Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

45
материалы, так как сечение рассеяния процессов диссоциации рентгенов-
ского излучения меньше, чем электронного. Во-вторых, поверхность ис-
следуемого материала заряжается существенно в меньшей степени.
В-третьих, можно получать информацию о химической связи, поскольку
она влияет на характер расположения энергетических оболочек атомов,
определяемых с высокой степенью точности (до 0.5 эВ). Недостаток мето-
да
заключается в низком плоскостном разрешении из-за большого диамет-
ра рентгеновского пучка (1-2 мм).
4.3. Вторичная ионная масс-спектроскопия
Метод вторичной ионной масс-спектроскопии (ВИМС) основан на
измерении характеристик вторичных ионов соответствующих атомов, вхо-
дящих в состав материала объекта, бомбардируемого пучком первичных
ионов с энергией от 1 до 30 кэВ. Метод ВИМС позволяет обнаруживать
все химические элементы, включая водород и гелий (недоступные для об-
наружения методом Оже-спектроскопии). Метод отличается высокой
чув-
ствительностью и разрешением. Порог чувствительности находится на
уровне 10
-5
%, разрешение по площади примерно 1 мкм
2
, по глубине – око-
ло 5 нм. Это дает возможность использовать метод ВИМС для измерения
профиля распределения примесных атомов по глубине полупроводниковой
пластины, определять изотопный состав поверхностных атомов объекта и
время жизни изотопов.
Суть метода заключается в следующем. Бомбардировка поверхности
объекта ускоренными ионами стимулирует протекание ряда процессов,
часть которых показана на рис
. 4.3. Наряду с ионной имплантацией и рас-
пылением поверхностных атомов, вторичной электронной эмиссией, ис-
пусканием оптических фотонов и квантов рентгеновского диапазона, с по-
верхности могут испускаться вторичные ионы. Метод ВИМС использует
детектирование и анализ именно вторичных ионов. Для этого необходимо
разделить поток вторичных ионов по массам, что и позволяет идентифи-
цировать
испускаемые объектом вторичные ионы и, тем самым, опреде-
лить элементный состав приповерхностного слоя. Кроме массы вторичных
ионов для получения структурной информации об объекте в принципе мо-
жет быть использована угловая зависимость выхода вторичных ионов. Та-
кая зависимость обусловлена наличием в кристаллическом объекте на-
правлений с малыми индексами Миллера, что может вызвать
эффекты, по-
добные эффекту «каналирования» при ионной имплантации. Эксперимен-
тально такая зависимость была обнаружена довольно давно, но удовлетво-
рительного теоретического объяснения, дающего основу методики хими-
ческого анализа, пока не нашла.

Страницы