Причина уширения брэгговских дифракционных пиков, снятых от шлифованных поверхностей пластин монокристаллического кремния

Рассмотрена причина уширения брегговских дифракционных пиков (БП) и изменения их интегральной ширины с изменением угла дифракции при дифрактометрической съемке дефектных слоев (ДСП), образующихся на поверхности пластин при резке монокристаллических слитков кремния и последующей шлифовке. Для расчетов интегральной ширины БП использована упрощенная модель ДСП, представляющая собой многослойную структуру, каждый слой которой состоит из хаотически линейно смещенных монокристаллических блоков. Предложена формула, объединяющая параметры ДСП с интегральной шириной БП и шириной области полного отражения. БП получены от шлифованных абразивами КЗМ-50 и ЭБМ-10 поверхностей пластин мо-нокристаллического кремния ориентации (111), (110), (100) в отражениях (111), (220), (400), (333), (440) CuKα₁- и MoKα₁-излучений на двухкристальном гониометре в схеме (n, -n). Анализ БП показал, что предложенная формула применима к ДСП, образованным при шлифовке поверхностей крупнозернистым абразивом КЗМ-50 (средний размер зерна - 50 мкм). Ее справедливость для «толстых» ДСП свидетельствует о формировании БП как суммы дифракционных пиков от ограниченного числа слоев, состоящих из недеформированных монокристаллических блоков, когерентно не связанных между собой. Для «тонких» ДСП, образующихся при обработке поверхности абразивом ЭБМ-10 (средний размер зерна - 10 мкм), формула не применима, что объясняется возрастающим по мере роста угла дифракции вкладом в дифракционный пик отражения от монокристаллической матрицы кремниевой подложки.

полупроводниковый кремний, шлифовка, брэгговский дифракционный пик, интегральная ширина, дефектный слой, толщина блока, semiconductor-grade silicon, lapping, defective layer, Bragg peak, integral width, block thickness

1. Нашельский А. Я. Технология полупроводниковых материалов. - М.: Металлургия, 1987. - 233 c.

2. Колев Д., Мильвидский М. Г., Новиков А. Г., Соколова Н. С., Фомин В. Г. Особенности дефектообразования в монокристаллах Si и GaAs при механической обработке/ Кристаллография. 1997. Т. 42. № 1. С. 141 - 144.

3. Гинье А. Рентгенография кристаллов. - М.: Физмат., 1961. -393 c.

4. Молодкин В. Б., Низкова А. И., Олиховский С. И. и др. Определение толщины нарушенного слоя на поверхности монокристаллов методом интегральных отражательных способностей при брэгг-дифракции рентгеновских лучей / Металлофизика. Новейшие технологии. 2002. Т. 24. № 4. С. 521 -532.

5. Тейлор А. Рентгеновская металлография. - М.: Металлургия, 1965. - 62 c.

6. Боуэн Д. К., Таннер Б. К. Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия и топография. - СПб.: Наука, 2002. - 85 c.

7. Джеймс Р. Оптические принципы дифракции рентгеновских лучей. - М.: Иностранная литература, 1950. - 66 c.