Способ рентгеновской топографии монокристаллов

Способ рентгеновской топографии монокристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

Союз Соеетскик

Социалистических

Ресяублнк (t>j 3004838

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву

151) М.йл э (22) Заявлено 10.11.81 (21) 3353167/18-25

С 01 и 23/20 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (23) ПриоритетОпубликовано 150383. бюллетень ¹ 10 (33) УДК 548. 73 (088 ° 8) Дата опубликования описания 15 ° 03.83

- Ч

Б.Ф. Беляев, В.A. Гущин, В.П. Ефанов н В.Г. Лютцау.

>

i

f (72) Авторы изобретения

Ленинградское научно-производственное объедйнение. — .

Буревестник (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТИПОГРАФИИ . МОНОКРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к рентгеновской технике, а точнее к аппаратуре, .предназначенной для рентгеновского топографирования монокристаллов и получения картины распределения плот-. ности дефектов структуры монокристаллических пластин большого размера.

Известно достаточно большое коли чество методов, которые позволяют получать иэображение дефектов структуры монокристаллов . Общей чертой этих методов является облучение исследуемого монокристалла рентгеновским излучением, выделение дифрагированного под углом Брегга излучения и регистрация этого излучения.двумерным детектором U3.

Однако эти методы позволяют исследовать только монокристаллы небольших размеров.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ рентгеновской топографии монокристаллов заключаки4ийся в облучений монокристалла рентгеновским излучением от точечного источника, регистрации дифрагированного излучения, коллимировании падающего и дифрагированного излучения параллельньваи друг другу щелями, и перемещении монокрисч талла в плоскости среза в направлении, несовпадающем с направлением щелей. В этом методе линия пересечь,". ния отражакщих плоскостей с плоскостями щелей параллельна направлению щелей (2).

Недостатком известного способа является большое время исследований, то обусловленное низкой чувствительностью двумерных детекторов рентгеновского излучения (поскольку в каждый момент времени регистрируют ди- фрагированное излучение от освещаемой полосы монокристалла), сложностью процесса юстировки и вывода исследуемого монокристалла в отражающее положение, требующего применения прецизионных механических

2g устройств гониометров

Целью изобретения является повыаение экспрессности получения топограмм монокристаллов большого диаметра.

Укаэанная цель достигается тем, что в способе рентгеновской топографии монокристаллов, заключающемся в облучении монокристалла рентгеновским .излучением от точечного источ ника, регистрации дифрагированного излучения,.коллимировании падающего

:и дифрагированного излучения парал1004833 лельными друг другу щелями и перемещении монокристалла в плоскости среза в направлении щелей, монокристалл ориентируют в плоскости среза так, чтобы, линия пересечения отражающей плоскости с плоскостями щелевых диафрагм составляла с направлением щелей угол меньше 90 и больше Оо; источник перемещают в направлении, параллельном направлению щелей, а дифрагированное излучение регистрируют одномерным детектором.

На чертеже изображена схема реализации способа.

Пример. На чертеже изображена схема реализации способа рентгеновско.

ro топографирования монокристаллов в геометрии Лауэ.

Исследуемый монокристалл К обЛУчают рентгеновским излучением от точечного фокуса F Щели АВ и CD па- 20 раллельные друг другу и расположенные до и после исследуемого монокристалла, ограничивают расходимость рентгеновского пучка в одном направлении. Каждый луч рентгеновского пуч- 25 ка, освещающего линейную область ММ, подается на монокристалл под определенным- углом и каждому лучу соответствует определенная длина волны рент.геновского излучения, для которой 30 выполняется условие брэгговского отражения (например лучу FL — длина волны характеристического излучения источника) от данной группы кристаллографических плоскостей. Посколь- 35 ку исследуемый монокристалл ориентирован в плоскости среза так, что линия пересечения отражающей плоскости с плоскостями параллельных щелевых диафрагм составляет с направлением щелей угол меньше 90 и больше 0 каждый дифрагированный луч составля- ет свой определенный угол с плоскостью первичного пучка в зависимости от угла падения первичного луча на монокристалл, и следовательно, линия пересечения HP дифрагированного пучка с плоскостью щелевой диафрагмы С0 составляет некоторый угол с направлением щели. Перемещая щелевую диафрагму CD в собственной плоскости в направлении, несовпадающем с направлением щели, выделяют иэ диафрагированного пучка область Q которая соответствует характеристическому излучению, дифрагированному от локаль- 55 ной области L монокристалла. Размер локальной области L дифрагированное излучение с которой выделяется и регистрируется в данный момент времени, определяется углом поворота мо- 60 нокристалла в плоскости среза и раствором шелей АБ и CD. Перемещая точеч/ O ный фокус F по направлению F, параллельно целевых диафрагм, а монокристалл в направлении, несовпадаю- 65 щем с направлением щелевых диафрагм, осуществляют последовательное облуче ние всего монокристалла.

Условие выделения излучения, дифрагированного от локальной области монокристалла, выполняется в диапазоне углов больше 0 и меньше 90 поскольку при 0 детектором регистрируют излучение, дифрагированное от всей освещаемой линейной области (как и в методе Ланга), а при 90 невозможно отделить дифрагированный пучок от прямого, так как они лежат в одной плоскости.

Для исследования монокристалла в геометрии Брэгга щель CD также дожна быть расположена перед исследуемым монокристаллом.

Предлагаемый способ рентгеновского топографирования монокристаллов боль6roro размера по сравнению с прототи,пом позволяет повысить экспрессность исследований за счет выделения излучения, дифрагированного от локальной области, регистрации этого излучения высокочувствительным детектором квантов.

Кроме того, при данном способе топографирования значительно упрощается процесс юстировки и выборка исследуемого монокристалла в отражающее положение, при этом не требуются ложные механические устройства - гониометры.

Повышение экспрессности получения топограмм монокристаллов дает возможность исследовать рентгеновскую топографию для кооперационного технологического контроля структуры мо нокристаллов при изготовлении БИС, что позволяет повысить процент выхоДа годных иэделий, их качество и надежность.

Формула изобретения

Способ рентгеновской топографии монокристаллов, заключающийся в облучении монокристалла рентгеновским излучением от точечного источника, регистрации дифрагированного излучения, коллимировании падающего и дифрагированного излучения параллельными друг другу щелями и перемещении монокристалла в плоскости среза в направлении, не совпадающем с направлением щелей, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экспрессности исследований, монокристалл ориентируют в плоскости среза так, чтобы линия пересечения отражающей плоскости с плоскостями щелевых диафрагм составляла с направлением щелей угол меньше 90 и больше 0 ; источник перемещают в наd

1004833

Составитель Т. Владимирова

Редактор Л. Повхан Техред Т.Маточка Корректор Г. Реыетник

Эаказ 1870/53 Тираж 871 ПодписнОе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 правлении, параллельном направлению щелей, а дифрагированное излучение регистрируют одномерным детектором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Уманский Я.С. Рентгенография металлов. "Металлургия", М., 1964, с. 189.

2. Рентгенотехника. Справочник, т.2, M., "Машиностроение", 1980 (прототип) °