Методи дослідження дефектів структури епітаксіальних плівок

Структурна досконалість об'ємних кристалів і епітаксіальних плівок є найважливішою заставою високих показників якості і технологічності що виготовляються на їх основі напівпровідникових приладів і мікросхем.

Об'ємним кристалам властиві різні дефекти структури: дислокації, межі під малими кутами, дефекти упаковки, двійники, двійникові ламелі, включення, мікродефекти, кластери та інше. Ці ж дефекти присутні в напівпровідникових структурах, хоча до них додається безліч дефектів внутрішньої і поверхневої будови, властивих саме плівкам.

Таким чином, методичні основи контролю дефектів структури в епітаксіальних плівках і вживані при цьому технічні засоби практично єдині як для об'ємних кристалів, так і для плівок.

Проте, враховувуючи, що при величезній різноманітності дефектів структури по суті тільки густина дислокацій є тим параметром, який фігурує в технічних умовах і стандартах, решта структурних параметрів контролюється або вибірково, або в суто дослідницькій меті.

Тому метрологія напівпровідників, що має справу з масовими виробничими вимірюваннями, природно, зосереджує свою увагу майже виключно на контролі густини дислокацій.

Вкажемо основні методи виявлення і підрахунку дислокацій:

1. Селективне травлення з подальшим підрахунком ямок травлення за допомогою оптичних мікроскопів.

2. Рентгенівська дифракційна топографія.

3. Електронна мікроскопія і електронографія.

Розвиток цих методів йде по шляху вдосконалення процесів виявлення і декорування дислокацій (травлення, іонна бомбардування, поверхневе дифузійне легування, хіміко-термічна обробка та інше.).

Оскільки процес виявлення і підрахунку густини дефектів структури і їх коефіцієнта варіації є тривалим і копітким, створюються автоматизовані скануючі системи з вбудованими ЕОМ, які дозволяють точно і експресно видавати необхідні дані. Робота автоматизованих вимірювальних систем заснована на розпізнаванні зорових образів розподілу дислокацій, яких згідно наявної класифікації існує п'ять: рівномірний розподіл, "кільце", "зірка-кільце, "зірка", смуги ковзання.

Такі системи як у нас, так і за рубежем застосовуються переважно при приймально-здавальних випробуваннях.

ЛІТЕРАТУРА

1. Артемьев Б.Г., Голубов С.М. Довідник для працівників метрологічних служб. - М.: Вид-во стандартів, 1982.-297 с.

2. Баранський П.И., Клочков В.П., Потикевич И.В. Напівпровідникова електроніка:

Довідник.- К.: Наукова думка, 1975.-704 с.

3. Батавін В.В. Контроль параметрів напівпровідникових матеріалів і епітаксіальних шарів. - М.: Сов. радіо, 1976.-104 с.

4. Воробйов Ю.В., Добровольский В.И., Стріха В.И. Методи дослідження напівпровідників: Навч.посіб.- К.: Віща школа, 1988.-232 с.

5. Закон Украіни '' Про метрологію та метрологічну діяльність ''.м. Киів, 11 лютого 1998 долі, N 113/98-ВР // Відомості Верховноі Ради України.-1998.-N 30-31.-с.194.

6. Ковтонюк Н.Ф., Концевой Ю.А. Вимірювання параметрів напівпровідникових матеріалів. М.: Металургія, 1970.-429 с.

7. Концевой Ю.А., Кудін В.Д. Методи контролю технології виробництва напівпровідникових приладів.-М.: Энергия,1973.-144 с.

8. Павлов Л.П. Методи вимірювання параметрів напівпровідникових матеріалів: Підручник для вузів.- М.:Высш.школа., 1987.-239 с.

9. Рего К.Г. Метрологічна обробка результатів технічних вимірювань:Довідн. посібник.-К.: Техніка, 1987.-239 с.

10. Рембеза С.И. Методи вимірювання основних параметрів напівпровідників: Навч. посіб

Вороніж: Вид-во ВГУ, 1989.-224 с.

11. Тюрин Н.И. Введення в метрологію: Навч. посіб. - М.: Вид-во стандартів, 1985.-248 с.

12. Шабалін С.А. Прикладна метрологія в питаннях і відповідях. - М.: Вид-во стандартів,1990.-191 с.

.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: