§ 8.2. Метод определения толщины эпитаксиальных слоёв

по окрашиванию шлифа

На образце со стороны эпитаксиального слоя изготавливают ко­сой шлиф под некоторым углом , поверхность которого химически окрашивают для визуализации границы эпитаксиаль­ного слоя с под­ложкой. Под микро­скопом определяется расстояние от края шлифа до этой гра­ницы (рис. 8.2). Толщина эпитак­сиального слоя определя­ется по формуле:

. (8.1)

Основной трудностью в при­менении этого метода является точ­ное определение угла .

Если применять интерферен­ционный микроскоп (МИМ-4, МИМ-10) то необходимость в опре­делении угла  отпадает. Толщина эпитаксиального слоя при этом из­меряется непосредственно по числу интерференционных полос, укла­дывающихся на поверхности шлифа от его края до границы эпитак­сиального слоя с подложкой. Так как расстояние между соседними полосами интерференции равно монохроматического света интерференционного микроскопа, то (где – число полос).

Для контроля толщины эпитаксиального слоя может использо­ваться и сферический шлиф. При этом тол­щина слоя определяется по формуле:

, (8.2)

где Н – длина хорды контура сфериче­ского шлифа, касательной к кон­туру границы эпитакси­альный слой – подложка 1 (рис. 8.3); R– радиус сферической поверхности.

Т акие методы определения толщины эпитаксиальных слоёв могут использо­ваться, если удельное сопротивление слоя отличается от сопротивления подложки по крайней мере на поря­док.

В диапазоне толщин 1 25 мкм метод косого шлифа имеет по­грешность измерений 15%, а сферического 26%.