Устройство для изготовления образцов с косым шлифом методом травления Советский патент 1980 года по МПК G01N1/32 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ С КОСЫМ ИШИФОМ МЕТОДОМ ТРАВЛЕНИЯ,

Устройство сострит из нижней емкости 1, держателя 2, образца 3, укрепленного в емкости 1, дополнительной верхней емкости 4, размещенной над емкостью 1 на подставке 5, и трубки б, соединяющей емкости 1 и 4.

Емкости 1 и 4 и трубка б выполнены из фторопласта. с емкостью 1 трубка б соединена у ее основания, а в мкость 4 вхбдит через верхнюю ее часть и проходит до основания.

Емкости заполнены травителем, начальная точка травления образца располагается на уровне травителя ем-.; кости 1, а уровень травителя емкости ,4 относительно уровня травителя емкости 1 располагается на расстоянии определяемом по формуле (1).

Устройство работает следующим образом.

Для получения косого шлифа на образце 3, установленном в держателе 2 в вертикальном положении, осуществляют равномерное наполнение емкости 1 из емкости 4 травителем через трубку б, сообщающуй. оба сосуда. Емкость 4 установлена на подставке 5 относительно держателя 2 образца 3 так, чтобы изменения уровней травителя в емкостях 1 и 4 практич:ески не изменяли бы скорость наполнения емкости 1. Чтобы обеспечить йЛавнЪсть наполнения и исключить появление ряби на поверхностй травителя в емкости 1 один конец трубки б подведен к ее основанию. При лнаполнении емкости травителем различные участки образца травятся разное время, .в результате чего угол скоса (наклона) получаемого шлифа зависит от соотношения скоростей травления и наполнения емкости 1 травителем. Скорость травления определяется . составом травителя. Скорость наполнения варьируется в широком диапазоне значений изменением величины отношения площади основания .емкости 1 к поперечному се,чению соединительной трубки. Таким образом, при подборе соответствутоЩего состава травителя и необходимой скорости наполнения можно получать косые шлифы с заданным углом наклона.

Поскольку скорость травителя (V ) неизменна, а высота расположения сосуда с травителем такова, что наполнение травителем сосуда с образцом можно считать равномерным, , то для оценки минимального угла наклона косого шлифа можно получить:

(г-)

&гЩ

Таким образом, при заданной величине угла наклона шлифа ос из вы(2) определяется значение Н

. /S.V.

Н iJr

(3)

с учетом в-язкости и трения травителя 5 при течении по трубке 6 равенство (3) примет вид:

H.L/h: ...

g Urteocj (1

откуда

,l/rgH (5)

где d - толщина эпитаксиального слоя

U - длина участка образца. При этом зная толщину эпитаксие ального слоя d, исходное соотношение5,/8т может быть ь выбрано так, чтобы на фиксированной длине i получить косой шлиф с четкой границей раздела слой-подложка. Данная граница служит контрольной точкой или началом отсчета при различных исследованиях, в частности при концентрационных измерениях эпитаксиальных структур или при измерении толщины эпитаксиального слоя.

Перед изготовлением косых шлифов поверхность подложки и часть поверхности зпитаксиальнОго слоя образцов покрывают химически стойким лаком. Это, с одной стороны, уменьшает истощение травителя, а с другой дает воз можность сопоставить исходную и стравленную поверхности образца.

Формула изобретения

Устройство для изготовления образцов с косым шлифом методом травления, включающее емкость, заполненную травителем, и держатель образца, отличающееся тем, что, с целью повышения качества поверхности шлифа и обеспечения линейности его профиля, оно снабжено расположенной над первой дополнительной емкостью,

заполненной травителем; и трубкой, соединяющей емкости, причем образец размещен ла уровне травителя нижней емкости, а расстояние между уровнями травителя в емкостях определяется по

формуле

.f 2g(s,tg4

где g - ускорение свободного падения Sg - площадь основания нижней ёмкости,

S, - площадь сечения трубки, Vj - скорость травителя «. величина заданного наклона

шлифа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Журнал Заводская лаборато- рия, 7, 1972, с. 823-824.

J

/