RU2239178C1 - Способ определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2239178C1 RU2239178C1 RU2003125781/28A RU2003125781A RU2239178C1 RU 2239178 C1 RU2239178 C1 RU 2239178C1 RU 2003125781/28 A RU2003125781/28 A RU 2003125781/28A RU 2003125781 A RU2003125781 A RU 2003125781A RU 2239178 C1 RU2239178 C1 RU 2239178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ray
- diffraction
- crystallographic planes
- interference
- planes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Использование: для определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах. Сущность: заключается в том, что способ основан на воздействии на контролируемую пластину пучком рентгеновского излучения, регистрации интерференционной картины дифракции и определении взаимного расположения интерференционных максимумов, по которому судят о наличии упругих деформаций. Особенностью способа является то, что воздействие на пластину осуществляют пучком рентгеновского излучения, сходящимся в точке, расположенной внутри пластины или под нею, а определение взаимного расположения интерференционных максимумов осуществляют для дифракционных отражений от кристаллографических плоскостей вида nКК, где n соответствует индексам кристаллографических плоскостей Н, К или L и неодинаково для разных кристаллографических плоскостей. Устройство для осуществления способа содержит источник рентгеновского излучения со средством формирования упомянутого пучка, предпочтительно в виде фокусирующей рентгеновской линзы, и один или несколько позиционно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения для регистрации интерференционной картины дифракции. Средство формирования пучка и детектор (детекторы) установлены с возможностью одновременного обеспечения дифракции для нескольких кристаллографических плоскостей и приема дифрагированного излучения во всем диапазоне углов, содержащем интерференционные максимумы, соответствующие отражениям от указанных выше кристаллографических плоскостей. Технический результат: повышение достоверности контроля и обеспечение его экспрессности, что создает возможность сплошного контроля монокристаллических пластин на разных стадиях производственного процесса. 2 н. и 2 з.п.ф-лы, 9 ил.
Description
Предлагаемые изобретения относятся к рентгеновским средствам для выявления наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах и предназначены, в частности, для использования при контроле в производстве подложек для микросхем в микроэлектронике.
Известен способ для выявления наличия упругих деформаций в монокристалле, основанный на взаимодействии его с монохроматическим инфракрасным излучением (см.: Y.Kawano et. Al., Infra Red System GaAs/AlGaAs., J.Appl. Phys. 2001, 89, p.4037 [1]). В местах нарушения периодичности и ориентировки кристаллической решетки наблюдаются интерференционные максимумы инфракрасного излучения, фиксируемые полупроводниковыми датчиками.
В монокристаллических материалах с металлическими межатомными связями (германий, кремний, мышьяк и др.) передача по ним тепловых колебаний приводит к размытию указанных максимумов и увеличению фона вплоть до их слияния. Это делает невозможным применение данного метода в области производства монокристаллических пластин широкого ассортимента.
Известен также рентгенографический метод для выявления наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах (см.: Zeitschrift Naturforschungen, 15A, s.875, 1960 [2]).
Этот способ основан на выявлении отклонений во взаимной ориентации кристаллографических плоскостей.
Поверхность монокристаллической пластины облучают широко расходящимся рентгеновским пучком. Дифрагированное излучение регистрируют на плоской фотопленке. Зарегистрированную интерференционную картину дифракции сравнивают с картиной, полученной от эталонной монокристаллической пластины, и по степени их расхождения судят о наличии или отсутствии упругих деформаций в контролируемой монокристаллической пластине. Угловую расходимость облучающего пучка устанавливают таким образом, чтобы обеспечить выполнение условия дифракции для двух-трех семейств кристаллографических плоскостей. Для наиболее часто используемых материалов монокристаллических пластин угловая расходимость облучающего пучка может достигать 30-40°.
Использование пучка с такой большой расходимостью влечет за собой большую облучаемую площадь поверхности монокристаллической пластины, участвующую в дифракции, и как следствие приводит к формированию усредненной интерференционной картины, вызванной дифракцией в разных геометрических точках поверхности. Поэтому однозначная интерпретация зарегистрированной на фотопленке интерференционной картины дифракции затруднена. Вследствие этого велика вероятность ошибочных результатов контроля. Кроме того, при используемом фотографическом методе регистрации необходимы большие времена экспозиции (несколько часов) для одновременного удовлетворения требований к разрешению и контрастности. Это является принципиальным препятствием для проведения сплошного контроля в поточном производстве, вынуждая ограничиваться выборочной проверкой небольшого количества пластин.
Способ и устройство, известные из [2], наиболее близки к предлагаемым.
Предлагаемые изобретения направлены на получение технического результата, заключающегося в повышении достоверности контроля и обеспечении его экспрессности, что создает возможность сплошного контроля монокристаллических пластин на разных стадиях производственного процесса. Ниже при раскрытии предлагаемых изобретений и описании примеров их конкретного выполнения будут названы и другие виды достигаемого технического результата.
В предлагаемом способе, как и в наиболее близком нему, известном из [2], на контролируемую монокристаллическую пластину воздействуют пучком рентгеновского излучения, регистрируют интерференционную картину дифракции и определяют взаимное расположение интерференционных максимумов, по которому судят о наличии упругих деформаций.
Для достижения названных видов технического результата в предлагаемом способе, в отличие от указанного наиболее близкого к нему известного, воздействие на контролируемую монокристаллическую пластину осуществляют сходящимся пучком рентгеновского излучения, точка пересечения лучей которого расположена внутри контролируемой монокристаллической пластины или с противоположной стороны по отношению к той, на которую падает указанный сходящийся пучок рентгеновского излучения. При этом определение взаимного расположения интерференционных максимумов осуществляют для дифракционных отражений от нескольких кристаллографических плоскостей вида nКК, где n может принимать значения Н, К или L, не совпадающие для разных выбранных плоскостей. Определение взаимного расположения интерференционных максимумов осуществляют с помощью одного или несколько позиционно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения.
Формирование сходящегося пучка рентгеновского излучения предпочтительно осуществлять с помощью фокусирующей рентгеновской линзы Кумахова (см., например, патент США №5,192,869, опубл. 09.03.93 [3]).
Предлагаемое устройство, как и наиболее близкое нему, известное из [2], содержит средство для позиционирования контролируемой монокристаллической пластины и источник рентгеновского излучения со средством формирования пучка этого излучения. Сформированный пучок ориентирован с возможностью воздействия рентгеновского излучения на контролируемую монокристаллическую пластину, размещенную в средстве для ее позиционирования. Устройство содержит также средство для регистрации интерференционной картины дифракции.
Для достижения названных видов технического результата в предлагаемом устройстве, в отличие от указанного наиболее близкого к нему известного, средство формирования пучка рентгеновского излучения для воздействия на контролируемую монокристаллическую пластину выполнено с возможностью формирования сходящегося пучка. Точка пересечения лучей данного пучка расположена внутри контролируемой монокристаллической пластины или с противоположной стороны по отношению к той, на которую падает указанный пучок. Средство формирования пучка рентгеновского излучения, кроме того, выполнено с возможностью одновременного обеспечения дифракции для нескольких кристаллографических плоскостей. При этом средство для регистрации интерференционной картины дифракции содержит один или несколько позиционно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения, установленных с возможностью приема дифрагированного излучения во всем диапазоне углов, содержащем интерференционные максимумы, соответствующие отражениям от кристаллографических плоскостей материала контролируемой монокристаллической пластины, имеющих вид nКК, где n равно Н, К или L и различно для разных кристаллографических плоскостей.
Средство для формирования сходящегося пучка рентгеновского излучения предпочтительно выполнено в виде фокусирующей рентгеновской линзы (линзы Кумахова [3]).
Использование в предлагаемом способе сходящегося пучка рентгеновского излучения, лучи которого пересекаются в точке, расположенной внутри контролируемой монокристаллической пластины или с противоположной стороны по отношению к той, на которую падает указанный пучок, и наличие в предлагаемом устройстве средства, формирующего такой пучок, необходимо для обеспечения локальности воздействия. Это позволяет исключить формирование усредненной интерференционной картины дифракции и осуществлять сканирование поверхности монокристаллической пластины с целью получения распределения упругих деформаций.
Использование в предлагаемом способе и при работе предлагаемого устройства отражений от кристаллографических плоскостей вида nКK, где n может соответствовать Н, К или L, необходимо для одновременного попадания этих плоскостей в отражающее положение и обеспечения совпадения общей плоскости их нормалей с плоскостью дифракции. Это, в свою очередь, позволяет контролировать изменения углов дифракции для семейств кристаллографических плоскостей, последовательно наклоненных на все больший угол (по мере увеличения индекса n) относительно поверхности монокристаллической пластины. При наличии в монокристаллической пластине упругих деформаций влияние наклона плоскостей дифракции относительно поверхности на изменение угла дифракции имеет известную зависимость, что позволяет количественно оценить величину упругих деформаций.
Использование в предлагаемых способе и устройстве позиционно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения для регистрации интерференционной картины дифракции обеспечивает высокую точность и экспрессность анализа, возможность сопряжения с быстродействующими вычислительными средствами для автоматизированной обработки информации, содержащейся в выходных сигналах детекторов, и отображения ее результатов.
Предлагаемые способ и устройство иллюстрируются чертежами, на которых показаны:
на фиг.1 - схема формирования дифракционной картины;
на фиг.2 - одновременные отражения несколькими кристаллографическими плоскостями;
на фиг.3 - различия в угловых положениях нормалей к плоскостям и угловых положениях интерференционных рефлексов для разных отражающих плоскостей;
на фиг.4 - геометрические соотношения для расчета угловых положений нормали к отражающей плоскости с индексами nКК;
на фиг.5 и 6 - взаимное размещение узлов предлагаемого устройства для двух случаев расположения точки пересечения лучей сходящегося рентгеновского пучка при использовании одного протяженного позиционно-чувствительного детектора;
на фиг.7а и б - взаимное размещение основных узлов предлагаемого устройства при использовании нескольких позиционно-чувствительных детекторов;
на фиг.8 и 9 - соответственно одновременная дифракция от плоскостей 111, 511 и плоскостей 111, 311 при разных значениях сходимости пучка, воздействующего на монокристаллическую пластину.
В предлагаемом способе (см. фиг.1) на контролируемую монокристаллическую пластину 1 воздействуют сходящимся пучком 3 рентгеновского излучения и регистрируют интерференционную картину дифракции позиционно-чувствительным детектором (или несколькими позиционно-чувствительными детекторами). Позиционно-чувствительные детекторы размещают таким образом, чтобы их окна находились в плоскости 5, перпендикулярной поверхности монокристаллической пластины 1. Кроме того, позиционно-чувствительные детекторы должны быть размещены так, чтобы в пределах их окон находились ожидаемые положения интерференционных максимумов 7 для материала контролируемых пластин с учетом их возможных изменений при наличии упругих деформаций. Количество используемых позиционно-чувствительных детекторов зависит от размеров окна конкретных позиционно-чувствительных детекторов, имеющихся в распоряжении исследователя. Если имеется один позиционно-чувствительный детектор с протяженным окном, например, изогнутый по дуге окружности, которой соответствует большой угол, то может быть достаточно и одного такого детектора. Необходимо, чтобы единственный или несколько детекторов обеспечивали прием дифрагированного излучения в угловом диапазоне, включающем все интерференционные максимумы для выбранной системы кристаллографических плоскостей.
Интерференционные максимумы расположены на пересечении одной из плоскостей 4 дифракции (нормальной к поверхности контролируемой монокристаллической пластины 1) со следами пересечения конусов 6 дифракции с плоскостью 5 детектирования. С помощью одного или нескольких позиционно-чувствительных детекторов определяют взаимное расположение этих максимумов и по нему судят о наличии упругих деформаций в контролируемой монокристаллической пластине.
Воздействие на контролируемую монокристаллическую пластину осуществляют сходящимся пучком 3 рентгеновского излучения. Точка пересечения лучей этого пучка должна быть расположена внутри контролируемой монокристаллической пластины 1 или с противоположной стороны по отношению к той, на которую падает указанный сходящийся пучок 3 рентгеновского излучения (для горизонтального расположения пластины 1 и пучка 3, падающего на нее сверху, как на фиг.1, внутри или под пластиной 1). Сходящийся пучок 3 рентгеновских лучей может быть получен с помощью рентгенооптической системы с использованием изогнутых монокристаллов, полислойных нанопокрытий или, что наиболее эффективно, с помощью поликапиллярной оптики, основанной на принципе полного внешнего отражения рентгеновского излучения (фокусирующей рентгеновской линзы Кумахова [3]).
Наличие в любой монокристаллической пластине кристаллографических плоскостей с двумя последними одноименными индексами, имеющих вид nКК, где n может принимать значения Н, К или L (не совпадающие для разных плоскостей), приводит к следующему. При выводе одной из таких плоскостей в положение, параллельное поверхности исследуемой монокристаллической пластины (так, чтобы плоскость дифракции, ортогональная этой поверхности, совпадала с кристаллографической плоскостью 0КК, перпендикулярной плоскостям nКК), происходит одновременная дифракция от тех плоскостей nКК, которые в сходящемся конусе 3 рентгеновских лучей найдут луч с углом падения на них, удовлетворяющим уравнению дифракции 2dsinΘ=nλ, где d - межплоскостное расстояние для отражающего семейства плоскостей, λ - длина волны падающего рентгеновского излучения, n - порядок отражения, Θ - угол дифракции. На фиг.2 плоскость 0КК, совпадающая с плоскостью дифракции, обозначена цифрой 4 и является диагональной плоскостью куба. В качестве примера выбраны плоскости 111, 311, 511. Плоскости 111 и 511 в производстве монокристаллических пластин из кремния в зависимости от задач являются базовыми, то есть выведенными в положение, параллельное поверхности монокристаллической пластины. Наиболее часто монокристаллические пластины из кремния производят с базовой плоскостью 111, поэтому на фиг.2 и далее рассматривается именно этот случай, хотя все рассуждения остаются справедливыми и для случая с базовой плоскостью 511.
Сформированный рентгенооптической системой (любой из вышеназванных) (фиг.2) сходящийся пучок 3 рентгеновских лучей с углом γ сходимости облучает очень малый участок поверхности - зону 8 облучения монокристаллической пластины 1. Согласно приведенному выше основному уравнению дифракции, из общего числа рентгеновских лучей в сходящемся пучке 3 каждая плоскость (111, 311, 511) “выбирает” для себя подходящий для соблюдения условия дифракции падающий на нее под определенным углом рентгеновский луч. Если угол γ сходимости пучка 3 достаточен для того, чтобы в нем содержались такие лучи для всех указанных плоскостей, каждая из них дает отражение 6 под углом дифракции к этой кристаллографической плоскости. Проведя в плоскости 4 окружность 9 с центром в зоне 8 облучения монокристаллической пластины 1, можно в равноудаленных от зоны облучения участках 7 установить позиционно-чувствительный детектор (детекторы) для одновременной фиксации всей интерференционной картины дифракции в плоскости 4.
Если угол между кристаллографическими плоскостями ККК и НКК обозначить α (см. фиг.3), то для кубической решетки в общем случае угол между плоскостями с индексами h1 k1 l1 и h2 k2 l2 может быть найден по формуле:
Это угол между нормалями N1 и N2 к плоскостям НКК и ККК (фиг.3), однако он совсем не равен угловому расстоянию между интерференционными максимумами при дифракции от плоскостей ККК и НКК, который зависит еще и от межплоскостного расстояния d, разного для плоскостей ККК и НКК. Поэтому сходящийся пучок 3, сформированный рентгеновской линзой 11, попадающий в зону 8 облучения на поверхности монокристаллической пластины 1 с базовой плоскостью ККК и имеющий в себе луч, попадающий на систему плоскостей НКК под углом дифракции к этим плоскостям, отклонится на совсем другой угол, чем от системы плоскостей ККК, условно развернутой на угол α и приведенной в положение НКК.
В общем случае нужно исходить из тригонометрических соотношений, иллюстрированных фиг.4.
На этом чертеже изображен единичный куб, ориентация которого в идеальном монокристалле относительно поверхности зависит от системы координат. Обозначим угол наклона нормали к отражающим плоскостям, не параллельным поверхности, через α, то есть α - угол между нормалями AN1 и АХ к исследуемым плоскостям. Плоскостью дифракции в этом случае является плоскость AN1X. Если в результате упругих деформаций кристаллической решетки монокристаллической пластины плоскость AN1X наклоняется относительно нормали AN1 на угол β, то есть переходит в положение AN2T, и соответственно направление АХ становится направлением AT, то угол для угла γ между новой нормалью AT к исследуемой плоскости и нормалью AN1 можно получить следующую формулу:
С помощью этой формулы для изменения угла наклона нормали для каждого угла наклона плоскости дифракции можно найти угол наклона Ψ=β дифракционной плоскости, при котором необходимо получить искомое направление проекции нормали на поверхность монокристалла, то есть решить обратную задачу: по углу γ определить угол β, зная угол α. Иначе говоря, можно не только проводить измерение упругой деформации кристаллической решетки исследуемой монокристаллической пластины при меньшем числе экспозиций, заранее устанавливая позиционно-чувствительный детектор на рассчитанный угол, но и определять деформации в направлениях при анизотропной задаче.
Ряд специалистов интерпретирует упругие деформации в монокристалле как наличие в нем напряжений. С учетом этой интерпретации предлагаемые изобретения пригодны также для определения наличия таких напряжений.
Предлагаемое устройство для определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах (фиг.5) содержит рентгеновскую трубку 12, рентгеновскую линзу 11 с выходным торцом 2 для формирования сходящегося рентгеновского пучка 3, систему 14 двухкоординатного позиционирования исследуемой монокристаллической пластины 1 и позиционно-чувствительный детектор 13 или набор позиционно-чувствительных детекторов, размещенных на одной дуге напротив ожидаемых положений интерференционных максимумов дифракции от исследуемых кристаллографических плоскостей. Средство формирования пучка рентгеновского излучения для воздействия на контролируемую монокристаллическую пластину - рентгеновская линза 11 - выполнено с возможностью формирования сходящегося пучка 3. Точка пересечения лучей этого пучка расположена внутри (под поверхностью) контролируемой монокристаллической пластины 1 (фиг.5) или под этой пластиной. В случае ухода указанной точки глубоко под поверхность или выхода ее с противоположной стороны контролируемой монокристаллической пластины по отношению к той, на которую падает пучок 3 (фиг.6), увеличивается размер зоны 8 облучения на поверхности пластины 1. В этом случае данные об упругих деформациях кристаллической решетки усредняются по контролируемой площади, интерференционные максимумы дифракции становятся шире, сохраняя координату центра тяжести максимума только на больших углах дифракции. На фиг.6 видно, как заметно увеличивается асимметрия отражения ККК по отношению к отражениям НКК и тем более к отражению LKK. Значительное дальнейшее увеличение зоны облучения приводит к тем же ошибкам при контроле упругих деформаций в кристаллической решетке монокристаллической пластины, которые свойственны известному средству [2], наиболее близкому к предлагаемому.
Интерференционные максимумы, соответствующие отражениям от кристаллографических плоскостей материала контролируемой монокристаллической пластины, имеющих вид nКК, где n может принимать значения Н, К или L (различные для разных выбранных кристаллографических плоскостей), могут регистрироваться как двумя позиционно-чувствительными детекторами (фиг.7,a), так и одним с большим углом одновременной регистрации. С другой стороны, от рентгеновской трубки 12 с линзой 11 в случае установки их на большие углы отражения (фиг.7,б) может быть размещен еще один позиционно-чувствительный детектор 13. Схемы размещения позиционно-чувствительных детекторов 13 относительно рентгеновской трубки 12 с рентгеновской линзой 11 и контролируемой монокристаллической пластины 1 на несущей дуге 15 могут быть различными в зависимости от задач исследования.
Все углы взаимной дезориентации кристаллографических плоскостей типа nКК всегда отсчитываются от базовой плоскости монокристаллической пластины ККК или любой из nКК, в зависимости от изготовления пластин. Погрешность в выведении кристаллографической плоскости в базовую устанавливается на рентгеновском дифрактометре-компараторе и заносится в паспорт серии полуфабрикатов монокристаллических пластин на первой стадии их производства.
Процесс определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах с помощью предлагаемого устройства может быть автоматизирован. Для этого при использовании предлагаемого устройства выходы входящих в его состав одного или нескольких позиционно-чувствительных детекторов подключают к средству для обработки их выходных сигналов и отображения информации, являющейся результатом обработки. Это средство выполнено с возможностью определения взаимного расположения указанных интерференционных максимумов и сравнения его с эталонным для указанной системы кристаллографических плоскостей материала контролируемой монокристаллической пластины.
На примере монокристаллических пластин кремния с базовой плоскостью 111 была опробована и показана возможность получения дифракционной картины и определения взаимной ориентации кристаллографических плоскостей 111, 311, 511 по смещению центров тяжестей их интерференционных максимумов даже при использовании рентгеновских линз с малой угловой сходимостью для рентгеновских трубок с анодом из кобальта. На фиг.8 показана одновременная дифракция от плоскостей 111 и 511 при угловой сходимости γ=4°, а на фиг.9 - одновременная дифракция от плоскостей 111 и 311 при угловой сходимости γ=3° для рентгеновских трубок с анодом из ванадия. При использовании рентгеновской линзы с угловой сходимостью γ=8° для кремниевой монокристаллической пластины могут быть выполнены условия одновременной дифракции для плоскостей 111, 311, 511.
Эти же условия одновременной дифракции от плоскостей 111, 311 и 511 для кремниевых монокристаллических пластин могут быть выполнены и при использовании рентгеновской линзы с угловой сходимостью γ менее 5°. Для этого необходимо использовать рентгеновскую трубку со смешанным анодом Co-V. Тогда присутствующие в первичном рентгеновском пучке две длины волны Кα - серии Со и V - позволят не только получить одновременную интерференционную картину дифракции от указанных плоскостей, но и получить ее при двух разных длинах волн. Это особенно важно, так как наличие одновременного отражения от кристаллографических плоскостей 111 в кобальтовом и ванадиевом излучении дает наиточнейший естественный эталон угловых измерений всех остальных величин. Интерференционные максимумы не перекрываются, и в излучении Со Кα отражают плоскости 111 и 511, а в излучении V Кα - плоскости 111 и 311.
В экспериментах с использованием рентгеновской трубки мощностью 10 Вт и рентгеновских линз, имеющих названные выше величины углов сходимости формируемого пучка, было достигнуто определение центров тяжести интерференционных максимумов с погрешностью 12 угловых секунд при временах экспозиции до 20 секунд.
Источники информации
1. Y.Kawano et. Al., Infra Red System GaAs/AlGaAs., J.Appl. Phys. 2001, 89, p.4037.
3. Патент США №5,192,869, опубл. 09.03.93.
Claims (4)
1. Способ определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах, при котором на контролируемую монокристаллическую пластину воздействуют пучком рентгеновского излучения, осуществляют регистрацию интерференционной картины дифракции, определяют взаимное расположение интерференционных максимумов и по нему судят о наличии упругих деформаций, отличающийся тем, что воздействие на контролируемую монокристаллическую пластину осуществляют сходящимся пучком рентгеновского излучения, точка пересечения лучей которого расположена внутри контролируемой монокристаллической пластины или с противоположной стороны по отношению к той, на которую падает указанный сходящийся пучок рентгеновского излучения, при этом определение взаимного расположения интерференционных максимумов осуществляют для дифракционных отражений от кристаллографических плоскостей вида nКК, где n соответствует индексам кристаллографических плоскостей Н, К или L и неодинаково для разных кристаллографических плоскостей, используя для этого один или несколько позиционно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование сходящегося пучка рентгеновского излучения осуществляют с помощью фокусирующей рентгеновской линзы.
3. Устройство для определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах, содержащее средство для позиционирования контролируемой монокристаллической пластины и источник рентгеновского излучения со средством формирования пучка этого излучения, ориентированного с возможностью воздействия на контролируемую монокристаллическую пластину, размещенную в средстве для ее позиционирования, а также средство для регистрации интерференционной картины дифракции, отличающееся тем, что средство формирования пучка рентгеновского излучения для воздействия на контролируемую монокристаллическую пластину выполнено и установлено с возможностью формирования сходящегося пучка, точка пересечения лучей которого расположена внутри контролируемой монокристаллической пластины или с противоположной стороны по отношению к той, на которую падает указанный пучок, и с возможностью одновременного обеспечения дифракции для нескольких кристаллографических плоскостей, а средство для регистрации интерференционной картины дифракции содержит один или несколько позиционно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения, установленных с возможностью приема дифрагированного излучения во всем диапазоне углов, содержащем интерференционные максимумы, соответствующие отражениям от кристаллографических плоскостей материала контролируемой монокристаллической пластины, имеющих вид nКК, где n соответствует индексам кристаллографических плоскостей Н, К или L и неодинаково для разных кристаллографических плоскостей.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что средство формирования пучка рентгеновского излучения, выполненное с возможностью формирования сходящегося пучка, представляет собой фокусирующую рентгеновскую линзу.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125781/28A RU2239178C1 (ru) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Способ определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах и устройство для его осуществления |
US10/878,189 US7116753B2 (en) | 2003-08-22 | 2004-06-29 | Method for determination of elastic strains present in single-crystal wafers and device for its realization |
EP04017996A EP1508801A1 (en) | 2003-08-22 | 2004-07-29 | Method for determination of elastic strains present in single-crystal wafers and device for its realization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003125781/28A RU2239178C1 (ru) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Способ определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2239178C1 true RU2239178C1 (ru) | 2004-10-27 |
RU2003125781A RU2003125781A (ru) | 2005-02-20 |
Family
ID=33538269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003125781/28A RU2239178C1 (ru) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Способ определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах и устройство для его осуществления |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7116753B2 (ru) |
EP (1) | EP1508801A1 (ru) |
RU (1) | RU2239178C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626870C1 (ru) * | 2016-09-20 | 2017-08-02 | Евсей Аврумович Кордит | Устройство для зажигания и подачи топлива в горелочное устройство испарительного типа |
RU2663415C1 (ru) * | 2017-08-08 | 2018-08-06 | Владимир Иванович Пудов | Способ определения остаточных неоднородных напряжений в анизотропных электротехнических материалах рентгеновским методом |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7706806B2 (en) * | 2006-03-23 | 2010-04-27 | Media Technology Ventures, Llc | Systems and methods for evaluating a change in class for a point of communication |
FR2921477B1 (fr) * | 2007-09-25 | 2009-12-04 | Centre Nat Rech Scient | Procede et systeme de mesure de deformations a l'echelle nanometrique |
WO2009068763A2 (fr) * | 2007-09-25 | 2009-06-04 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procede, dispositif et systeme de mesure de deformations a l'echelle nanometrique |
US9939393B2 (en) * | 2015-09-28 | 2018-04-10 | United Technologies Corporation | Detection of crystallographic properties in aerospace components |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4078175A (en) * | 1976-09-20 | 1978-03-07 | Nasa | Apparatus for use in examining the lattice of a semiconductor wafer by X-ray diffraction |
JP2742415B2 (ja) * | 1987-11-27 | 1998-04-22 | 株式会社日立製作所 | X線分析装置 |
US5192869A (en) * | 1990-10-31 | 1993-03-09 | X-Ray Optical Systems, Inc. | Device for controlling beams of particles, X-ray and gamma quanta |
US5414747A (en) * | 1993-02-22 | 1995-05-09 | The Penn State Research Foundation | Method and apparatus for in-process analysis of polycrystalline films and coatings by x-ray diffraction |
US5414741A (en) | 1993-10-14 | 1995-05-09 | Litton Systems, Inc. | Low phase noise oscillator frequency control apparatus and method |
US5828724A (en) * | 1997-03-25 | 1998-10-27 | Advanced Technology Materials, Inc. | Photo-sensor fiber-optic stress analysis system |
US6330301B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-12-11 | Osmic, Inc. | Optical scheme for high flux low-background two-dimensional small angle x-ray scattering |
US6453006B1 (en) | 2000-03-16 | 2002-09-17 | Therma-Wave, Inc. | Calibration and alignment of X-ray reflectometric systems |
-
2003
- 2003-08-22 RU RU2003125781/28A patent/RU2239178C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-06-29 US US10/878,189 patent/US7116753B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-29 EP EP04017996A patent/EP1508801A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626870C1 (ru) * | 2016-09-20 | 2017-08-02 | Евсей Аврумович Кордит | Устройство для зажигания и подачи топлива в горелочное устройство испарительного типа |
RU2663415C1 (ru) * | 2017-08-08 | 2018-08-06 | Владимир Иванович Пудов | Способ определения остаточных неоднородных напряжений в анизотропных электротехнических материалах рентгеновским методом |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003125781A (ru) | 2005-02-20 |
US7116753B2 (en) | 2006-10-03 |
EP1508801A1 (en) | 2005-02-23 |
US20050041777A1 (en) | 2005-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11313816B2 (en) | Full beam metrology for x-ray scatterometry systems | |
CN109073902B (zh) | 用于小光斑大小透射小角x射线散射术的光束整形狭缝 | |
US10481111B2 (en) | Calibration of a small angle X-ray scatterometry based metrology system | |
KR102363266B1 (ko) | 고 애스펙트비 구조체에 대한 x 선 산란측정법 계측 | |
US9885962B2 (en) | Methods and apparatus for measuring semiconductor device overlay using X-ray metrology | |
KR102515242B1 (ko) | 투과 소각 x 선 산란 계측 시스템 | |
CN111819675B (zh) | 用于实时测量控制的方法及系统 | |
US10816486B2 (en) | Multilayer targets for calibration and alignment of X-ray based measurement systems | |
US10859518B2 (en) | X-ray zoom lens for small angle x-ray scatterometry | |
US20220252395A1 (en) | Methods And Systems For Accurate Measurement Of Deep Structures Having Distorted Geometry | |
RU2239178C1 (ru) | Способ определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах и устройство для его осуществления | |
RU34744U1 (ru) | Устройство для определения наличия упругих деформаций в монокристаллических пластинах | |
US20240060914A1 (en) | Methods And Systems For X-Ray Scatterometry Measurements Employing A Machine Learning Based Electromagnetic Response Model | |
WO2023129279A1 (en) | Methods and systems for regularizing the optimization of application specific semiconductor measurement system parameter settings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090812 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130823 |