Способ определения толщины пленочных слоев Советский патент 1993 года по МПК G01B15/02 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к рентгеноспект- ральным способам диагностики тонкопленочных покрытий, и может быть использовано для технологического контроля эпитаксиальных структур в производстве изделий микроэлектроники.

Целью изобретения является повышение точности определения толщины слоев сложного состава из материалов с малым средним атомным номером.

С этой целью в качестве зондирующего излучения используют поток электронов, а в качестве вторичного излучения - характеристическое рентгеновское излучение материала тонкопленочного слоя, облучая объект контроля, регистрируют спектр характеристического излучения, выбирают в спектре по крайней мере одну линию наибольшей интенсивности, увеличивают энергию электронов до насыщения интенсивности выбранной линии спектра и по величине интенсивности насыщения указанной линии определяют толщину пленочного слоя,

Способ поясняется примером конкретного выполнения на процедуре определения толщины тонкопленочного покрытия, представляющего собой твердый- растр, являющийся исходной CTpyKtypou длл формирования тонкоплемочных слоев ниобата лития в производстве изделий функциональной электроники. Пленочный слой сформирован на арсенид-галлиевой подложке. Образец облучают потоком электронов с энергией 10 кзВ. Снимая спектр характеристического излучения, регистрируют пики соответствующие Сак« (3,65 кэ) и (1,486 кзВ). Исходные значения интенсивности соответственно: 490 и 710. Далее монотонно увеличивают энергию

электронов до выхода в насыщение зависимости интенсивностей линий спектра. Эта энергия соответствует 15 кэВ. Значениями интенсивностей, приближающихся к насыщению, являются для линии Сака 640 для - 930. Приближение к насыщению однозначно указывает на тот факт, что пробег электронов не менее определяемой толщины слоя. Далее по калибровочной зависимости, определяют толщину слоя. Она соответствует 0,16 мкм.

Формула изобрете ни я Способ определения толщины пленочных слоев, заключающийся тем, что на объект контроля направляется первичное излучение, регистрируют поток вторичного излучения, по величине которого определя0

ют толщину слоев, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения толщин слоев сложного состава из материалов с малым средним атомным номером, в качестве первичного излучения используют поток электронов, а в качестве вторичного излучения - характеристическое рентгеновское излучение материала тонкопленочного слоя, регистрируют спектр характеристического излучения, выбирают в спектре по крайней мере одну линию наибольшей интенсивности, увеличивают энергию электронов до насыщения интенсивности выбранной линии спектра и по величине интенсивности насыщения указанной линии определяют толщину пленочного слоя.

Изобретение относится к рентгеноспек- тральным методам диагностики тонкопленочных покрытий и может быть использова- нодля технологического контроля зпитакси- альных структур в производстве изделий микроэлектроники. С целью повышения точности определения толщины слоев сложного состава из материалов с малым средним атомным номером образец облучают потоком электронов и регистрируют в спектре по крайней мере одну линию наибольшей, интенсивности рентгеновского характеристического излучения. При этом увеличивают энергию электронов до достижения регистрируемой интенсивности величины насыщения. Далее по амплитуде насыщения определяют толщины слоя.