SU1103126A1 - Способ определени структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов - Google Patents

Способ определени структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов Download PDF

Info

Publication number
SU1103126A1
SU1103126A1 SU833570042A SU3570042A SU1103126A1 SU 1103126 A1 SU1103126 A1 SU 1103126A1 SU 833570042 A SU833570042 A SU 833570042A SU 3570042 A SU3570042 A SU 3570042A SU 1103126 A1 SU1103126 A1 SU 1103126A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
crystal
diffracted
diffraction
structural characteristics
radiation
Prior art date
Application number
SU833570042A
Other languages
English (en)
Inventor
Петр Анатольевич Александров
Александр Михайлович Афанасьев
Андрей Леонидович Головин
Рафик Мамед Оглы Имамов
Анатолий Вениаминович Миренский
Сергей Александрович Степанов
Юрий Николаевич Шилин
Original Assignee
Специальное Конструкторское Бюро Института Кристаллографии Им.А.В.Шубникова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторское Бюро Института Кристаллографии Им.А.В.Шубникова filed Critical Специальное Конструкторское Бюро Института Кристаллографии Им.А.В.Шубникова
Priority to SU833570042A priority Critical patent/SU1103126A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1103126A1 publication Critical patent/SU1103126A1/ru

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКИХ ПРИПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ МОНОКРИСТАЛЛОВ, заклю .чающийс  в том, чтб исследуемый кристалл облучают коллимированным пучком рентгеновского .излучени , вывод т в положение, соответствующее дифракционному отражению в услови х полного внешнего отражени , путем поворота исследуемого кристалла и измер ют интенсивность дифрагированного излучени  , по которому суд т о структурных характеристиках, отличающийс   тем, что, с целью повыпени  точности измерений и снижени  энергозатрат , пучок коллимируют только перпендикул рно плоскости дифракции и интенсивность дифрагированного излучени  в плоскости дифракции измер (Л ют при неподвижном кристалле в зависимости от угла выхода дифрагированного излучени  с поверхностью кристалла .

Description

«1 Изобретение относитс  к рентгенов скому анализу монокристаллов с нарушенными поверхностными сло ми и може использоватьс  в технологии полупроводниковых приборов дл  контрол  режимов обработки поверхностных слоев. Известен способ исследовани  стру турного совершенства тонких приповерхностных слоев монокристаллов, за ключающийс  в том, что образец облучают коллимированным рентгеновским излучением так, что удовлетвор ютс  услови  дифракции в геометрии Брэгга затем поворачивают его на малые углы в обе стороны от точного брэгговского положени  и с помощью вращающегос  кристалла-анализатора и установленного за ним детектора исследуют зависимость интенсивности дифрагированных волн от угла выхода к поверхкости кристалла l. Этот способ позвол ет исследовать структуру поверхностных слоев тол1циной пор дка длины экстинкции (т.е. в диапазоне .0,5-10 мкм) рентгеновского излучени  в кристалле и определ ть относительные изменени  параметра решетки в поверхностном слое, с точностью до 10 . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  структур ных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов, заключающийс  в том, что исследуемый крис талл облучают коллимированным пучком рентгеновского излучени  так, что удовлетвор ютс  услови  дифракции в геометрии Лауэ, вывод т в положение, соответствующее дифракционному отражению в услови х полного внешнего от ражени , путем поворота исследуемого кристалла и измер ют интенсивность дифрагированного излучени , и дл  различных углов падени  исследуют угловое распределение интенсивности зеркальной компоненты дифрагированной волны в плоскости дифракции, параллельной поверхности, посредством синхронного вращени  кристалла и детектора со щелью на углы 0 и 29 вокруг нормали.к поверхности кристалла а дл  фиксации угла падени , помимо вертикальной щели, , выдел ющей направлени  в плоскости дифракции, . устанавливают также горизонтальную щель zj . Этот способ позвол ет исследовать структуру поверхностных слоев глуби262 ной на 2-3 пор дка меньше,чем вьппеуказанный способ. Недостатком известного способа  вл етс  необходимость коллимации падающего излучени  в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, что сопpoвoждaetc  большой потерей интенсивности излучени  и даже при грубой коллимации, обеспечивающей измерение относительных изменений параметра решетки в слое с точностью до 10, требует привлечени  мощных источников рентгеновского излучени , типа источников с вращающимс  анодом. Цель изобретени  - повьщ1ение точности измерений и снижение энергозатрат . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов, заключающемус  в том, что исследуемый кристалл облучают коллимированным пучком рентгеновского излучени , вывод т в положение, соответствующее дифракционному отражению в услови х полного внешнего отражени , путем поворота исследуемого кристалла и измег р ют интенсивность дифрагированного излучени , по которому суд т о структурных характеристиках, пучок коллимируют только перпендикул рно плоскости дифракции и интенсивность дифрагированного излучени  в плоскости дифракции измер ют при неподвижном кристалле в зависимости от угла выхода дифрагированного излучени  с поверхностью кристалла. Кроме того, дл  различных углов выхода к поверхности кристалла измер ют зависимость интенсивности зеркальной компоненты от угла падени . На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа. Схема включает источник излучени  1, кристалл-монохроматор 2, щель 3, исследуемый кристалл 4, детектор 5 с щелью 6 и детектор 7 с щелью 8. Способ осуществл етс  следующим образом. Пучок рентгеновских лучей от источника 1 мощностью 2 кВт направл етс  на кристалл-монохроматор 2 под углом Брэгга S. Далее отраженный от кристалл-монохроматора луч падает на исследуемый кристалл 4 под малым скольз щим углом Р , испытыва  дифракцию по Лауэ на плоскост х, перпендикул рных к входной поверхности исследуемо го кристалла. Детектор 5 регистрирует дифрагированные волны с разлишшми углами выхода из пов1 кности цфис талла. На детекторе 5 установлена щель 6 с переменным окном, котора  позвол ет вьоделить из всего диала юна углов достаточно узкую об асгь Размером щели 3 определ етс  фронта пучка, падающего на исследуемый кристалл. На детекто| е 7 укреплена щель 8 шириной 50 Ktji. Это пензвол ет раздельно регист| н о вать проход щую и зеркально оЧразвенную волны. Расходимость рентгеновского пушса в горизонтальной плоскости определ етс  кривой отражени  крщтг ла и составл ет, например, дл  кристаллов кремни  около 0,1 -0,2. Очевидно , малое значение угла скольжени  может быть Легко достигнуто всле твие малой расходимости излучени  в горизонтальной плоскости. В вертикальной плоскости коллимац:и  отсутст вует и расходимость пучка лимитируетс  конструкцией спектрометра. Поскольку падающее излучение не коллимировано в плоскости дифракции то из кристалла одновременно выходит набор зеркально отраженных дифрагированных волн, соответствующих различным отклонени м от точного услови  Брэгга. Исход  из граничных условий дл  волновых векторов на поверхности кристалла, можно показать что угол выхода каждой отдельной волны к поверхности кристалла зависит от того, какому отклонению от услови  Брэгга она соответствует. Например, если отражающие плоскости перпендикул рны поверхности, то имеет место соотношение угол падени ; угол выхода зеркально отраженно дифрагированной волны; t -281п2бм8в стандартный параметр отклонени  от точного усло ВИЯ Брэгга (в. плоскости дифра.кЦйи ); 264 SB -угол отклонени  от точного услови  Брэгга; угол Брэгга. В этой св зи исследование интенсивности зеркальной компоненты дифрагированной волны в зависимости от угла выхода, например, с помощью вращающегос  детектора со щелью или кристалла-анализатора соответствует исследованию зависимости интенсивности от угла ® отклонени  от точного услов 1  Брэгга, но при этом позвол ет применить значительно более грубую коллимацию и даёт выигрьш в интенсивности на 3-4 пор дка. Действительно, согласно соотношение 2Q которое следует из (1), коллимаци  по углу п с точностью 1 ссотв етствует коллимации по углу б с точностью 10 -10, Коллимаци  по углу б в способе-прототипе обеспечиваетс  .с помощью кристалла-монохроматора, который позвол ет получать угловую расходимость падающего излучени  не лучше 1. В прототипе при определении структурных характеристик используютс  мощные источники излучени , такие как, например, рентгеновска  трубка с вращающи1 с  анодом. Указанный источник излучени  сопр жен с возможностью возникновени  опасности облучени  оператора, в силу чего необходимо использовать дополнительные средства защиты от облучени , что в свою очередь требует финансовых затрат . Предложенный способ в отличив от прототипа позвол ет использовать источники излучени  с малой мощностью, такой, как, например, отпа нна  рентгеновскай трубка типа БСВ, что снижает требовани  к технике безопасности и 5 еньшает энергозатраты, а также повысить точность измерений при onpt делении структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов , НТО обеспечивает получение более качественных интегральных схем.

Claims (1)

  1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУКТУРНЫХ · ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКИХ ПРИПОВЕРХ-
    НОСТНЫХ СЛОЕВ МОНОКРИСТАЛЛОВ, заключающийся в том, что исследуемый кристалл облучают коллимированным пучком рентгеновского излучения, выводят в положение, соответствующее дифракционному отражению в условиях полного внешнего отражения, путем поворота исследуемого кристалла и измеряют интенсивность дифрагированного излучения, по которому судят о структурных характеристиках, отличающийс я тем, что, с целью повыпения точности измерений и снижения энергозатрат, пучок коллимируют только перпендикулярно плоскости дифракции и интенсивность дифрагированного из- <9 лучения в плоскости дифракции измеряют при неподвижном кристалле в зависимости от угла выхода дифрагированного излучения с поверхностью кристалла.
    >
    1 1103126 2
SU833570042A 1983-03-30 1983-03-30 Способ определени структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов SU1103126A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833570042A SU1103126A1 (ru) 1983-03-30 1983-03-30 Способ определени структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833570042A SU1103126A1 (ru) 1983-03-30 1983-03-30 Способ определени структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1103126A1 true SU1103126A1 (ru) 1984-07-15

Family

ID=21055782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833570042A SU1103126A1 (ru) 1983-03-30 1983-03-30 Способ определени структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1103126A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998048263A1 (fr) * 1997-04-24 1998-10-29 Alexandr Mikhailovich Baranov Procede de controle des parametres de revetements et de surfaces de type films lors de leur processus de modification et dispositif de mise en oeuvre de ce procede
GB2508495A (en) * 2012-10-31 2014-06-04 Rigaku Denki Co Ltd X-ray diffraction detector
RU2754198C1 (ru) * 2020-07-23 2021-08-30 Акционерное общество "НПО "Орион" Способ оценки кристаллической структуры приповерхностных слоёв антимонида индия (100)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 894500, кл. G 01 N 23/207, 1980. 2. Магга W.C., Eisenberger Р., and Cho A.I. X-ray totalexternalreflektion-Brag diffraction. Astruc-. tural stady of the GaAs-Al interface. J. Appl. Phys. 50 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998048263A1 (fr) * 1997-04-24 1998-10-29 Alexandr Mikhailovich Baranov Procede de controle des parametres de revetements et de surfaces de type films lors de leur processus de modification et dispositif de mise en oeuvre de ce procede
GB2508495A (en) * 2012-10-31 2014-06-04 Rigaku Denki Co Ltd X-ray diffraction detector
RU2754198C1 (ru) * 2020-07-23 2021-08-30 Акционерное общество "НПО "Орион" Способ оценки кристаллической структуры приповерхностных слоёв антимонида индия (100)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6907108B2 (en) Dual-wavelength x-ray monochromator
US7076024B2 (en) X-ray apparatus with dual monochromators
US20030137664A1 (en) Combination thermal wave and optical spectroscopy measurement systems
KR920003050A (ko) 단결정 소재의 외부상 침전물의 검사방법
SU1103126A1 (ru) Способ определени структурных характеристик тонких приповерхностных слоев монокристаллов
US7342661B2 (en) Method for noise improvement in ellipsometers
SU1257482A1 (ru) Рентгенодифракционный способ исследовани структурных нарушений в тонких приповерхностных сло х кристаллов
JPH05196583A (ja) 全反射x線分析装置
JP3127875B2 (ja) 全反射螢光x線分析方法及び装置
JPS61200407A (ja) フーリェ変換方式赤外線膜厚測定方法
Dhez et al. Tests Of Short Period X-Ray Multilayer Mirrors Using A Position Sensitive Proportional Counter
JPH0792112A (ja) X線評価装置
SU1133519A1 (ru) Способ определени структурных характеристик монокристаллов
JPH0833359B2 (ja) 全反射蛍光x線分析装置
JP2921597B2 (ja) 全反射スペクトル測定装置
Stepanov et al. X-ray surface back diffraction
SU1141321A1 (ru) Рентгеновский спектрометр
SU741122A1 (ru) Способ рентгеновского спектрального анализа
JPH02107952A (ja) 粉末のx線回析測定方法
RU2071049C1 (ru) Способ измерения кривизны монокристаллических пластин
JPH06160312A (ja) X線評価装置
Martin Filling the spectroscopic gap between microwaves and the infra-red. Part I
Touryanskii et al. An X-ray Refractometer
JPH04329347A (ja) 薄膜試料x線回折装置
Renner et al. Vertical dispersion Johann x-ray spectrometer with asymmetrically cut crystal