Способ контроля физико-механических характеристик нарушенного поверхностного слоя полупроводниковых пластин Советский патент 1986 года по МПК G01H13/00 

I

Изобретение относится к измерительной технике и может использоватся для определения однородности поверхностного слоя полупроводниковых пластин.

Целью изобретения является повышние точности контроля.

На чертеже представлена схема устройства для осуществления способа.

Способ осуществляется следующим образом, .

Механическую модель полупроводниковой пластины с нарушенным поверхностным слоем можно представить как тонкую двухслойную пластину. Вследствие технологического воздей- ствия, например ионной имплантации, меняются упругие характеристики (например, модуль Юнга Е) поверхностного слоя пластины, что равнознно появлению в поверхностном слое радиальных сил. В общем случае в зависимости от рода- технологическог воздействия это могут быть растягив щие или сжимающие поверхностные сш Изменение упругих свойств поверхносного слоя пластины ведет к изменению собственного числа и радиуса узловых окружностей. Измерение этих изменений позволяет определить величину и распределение физико-механических характеристик в поверхностном слое пластины.

Методика контроля сводится к последовательности следующих операций.

Возбуждают изгибные колебания на одной из резонансных частот, определяемой указанным соотношением. Пр этом в зависимости от требуемого линейного разрешения (степени локальности определения распределения упругих характеристик по площади пластины, которая определяется параметром S) возбуждает более или менее высокую форму колебаний.

Определяют радиусы узловых окружностей (отношение г/а) и значения резонансных частот р 2 f .

Определяют параметр m из величины г/а при заданных S и h (фиг.

Определяют параметр k по величне m (Фиг.2).

Рассчитьшают величину модуля Юнга Е по формуле

48lT fV

()

s

0

5

0

5

0

5

0

Рассчитывают физико-механические характеристики по известным соотношениям с учетом полученного значения модуля Юнга Е.

Таким образом, определение изменения радиусов узловых окружностей при возбуждении колебаний на частотах uJp позволяет проконтролировать распределение физико-механических характеристик по поверхности пластины и тем самым повысить точность контроля.

Устройство для осуществления способа содержит основание 1, пуансон 2, электродинамический акустический излучатель 3, генератор 4 электрического напряжения, голографический интерферометр 5, состоящий из лазера 6, модулятора 7, светоделителя 8, линзы 9, поворотного зеркала 10, опорного зеркала 11, линзы 12 и регистратора 13 голограмм.

Устройство работает следующим образом.

При помощи пуансона 2 контролируемая пластина 14 фиксируется в основании 1. При помощи излучателя 3 и генератора 4 в пластине 14 возбуждаются изгибные колебания. Визуализация формы и распределения поля амплитуд колеблющейся пластины осуществляется при помощи голо- графического интерферометра при использовании .стробоголографической методики в реальном масштабе времё- ни.

Голографическим интерферометром . регистрируются интерферограммы ко - леблющейся пластины на резонансных частотах, которые позволяют определить радиусы узловых окружностей,

При помощи предлагаемого устройства регистрируются голографические интерферограммы до и после технологического воздействия, затем определяется изменение радиусов узловых окружностей и рассчитьгоаются физико- механические характеристики контролируемой пластинки.

Формула изобретения

Способ контроля физико-механических характеристик нарушенного поверхностного слоя полупроводниковых пластин в процессе технологического воздействия заключающийся в том что в контролируемой пластине возбуждают

3

изгибные колебания и определяют значения резонансных частот и амплитуд колеблющейся пластины до и после технологического воздействия, в соответствии с изменениями которых рассчитьшают искомые величины, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности контроля, в пластине возбуждают резонансные изгибные колебания ( на частотах, оп- ределяемых из выражения

i (IS-th z) ftpaVl-y)

где Jp круговая частота колебаний, рад/с;

Е - модуль Юнга, кг/см ; h - толщина готастины, см;

Р кг- с см

а - радиус пластины, см;

.V - коэффициент Пуассона;

S - число узловых окружностей;

п - число узловых диаметров, и определяют радиусы узловых окружностей до и после технологического воздействия, по изменению измеренных параметров судят о величине и- распределении физико-механических характеристик по площади контролируемой пластины.

Изобретение относится к измерительной технике, может использоваться для определения однородности поверхностного слоя полупроводниковых пластин и позволяет повысить точность контроля поверхности полупроводниковых ппастин за счет воз- буждения изгибных колебаний, определения резонансной частоты и радиусов узловых окружностей, по измерению которых судят о величине физико- механических характеристик пластин. 1 ил. 1C а О Од ;о

Составитель В.Лопухин Редактор О.Юрковецкая Техред И.Попович Корректор О.Луговая г

Заказ 2111/29Тираж 507Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

П- г-мзводственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4