Устройство для изготовления образцов с косым шлифом методом травления

Ой ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик.-»

F. щ. Кл2 (б1) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 110477 (21) 2478501/25-26 с присоединением заявки ¹â€”

01 N 1/32

Государственный комитет

СССР йо делам изобретений и открытий (23) ПРиоритет—

Опубликовано 15028(1 Бюллетень № 6

ДК 543 053 (088 ° 8) Дата опубликования описания 1502ÂÎ (72) Авторы изобретения

А.Р.Салманов, A,Í.Ùåëîêîâ, П.И.Кутовый и В.В.Батавии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ

С КОСЫМ ШЛИФОМ МЕТОДОМ ТРАВЛЕНИЯ, н,4 (s- М,. (1) 2О где g

На общий

Изобретение относится к технике подготовки образцов к исследованию и может быть использовано в промышленных условиях на входном и выходном контроле качества материалов мик роэлектроники и полупроводниковой техники, а также для проведения широкого круга научных исследований при разработке технологических процессов получения полупроводниковых материалов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для изготовления образцов с косым шлифом методом травления, включающее емкость, заполненную травителем, и держатель образца, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения для постепенного погружения образца в травитель (1)., Недостатком .известного устройства является то, что качество изготав- ливаемого шлифа невысокоtповерхность его всегда с тупенчатая или, в лучшем случае, волнистая. Это связано с тем, что все транспортные механизмы имеют неравномерную скорость перемещения образца. В большой степени это еще связано и с тем, что устройства такого типа подвержены сильному влиянию различного рода вибраций и белых шумов.

Целью изобретения является повышение качества поверхности шлифа и обеспечение линейности его профиля.

Это достигается тем, что устройство снабжено размещенной над первой дополнительной емкостью, заполнен ной травителем, и трубкой, соединяю- щей емкости, причем образец размещен на уровне травителя нижней емкости, а расстояние .между уровнями травителя в емкостях определяется по формуле — ускорение свободного падения, — площадь основания нижней емкости, площадь сечения трубки, - скорость травления, — величина заданного угла наклона шлифа, чертеже изображено устройство, вид.

715962

Устройство состоит 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 6, соединяющей емкости 1 н 4.

Емкости 1 и 4 и трубка 6 выполнены иэ фторопласта. С емкостью 1 трубка 6 соединена у ее основания, а в емкость 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 (i).

Устройство работает следующим образом.

Для получения косого шлифа на образце 3, установленном в держателе 2 в вертикальном положении, осуществляют равномерное наполнение емкости 1 иэ емкости 4 травителем через трубку 6, сообщающую.оба сосуда.

Емкость 4 установлена на подставке

5 относительно держателя 2 образца 3 так, чтобы изменения уровней

1 травителя в емкостях 1 и 4 практически не изменяли бы скорость наполнения емкости 1 ° Чтобы обеспечить йлавность наполнения и исключить появление ряби на поверхности травителя в емкости 1 Один конец трубки 6 подведен к ее основанию. При наполнении емкости травителем различные участки образца травятся разное время, s 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 сечению соединительной трубки. Таким образом, при подборе соответствующего 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 об- разцом Можно считать равномерным,, то для оценки минимального угла наклона косого шлифа с,.„можно получить: (т) .И н

Таким образом, при заданной величине угла наклона шлифа с иэ выражения (2) определяется значение Н

"= )+) (з) С учетом вязкости и трения травителя при течении по трубке 6 равенство (3) примет вид:

Формула изобретения

Устройство для изготовления образцов с косым шлифом методом травления, включающее емкость, заполненную травителем, и держатель образца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества поверхности шлифа и обеспечения линейности его профиля, оно снабженс расположенной над первой дополнительной емкостью, 45 заполненной травителем, и трубкой, соединяющей емкости, причем образец размещен на уровне травителя.нижней емкости, а расстояние между уровнями травителя в емкостях определяется по

50 формуле где g - ускорение свободного падения, S, — площадь основания. нижней емкости

S - площадь сечения трубки, V - скорость травителя, с - величина заданного наклона шлифа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал Заводская лаборато- . рия, Р 7, 1972, с. 823-824, 60

65 откуда

a> v /s Vag (э) где d — толщина эпитаксиального слоя длина участка образца, При этом зная толщину эпитаксиального слоя d, исходное соотношение /S,ìîæåò быть ь выбрано так, чтобы на фиксированной длине R 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 зпитаксиальных струк-, тур или при измерении толщины эпитаксиального слоя.

Перед изготовлением косых шлифов поверхность подложки и часть поверхности эпитаксиального слоя образцов покрывают химически стойким лаком.

Это„ с одной стороны, уменьшает

30 истощение травителя, а с другой дает возможность сопоставить исходную и стравленную поверхности образца.

715962

Составитель A..Õà÷àòóðÿí

Техред Л.Алферова Корректор .Ж. Шарохин

Редактор Г.Мозжечкова

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9518/39 Мираж 10 19 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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