Контроль, параметров, характеризующих внешний вид пластин кремния монокристаллического
Качество рабочей и нерабочей стороны проводят в «чистых» помещениях, отвечающих условиям чистого помещения в электронной промышленности. Перед проведением контроля пластин проверяют запыленность, температуру, относительную влажность воздушной среды на рабочем месте.
Контроль внешнего вида основан на эффекте рассеяния света при визуальном контроле поверхности пластины.
Различают следующие виды освещенности:
оптимальное окружающее освещение – освещение в помещении с освещенностью от 50 до 650 лк, где проводятся измерения (освещение люминесцентными лампами, дневное освещение и т.д.);
диффузное освещение – освещенность рассеянным светом при контроле внешнего вида пластин, который может проводиться в боксе. Источник диффузного освещения – люминесцентные лампы, которые дают на рабочем месте освещение от 430 до 650 лк, и находятся на расстоянии от 400 до 500 мм;
освещение источником света высокой интенсивности – источник освещения кварцевая галогенная лампа (или лампа накаливания) с интенсивностью коллимированного пучка более 200 кЛк – должен создавать на рабочем месте освещенность не менее 16 клк.
Контроль уровня освещенности проводится специальными приборами: люксметрами.
Внешний вид контролируют в несколько этапов:
контроль рабочей и нерабочей стороны под источником света высокой интенсивности при минимальном окружающем освещении. На поверхности пластин не должно быть: трещин, микротрещин, сколов, макроцарапин (царапин), следов резки, загрязнений, дополнительно на рабочей стороне не должно быть микроцарапин (рисок);
контроль рабочей стороны на наличие матовости под источником света высокой интенсивности при минимальном окружающем освещении или полном его отсутствии рабочей стороны. Контроль проводят путем сверки пластины с образцом;
контроль рабочей стороны под источником диффузного освещения на наличие дефектов, связанных с процессом травления при проведении финишной (химико-механической) полировки. На поверхности пластин не должно быть: канавок, кольцевых подтравов, апельсиновой корки, ямок, бугров, кратеров, впадин, заполированных царапин;
контроль остаточного нарушенного слоя под источником света высокой интенсивности или под источником диффузного освещения после селективного травления или после высокотемпературного окисления и селективного травления;
контроль плотности дислокаций проводят под микроскопом при увеличении 200Х после селективного травлении;
контроль плотности окислительных дефектов упаковки проводят под микроскопом при увеличении 200Х после селективного травления ;
контроль плотности окислительных дефектов упаковки проводят после высокотемпературного окисления и селективного травления;
Кроме визуального контроля при проверке качества пластин используется инструментальный контроль, который основан на эффекте рассеяния света. Инструментальным контролем измеряется матовость и количество частиц (светорассеивающих дефектов). Для контроля используются установки: лазерный анализатор поверхности «Рефлекс 532 (Россия) [], установки сканирования типа «Surfscan» (США) [].
Поверхность исследуемой пластины освещается лучом света. Этот луч отражается от поверхности, но небольшая его часть поглощается и рассеивается поверхностью и дефектами на ней. Рассеянная компонента света собирается оптической системой, а отраженная и поглощенная компоненты исключаются из рассмотрения. На рисунке 2.47 показана карта частиц, рисок и пятен на поверхности пластины при измерении на установках «Рефлекс» или «Surfscan». На экране показано расположение частиц. Частицы отображаются в виде одиночных точек, риски отображены в виде протяженных дефектов.
Рисунок 2.46 – Карта частиц