Способ сортировки поликристаллических корундовых подложек для свч-устройств

 

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для сор.тировки поликристаплических корундовых подложек, предназначенных для изготовления СВЧ- устройств. Целью изобретения являет-; ся обеспечение возможности различения подложек, преимущественно толщиV гтг. 1 10 ной от 0,5-10. до . ,и по. их структурному состоянию и связанному с ним распределению параметров . электронных CБЧ-ycтpoйcтв в частноетн центральной частоты мнкрополоскового фильтра. Сортировка производится путем определения прозрачности подложек при двух диаметрах .светового потока. Подложки после фотометрирования разделяются на три группы, соответствующие смещению центральной частоты микрополосковых фильтров, которые будут изготовлены на этих подложках. Первой группе соответствуют смещения центральной частоты от 0,05 до 0,15%, второй - от 0, до 0,4% и третьей - от 0,4 до 0,7%. Предлагается также фотометрирование производить при наибольщем и наименьших диаметрах светового потока. Подложки , которые не укладываются ни в один из тр ех указаннь1х выше интервалов отбраковываются. Для определения смещенуя центральной частоты микрополоскового фильтра по прозрачности подложки используются гистограммы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л Ю 0 д Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

«„SU«»

А1 др 4, h Ol L 21/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15.09.88, Бюл. У 34 (21) 3869715/24-25 (22) I9.12.84 (72) В.А.Бархатов, Н.П.Грязнова, А.Н.Малышев, Э, А.Плеханова, Г.А.Поляков, В,А.Семирунний и Ю.Д.Семко (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 337855., кл. Н 01 I. 17/00, 1970.

Бравннский В.Г. и др. Контроль качества спекания керамических иэде" лий с помощью лазера. " Электронная техника, сер. l, Электроника СВЧ;

В.6 (342), !982, с. 45..(54) СПОСОБ СОРТИРОВКИ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОРУНДОВЫХ ПОДЛОЖЕК ДЛЯ, СВЧ-УСТРОЙСТВ (57) Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для сортировки поликристаллических корундовых подложек, предназначенных для изготовления СВЧ устройств. Целью изобретения являет-. ся обеспечение воэможности различения подложек, преимущественно толщиной от 0,5 ° 10. до 1 ° 10 м, .и по их структурному состоянию и связанному с ним распределению параметров электронных СВЧ-устройств, в частности центральной частоты микрополоскового фильтра. Сортировка произво» дится путем определения прозрачности подложек при двух диаметрах .светово"

ro потока. Подложки после фотометрирования разделяются иа три группы.

/ соответствующие смещению центральной частоты микрополосковых фильтров, которые будут изготовлены на этих подложках. Первой .группе соответст вуют смещения центральной частоты от

0,05 до 0«15X второй - от 0,7 до

0,4Х и третьей - от 0,4 до 0,7Х, .Я

Предлагается также фотометрирование, производить при наибольшем н наименьших диаметрах светового потока. Подложки, которые не укладываются ни в один из трех указанных выше интервалов,отбраковываются. Для определения смещения центральной частоты микпопоу лоскового фильтра по прозрачности подложкй используются.гистограммы.

2 з.п. ф-лы, 6 ил.

129. Объем партий подложек толщиной

0,5 10 1 и 1,0 10 м по 40 штук в каждой выбирался с учетом статической достоверности границ группирования на уровне 0,9. По результатам измерения интенсивности падающего по нормали к поверхности образца светового потока.от лампы накаливания Х и интенсивности прошедшего

Изобретение относится к полупро водниковой технике и может быть использовано для сортировки поликрис» таллических корундовых подложек, . предназначенных для изготовления СВЧустройств.

Цель изобретения - различение подложек, преимущественно толщиной от

0,5 IO до 1 10 м и по их структурному состоянию и свяэаннбму с ним распределению параметров электронных

СВЧ-устройств, в частности центральной частоты микрополоскового фильтра.

На фиг.l приведена зависимость коэффициента пропускания К для подложек из поликора . толщиной 1,0 мм от дефектности (пористости) и в партии подложек 20 шт; на фиг.2 — зависимость.центральной частоты 6f узкополосного микрополоскового фильтра от коэффициента пропускания для подложек иэ "полкора" толщиной I 0 мм, различающихся дефектностью (пористостью); на фиг.З приведено распределение коэффициентов пропускания для подложек из "поликора" толщиной

0,5 мм, различающихся дефектностью в партиях поставки по 40 шт; на фиг.4 — гистограмма для подложек иэ

"поликора" толщиной 0,5 мм; на фиг ° 5 приведено распределение коэффициентов пропускания для подложек иэ

"поликора" толщиной 1,0 мм, различающихся дефектностью в партиях поставки по 40 шт; на фиг,6 — гистограмма для подложек из поликора

II н толщиной 1,О мм.

На фиг.2 — 6 буквами А, Б, В обозначены группы сортировки.

Реализация способа осуществлялась с помощью устройства для фото" метрирования образцов на просвет, обеспечивающего ручную загрузку и выгрузку подложек, смену диафрагмы, линейное перемещение образцов в плоскости, перпендикулярной найравлению светового потока, со скоростью

10 и/с на.длине 20 10,м.

-Ф -э

4226

2 сквозь образец света I производился расчет относительното коэффициента пропускания Х/Х0 с вероятной ошибкой в пределах +0,001. При фотометриро5 ванин подложек на просвет разброс по голщине образцов не учитывался, так как соответствовал техническим требованиям при вероятной ошибке оценок толщины в пределах + 5"

«10 м, что не,превышало ошибку из- . мерения по прозрачности.

Результаты фотояетрирования приведены на фнг.1,3,5.

После фотометрирования партий подщвкек толщиной 0,5 ° 10 м и 1,0 10 м осуществлялось построение соответствующих гистограмм распределения (фиг.4,6).Диапазон изменения коэффициентов пропускания от минимального до максимального значения при построении гистограммы фиксировался для подложек толщиной 10 и 1,0 ° 10 м соответст-) венно в различныхмасштабах интервала дискретизации выборочных данных на отрезках одинаковой длины. Интервалы разбиения при построении гистограмм выбирались кратными удвоенной абсолютной ошибке измерения коэффициента светопропускания, равной 0,006 с вероятностью 0,99..

Полученные линейчатые гистограммы распределения выборочных данных .на подложках толщиной О 5 ° 10 ли3

-Ъ

У .. бо 1,0 10 м (фиг.4,6), исходя из

З5 экспериментально обнаруженных интервалов смещения резонансных частот микрополосковых фильтров, разбивались на три практически равные зо-. ны изменения коэффициента пропуска40 ния, аналогичные подложкам групп А., Б и В на фиг..l. Для подложек толщиной 0,5 10 м соответствующий интервал А охватывает значения коэффициентов светопропускания от 0,320 до

4э 0,265, интервал Б — от 0,265 до

0,215,  †. от 0,215 до 0,165, а для подложек толщиной 1,0 ° 10 м соответственно для группы А интервал коэффициентов пропускания от 0,250

50 до 0,225, для Б — от 0,225 до 0,195, для В - от 0,195 ро 0,160.

Использование способа сортировки подложек по уровню прозрачности

55 путем фотометрирования на просвет при наибольшем значении диаметра светового потока (либо 6 ° 10 либо

-э

12 ° I О м) обеспечивало получение на СВЧ-изделиях значений смещения

1294226

При наименьшем значении диаметра светового потока производится многократное локальное фотометрирование подложки, оценивается уровень переменной составляющей коэффициента.про- 55 пускания и при превышении допустимого предела колебаний прозрачности . резонансных частот микрополосковых фильтров в пределах: для А подложек (0,05-0,15)7, для Б подложек (0,2-0,4)7., для В подложек — (0,40,7) 7.. 5.

Для повышения точности сортнрования подложек по группам и выявления окончательного брака производилось линейное фотометрирование образцов на просвет со скоростью 10 м/с при минимальном значении даметра светового потока (либо 0,5 ° IO либо

-э

1,0 10 м для соответствующих толщин подложек), что обеспечивало контроль уровня колебаний прозрачности подложек.

С целью обеспечения требуемой погрешности оценок смещения резонанс=. ной частоты в пределах для А подложек 0,02%, для Б подложек

+ 0,057 и для В подложек 0,17. определялись экспериментальные интервалы„изменений прозрачности подсоответственно, в пределам 2,57., 67 и +127.. При аппаратурной реализации способа колебания прозрачности выделялись в виде ndременной составляющей светового потока и регистрировались с помощью интегрирующего устройства. Для отбраковки образцов определялись соответствующие граничные значения по казаний интегрирующего устройства.

Таким образом, при входном контроле подложек любой партии поставки 35 ,.сортирование образцов по группам с заданным уровнем свойств или их окончательная отбраковка при превышении допустимого уровня погрешности свойств осуществляется путем фотомет- 40 рирования на просвет при двух значениях диаметра светового потока.

При наибольшем значении диаметра светового потока определяется интегральное значение коэффициента свето- 45

-пропускания и по его результату подложка относится в одну из трех групп, различающихся структурой и свойстваМИ. данная подложка отбраковывается из всех трех групп.

Ф о р м у л а и з обретения !. Способ сортировки поликрнсталлических корундовых подложек для

СВЧ-устройств, основанный на фотометрировании падающего на образец и прошедшего через него светового потока и разбраконке образцов по потребительским свойствам, о т л ич а ю щ и й.с я тем, что, с целью различения подложек, преимущественно толщиной от 0;5 ° 10 до 1 ° 10 зм по их структурному состоянию и связанному с ннм распределению частоты микрополоскового фильтра, на подложках выборочной партии проводится фотометрирование образцов при двух значениях диаметра светового потока и определяются интервалы прозрачности повышенных, средний и пониженных значений, формирующие три груп . пы подложек с заданными уровнями смещения центральной частоты фильтра в пределах соответственно от 0 05 до 0,157, от 0,2 до 0,4% и от 0,4 до 0,77, а также параметры предельно допустимого разброса прозрачности н изменения свойств по подложке, обеспечивающие получение погрешности смещения центральной частоты в пределах соответственно по группам

+0,02%, +0,057 и +0,17.

2. Способ по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что при вход ном контроле производятся однократные измерения коэффициента светопропускания каждой подложки при наибольшем значении .диаметра светово-5

ro потока, для толщины 0,5 10

-3 или 1 10 м соответственно 6 10 или 12 10 м, и результа! сравнивается с интервалом значений проэрачнос" ти одной из трех групп подложек, 3. Способ сортировки по пп. I и 2, .о т л и ч а ю щ. и и с я тем, что при входном контроле каждой подложки производится многократное фотометрирование при наименьшем значении диаметра светового потока, определяется уровень переменной составляющей коэффициента светопропускания по площади подложки и при превышении допустимого значения подложка отбраковывается.!

294226

Л, @ma ed . ду %

Olrg

0У

О/7

У,?8

0М

< ого

/3, ЮУ юЯ

J00 ФЮ / мм

gila

Id 400 800

4 игЗ

047 Я49 N8g ОИ ЩУ g ото(ф

РОЮ. 2

Э . У ю

Ю, колучесюВо лодломек, шм.

Жж4

I294226

К, количеств модломМшт

Ю Х 7 У Jt с

0285

О/И ф

Ъ

О/6 м зов

800

ФЬЮ Х.

Составитель Л.Смирнов

Техред И.Попович

Редактор Н.Коляда

Корректор С.Черни

Заказ 5162 Тирам 746

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

II3035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4