[发明专利]确定单晶晶片的表面取向的方法

权利要求书

1.一种测量单晶晶片的表面取向的方法，所述方法是为了确定由单晶的晶面法线和所述晶片的表面法线形成的所述表面取向，所述方法包括：

通过使所述晶片相对于用于测量所述表面取向的设备的旋转轴以预定的方位角φ旋转来在布拉格衍射条件下测量所选择的衍射面的高分辨率X射线摇摆曲线；

由下面的公式确定所述高分辨率X射线摇摆曲线的最大峰的位置ω_φ：

$\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\φ}}\≅-{\mathrm{\δ}}_1\·\cos (\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_p)-{\mathrm{\δ}}_0\·\cos (\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_s)+{\mathrm{\κ}}_{P\left(R\right)}\\ +{\mathrm{\θ}}_B+{\mathrm{\δ}}_0\·\cos (-{\mathrm{\φ}}_s)-{\mathrm{\κ}}_{S\left(R\right)(\mathrm{\φ}=0)}\end{array}$

其中，δ₁表示所述晶面法线相对于所述表面法线的角，即，表面角，φ_p表示所述表面角呈现的方向，δ₀表示由用于测量所述表面取向的所述设备的所述旋转轴和所述表面法线形成的失准角，φ_s表示失准轴的方向，κ_P(R)表示小角分量，θ_B表示布拉格角，以及κ_S(R)表示几何小角分量，

其中，所述晶片的所述表面角δ₁和所述表面角呈现的方向Φ_p由下面的公式确定：

${\mathrm{\ω}}_{\mathrm{\φ}}-{{\mathrm{\ω}}^{\′}}_{\mathrm{\φ}}\≅2{\mathrm{\δ}}_1\·\sin \frac{{\mathrm{\Δ\φ}}_p}{2}\·\sin (\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_p-\frac{{\mathrm{\Δ\φ}}_p}{2})$

其中，Δφ_p表示在设计晶片保持器时所应用的相位变化值，并且ω_φ-ω′_φ表示均根据Δφ_p所测量的所述高分辨率X射线摇摆曲线的各峰之间的角差，以及

由下面的公式确定根据所述方位角φ的函数的所述晶片的所述表面取向的变化δ_P(S)：

${\mathrm{\δ}}_{P\left(S\right)}\≅{\mathrm{\δ}}_1\·cos(\mathrm{\φ}-{\mathrm{\φ}}_p)$

其中，所述高分辨率X射线摇摆曲线在φ＝φ₁和φ＝φ₂处被测量两次，并且Δφ_p由下面的公式确定：

Δφ_p＝φ₂-φ₁

并且其中，沿0°至180°方向的所述晶片的所述表面取向的角分量δ₁·cosφ_p由下面的公式确定：

${\mathrm{\δ}}_1\·{\mathrm{cos\φ}}_p=\frac{1}{2}({{\mathrm{\ω}}^{\′}}_0-{\mathrm{\ω}}_0)$

其中，沿90°至270°方向的所述晶片的所述表面取向的角分量δ₁·sinφ_p由下面的公式确定：

${\mathrm{\δ}}_1\·{\mathrm{sin\φ}}_p=\frac{1}{2}({{\mathrm{\ω}}^{\′}}_{90}-{\mathrm{\ω}}_{90})$

并且其中，所述单晶晶片的所述表面取向仅通过在Δφ_p＝180°的两个样品方位角中的每一个处间隔90°测量所述高分辨率X射线摇摆曲线两次来测得。