Способ подготовки образца кремния для определения дефектности структуры Советский патент 1993 года по МПК G01N1/28 H01L21/66 

Изобретение относится к области микроэлектроники, а более конкретно - к технологии препарирования образцов и может быть использовано для контроля структурного состояния полупроводниковых матери- алов.Цель изобретения - повышение производительности процесса исследования дефектной структуры образца кремния.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе исследования дефектной структуры образца кремния, включающем обработку его поверхности селективным травителем, на образце приготавливают наклонный шлиф с помощью электрохимического анодного растворения материала при воздействии на поверхность образца некогерентным светом с плотностью энергии W 500 Дж/см2, после чего выявляют дефектную структуру, переводя процесс травления в селективный режим путем снижения интенсивности облучения до уровня WЈ150 Дж/см2.

Предлагаемый способ исследования дефектной структуры образца кремния поясняется схемой, представленной на чертеже.

Исследуемый образец 1, снабженный тыловым контактом 2, укреплен на держателе 3, который помещен в электролитическую ванну 4 с катодом 5 и источником света 6, заполненную травителем для анодного электрохимического растворения. При приложении внешнего напряжения плотность тока, протекающего через границу раздела полупроводник-электролит в каждой точке, а следовательно, и скорость растворения материала, определяются, с одной стороны, .электрохимическими характеристиками используемого электролита и временем травления, которые постоянны для любой точки поверхности, и с другой стороны, геометрическими факторами, обеспечивающими различную скорость стрэвливания в зависимости от расстояния до катода и получения наклонного профиля травленной поверхности, конкретная форма которой

Ё

00

о о

(А О

ю

определяется конфигурацией катода, расстоянием от него до образца и их взаимным расположением.

Обнаружено, что при облучении поверхности образца кремния некогерентным светом от лампы накаливания с плотностью энергии Дж/см2, процесс травления не зависит от степени дефектности материала, наличия примесей, а также типа и концентрации носителей в пределах экспериментальной точности измерений. Данный эффект достигается за счет интенсивной генерации неравновесных носителей заряда в объеме образца, концентрация которых при указанной плотности энергии облучения существенно превышает фоновую величину, определяемую конкретными свойствами материала и оказывающую влияние на кинетику процесса растворения.

Таким образом, осуществляя анодное электрохимическое растворение образца в оговоренных выше условиях, можно приготовить наклонный шлиф.с параметрами, которые заданы конкретной конфигурацией системы травления.

0

5

0

5

Установлено, что способ дает возможность существенно повысить производительность процесса исследования дефектной структуры образца кремния, позволяя получить информацию о распределении кристаллографических дефектов по глубине, а также других объемных свойствах кристалла без дополнительных промежуточных операций стравливания тонких поверх ностных слоев материала, при этом экономия времени по сравнению с традиционными методиками в некоторых случаях достигает 50%.

Формула изобретения Способ подготовки образца кремния для определения дефектности структуры, включающий обработку его поверхности селективным травителем, отличающий; . с я тем, что, с целью повышения производительности процесса, селективное травление проводят путем электрохимического травления в две стадии при освещении поверхности некогерентным светом, причем на первой стадии травление проводят при плотности энергии света не менее 500 Дж/см2, а на второй стадии - не более 150 Дж/см2.

Назначение: изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано для препарирования образцов при контроле структуры кремния. Сущность изобретения: поверхность образца подвергают обработке селективным травителем. Травление проводят путем электрохимического травления при освещении поверхности некогерентным светом. Травление проводят в две стадии. На первой стадии плотность энергии света не менее 500 Дж/см2, на второй не более 150 Дж/см2. 1 ил.