Способ оценки распределения по размерам пор толстых диэлектрических пленок на металлическом основании

 

Изобретение может быть использовано в способе оценки распределения по резмерам макропор толстых диэлектрических пленок. С целью упрощения и повышения достоверности способа пленку приводят в контакт заданной площади с электролитом различной вязкости По мере уменьшения вязкости электролита минимальный размер заполняемых за счет капиллярного эффекта пор уменьшается. Последовательно измеряют емкость двойного электрического слоя электролита на дне пор диэлектрической пленки . По, величине измеренных емкостей судят о распределении по размерам глубоких макропор толстых диэлектрических пленок 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 27/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4367544/25 (22) 25.01.88 (46) 30.06.91. Бюл. М 24 (71) Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского (72) Н.Е.Лещенко, Л.И.Мишева и Г.В,Шеремет (53) 539.217.1 (088.8) (56) Заводская .лаборатория, 1979, М 10, с,910-912.

Полупроводниковая техника и микроэлектроника. Киев: Наукова думка, 1974, М

14, с.79; (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ПО РАЗМЕРАМ ПОР ТОЛСТЫХ ДИЭЛЕКТИзобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля пористости диэлектрических пленок и может быть использовано в полупроводниковой и других отраслях техники.

Целью изобретения является повыше- ние достоверности за счет повышения раз- " решающей способности.

Изобретение поясняется чертежом и графиками, где на фиг. 1 приведена схема ячейки для реализации способа;на фиг.2 представлены экспериментальные зависимости для электролита на основе глицерина: а — зависимость емкости двойного слоя от вязкости электролита; б — зависимость диаметра заполняемой электролитом поры от

его вязкости; в — распределение количества пор от размера, Пример. Контролируемую пластину, имеющую проводящее основание 1 с диэ„„!Ж„„1659826 А1

РИЧЕСКИХ ПЛЕНОК НА МЕТАЛЛИЧЕСКОМ ОСНОВАНИИ (57) Изобретение может быть использовано в способе оценки распределения по резмерам макропор толстых диэлектрических пленок. С целью упрощения и повышения достоверности способа пленку приводят в контакт заданной площади с электролитом различной вязкости. По мере уменьшения вязкости электролита минимальный размер заполняемых за счет капиллярного эффекта пор уменьшается. Последовательно измеряют емкость двойного электрического слоя электролита на дне пор диэлектрической пленки . По, величине измеренных емкостей судят о распределении по размерам глубоких макропор толстых диэлектрических пленок. 2 ил. лектрическим слоем 2, помещают на опорное кольцо 3 электролитической ячейки 4, которую заполняют электролитом 5 через трубку 6 до создания электролитического контакта заданной площади, определяемой диаметром отверстия 7, толщиной опорного кольца и свободным уровнем электролита в ячейке.

Полученную систему через проводящее основание 1 и противоэлектрод 8 включают в измерительную цепь и измеряют емкость двойного электрического слоя дна макропор, заполненных электролитом данной вязкости.

Процедуру измерения начинают с заполнения ячейки электролитом максимальной вязкости. Далее последовательно измеряют емкость, заполняя ячейку электролитом меньшей вязкости. Таким образом получают зависимость с = f (v), где v — вяз1659826 кость электролита. Ячейку заполняли электролитом на основе глицерина, последовательно уменьшая его вязкость путем разбавления водой от vMggg 6,05 10 Па с до 1уми„= 1,005 10 Па с. Зависимость 5

-з

С = 1() можно перестроить в зависимость числа пор определенного диаметра, заполняемых электролитом выбранной вязкости, Ni = f(D), учитывая удельную емкость двойного электрического слоя С, = 0,2 Ф/м . 10

Указанное преобразование выполняется через ряд функциональных зависимостей:

AC) = f(v), AS) =. f(v ), di =- f(v ), где S и б площадь и диаметр поры. Конечное преобразование дает связь М = f(di), что представляется как распределение пор по диаметрам, которую можно получить, используя калибровочную зависимость.

Калибровочная зависимость строится следующим образом:

20 — измеряют емкость Сдс системы при и различных значениях вязкости (v ), Получают С = f(v), — определяют удельную площадь пор, ЛC) 25

A S — i где S» — площадь электСΠ— Sk ролитического контакта, ASi удельная площадь пор диаметром di, АС = Л Сдс " = С вЂ” Сi — 1 — приращение З0 емкости при вязкостях И и И + 1 по фун кции

С = f(v). Получают зависимость Л Si = f(v ); — методом растровой электронной микроскопии на тех >ке образцах определяют удельную площадь пор определенного диа- g5 метра. Получают зависимость Л Si = f(d); — из зависимостей A Si = f(v ) и A Si = f(di) получают зависимость (калибровочную кривую) d = f(v ).

Зависимость N = f(v ) получают из зависимости С = f(v) при известной калибровочной кривой для контролируемого объекта следующим образом: — перестраивают функцию С = f(v) в функцию Л З = и н), / S = — /, С

С, А5 — определяют N = f(v ), считая — .

Sdl приняв определенные dl по калибровочной кривой d = f(v).

Получение функции N == f(d) из измеренной функции С = f(v) и калибровочной d =

= f (v) может быть упрощено применением микро-Э В М.

Формула изобретения

Способ оценки распределения по размерам пор толстых диэлектрических пленок на металлическом основании, заключающийся в том, что диэлектрическую пленку на проводящем основании приводят в контакт с электролитом, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности способа за счет повышения разрешающей способности, последовательно измеряют электрические емкости между электролитом и металлическим основанием при изменении вязкости электролита и по величине измеренных емкостей судят о распределении пор по размерам, используя тарировочные зависимости диаметра заполняемой электролитом поры от вязкости.

1659826

2, 0 п-з с

1

5 ф

2

10 з

Оа с

5 Q, pm

?4 Ã 2

50Составитель Д.Громов

Редактор М.Недолуженко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1838 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5