Анатолий Михайлович Попов – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Теоретическая механика»
Новосибирск
Anatoly M. Popov – Doctor of Engineering, Professor, Head of the Theoretical Mechanics Department
Novosibirsk
Владимир Борисович Зиновьев – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Теоретическая механика»
Новосибирск
Vladimir B. Zinovyev – Candidate of Engineering, Associate Professor, Associate Professor of the Theoretical Mechanics Department
Novosibirsk
Сергей Иванович Герасимов – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Строительная механика»
Новосибирск
Sergey I. Gerasimov – Doctor of Engineering, Professor, Head of the Structural Mechanics Department
Novosibirsk
Виктор Михайлович Тихомиров – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Строительная механика»
Новосибирск
Victor M. Tikhomirov – Doctor of Engineering, Associate Professor, Professor of the Structural Mechanics Department
Novosibirsk
Целью данной работы является разработка метода отбраковки полупроводниковых пластин на основе определения их рельефа. Оптические методы исследования, основанные на муаровом эффекте, широко применяются для изучения рельефа различных тел, однако чувствительность традиционных муаровых методов мала для оценки качества полупроводниковых пластин. С этой целью предлагается использовать метод теневого муара с применением высокочастотных растров. В этом случае картину регистрируемых полос некорректно описывать, основываясь на постулатах «механической» интерференции, применяемых в традиционном муаре. В статье приводится вывод разрешающих уравнений для картин полос, наблюдаемых в первом порядке дифракции, основанный на законах дифракции при прохождении оптических лучей через эталонный растр и их дальнейшей интерференции после отражения от изучаемой поверхности. При выводе уравнений предполагалось, что положение наблюдаемых полос определяется интерференцией волн, дифрагировавших в нулевой и первый порядок дифракции при первом и втором прохождении эталонного растра. Приведены результаты исследования рельефа кремниевых пластин с различными дефектами. Диаметр исследуемых пластин 60 мм, при этом использовался эталонный растр частотой 200 линий на миллиметр. В оптической схеме, применяемой при регистрации муаровых картин, использовался He-Ne лазер ЛГ-38. Представлены эпюры рельефа пластин в выбранных сечениях на основе рельефа их поверхности. Проведенные исследования показали, что предлагаемая методика позволяет проводить предварительную отбраковку пластин. Размеры исследуемых полупроводниковых пластин ограничиваются размерами применяемых элементов оптической схемы.
The purpose of this work is to develop a method for rejecting semiconductor wafers based on determining their relief. Optical research methods based on the moiré effect are widely used to study the relief of various bodies, but the sensitivity of traditional moiré methods is low for assessing the quality of semiconductor wafers. For this purpose, it is proposed to use the shadow moire method using high-frequency rasters. In this case, it is not correct to describe the pattern of the recorded fringes based on the postulates of “mechanical” interference used in traditional moiré. The article presents the derivation of resolving equations for patterns of fringes observed in the first order of diffraction, based on the laws of diffraction when optical fibers pass through a reference raster and their further interference after reflection from the surface under study. When deriving the equations, it was assumed that the position of the observed bands is determined by the interference of waves diffracted into the zero and first orders of diffraction during the first and second passage of the reference raster. The results of a study of the relief of flint wafers with various defects are presented. The diameter of the plates under study was 60 mm, and a reference raster with a frequency of 200 lines per millimeter was used. In the optical scheme used for recording moiré patterns, a He-Ne laser LG-38 was used. Diagrams of the relief of the plates in selected sections based on the relief of their surface are presented. The conducted studies showed that the proposed method allows for preliminary rejection of plates. The dimensions of the semiconductor wafers under study are limited by the dimensions of the optical circuit elements used.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.