Способ определения кристаллографических направлений @ 110 @ в полупроводниковых материалах типа А @ В @ Советский патент 1992 года по МПК H01L21/66 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для выявления направлений 110 А и на пластинах и структурах из полупроводниковых материалов А3В , в частности арсенида галлия, при ориентации {100} и близкой к ней.

Выявление направлений и важно для локального травления рельефа при изготовлении полупроводниковых приборов, так как профили травлений в этих направлениях различны.

Известный способ выявления направлений травлением круглых окон очень трудоемкий, требует проведения дополнительной фотолитографии. Метод выявления направлений по форме травления пор применим только при наличии на поверхности арсени да галлия пленки SiOa. Метод выявления направлений по форме фигур травления очень чувствителен к обработке поверхности, фигуры травления одиночные и их трудно найти на травленном участке.

Наиболее близким-к предлагаемому является способ, основанный на механическом воздействии на поверхность

полупроводникового материала пирамидой Виккерса. Определение кристаллографической ориентации проводится по системе полос сдвига, соответствующих линиям пересечения плоскостей типа (111) с исследуемой плоскостью.

Этот способ позволяет выявлять не только кристаллографическую ориентацию поверхности пластин, но и кристаллографические направления для соединений А2В .

Однако этот способ не позволяет различать направления и , кроме того, на поверхности полупроводниковых материалов А3В5, в частности арсенида галлия, полосы сдвига при механическом воздействии пирамидой Виккерса не наблюдаются, а образуются микротрещины, идущие от углов отпечатка в двух взаимно перпендикулярных направлениях 110.

Цель изобретения - выявление направлений и на плоскости {110} полупроводниковых материалов А3В5.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения кристаллографических направлений 110 в полу про(Л

С

а

ся со

со ел

водниковых материалах, включающему механическое воздействие на поверхность полупроводникового материала пирамидой Виккерса с последующим анализом образовавшихся в результате воздействия фигур, механическое воздействие осуществляют в трех точках, выбранных из условия получения неперекрывающихся фигур, с нагрузкой 30-100 г, причем диагональ пирамиды Виккерса располагают в направлении 100, подсчитывают число трещин в двух взаимно перпендикулярНьТх направлениях от углов полученных отпечатков, и направление определяют наличием большего числа трещин, чем в направлении .

В направлении почти всегда образуется 2 трещины, т.е. суммарно у 3 отпечатков 6 трещин в направлении . В направлении обычно одна трещина или трещины отсутствуют, т.е. суммарное количество трещин меньше б.

П р и м е р. На поверхности структуры GaAs ориентации {100}, имеющей скол или базовый срез для ориентации рисунка фотошаблона, наносят 3 отпечатка на микро- твердомере ПМТ-3 путем вдавливания пирамиды Виккерса (нагрузка 30-100 г), располагая диагональ пирамиды параллельно сколу (срезу), т.е. в направлении 110. Рассматривают отпечаток под микроскопом микротвердомера, подсчитывают количество трещин отуглов отпечатка в двух взаимно перпендикулярных направлениях 110.

На первой пластине в направлении, параллельном сколу, на всех отпечатках по 2 трещины, т.е. суммарно 6трещин. В перпендикулярном направлении на 2 стпечатках по 1 трещине, на 1 отпечатке нет трещин, т.е. суммарное количество трещин в этом направлении равно 2. Большее- количество трещин указывает, что направление параллельно сколу, а направление перпендикулярно сколу.

На второй пластине в направлении параллельном сколу трещина, всего на одном

отпечатке, т.е. суммарное количество трещин равно 1, а в перпендикулярном направлении на всех отпечатках по 2 трещины, т.е. всего 6. Большее количество трещин указывает, что на данной пластине направление перпендикулярно сколу, а направление параллельно сколу.

Выявление направлений можно проводить как на рабочей, так и на нерабочей поверхности структуры. Следует только помнить, что один и тот же скол (базовый срез) перпендикулярен направлению на одной стороне пластины и направлению на противоположной стороне.

В настоящее время определение направлений и проводится по фигурам травления. Процесс трудоемкий, требует проведения процесса фотолитографии и травления.

Применение предлагаемого способа позволяет значительно снизить трудоемкость и исключить подтравливание структуры при выявлении направлений.

Формула изобретения Способ определения кристаллографических направлений 110 в полупроводниковых материалах типа , включающий механическое воздействие на поверхность полупроводникового материала пирамидой Виккерса с последующим анализом образовавшихся в результате воздействия фигур, отличаю щ ийся тем, что, с целью выявления направлений и на плоскостях {100}. механическое воздействие осуществляют в трех точках, выбранных из условия получения неперекрывающихся фигур, с нагрузкой 30- 100 г, причем диагональ пирамиды Виккерса располагают в направлении 110, подсчитывают число трещин в двух взаимно перпендикулярных направлениях от углов полученных отпечатков, и направление определяют наличием большего числа трещин, чем в направлении .

Сущность изобретения: на поверхность полупроводникового материала типа на плоскости {100} в трех точках осущес в- ляют механическое воздействие пирамидой Виккерса с нагрузкой 30-100 г. При этом диагональ пирамиды Виккерса располагают в направлении 110. Направления и определяют путем подсчета числа трещин от углов полученных отпечатков в двух взаимно перпендикулярных направлениях.