство с механизмомвращения, связанным с приводом, зажимное 10устройство держателя выполнено в виде,.по крайней мере, двух систем роликов,расположенных в параллельных плоскостях, а механизм вращения содержитфрикционный ролик с прижимом, связанный с приводом поворота, Каждая системароликов зажимного устройства содержитфиксирующий направляющий ролик иподси. стему прижимных роликов, подвижных вплоскости, перпендикулярной оси ихвращения.На фиг. 1 схематически изображенопредлагаемое устройство; на фиг. 2то же нид сверху (сечение А-А),Держатель 1 монокристалла состоит 25из 2-х фиксирующих направляющих роликов 2,4-х прижимных роликов 3, опорного шарика 4 с гайкой и винтом 5,которые обеспечивают горизонтальноеперемещение шарика, пружинного при- З 0способления в виде рычажка включения6 и пружин 7 и 8 для незадисимогоподжима прижимных рликов 3 (пружина7) и фрикционного ролика 9 (пружина8)механизм вращения монокристаллавокруг вертикальной оси, параллельной оси рентгенгониометра и смещеннойотносительно оптического центра гониометра на величину радиуса монокристалла, включающий фоикционный ролик 9 и 40гибкий трос 10, связующий ролик 9 сприводом 11 поворота. Для фиксации, разметки монокристалла служит ленейка-шаблон 12, Установочные винты 13 обеспечивают юстировку предлагаемого устройства относительно оптической оси рент 4генгониметра, т.е. выведение образующей монокристалла на вертикальную осьвращения рентгенгониометра.Для определения положения заданной 50кристаллографической плоскости, параллельной оси цилиндрического монокрис 7 4галла, относительно его геометрических координат (образующие цилиндрической поверхности и торцы монокристалла), устройство устанавливают на рентгенгониометр и с помощью установочныхвинтов 10 проводят его юстировку таким образом чтобы образующая цилиндрического слитка совпадала с вертикальной осью гониометра, а рентгеновский паучок падал на образующую подуглом 90 О, Детектор рентгеновскогоизлучения рентгенониометра устанавливают на соответствующий угол 2 18 -брегговский угол) относительно первичного пучка и, вращая маховичек 9,через гибкий трос 10 и фрикционныйролик 6, приводят во вращение монокристалл 1 вокруг его оси, После достижения максимальной интенсивностиотражения рентгеновских лучей, вращение прекращают, положение монокристалла фиксируют линейкой-шаблономи проводят следы искомой плоскостича торце и цилиндрической поверхности кристалла также с помощью линейки-шаблона,Работу предлагаемого устройствапооверяют с помощью рентгеновскойустановки ДРОНна примере изготовлиния базового среза у цилиндрических(Всего 20 кристаллов). В качествеплоскости базового срез выбрана плоскость 0, параллельная оси монокристалла. 1111 . Применяют излучениеСцКс 6 После определения положения плоскости типаЙО в слитке, параллельно плоскости изготовляют базовый срез(шлиф)Максимальный угол отклонения плоскости 110 от плоскости шлифа заносят в таблицу, В таблице также фиксируют время, затраченное на ориентирование одного слитка,Для сравнения в таблице приведенырезультаты измерений погрешностейи необходимого времени при нахождении ориентировки плоскостей )1 ГО,параллельных оси цилиндрических монокристаллов кремния, полученных спомощью известного устройства.840717 Угол отклонени 0 Угол от- клонения Время, еобхоимое дл Обраетр рисал -базовогсреза о110,зец азового реза от предеенияГО 3,град а ориента ций баовог ого срезамин реза,ин, Время необходимоедля определения ориентировки ба 12 13, 13 13, 14 12,16 9,517 11,518 10,531 Среди, 12,4840717Из таблицы следует, что среднее время, необходимое при определений . положении заданной кристаллографической плоскости .оси цилиндрического монокристалла, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным уменьшается л в 4 раза, а погрешность измеренийв 7 раз.Таким образом, сравнение данных таблиц показывает целесообразность 1 О использования в производстве полупроводниковых материалов предлагаемого изобретения.Предлагаемое устройство может быть рекомендовано к промышленному выпуску 15 в виде приставки к рентгеновским дифрактометрам ДРОН-З, ДРОН(ДРОН 1,5 ДРОН,5 УРСИ(М). 20 Формула изобретения 1. Держатель монокристаллов для рентгеновского дифрактометра, включающий зажимное устройство с механизмом вращения, связанным с приво 8Фдом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности и экспрессности ориентировки кристаллографических плоскостей цилиндрическогомонокристалла, параллельных оси цилиндра зажимное чстоойство держателявыполнено в виде, по крайней мере, двухсистем роликов, расположенных в параллельных плоскостях а механизм вращения содержит фрикционный ролик сприжимом, связанный с приводом поворота.2. Держатель по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, каждая системароликов зажимного устройства содержитфиксирующий направляющий ролик и подсистему прижимных роликов, подвижныхв плоскости, перпендикулярной осиих врацения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 376235, кл, В 28 О 5/02, 1973.2. Авторское свидетельство СССРВ 443431, кл. Н 01 1. 21/00, 1972