Способ контроля распределения структурных неоднородностей в объеме монокристалла и установка для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N23/20 

Изобретение касается рентгенострук турного анализа,в частности рентгеновской дифракционной топографии,и может быть использовано при контроле распределения дефектов кристаллической структуры как по площади, так и по толщине монокристаллов, в том числе и в цеховых услов шх микроэлектронного производства.

Целью изобретения является повышение информативности контроля за счет определения распределения структурных неоднородностей по толщине монокристалла.

На фиг.1 представлена структурная схема установки, реализующей способ контроля распределения структурных неоднородностей; на фиг.2 и на фиг.З схемы, иллюстрирующие особенности геометрии съемки с микрофокусным и o6bMfibiM источниками рентгеновского излучения; на фиг.4 - схема, иллюстрирующая возможные варианты размещения приемной щели при съемке на просвет; на фиг.5 - схема, иллюстрирующая возможные варианты размещения приемной щели при съемке на отражение .

Установка для контроля распределения структурных неоднородностей в объеме монокристалла (фиг.1) содержит источник 1 рентгеновского излучения, коллиматор ., механизм 3 выведения монокристалла в отражающее положение путем перемещения и поворота рентгеновского источника (трубки) с коллиматором, двухкоординатную сканируюплую каретку 4, держатель 5

25 выход блока 10 синхронизации с входом X записьшающего узла, а в поло-- жении В соединяет выход X блока 9 синхронизации с входом X записывающего узла. Регистрируемый детектором

монокристалла 6, пр мнуто щель (щеле- о 11 сигнал преобразуется и усипиваетвую диафрагму) 7, м..ханизм 8 перемещений и поворотов приемной шели,блок 9 синхронизации перемещения сканирующей каретки 4 с перемещением пишущего органа двухкоординатного записывающего узла, блок 10 сиргхрониэации перемещения приемной щели 7 поперек дифрагированного пучка с перемещением пишущего органа записьшающего узла, одномерный квантовьй детектор 11, блок регистрации дифрагированных рентгеновских лучей (рентгеновский интенсиметр) 12; блок 13 ср.изнения, двухкоординатньй записывающий узел 14, ключи 15 и 16 и блок 17 управления режимом перемещения пишущего органа записывающего у:чла.

Рентгеновские лучи or источника 1 проходят через щель коллиматора

45

50

55

ся в интенсиметре 12 и поступает в блок 13 сравнения, где зарегистриро- ванный сигнал сравнивается с двумя заданными порох-новыми величинами Г и Iij, где I, соответствует интенсивности дифракции от структурно совершенного участка монокристалла, а 1 - интенсивности дифракции от участка монокристалла с заданной плотностью дефектов структуры. В зависимости от соотношения уровня сигнала I, с пороговыми уровнями 1 и 1 на вход блок 17 управления подается один из трех возможных управляющих сигналов, на основе которых блоком 17 задается режим перемещения пишущего органа записывающего узла 14, .Ключ 16 в положении В соединяет выход блока 13 сравне ния с входом блока 17 управления и од

2, формирующую пучок заданных расходимости и сечения, падающий на монокристалл 6 под брэгговским углом к выбранной системе атомных плоскостей (на фиг.1 представлена схема установки в режиме съемки на просвет) . Прошедший пучок поглощается одной из двух шторок из которых со- стоит приемная щелевая диафрагма 7, пропускающая часть дифрагированного

рентгеновского пучка, попадающую во входное окно детектора 11, Монокристалл 6 закреплен в держателе 5, установленном на сканирующей каретке 4,позволяющей перемещать монокристалл в плоскости, параллельной плоскости среза, перемещение каретки отслеживается блоком 9 синхронизации. Прием-.

ная щелевая диафрагма закреплена в механизме 8 перемещений и поворотов, позволяющем устанавливать щель под задачньгм углом к плоскости среза монокристалла и на заданном расстоянии

от него, а также поворачивать щель вокруг оси, перпендикулярной плоскости среза монокристалла, и перемещать щель поперек дифрагированного пучка, причем последнее перемещение отслеживается блоком 10 синхронизации.

Кроме того, механизм 8 позволяет вводить приемную щель под дифрагированный пучок и выводить ее из-под него. Ключ 15 в положении А соединяет

выход блока 10 синхронизации с входом X записьшающего узла, а в поло-- жении В соединяет выход X блока 9 синхронизации с входом X записывающего узла. Регистрируемый детектором

11 сигнал преобразуется и усипивает5

0

5

ся в интенсиметре 12 и поступает в блок 13 сравнения, где зарегистриро- ванный сигнал сравнивается с двумя заданными порох-новыми величинами Г и Iij, где I, соответствует интенсивности дифракции от структурно совершенного участка монокристалла, а 1 - интенсивности дифракции от участка монокристалла с заданной плотностью дефектов структуры. В зависимости от соотношения уровня сигнала I, с пороговыми уровнями 1 и 1 на вход блока 17 управления подается один из трех возможных управляющих сигналов, на основе которых блоком 17 задается режим перемещения пишущего органа записывающего узла 14, .Ключ 16 в положении В соединяет выход блока 13 сравнения с входом блока 17 управления и од

однопрсменно ni.ixoji Y блока 9 синхронизации с входом Y запис1.1рающего узл 14, а п положении Л соединяет выход блока 12 регистрации с входом Y зали сывающего узла 14 и отключает вход блока 17 управления от выхода блока 13

сравнения, При этом блоком 17 задает««

ся единственный постоянный режим перемещения пишущего органа записываю- щего узла.

Если щелевая диафрагма 7 выведена из-под дифрагированного пучка, ключ 15 соединяет выход X блока 9 синхронизации с входом X записывающего узла,а ключ 16 соединяет выход блока 3 сравнения с входом блока 17 управления и одновременно выход Y блока 9 синхронизации с входом Y записывающего узла, то при перемещении сканирующей каретки 4 в одном из двух взаимно перпендикулярных направлений блок 9 синхронизации обеспечивает перемещение в соответствующем направлении с пропорциональной скоростью пи- шущего органа записывающего узла 14, т.е. положению облучаемого участка монокристалла при сканировании в каждьй данныг момент времени однозначно соответствует положение пишу- щего органа При этом управляющий выходной сигнал блока 13 сравнения подается на вход блока 17 управления, который задает в зависимости от поданного на его вход управляющего сигнала режим перемещения пищущего ор- гана двухкоординатного записывающего узла 14, за счет чего на записываемой картине отображаются различными знаками области, в которых 1с, I, , I,. :.1о и I в 7, 12, т.е. регистрируется картина распределения структурных неоднородностей по площади монокристалла в соответствии со способом-прототипом.

Если щелевая диафрагма при описанных выше состояниях ключей 15 и 16 введена Нод дифрагированный пучок и зафиксирована в положении, при котором она пропускает во входное окно Детектора 11 рентгеновские лучи, дифрагированные в заданном слое по толщине образца, то.осуществляется запись картины распределения структурных неоднородностей по площади этого слоя.

Если перевести ключ 16 в положение, при котором выход блока 12 ре- гистраш и соединен с входом Y запи

Q

0 5 , п

О

0

5

сывающего узла,а вход блока 17 управления отключен от выхода блока 13 сравнения, то осуществляется запись распределения плотности структурных неоднородностей по площади заданного по толщине кристалла слоя.

Если вывести щелевую диафрагму 7 из-под дифрагированного пучка, то осуществляется запись распределения плотности структурных неоднородностей rto площади монокристалла. Если перевести ключ 15 в положение, при котором вход X записывающего узла 14 соединен с выходом блока 10 синхронизации, зафиксировать монокристалл в положении, при котором первичный рентгеновский пучок облучает заданный его участок, ввести приемную щель 7 под дифрагированный пучок и перемещать ее поперек дифрагированного пучка, то осуществляется запись распределения плотности структурных неоднородностей в поперечном сечении выбранного участка монокристалла.

Если перевести ключ 16 в положение, при котором вход Y записывающего узла соединен с выходом Y б,лока 9 синхронизации, и одновременно выход блока 13 сравнения соединен с блоком 17 управления, то осуществляется запись картины распределения структурных неоднородностей в поперечном сечении выбранного участка, монокристалла.

При записи распределений плотности структурных неоднородностей по площади монокристалла или по площади заданного по толрине его слоя осуществляется отображение распределения плотности структурных неоднородностей вдоль хорды монокристалла, по которой перемещается облучаемый первичным пучком участок либо (при контроле распределения плотности структурных неоднородностей по толщине монокристалла) вдоль линии фрагментирования сечения дифрагированного пучка приемной щелью. Переход к другому участку монокристаллй осуществляется при этом вручную или в автоматическом режиме.

Точность f определения глубины залегания, дефекта в монокристалле по секционной рентгенотопограмме определяется как

. . .С2§, (31)

cin . и отп-)

sin2 в

sin2 0

где Яр - ширима пepвичнor o рентгеновского пучка; а т проекция этой ширины на плоскость среза монокрн- сталлй;

в - брэгговскнй угол для выбранных длины волны рентгеновского излучения и отражающей плоскости (hkl) ft - угол между первичным пучком и отражающей плоско-, стью.

При заданных А и (hkl) параметр с/ определяется шириной первичного пучка (точнее, шириной той его части, которая принимает участие в брэггов- ском отражении), которая, в свою очередь, зависит от размера фокусного пятна рентгеновской трубки и ширины коллимкрующей щели (зависимостью ширины части первичного пучка, принимающей участие в брэгговском отражении, от угловой ширины отражения монокристалла для случая контроля вы-, сокосовершенных полупроводниковых монокристаллов можно пренебречь). Это иллюстрируется фиг.2 и 3, где обозначены фокусное пятно 18, кол- лимирующая щель 19, монокристалл 6, первичный 20 и дифрагированный 21 рентгеновские пучки. Дпя упрощения на фиг,2 и 3 (а также на фиг.4 и 5) фокусное пятно и коллимирующая щель параллельны плоскости среза монокристалла, однако легко провести соответствующие расчеты и для непараллельных фокусного пятна, коллими- рующей щели и плоскости среза монокристалла.

Как видно из фиг.2 и 3, при съемке с обычным источником (S f), если пренебречь естествё- пюй угловой расходимостью монокристалла (сос- тавляющей для кремния не более 20 - 30 ), а S, а при съемке с микрофокусным источником излучения а f, что записано в вгще соотношения (25). При расчете угловых соотношений берется расстояние D между входной поверхностью монокристалла и элементом, определяющим ширину части первичного пучка, принимающей участие в брэгговском отражении, т.е.

50 бованиям к точности контроля ширины Z MoiKc t и длины, отрезка D4Dj, паралщельного поверхности S S и со единяющего стороны D.E и DjE треугольника , либо не менее распри использовании микрофокусной труб- ;ки D А В, а обычной - D В (26). 55 стояния между границами DL пучка 21 Схема реализации способа в геомет- и D,L пучка 21 в плоскос и прием- рии на просвет (фиг.4) с микрофокусной трубкой, где обозначены фокусное

ной щели. В последнем случае приемная щель эквивалентна щторке.

Q

пятно 18 рентгенонской трубки, колли- мируютая щель 19, монокристалл 6, первичные пучки 22 и 22 , обеспечивающие дифракцию от системы атомных плоскостей (hkl), соответственно для Kj/ и К д составляющих характеристического рентгеновского спектра, соответствующие дифрагированные

рентгеновские пучки-21 и 21 , приемная щель 7 (указаны три возможных ва1рианта расположения приемной щели). Границы 23 и 23 первичного пучка, формируемого коллимирующей щелью, 0

е и Q + ив брэгговские углы соответственно для К (/, и Kgfj составляющих спектра, и /S + л& - углы между нормалью к плоскости среза монокристаллу и соответственно пучками 22

QH22 , и У - ив - углы между нормалью к плоскости среза монокристалла и соответственно пучками 21 и 21 .

Из фиг.4 следует: СС С С

5 ВзО4 а. Приемная щель мажет быть расположена либо между выходной поверхностью монокристалла S S и точкой Е, либо на расстоянии от выходной поверхности монокристалла, большем, чем расстояние между этой поверхностью и точкой L, либо в окрестности плоскости наложения друг на друга пучков 21 и 21 , сечение которой плоскостью рисунка прО .ходит по линии GK. Во всех случаях выполняется условие, описываемое соотношением (1) .

Первый случай, когда приемная щель расположена между поверхностью SS и точкой Е. На практике этот случай, реализуется, только когда расстояние между входной поверхностью монокристалла QQ и точкой Е больше толщины кристалла tg. Расстояние X между приемной щелью и поверхностью SS в этом случае определяется соотношением (2), где X д, описывается формулой (14). Ширина Z приемной щели должна быть либо одновременно не более максимальной удовлетворяющей тре0 бованиям к точности контроля ширины Z MoiKc t и длины, отрезка D4Dj, паралщельного поверхности S S и соединяющего стороны D.E и DjE треугольника , либо не менее рас5

0

5

5 стояния между границами DL пучка 21 и D,L пучка 21 в плоскос и прием-

стояния между границами DL пучка 21 и D,L пучка 21 в плоскос и прием-

ной щели. В последнем случае приемная щель эквивалентна щторке.

Первый вариант расположения приной щелн описыпается системой уравнений (2) - (5).

Второй вариант, когда приемная щель удалена от поверхности SS на расстояние, большее расстояния меж этой поверхностью и точкой L. Рас- стоя1 1ие X между приемной щелью и п

верхностью SS в этом случае опреде- tO ляется соотношением (6)., где Х опи- сь1вается формулой (15). Ширина Z приемной щели должна -быть одновременно не более Z. и длины отрезка.

15

25

30

параллельного поверхности SS и соединяющего прямые DL и D,L за их пер всечением в точке L, либо не менее расстояния между границами пучка 21 и DJ.L пучка 21 а плоскости приемной щели. Второй случай располо- 20 женил приемной щели описьшается системой уравнения (3) (6) - (8).

Третий случай, когда приемная щель расположена в окрестности плоскости наложения друг на друга пучков 21 и 21 , составляющей с нормалью к поверхности SS угол f , величина которого определяется соотношением (30). В этом случае ширина Z приемной щели, параллельной плоскости наложения друг на друга пучков 21 и 21 , должна быть либо не более ширины проекции на эту плоскость величины Z „д(. , либо не менее суммарной ширины перекрывающихся пучков 21 и 21 в плоскости приемной щели. При этом приемная щель должна пересекать дифрагированные пучки, находясь .в пространстве, ограниченном плоскостями, параллельными плоскости наложения друг на друга пучков 21 и 21 и отстоящими от нее на рас- .стояниях ±Y, такими, что в этих плоскостях (фиг,4) расстояния G,G|HGjG равны ширине проекции на них причем Y определяется формулой (29). Третий вариант расположения приемной щели при съемке на просвет описывается системой уравнений (27) - (30).

35

40

45

цию от системы атомны (hkl) соответстпрнно составляющих характер рентгеновского спектр ющие дифрагированные приемная щель 7 (пока можных варианта распо ной щели), границы 23 ного пучка, формируем ющей щелью, в я 9+ ские углы соответстве Kjj составляющих спек + а д - углы между н KocTjr среза (поверхно сталла и соответствен и22 , уи f+ нормалью к поверхност и соответственно пучк

Приемная щель може жена (фиг.5) либо на поверхности монокрист чем расстояние от этой до точки L, -либо ственной близости от сти монокристалла, там ние между границами пу в плоскости, параллель

сти монокристалла, мен

обоих случаях должно в отношение (1). Если ра больше , второй в не может быть реализов

ПервьпЧ вариант, ког щель удалена от поверх сталла на расстояние X расстояние X между эт стью и точкой L, что о соотношениями (9) и (1 приемной щели в этом с быть либо одновременно Z f, длины отрезка, го поверхности монокри няющего прямые CL и CjL чением в точке L, либо стояния между границам 21 и CjCj пучка 21 в емной щели.

Первый вариант расп ной щели опиывается си

Схема реализации способа в. геомет- нений (3), (9) - (11).

8

5

tO

15

5

20

цию от системы атомных плоскостей (hkl) соответстпрнно для К у, и IvV составляющих характеристического рентгеновского спектра, соответствующие дифрагированные пучки 21 и 21, приемная щель 7 (показаны два возможных варианта расположения приемной щели), границы 23 и 23 первичного пучка, формируемого коллимиру- ющей щелью, в я 9+ G - брэггон- ские углы соответственно для Ку-, и Kjj составляющих спектра, /J и /) + + а д - углы между нормалью к шюс- KocTjr среза (поверхности) монокристалла и соответственно пучками 22 и22 , уи f+ - углы между нормалью к поверхности монокристалла и соответственно пучками 21 и 21 ,

Приемная щель может быть расположена (фиг.5) либо на расстоянии от поверхности монокристалла, большем, чем расстояние от этой поверхности до точки L, -либо в непосредственной близости от поверхности монокристалла, там, где расстояние между границами пучков 21 и 21 в плоскости, параллельной поверхности монокристалла, меньше Z

В

обоих случаях должно выполняться соотношение (1). Если расстояние СС больше , второй вариант вообще не может быть реализован.

ПервьпЧ вариант, когда приемная щель удалена от поверхности монокристалла на расстояние X, большее, чем расстояние X между этой поверхностью и точкой L, что описывается соотношениями (9) и (16). Ширина Z приемной щели в этом случае должна быть либо одновременно не более Z f, длины отрезка, параллельного поверхности монокристалла и соединяющего прямые CL и CjL за их пересечением в точке L, либо не менее расстояния между границами , пучка 21 и CjCj пучка 21 в плоскости при-, емной щели.

Первый вариант расположения приемной щели опиывается системой ураннений (3), (9) - (11).

Изобретение позволяет контролировать трехмерное распределение структурных дефектов в полупроводниковых монокристаллах непосредственно в цеховых условиях микроэлектронного производства. Целью изобретения является повьппение информативности контроля за счет определения распределения структурных неоднородностей в толщине кристалла. Для контроля распреде ления дефектов в поперечном к;ечении монокристалла осуществляют фрагменти- рование поперечного сечения рентгено-я вского пучка, дифрагированнопо от монокристалла, заданный участок которого облучается расходящимся первичным пучком, обеспечивающим одновременную дифракцию К и Кд составляющих Характеристического рентгеновского спектра, и отображают распределение по линии- фрагментирования участков. |Установка содержит размещенную между монокристаллом и детектором излучё- ;ния приемную щель, механизм перемещений и поворотов приемной щели, блок синхронизации перемещения пишущего органа двухкоординатного записьшающе- го узла с перемещением приемной щели поперек дифрагированного пучка и два ключа, посредством которых осуществляется переключение режимов работы установки от записи картин распределения дефектов по площади монокристалла к записи картин распределения дефектов по толщине или по площади любого задранного по толщине слоя монокристалла. 2 с и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. с S сл со 00 ;О 4;: СО 01

рии на отражение (фиг.5) с обычной рентгеновской трубкой, где обозначены фокусное пятно 18 рентгеновской трубки, коллимирующая щель 19, монокристалл 6, слой 2А монокристалла толщиной t, в котором формируется дифракционное отражение, первичные пучки 22 и 22 , обеспечивающие дифракРассмотрим второй вариант, когда приемная щель расположена между поверхностью монокристалла и параллельной ей плоскостью, содержащей отре- зек DD, . . В этом случае расстояние между поверхностью монокристалла и приемной щелью не должно превышать расстояния X, а ширима при9 .

емной щели должна быть либо не более Z , либо не менее расстояния.между гратшцзми CjC пучка 21 и , пучка 21 в плоскости приемной щели. Второй вариант расположения приемной щели при съемке на отражение описывается системой уравнения (3),(12) и (13).

В экспериментальном образце уста- новки в качестве источника излучения использован серийно изготовляемый рентгеновский аппарат УРС-002 с микрофокусной рентгеновской трубкой БСК-1 Мо (размер фокусного пятна f 30 мкм) . Для регистрами дифрагированных лучей применяются сцинтилля цяонный детектор БДС-6-05 и интенси- MiBTp ЭВУ-1-1. Двухкоординат1шм записывающим узлом служит двухкоординат- ный самописец ПДП4-002, перо которого во время Записи картин распределения структурных неоднородностей : поднято, если IQ 1, опущено, есл 1 ID Т-ч t опущено и совершает осцилляции с постоянными частотой и амплитудой/в направлении, перпенди- кулярном перемещению пера при записи если I о 1-25 во время записи распределения плотности структурных не-

однородностей опущено.

Перемещение пера самописца во время записи картин распределения струк турньгх неоднородностей и распределений плотности структурных неоднородностей по площади монокристалла совершается синхронно с перемещением сканирующей каретки с держателем образца в одном из двух возможных направлений сканирования (параллель- ном брэгговскому направлению), а во время записи картин распределения структурных неоднородностей и распределений плотности структурных неод- нородностей по толщине монокристал

ла - синхронно с перемещением приемной щели поперек дифрагированного пучка (в брэгговском направлении). После каждого перемещения каретки (приемной щели) в брэгговском направ50

лении на расстояние, определяемое положением концерых переключателей, которые установлены так, чтобы в про- цессе сканирования каретки первичный пучок облучал монокристалл rto всему диаметру, а в процессе сканиро-55 вания приемной щели она пересекла дифрагированные рефлексы К у и К осуществляется перемещение каретки.

.

5

0

5

3,510

(в ручном или автоматическом режимах) вдоль перпендикулярного направления на заданный шаг.

Таким образом, в процессе контроля осуществляется ряд последовательных сканирований монокристалла первичным пучком (или дифрагированного пучка приемной щелью) вдоль брэггов- ского направления при последовательном шаговом перемещении монокристал- ла вдоль перпендикулярного направления, в -результате чего на диаграммной ленте самописца записываются: при регистрации картин распределения структурных неоднородностей - система рав- ноударных хорд монокристалла (хорд дифрагированных рефлексов К и/или Kj/j), параллельных направлению ска- нирования, на фоне которых отображается картина распределения скоплений структурных дефектов в виде заштрихованных осциллирующим пером участков; при регистрации распр.еделений плотности структурных неоднородностей - система профилей распределения интенсивности дифракции вдоль выбранных хорд монокристалла (хорд дифрагированных рефлексов К и/или Kj), параллельных направлению сканирования.

Синхронизация перемещений сканирующей каретки и пера самописца, при-, ем;ной щели и пера, самописца, запоминание установленных пороговых ве-т личин и сравнение их с регистрируемой интенсивностью дифракции, уп- равление режимом работы перд самописца, переключение режимов, работы установки (ключей 15 и 16) осуществляется электронным устройством управления. Механизм перемещений и поворотов приемной щели и блок синхронизации перемещения приемной щели с перемещением пера самописца размещены на кронштейне держателя детектора. Механизм перемещений и поворотов приемной щели содержит направляющие типа ласточкин хвост с подвижным столиком, на котором закреплен электродвигатель МН-145, вращение вала которого посредством резинового пасика передается на вал многооборотного спирального потенциометра, служащего для синхронизации перемещения приемной щели и пера самописца. Вал электродвигателя соединен с вращающимся барабаном устройства микрометрической подачи, которое преобразует вращение барабана в линейное перемещение толкателя, на котором закреплен трехсекционный держатель щели, секции которого могут перемещаться и поворачиваться друг относительно друга для обеспечения изменения расстояния между приемной щелью и поверхностью монокристалла, поворота приемной щели вокруг ее собственной продольной оси и вокруг нормали к поверхности монокристалла. Приемная щель вьтолнена из двух латунных шторок высотой 10 мм, зазор между плоскими полиро- ванными торцами которых составляет 10 мкм, установленных в обойме, прикрепленной к держателю,При контроле кремниевых пластин толщиной tg О,/4 f-iM расстояние между фокусным пятном микрофокусной рентгеновской трубки (а f и 30 мкм И входной поверхностью пластины составляет D 180 мм, между выходной поверхностью пластины и приемной щелью X й 10 м. При повороте щели вокруг собственной продольной оси на угол 45° Z к,7,1 мкм. При использовании дифракционного отражения (022) от системы атомных плоскостей (011), перпендикулярных поверхности кремниевых пластин ориентации :оо17 и :im ( 9 /i 3

и 10°40 , 30 и 4), и заданной точности контроля распределения структурных неоднородноетей по толщине образца / 100 мкм получим:

(wetltC

-7.1

hi.n2Q

мкм; - ;7 COS

37,67 мкм; X, 30,0 мкм; L {и 36,20 мкм.

т.е. удовлетворяются условия, заданные системой уравнений (1) - (5).

Формула изобретения

. 1. Способ контроля распределения структурных неоднородностей в объеме монокристалла, включающий облучение монокристалла коллимированным первичным рентгеновским пучком, расходимость которого в брэгговском направлении ограничивают коллимирую- щей щелью до величины, обеспечивающей условия одновременной дифракции от выбранной системы отражающих кристаллографических плоскостей для характеристических линий ,, tti

43512

рентгеновского спектра на любом участке монокристалла без его дополни- тельной юстировки, а в антибрэггов- ском направлении обеспечивают постоянство размера рефлекса, регистрируемого детектором, перемещение монокристалла относительно источника излучения с детектором в плоско

5

0

Q сти, параллельной плоскости среза монокристалла, измерение интенсивности дифрагированных лучей, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности контроля за СЧЕТ определения распределения структурных неоднородностей по толщине монокристалла,фиксируют монокристалл в положении, при котором первичный пучок облучает заданный ytta сток монокристалла, и осуществляют непрерьшное фрагментирование сечения дифрагированного пучка путем перемещения расположенной между монокристаллом и детектором приемной щели так, чтобы она при своем перемещении могла пересечь дифрагированные рефлексы К и , причем обеспечивают расстояния фокус источника -, коллимирующая щель (А) ,, кол- лимирующая щель - входная повер с- ность монокристалла (В), выходная поверхность монокристалла - приемная щель (X) и размеры проекций йи- рин фокуса источника (f), коллими- рующей щели (S) и приемной щели (Z) на плоскость среза монокристалла в плоскости падения рейтгеновского пучка исходя из условий при съемке на просвет

t/ sin29 .х.ч

п)

5

0

5

0

а

5

0

5

X i X,

Z Z ме1Кс

Z 55- L Ь % 5

г -I, - (L+2a+M) л,

X г X, г &г

макс

2 ХГ

Z л - (L,) АЭ

(2) 3), (А)

(5)

(6) (3) (7)

(8)

g)- J, Д)соа() j9 ) cggg . . --вГпТёГсо л со8 Тл /9 ). - - - i V

. i. acos cos fgog ( ft 40) CO (T -f t linjO 40) CO (j J )

--- - ...„ ,

(isj

т a со8Лсд$ Гсо8 («a) CO ()t in2 10 J) COS - Dcoay y. « j )

iin49cos Д cos «e Г 1 MO/

Y . IjSK - () jinjlf/cot « co ) t linAe/eosy CQI (l.t 9 )J . Bini 7co yco rjT7 r

, , 2HL# «t «in2 (8 д9)

,L С08Л CO ТА «5TсоГ7д+4в) CO ( f+4вТ

a , fsin2e 5inZ(fi.jie. .

I cos/ cos j cos (p й9 ) CO (. )J

, . (j..f)Jinje . .. 1п2в

. ( COS/ J. , a co j co j f 49J co Jj| jJljJj (f + flflO co9 ( 2..

co«n cos 7V+ Je T cos T ji T95

P . li ii 2LXLtA§l.2SdJL :jtiL: i5LiJ -l ljlL gl& 41-r ili j SlJ 2 .

COS CO« I CO ( ft -fie ) COS (f -t- Лв)

Q . 0 - 2i2JjL - + t .гй. в„

cos/tcoe (/I +л9)co«|icos}

(«7) (18) (19) (20}

(21) (22) (23) (24)

-sxn2 , f «

сое A co p sin2e

«СЛИ S i f , селя S f

u.

IB, если 3 4 ( ,ссли S f ,

{/ - заданная точность контроля распределения дефектов по тол|ци11е кристалла;

t - толщина слоя кристалла, формирующего ди,- фракпионное отряж ние (при съемк.г на тгрсювет

(«7) (18) (19) (20}

(21) (22) (23) (24)

(25 (26)

t tp, где t в - толщина монокристалла; в - брэгговский угол для характеристической линии

Ко,;

брзгговский угбл для

характеристической линии

Л угол между первичным пучком и нормалью к плоскости среза монокристалла;

у - уг ол между дифрагирован- ным пучком 1 нормальэт к плоскости среза монокристалла,

при съемке ма просвет, осущестперемещение приемной щели в

, Г„

- Jin (

.-;r 4 c;rf.(g ifl)

te) соя (у «в}

где

V . .(j/ r,,gj) sin (V у )

arctg

Г (A лд)81п rco8r«in 9 а cogjjcos (Ц ±лв) si

1 t lcosjco(y+je)-cas; ;cos()J cosj- Csin29 cosTi j TsInf -ecos/t

.--.«I

-«COS/t c

причем

Jf8in2g coe

и отобража от распределение интенсивности дифрагированных лучей вдоль ли НИИ фрагментирования сечения дифрагированного пучка..

пространстве, ограниченном плоскостями, параллельными плоскости наложения друг на друга дифрагированных рефлексов Ку К г/ отстоящими от нее на расстояниях Y, а размер проекции ширины приемной щели Z на плоскость наложения друг на друга дифрагированных рефлексов К / и К в плоскости падения рентгеновского пучка обеспечивают исходя из условий

(2Т)

(Ш (И

а cogjjcos (Ц ±лв) si

Csin29 cosTi j TsInf -ecos/t

0

0

c

5

5

.--.«Inr.co Г. .

-«COS/t cot (.) lin f coi){ I

tJO) {)

I V

ления структурных неоднородностей по

толщине монокристалла, она содержит размещенную между монокристаллом и детектором приемную щель, механизм : перемещений и поворотов приемной щели, блок синхронизации перемещения пишущего органа записывающего узла с перемещением приемной щели поперек диф:рагированного пучка, первый ключ, : коммутирующий вход X записывающего узла либо с выходом блока синхронизации перемещения пищущего органа записывающего узла с перемещением приемной щели, либо в выходом X блока синхронизации перемещения пишущего органа записьгеающего узла с перемещением облучаемого у частка монокристалла, и второй ключ, коммутирующий либо выход блока регистрации с входом Y двухкоординатного записывающего узла, либо выход Y блока синхронизации перемещения пишущего органа записьшающего узла с перемещением облучаемого участка монокристалла с входом Y записывающего узла.

1389435

18

1 /I JO-r qjDIB

гнс.тратдии дифрагированных рентгенов- блока управления режимом переме- ских лучей, выход блока сравнения щения пишущего орт-ана записывающего с помощью ключа соединен с входом узла.

1389435

18

I JO-r qjDIB

cfJuf.Z

(fft/e.