Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1228003 (51) 4 С 01 N 27/92

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

К)

CO

CO

САР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3760646/24-21 (22) 04.06.84 (46) 30.04.86. Бюл. № 16 (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С.M.Êèðîâà (72) В.А.Ермолаев и С.В.Руднев (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 360599, кл. С- 01 N 27/24 1971.

Авторское свидетельство СССР

¹ 423383, кл. G 01 N 23/00, 11.01.72. (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

ОБРАЗЦОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Р (57) Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано для контроля качества поверхности кристаллов, определения величины и характера напряжений в приповерхностных слоях. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей — достигается путем определения дефектов и напряженных участков структуры поверхности кристаллов полупроводников. При этом дефекты поверхности кристаллов, не содержащих радиоактивных элементов, выявляются в их естественной связи между собой в виде единой системы в масштабе кристалла. Сущность способа заключается в том, что предваритель122800 ную обработку поверхности образца осуществляют посредством полирующего химического травления, а экспонирование производят в поперечном электростатическом поле одновременно с наложением на образец с пленкой изгибающих усилий. Способ осуществляют с помощью устройства, представляющего собой коробку, верхняя и нижняя крышка которой являются обкладками конденсатора 1. Образец 3 полупроводникового кристалла с нанесенным слоем

7 нитропленки укладывают на опоры 2, чтобы поверхность с нитропленкой была обращена к положительно заряженной обкладке конденсатора 1. Напряже. ние на его обкладках регулируют прибором (ВС-23). Индентором 4, изолированным от обкладки 5 кольцом 6, прилагают усилие 26 — 50 г/мм в процессе экспонирования. Структура фигур ра— диографического декорирования, формируемых по данному способу, приведена в описании изобретения. 7 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля качества поверхности кристаллов, определения величины и характера напряжений в приповерхностных слоях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей способа за счет определения дефектов и напряженных участков структуры поверхности кристаллов полупроводников, при котором дефекты поверхности кристаллов, не содержащих радиоактивных элементов, выявляются в их естественной связи между собой в виде единой системы в масштабах кристалла.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления предложенного способа; на фиг.2 — структура фигур радиографического декорирования, появ— ляющаяся на поверхности исследуемого образца в результате осуществления способа; на фиг.3-7 — примеры фигур.

Устройство, изображенное на фиг.1 содержит плоский конденсатор 1, опоры 2 для размещения образца 3 с пленкой, индентор 4, предназначенный для приложения к образцу 3 усилия P u изолированный от верхней обкладки 5 конденсатора 1 диэлектрическим кольцом 6. Образец размещают так, чтобы слой 7 нитропленки был обращен к по— ложительной обкладке конденсатора 1.

Способ осуществляют следующим образом.

Поверхность пластинки полупроводникового кристалла тщательно очищают от пыли, жировых пятен и подвергают полирующему химическому травлению

30 (для арсенида галлия, например, используют свежий травитель состава

Н О : Н О : HzSO+ в соотношении 1

1 : 18) в течение 2-3 мин. На протравленную поверхность наносят раствор нитроцеллюлозового клея (1-2 капг ли на 2-2,5 см поверхности) полимеризуют до образования прозрачной тонкой твердой пленки, помещают в поле плоского конденсатора (сторона с нитропленкой обращена к положительной обкладке конденсатора) при напряженности поля 3000-3500 В/см и прилагают усилие изгибания величиной 2550 г/мм . Образец экспонируют в поле

20-25 мин под нагрузкой, после чего кристалл с пленкой травят 207-ным раствором щелочи при комнатной температуре в течение 20-25 мин. Затем поверхность нитроцеллюлозовой пленки, не снимая с кристалла, промывают водой и образец с пленкой высушивают при комнатной температуре в течение

2-2,5 ч, после чего исследуют под микроскопом в отраженном свете при увеличениях 300-1300. Снимают нитропленку с кристалла путем растворения ее в химически чистом ацетоне.

Способ осуществляют, например, с помощью устройства, схема которого приведена на фиг.1. Устройство представляет собой коробку, верхняя и нижняя крышки которой являются обкладками конденсатора 1. Образец 3 полупроводникового кристалла с нанесенным слоем 7 нитропленки укладывают на опоры 2 так, чтобы поверхность с нитропленкой была обращена к нижней, положительно заряженной обкладке кон"

3 12 денсатора 1. Напряжения на обкладки конденсатора подают прибором ВС-23, величину напряжения регулируют реостатом прибора. Индентором 4, изолированным от обкладки 5 кольцом 6, прилагают усилие 2б-50 г/мм в процессе экспонирования.

В результате произведенных операций на поверхности кристалла под прозрачной нитропленкой появляются фигуры, образованные мелкими кристалликами щелочи, фиксирующие точки расположения электрически активных цент. ров на поверхности кристалла, объединенных в единую систему в результате взаимодействия между собой: микропробои, прошедшие между различно заряженными активными центрами, разрушают полимерную структуру нитропленки, благодаря чему в данных участках происходит растворение нитропленки щелочью и проникновение щелочи под нитропленку в строго определенных участках и направлениях с последующей фиксацией частиц щелочи на электрически активных центрах (фиг. 2-7) .

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достаточно просто прокон28003 4 тролировать состояние поверхности образца, не содержащего радиоактивных элементов, что позволяет использовать его для проведения производ5 ственного контроля полупроводниковых и диэлектрических материалов.

Формула изобретения

Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов, включающий предварительную обработку поверхности образца, нанесение на поверхность

15 образца нитроцеллюлозовой пленки, выдержку до полимеризации нитроцеллюлозовой пленки, экспонирование, травление образца с пленкой щелочью и последующую визуальную регистрацию о состояния поверхности образца, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа, предварительную обработку поверхности образца про25 изводят посредством полирующего химического травления, а экспонирование производят в поперечном электростатическом поле одновременно с наложением на образец с пленкой изгибающих усилий.

1228003

1228003 фиг. 7

Составитель С.Шумилишская

Редактор В.Ковтун Техред И.Попович Корректор Т.Колб

Заказ 2282/44 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, у . p л.П оектная 4

Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов 

 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технике экспрессного контроля содержания воды в жидкостях и может быть использовано наиболее эффективно при контроле содержания воды в жидкостях с удельным электрическим сопротивлением не более 109 Омм и содержащих механические примеси, когда применение других методов для экспрессного контроля практически невозможно (моторные, гидравлические и трансмиссионные масла в состоянии поставки и эксплуатации)

Изобретение относится к электрическим методам исследования прочности адгезионного сцепления материалов

Изобретение относится к дефектоскопии диэлектрический покрытий металлических объектов и может быть применено для контроля сплошности указанных покрытий на внутренней поверхности цилиндрических изделий, например труб, трубопроводов

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и диагностики состояния механической неустойчивости и раннего предупреждения об опасности разрушения материалов и изделий, эксплуатируемых в условиях обледенения. Способ включает установку плоского емкостного датчика вблизи наиболее нагруженной зоны конструкции, деформирование конструкции, покрытой слоем льда, до появления на поверхности металлической конструкции полос локализованной деформации, формирование сигнала электромагнитного излучения (ЭМИ) в процессе пластической деформации и разрушения ледяного слоя, преобразование сигнала ЭМИ с помощью емкостного датчика ЭМИ и его регистрацию, при этом в качестве источника ЭМИ используют слой льда на поверхности металла, по которой распространяется полоса локализованной деформации. Технический результат - обеспечение высокой степени надежности диагностирования состояния механической неустойчивости металлического сплава и изделий с последующей сигнализацией об опасности раннего разрушения металла и изделий, деформируемых в условиях обледенения. Изобретение может быть использовано в системах непрерывного бесконтактного высокоскоростного мониторинга состояния деформируемой металлической поверхности в условиях обледенения и диагностики повреждаемости конструкций из алюминиевых сплавов систем Al-Mg, Al-Cu и Al-Li, эксплуатируемых при отрицательных температурах. 4 ил.

Изобретение относится к обнаружению дефектов в многослойном упаковочном материале, имеющем по меньшей мере один проводящий слой. Сущность: заземляют проводящий слой многослойного упаковочного материала, размещают электрод в плотном контакте с упомянутым многослойным упаковочным материалом, прилегающим к упомянутому многослойному упаковочному материалу или на заданном расстоянии от упомянутого многослойного упаковочного материала. Прикладывают напряжение к упомянутому электроду путем повышения напряжения от исходного значения до верхнего заданного значения. Причем приложенное напряжение достаточно высоко, чтобы вызвать прорыв дефекта с превращением его в открытое отверстие. Обнаруживают дефект в упаковочном материале путем регистрации пробоя диэлектрика между электродом и проводящим слоем многослойного упаковочного материала. Технический результат: повышение безопасности продуктов в контейнере, выполненном из многослойного упаковочного материала, за счет обнаружения слабых мест в слое полимера. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх