Способ контроля распределения структурных неоднородностей в объеме монокристалла и установка для его осуществления
Изобретение позволяет контролировать трехмерное распределение структурных дефектов в полупроводниковых монокристаллах непосредственно в цеховых условиях микроэлектронного производства . Целью изобретения является повьппение информативности контроля за счет определения распределения структурных неоднородностей в толщине кристалла. Для контроля распреде ления дефектов в поперечном к;ечении монокристалла осуществляют фрагментирование поперечного сечения рентгено-я вского пучка, дифрагированнопо от монокристалла, заданный участок которого облучается расходящимся первичным пучком, обеспечивающим одновременную дифракцию К и Кд составляющих Характеристического рентгеновского спектра, и отображают распределение по линиифрагментирования участков. |Установка содержит размещенную между монокристаллом и детектором излучё- ;ния приемную щель, механизм перемещений и поворотов приемной щели, блок синхронизации перемещения пишущего органа двухкоординатного записьшающего узла с перемещением приемной щели поперек дифрагированного пучка и два ключа, посредством которых осуществляется переключение режимов работы установки от записи картин распределения дефектов по площади монокристалла к записи картин распределения дефектов по толщине или по площади любого задранного по толщине слоя монокристалла . 2 с и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. с S сл со 00 ;О 4;: СО 01
,Ф . сУ
-,ф ;д 1
1„, (/ р
СООЗ СОВЕТСКИХ
СО(.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (11) (51)5 G 01 Н 23/20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУ4(АРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(46) 30. 04. 90. Бюл. Ф 16 (21) 4058231/31-25 (22) 10,03.86 (72) Т.A,Иингазин, Н.В.Бандарец, В.И.Зеленов и В.Н.Лейкин (53) 621.386(088.8) (56) Иингаэин Т.А., Лейкин B,Н. Прецизионный рентгенографический контроль дефектов в полупроводниковых структурах. — Заводская лаборатория, 1981, т.47, 1п 7, 34-37.
Авторское-свидетельство СССР
1» 1225358, кл. G 01 N 23/20, 1985. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
СТРУКТУРНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ОБЪЕМЕ
МОНОКРИСТАЛЛА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО
РЕАЛИЗАЦИИ (57) Изобретение позволяет контролировать трехмерное распределение структурных дефектов в полупроводниковых монокристаллах непосредственно в цеховых условиях микроэлектронного производства. Целью изобретения является повышение информативности контроля эа счет определения распределения структурных неоднородностей в толщине кристалла. Для контроля распреде ления дефектов в поперечном сечении монокристалла осуществляют фрагментирование поперечного сечения рентгено= вского пучка, дифрагированного от монокристалла, заданный участок которого облучается расходящимся первичным пучком обеспечивающим одноврею менную дифракцию К и К составляющих
1 характеристического рентгеновского спектра, и отображают распределение ! по линии фрагментирования участков. становка содержит размещенную между монокристаллом и детектором излуче;ния приемную щель, механизм перемещений и поворотов приемной щели, блок синхронизации перемещения пишущего органа двухкоординатного записывающе- Е го узла с перемещением приемной щели поперек дифрагированного пучка и два ключа, посредством которых осуществля- С ется переключение режимов работы установки от записи картин распределе- Я ния дефектов по площади монокристалла к записи картин распределения дефектов по толщине или по площади любого заданного по толщине слоя монокристалла. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. пД
1389435
10
Изобретение касается рентгеноструктурного анализа,в частности рентгеновской дифрякционной топографии,и может быть использовано при контроле распределения дефектов кристаллической структуры как по площади, так и по толщине монокристаллов, в том числе и в цеховых условиях микроэлектронного производства.
Целью изобретения является повышение информативности контроля эа счет определения распределения структурных неоднородностей по толщине монокристалла, Ца фиг.1 представлена структурная схема установки, реализующей способ контроля распределения структурных неоднородностей; на фиг.2 и на фиг.3 схемы, иллюстрирующие особенности геометрии съемки с микрофокусным и обычным источниками рентгеновского излучения; на фиг.4 — схема, иллюстрирующая возможные варианты размещения приемной щели при съемке на просвет; на фиг.5 — схема, иллюстрирующая возможные варианты размещения приемнои щели при съемке на отражение .
Установка для контроля распределения структурных неоднородностей в объеме монокристалла (фиг;1) содержит источник 1 рентгеновского излучения, коллиматор ?, механизм 3 выведения монокристалля в отражающее положение путем перемещения и поворо— та рентгеновского источника (трубки) с коллиматором, двухкоординатную сканирующую каретку 4, держатель 5 монокристалла 6, пр "мную щель (щелевую диафрагму) 7, мс.<аниэм 8 перемещений и поворотов приемной щели,блок
9 синхронизации перемещения сканирующей каретки 4 с перемещением пишущего органа двухкоординятного записывающего узла, блок 1О сияхрониэацпи перемещения приемной щели 7 поперек дифрагированного пучка с перемещением пишущего органа записывающего узла, одномерный квантовый детектор 11, блок регистрации дифрагировянннх рентгеновских лучей (рентгеновский интенсиметр) 12; блок 13 сравнения, двухкоординатный записыняющий узел
14> ключи 15 и 16 и блок 17 управления режимом перемещения пишущего органа записывающего узла, Рентгеновские лучи л источника
1 проходят через щель коллиматора
2, формирующую пучок заданных расходимости и сечения, падающий на монокристалл 6 под брэгговским углом к выбранной системе атомных плоскостей (на фиг.1 представлена схема установки в режиме съемки на просвет). Прошедший пучок поглощается одной иэ двух шторок иэ которых состоит приемная щелевая диафрагма 7, пропускающая часть дифрагированного рентгеновского пучка, попадающую во входное окно детектора 11. Еонокри-. сталл 6 закреплен в держателе 5, установленном на сканирующей каретке
4,позволяющей перемещать монокристалл в плоскости, параллельной плоскости среза, перемещение каретки отслеживается блоком 9 синхронизации. Приемная щелевая диафрагма закреплена в механизме 8 перемещений и поворотов, позволяющем устанавливать щель под задаНным углом к плоскости среза монокристалла и на заданном расстоянии от него, а также поворачивать щель вокруг оси, перпендикулярной плоскости среза монокристалла, и перемещать щель поперек дифрагированного пучка, причем последнее перемещение отслеживается блоком 10 синхронизации.
Кроме того, механизм 8 позволяет вводить приемную щель под дифрагированный пучок и выводить ее из-под него.
Ключ 15 в положении А соединяет выход блока 10 синхронизации с входом Х записывающего узла, а в поло.-жении В соединяет выход Х блока 9 синхронизации с входом Х записывающего узла. Регистрируемый детектором
11 сигнал преобразуется и усиливается в интенсиметре 12 и поступает в блок 13 сравнения, где зарегистриро1ванный сигнал сравнивается с двумя заданными пороговыми величинами I u где Х, соответствует интенсивйости дифракции от структурно совершенного участка монокристалла, а интенсивности дифракции от участка монокристалла с заданной плотностью дефектов структуры. В зависимости от соотношения уровня сигнала I с пороговыми уровнями I„ и I на вход блока
17 управления подается один из трех возможных управляющих сигналов, на основе которых блоком 17 задается режим перемещения пишущего органа записывающего узла 14.,Ключ 16 в положении В соединяет выход блока 13 сравнения с входом блока 17 управления и од
1389435 одновременно выход Y блока 9 синхронизации с входом Y записывающего узла
14, а в положении A соединяет выход блока 12 регистрации с входом Y запи- . сывающего узла 14 и 01 ключает вход блока 17 управления от выхода блока 13 сравнения. При этом блоком 17 задаетч ся единственный постоянный режим перемещения пишущего органа записывающего узла.
Если щелевая диафрагма 7 выведена из-под дифрагированного пучка, ключ
15 соединяет выход X блока 9 синхронизации с входом Х записывающего узла,а ключ 16 соединяет выход блока 13 сравнения с входом блока 17 управления и оДновременно выход Y блока 9 синхронизации с входом Y записывающего узла, то при перемещении сканирующей каретки 4 в одном из двух взаимно перпендикулярных направлений блок 9 синхронизации обеспечивает перемещение в соответствующем направлении с пропорциональной скоРостью пишущего органа записывающего узла 14, т.е. положению облучаемого участка монокристалла при сканировании в каждый данный момент времени однозначно соответствует положение пишущего органа. При этом управляющий выходной сигнал блока 13 сравненйя подается на вход блока 17 управления, который задает в зависимости от поданного на его вход управляющего сигнала режим перемещения пишущего органа двухкоординатного записывающего узла 14, за счет чего на записываемой картине отображаются различными знаками области, в которых
1о Если щелевая диафрагма при описанных выше состояниях ключей 15 и 16 введена под дифрагированный пучок I и зафиксирована в положении, при ко. тором она пропускает во входное окно детектора 11 Рентгеновские лучи, дифрагированные в заданном слое по толщине образца, то. осуществляется запись картины распределения структурных неоднородностей по площади этого слоя ° Если перевести ключ 16 в положеwe, при котором выход блока 12 регистрации соединен с входом Y записывающего узла,а вход блока 17 управления отключен от выхода блока 13 сравнения, то осуществляется запись распределения плотности структурных неоднородностей по площади заданного по толщине кристалла слоя. Если вывести щелевую диафрагму 7 иэ-под дифрагнрованного пучка, то осуществляется запись распределения плотности структурных неоднородностей rlo площади монокристалла. Если перевести ключ 15 в положение, при котором вход Х записывающего узла 14 соединен с выходом блока 1О синхронизации, зафиксировать монокристалл в положении, при котором первичный рентгеновский пучок облучает заданный его участск, ввести приемную щель 7 под дифрагированный пучок и перемещать ее поперек дифрагированного пучка, то осуществляется запись распределения плотности структурных неоднородностей в поперечном сечении выбранного участка монокристалла. Если перевести ключ 16 в положение, при котором вход Y эаписывающего узла соединен с выходом Y блока 9 синхронизации, и одновременно выход блока 13 сравнения соединен с блоком 17 управления, то осуществляется запись картины распределения структурных неоднородностей в поперечном сечении выбранного участка, монокристалла. При записи распределений плотности структурных неоднородностей по площади монокристалла или по площади заданного по толщине его слоя осуществляется отображение распределения плотности структурных неоднородностей вдоль хорды монокрнсталла, по которой перемещается облучаемый первичным пучком участок либо (при контроле распределения плотности структурных неоднородностей по толщине монокристалла) вдоль линии фрагментирования сечения дифрагированного пучка приемной щелью. Переход к другому участку монокристалла. осуществляется при этом вручную или в автоматическом режиме. Точность d определения глубины залегания, дефекта в монокристалле по секционной рентгенотопограмме. определяется как а " os Ю à cos Ю dl «Ф= Ю (31) в1п2 д s in2 6 1389435 10 где а — ширина первичного рентгеновского пучка; а вЂ, проекция этой ширины на плоскость среза монокристалла; брэгговский угол для выбранных длины волны рентгеновского излучения и отражающей плоскости (}Lkl) - угол между первичным пучком и отражающей плоскО-. стью. При заданных Ь и (hkl) параметр d определяется шириной первичного пучка (точнее, шириной той его части, которая принимает участие в брэгговском отражении), которая, в свою очередь, зависит от размера фокусного пятна рентгеновской трубки и ширины коллимирующей щели (зависимостью ши- рины части первичного пучка, принимающей участие в брэгговском отражении, от угловой ширины отражения монокристалла для случая контроля вы-. сокосовершенных полупроводниковых монокристаллов можно пренебречь). Это иллюстрируется фиг.2 и 3, где обозначены фокусное пятно 18, коллимирующая щель 19, монокристалл 6, первичный 20 и дифрагированный 21 рентгеновские пучки. Для упрбщения, на фиг.2 и 3 (а также на фиг.4 и 5) фокусное пятно и коллимирующая щель параллельны плоскости среза монокристалла, однако легко провести соответствующие- расчеты и для непараллельных фокусного пятна, коллимирующей щели и плоскости среза монокристалла. Как видно из фиг.2 и 3, при съемке с обычным источником (S < f), если пренебречь естественной угловой расходимостью монокристалла (составляющей для кремния не более 20— 30 " ), а = S, а при съемке с микрофокусным источником излучения а = f, то записано в виде соотношения (25). При расчете угловых соотношений берется расстояние D между входной поверхностью монокристалла и элементом, определяющим ширину части первичного пучка, принимающей участие в брэгговском отражении, т.е. при использовании мнкрофокусной трубки D = А + В, а обычной — D = В (26). Схема реализации способа в геометрии на просвет (gnr.4) с мнкрофокусной трубкой, где обозначены фокусное 6 пятно 18 рентгеновской трубки, коллимирующая щель 19, монокристалл 6, первичные пучки 22 и 22, обеспечивающие дифракцию от системы атомных плоскостей (hkl), соответственно для К и К „ составляющих харак1 2 теристического рентгеновского спектра, соответствующие дифрагированные рентгеновские пучки 21 и 21, приемная щель 7 (указаны три возможных варианта расположения приемной щели), границы 23 и 23 первичного пучка, формируемого коллимирующей щелью, 9 и 0 + ьд брэгговские углы соответственно для К,, и K составляющих спектра, р и p + 09 — углы между нормалью к плоскости среза монокристалла, и соответственно пучками 22 и 22, и г + д9 — углы между нормалью к плоскости среза монокристалла и соответственно пучками 21 и 21 . Из фиг.4 следует: СС = С С з = D D g = D gD = a. Нриемная щель МОжет быть расположена либо между выходной поверхностью монокристалла S S и точкой Е, либо на расстоянии от выходной поверхности монокристалла, большем, чем расстояние между этой поверхностью и точкой L, либо в окрестности плоскости наложения друг на друга пучков 21 и 21, сеI чение которой плоскостью рисунка про. ,ходит по линии GK. Бо всех случаях выполняется условие, описываемое соотношением (1) Первый случай, когда приемная щепь расположена между поверхностью SS и точкой Е. На практике этот случай. реализуется, только когда расстояние между входной поверхностью монокристалла ® и точкой E больше топщины кристалла t Расстояние Х между приемной щелью и поверхностью SS в этом случае определяется соотношением (2), где Х,, описывается формупой (14). !Дирина Z приемной щели должна быть либо одновременно не более максимальной удовлетворяющей требованиям к точности контроля ширины Z ygg D)D g H длины отрезка параллельного поверхности S S и соединяющего стороны D 1389435 Первый вариант расположения приемttott щели описывается системой уравнений (2) — (5) ° Второй вариант, когда приемная 5 щель удалена от поверхности SS на расстояние, большее расстояния между этой поверхностью и точкой L..Расстояние X между приемной щелью и поверхностью SS в этом случае опреде- 1О ляется соотношением (6), где Х описывается формулой (15). Ширина Z приемной щели должна .быть одновременно не более Z „ „, и длины отрезка, параллельного поверхности SS и соединяющего прямые DL и D„L за их пересечением в точке L, либо не менее расстояния между границами D4L пучка 21 и D L пучка 21 н плоскости приемной щели. Второй случай располо- 20 жения приемной щели описывается системой уравнения (3) (6) — (8). Третий случай, когда приемная щель расположена в окрестности плоскости наложения друг на друга пучков 25 21 и 21, составляющей с нормалью к поверхности SS угол q величина которого определяется соотношением (30). В этом случае ширина 2 приемной щели, параллельной плос- 30 кости напожения друг на друга пучков 21 и 21, должна быть либо не более ширины проекции на эту плоскость величины Z „,, либо tt(» менее суммарной ширины перекрывающихся пуч ков 21 и 21 в плоскости приемной (35 щели. При этом приемная щель должна пересекать дифрагиронанные пучки, находясь в пространстве, ограниченном плоскостями, параллельными плос- 40 кости наложения друг на друга пучков 21 и 21 и отстоящими от нее íà расстояниях +Y такими, что в этих плоскостях (фиг,4) расстояния G,G g u G G равны ширине проекции на них Z «„(.-, причем У определяется формулой (29) . Третий вариант расположения приемной щели при съемке на просвет описывается системой уравнений (27) (30), Схема реализации способа в геомет- 5О рии на отражение (фиг.5) с обычной рентгеновской трубкой, где обозначены фокусное пятно 18 рентгеновской трубки, коллимирующая щель 19, монокристалл 6, слой 24 монокристапла толщиной t в котором формируется дифракционное отражение, первичные пучки 22 и 22, обеспечивающие дифракцию от системы атомных плоскостей (hkl) соответственно дпя К,(, н Е(,( составляющих характеристического рентгеновского спектра, соответствующие дифрагированные пучки 21 и 21, приемная щель 7 (показаны дна возможных варианта расположения приемной щели), границы 23 и 23 первичного пучка, формируемого коллимирующей щелью, 8 и 0 + (t6 — брэггонские углы соответственно для К, и К, составляющих спектра, р и p + + 4 д — углы между нормалью к плоскост г среза (понерхности) монокристалла и соответственно пучками 22 и 22, т и y+ д Π— углы между нормалью к поверхности монокристалла и соответственно пучками 21 и 2! . Приемная щель может быть расположена (фиг.5) либо на расстоянии от поверхности монокристалла, большем, чем расстояние от этой поверхности до точки Ь, .либо в непосредственной близости от поверхности монокристалла, там, где расстояние между границами пучков 21 и 21 в плоскости, параллельной поверхности монокристалла, меньше Z«„ . В обоих случаях должно выполняться соотношение (1). Если расстояние СС больше Z „, второй вариант вообще не может быть реализован. Первый вариант, когда приемная щель удалена от поверхности монокристалла на расстояние Х, большее, чем расстояние Х между этой поверхностью и точкой Ь, что описывается соотношениями (9) и (16). Ширина Е приемной щели в этом случае должна быть либо одновременно не более Z и длины отрезка, параллельно" ((((C ro поверхности монокристалла и соединяющего прямые С1. и С 1. за их пересечением в точке L, либо не менее рас( стояния между границами С1С > пучка 21 и С С пучка 21 в плоскости при-, емной щели. Первый вариант расположения приемной щели опиывается системой уравнений (3), (9) — (11). Рассмотрим второй вариант, когда приемная щель расположена между поверхностью монокристалла и параллельной ей плоскостью, содержащей отре3oK DD = Z . В этом случае расМакс стояние между поверхностью мопокристалла и приемной щелью не должно превышать расстояния Х, а ширина прн13894 емной щели должна быть либо не более z либо не менее расстояния между ,ц с э Il 1 границами С С пучка 21 и С,С, пучка 21 в плоскости приемной щели. Вто5 рой вариант расположения приемной щели при съемке на отражение описывается системой уравнения (3),(12) и (13) . В экспериментальном образце установки в качестве источника излучения использован серийно изготовляемый рентгеновский аппарат YPC-002 с микрофокуспой рентгеновской трубкой БСМ-1 Мо (paэмер фокусного пятна f Ф 30 мкм). Для регистрации дифраги- . рованных лучей применяются сцинтилляционный детектор БДС-6-05 и интенсиметр ЭВУ-1-1, Двухкоординатным записывающим узлом служит двухкоординат- 20 ный самописец ПДП4-002, перо которо- го во время записи картин распределения структурных неоднородностей . поднято, если Т о с I опущено, если I < « I с I<, опущено и совершает осцилляции с постоянными частотой и амплитудой в направлении, перпендикулярном перемещению пера при записи, если I Y I, а во время записи распределения плотности структурных неоднородностей опущено. Перемещение пера самописца во время записи картин распределения структурньгх неоднородностей и распределений плотности структурных неоднородностей по площади монокристалла совершается синхронно с перемещением сканирующей каретки с держателем образца s одном из двух возможных направлений сканирования (параллель- @ ном брэгговскому направлению), а во время записи картин распределения структурных неоднородностей и распределений плотности структурных неоднородностей по толщине монокристалла — синхронно с перемещением приемной щели поперек дифрагированного пучка (в брэгговском направлении). После каждого перемещения каретки (приемной щели) в брэгговском направлении на расстояние, определяемое положением концевых переключателей, которые установлены так, чтобы в процессе сканирования каретки первичный пучок облучал монокрнсталл f10 всему диаметру, а в процессе сканнро- 55 вания приемной щели она пересекла днфрагированные рефлексы К н К ., осуществляется перемещение кареткй 35 10 (n ручном или автоматическом режимах) вдоль перпендикулярного направления на заданный шаг. Таким образом, в процессе контроля осуществляется ряд последовательных сканирований монокристалла первичным пучком (или дифрагированного пучка приемной щелью) вдоль брэгговского направления при последовательном шаговом перемещении монокристал- ла. вдоль перпендикулярного направлени:я, в .результате чего на диаграммнои ленте самописца записываются: при регистрации картин распределения структурных неоднородностей — система равноударных хорд монокристалла (хорд дифрагированных рефлексов К, и/или K<(), параллельных направлению сканирования, на фоне которых отображается картина распределения скоплений структурных дефектов в виде заштрихованных осциллирующим пером участков; при регистрации распределений плотности структурных неоднородностей — система профилей распределения интенсивности дифракции вдоль выбранных хорд монокристалла (хорд дифрагированных рефлексов К, и/или К,,), параллельных направлению сканирования. Синхронизация перемещений сканирующей каретки и пера самописца, при-. емной щели и пера. самописца, зало" минание установленных пороговых ве-. личин и сравнение их с регистрируемой интенсивностью дифракции, уп.равление режимом работы пера самописца, переключение режимов работы установки (ключей 15 и 1б) осущест-. вляется электронным устройством управления. Механизм перемещений и поворотов приемной щели и блок син хронизации перемещения приемной щели с перемещением пера самописца размещены на кронштейне держателя детектора. Механизм перемещений и поворотов приемной щели содержит направляющие типа "ласточкин хвост" с подвижный столиком, на котором закреплен электродвигатель МН-145, вращение вала которого посредством резинового пасика передается на вал многооборотного спирального потенциометра, служащего для синхронизации перемещения приемной щели и пе> ра самописца. Вал электродвигателя соединен с вращающимся барабаном уст. ройства микрометрической подачи, коl2 1389435 Х4 Х, (2) (3), Z с Е макс (4) Z(. Ь Х (Z ь, (1.+2а+М) Х с (5) (6) Х>, Х, маке (3) Х Я с Х % (7) Е Ъ вЂ” — (L +2а+М) Х Х торое преобразует вращение барабана в линейное перемещение толкателя, на котором закреплен трехсекционный держатель щели, секции которого могут перемещаться и поворачиваться друг относительно друга для обеспечения изменения расстояния между приемной щелью и поверхностью монокристалла, поворота приемной щели вокруг ее собственной продольной оси и вокруг нормали к поверхности монокристалла. Приемная щель выполнена иэ двух латунных шторок высотой 10 мм, зазор между плоскими полиро" ванными торцами которых составляет 10 мкм, установленных в обойме, прикрепленной к держателю. При контроле кремниевых пластин толщиной t, = 0,4 ьм расстояние между фокусным пятном иикрофокусной рентгеновской трубки (а = f 30 мкм) и входной поверхностью пластины составляет D = 180 мм, между выход ной поверхностью пластины и приемной щелью Х а 10 мм. При повороте щели вокруг собственной продольной оси на угол 45 Z ",,7,1 мкм. При использовании дифракционного отражения (022) от системы атомных плоскостей (011), перпендикулярных поверхности кремниевых пластин ориентаций <001 и (111 > (9 = /3 - g » 10 40, д g 4), и заданной точности контроля распределения структурных неоднородностей по толщнне образца Ф = 100 мкм получим: Is in2 l7 м к сos ñ р Z = 7 1 мкм — — — = 37 67 мкм Х1 с-" 30,0 мкм; \»» 36,20 мкм т.е. удовлетворяются условия, заданные системой уравнений (1) — (5). Формула изобретения 1. Способ контроля распределения структурных неоднородностей в объеме монокристалла, включающий облучение монокристалла колпимированным первичным рентгеновским пучком, расходимость которого в брэгговском на- правлении ограничивают коллимирую» щей щелью до величины, обеспечивающей условия одновременной дифракции 55 от выбранной системы отражающих кристаллографических плоскостей для характеристических линий К,, К » рентгеновского спектра на любом участке монокристалла без его дополни- тельной юстировки, а в антибрэгговском направлении обеспечивают постоянство размера рефлекса, регистрируемого детектором, перемещение монокристалла относительно источника излучения с детектором в плоскости, параллельной плоскости среза монокристалла, измерение интенсивности дифрагированных лучей, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения информативности контроля за. счет определения распределения структурных неоднородностей по толщине монокристалла,фиксируют монокристалл в положении, при котором первичный пучок облучает заданный уча сток монокристалла, и осуществляют непрерывное фрагментирование сечения дифрагированного пучка путем перемещения расположенной между монокристаллом и детектором приемной щели так, чтобы она при своем перемещении могла пересечь дифрагированные рефлексы К< и К, причем обеспечивают расстояния фокус источника †. коллимирующая щель (А) „ коллимнрующая щель — входная поверхность монокристалла (В), выходная поверхность монокристалла — приемная щель (Х) и размеры прЬекций йирин фокуса источника (Е), коллимирующей щели (S) и приемной щели (Z) на плоскость среза монокристалла в плоскости падения рентгеновского пучка исходя из условий при съемке на просвет Рз 1п20 а с — — —, (1) сов а 1389ч35 при съемке на отражение I(8in2() а с -- —--СО811 (9) (3) х Z(— -N )(, х Z, - — (N+M) 8 (12) х<х, (3) ae(()a ecc (13) Е) ХР+ 0 гле (0+t) в(пь9сов cos (д + ьВ) - асов ьсos co sd +ad) cos (д + ьд) - t в|и2 (В +3 ) совд сову Ф вт ьВ сов )) сов )2 + ьд) . )6)ь} (вьв„,в,щ (2+вв) ° аив(и (6 ° 661 66 (у ° ав1 а ° 2в (6 ° 6(ц (gi >6) sync сов)) cos ()1 + ь9) (18) а ь)а ь а) (2 а)ьа 2 (а ° 6) 66626-ьа(2 а (с ° ° ° ) ° !» 6 6 scnaeсов Ь сов (y + ад 1 Ф ьв вава Лю -,-.- у-. (1В) sin28 вin2 (д + sd „) II t а 11 E сова cos ) cos (в +d9) соа (2+ад) sin ьд в Ел29 Ь (D+t) — — — — — — + t - — —,— — + а) coed cos ()в+ a9) сов )ь сов ) .(201 ° ва(22 (6 ав) н (2 ° el (62 (e all l 6266- вфавввв (6 iae I сова сов 8+ ад сов ) 6 d9 ° in2d сова(а) +92 cosQ++ a6) - в(и2 6 + в ) сов cos - в(льд с s cos (+ад (2 I) (22). Й. 26 . ?= 2Х .2 1 (23) (24) S ° еслиS СЕ Е, если 8 в Е (28) 8, еслидаЕ в е АаЬ,если 8 э Е, (26) I где d В+ 9Х X,c - ((Р+С) Sin dd/COS СОВ (h+ ° d) + t Sin ad СОВ) СОВ (+ 9) sin вд ° in2 (9 Ф ьд) I. (D+t) СОВ)6 СОВ (8 а +ад) cos (p+s8l сов 2+ d9 cos асов g cos s in з 8 s in 19 I) D — " — — - — - )+ t — — — — +а; сов)1 сов (В +dд) сов а сов 2 sin29 а 2a6e c ° (--— -"- — ) совд совр sin29 заданная точность контроля распределения дефектов по толщине кристалла; тол81ина слоя крисranла, формирук)ще) (! ди; фракднонцое отражение (при съемк.(на просвет где 1: „- толщина монокристалла; брэгговский угол для характеристической линии К „ брэгговский угс)л для характеристической линии к i389435 y l о» между и е р вин ным п у чком и нормалью к »»ос кости среза монокрйсталла; угол между дифрагированным пучком и нормалью к плоскости среза монокристалла, либо при съемке на просвет, осуществляют перемещение приемной щели в пространстве, ограниченном плоскостями, параллельными плоскости наложения друг на друга дифрагированных рефлексов К с и К g и отстоящими от 1 2 нее на расстояниях + Y, а размер проекции ширины приемной щели Е на плоскость наложения друг на друга дифрагированных рефлексов К g и К 1 1 в плоскости падения рентгеновского пучка обеспечивают исходя из условий 2 > Е сев ) singV+ ) 7 (27) в1е (О + вВ 1 сов ) вв ч+ 7 co3 (p+ ss сов у+ ° á ) sin i++ JY где 7 » co ssin (V+ + 89) sin (tf+ J) 3ивйс Ф (2И е> ч ... дьзв ° * н с л де ьу --"(, T„ð„Òó ива,+,ЛЧЕЬ зй) гч- с гв S ° ап3 ° Г у -и е ° 7ю зГЯР1 союГ} bn (эв) 4. Установка по п.3 о т л и ч а-. ю щ а я с я тем, что она снабжена блоком сравнения интенсивности дифрагированных рентгеновских лучей с заданными пороговыми значениями 55 и блоком управления режимом перемещения пишущего органа, соединенным с записывающим узлом, причем вход блока сравнения соедйнен с блоком ре. и отображают распределение интенсивности дифрагированных »учей вдоль линии фрагментирования сечения дифрагированного пучка.. 2, Способ по п.!, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью полу= чення информации о распределении структурных неоднородностей по площади заданного слоя на определенной глубине монокристалла, фиксируют приемную щель в положении, при котором она пропускает рентгеновские лучи, дифрагированные в заданном слое, и при неподвижной приемной щели осуще-. ствляют перемещение монокристалла от" носительво источника излучения с детектором в плоскости, параллельной плоскости среза монокристалла. 3. Установка для контроля распределения структурных неоднородностей в объеме монокристалла, включающая источник рентгеновского излучения, коллиматор, механизм выведения монокристалла в отражающее положение, кристаллодержатель, механизм перемещения кристаллодержателя, блок .регистрации дифрагированных рентгеновских лучей с одномерным квантовым детектором, двухкоординатный записывающий узел, блок синхронизации перемещения пишущего органа записывающего узла с перемещением облучаемого участка монокристалла, о т — л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения информативности контроля за счет определения распредеI ления структурных неоднородностей по толщине монокристалла, она содержит размещенную между монокристаллом и детектором приемную щель, механизм: перемещений и поворотов приемной щели, блок синхронизации перемещения пишущего органа записывающего узла с перемещением приемной щели поперек дифрагированного пучка, первый ключ, коммутирующий вход Х записывающего узла либо с выходом блока синхронизации перемещения пишущего органа эа35 писывающего узла с перемещением приемной щели, либо в выходом Х блока . синхронизации перемещения пишущего органа записывающего узла с перемещением облучаемого участка монокри4О сталла, и второй ключ, коммутирующий либо выход блока регистрации с входом 7 двухкоординатного записывающего узла, либо выход Y блока синхронизации перемещения пишущего 45 органа записывающего узла с перемещением облучаемого участка моно, кристалла с входом Y записывающего узла. 17 гистрации дифрагированных рентгеновских лучей, выход блока сравнения с помощью ключа соединен с входом 1 389435 I8 блока управления режимом перемещения пишущего органа записывающего узла. f389435 1389435 Составитель О,Алешко-Ожевский Редактор Т.Клюкина Техред А.Кравчук Корректор Н. Король Зак аз 1694 1 Тираж 497 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб, д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие r. Ужгород, ул. Проектнал, 4
