izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"izmertech-927Research ArticleНАНОМЕТРОЛОГИЯОпределение концентрации органических загрязнений на поверхности диоксида кремния методом трибометрииИвлиевН. А.ivlievn@gmail.comКолпаковВ. А.noemail@neicon.ruКричевскийС. В.noemail@neicon.ruКазанскийН. Л.noemail@neicon.ruСамарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королёва; Институт систем обработки изображений РАН - филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАНRussian FederationСамарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. КоролёваRussian Federation201707022023091215Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/927

Исследованы особенности механизма точечного трибометрического взаимодействия подложек из диоксида кремния при оценке чистоты их поверхности. Показано, что чем меньше скорость движения подложки-зонда, тем выше восприимчивость трибометрической системы к изменению концентрации поверхностных электронных состояний. Предложено измерять ускорение движения подложки-зонда после начала движения данного зонда во временном интервале 0≤ t ≤0,012 с, что позволило снизить погрешность измерения степени чистоты поверхности до 11 %.

The mechanisms of point tribometric interaction silica substrates in estimating of the surface purity are investigated. It is shown that the lower the movement speed of the substrate probe, the higher the sensitivity of the tribometric system to changes concentration of surface electronic states. Measuring acceleration of probe substrate in a time interval 0≤ t ≤0,012 s after initiation of movement allows to reduce measurement error of surface grade up to 11 %.

концентрация органических загрязненийтрибометрическое взаимодействиестепень чистоты поверхности подложекconcentration of organic contaminantstribometric interactionpurity of the substrate surfaceReferencesZhang X., Chae J. A wireless and passive wafer cleanliness monitoring unit via electromagneticcoupling for semicondutcor/MEMS manufacturing facilities // Sensors and Actuators A: Physical. 2011. V. 171. No. 2. P 414-420.Zhang X., Chae J. A wireless and passive wafer cleanliness monitoring unit via electromagneticcoupling for semicondutcor/MEMS manufacturing facilities // Sensors and Actuators A: Physical. 2011. V. 171. No. 2. P 414-420.Kim K. S., Kim J. Y., Kang H. B., Lee B. Y., Park S. M. Effect of organic contaminants during metal oxide semiconductor processes // J. Electrochem. Soc. 2008. V. 155. No. 6. P. H426-H431.Kim K. S., Kim J. Y., Kang H. B., Lee B. Y., Park S. M. Effect of organic contaminants during metal oxide semiconductor processes // J. Electrochem. Soc. 2008. V. 155. No. 6. P. H426-H431.Tsai C.L., Roman P, Wu C.T., Pantano C., Berry J., Kamieniecki E., Ruzyllo J. Control of organic contamination of silicon surfaces using white light illumination in ambient air // J. Electrochem. Soc. 2003. V. 150. No. 1. P. G39-G44.Tsai C.L., Roman P, Wu C.T., Pantano C., Berry J., Kamieniecki E., Ruzyllo J. Control of organic contamination of silicon surfaces using white light illumination in ambient air // J. Electrochem. Soc. 2003. V. 150. No. 1. P. G39-G44.Rochat N., Olivier M., Chabli A., Conne F., Lefeuvre G., Boll-Burdet C. Multiple internal reflection infrared spectroscopy using two-prism coupling geometry: A convenient way for quantitative study of organic contamination on silicon wafers // Applied Physics Letter. 2000. V. 77. No. 14. P. 2249-2251.Rochat N., Olivier M., Chabli A., Conne F., Lefeuvre G., Boll-Burdet C. Multiple internal reflection infrared spectroscopy using two-prism coupling geometry: A convenient way for quantitative study of organic contamination on silicon wafers // Applied Physics Letter. 2000. V. 77. No. 14. P. 2249-2251.Казанский Н. Л., Колпаков В. А. Формирование оптического микрорельефа во внеэлектродной плазме высоковольтного газового разряда: монография. М.: Радио и связь, 2009.Казанский Н. Л., Колпаков В. А. Формирование оптического микрорельефа во внеэлектродной плазме высоковольтного газового разряда: монография. М.: Радио и связь, 2009.Колпаков В. А., Ивлиев Н. А. Атомномно-молекулярная модель граничного трения в микротрибоконтактах поверхностей полупроводниковых и диэлектрических материалов // Журнал технической физики. 2015. Т. 85. № 6. С. 137-142.Колпаков В. А., Ивлиев Н. А. Атомномно-молекулярная модель граничного трения в микротрибоконтактах поверхностей полупроводниковых и диэлектрических материалов // Журнал технической физики. 2015. Т. 85. № 6. С. 137-142.Braun O. M., Naumovets A. G. Nanotribology: Microscopic mechanisms of friction // Surface Science Reports. 2006. V. 60. P. 79-158.Braun O. M., Naumovets A. G. Nanotribology: Microscopic mechanisms of friction // Surface Science Reports. 2006. V. 60. P. 79-158.Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комбалов В. С. Основы расчётов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1997.Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комбалов В. С. Основы расчётов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1997.Дедков Г. В. Адгезионный механизм трения в нанотрибоконтактах // Письма в журнал технической физики. 1998. Т. 24. № 19. С. 44-50.Дедков Г. В. Адгезионный механизм трения в нанотрибоконтактах // Письма в журнал технической физики. 1998. Т. 24. № 19. С. 44-50.Колпаков В. А., Ивлиев Н. А. Измерение чистоты поверхности подложек методом трибометрии // Приборы и техника эксперимента. 2014. № 5. С. 129-134.Колпаков В. А., Ивлиев Н. А. Измерение чистоты поверхности подложек методом трибометрии // Приборы и техника эксперимента. 2014. № 5. С. 129-134.Пат. 2515117 РФ. Способ измерения чистоты поверхности подложек / Н. Л. Казанский, В. А. Колпаков, Н. А. Ивлиев // Изобретения. Полезные модели. 2014. № 13.Пат. 2515117 РФ. Способ измерения чистоты поверхности подложек / Н. Л. Казанский, В. А. Колпаков, Н. А. Ивлиев // Изобретения. Полезные модели. 2014. № 13.Киселев В. Ф., Козлов С. Н., Зотеев А. В. Основы физики поверхности твердого тела. М.: Издательство МГУ, 1999.Киселев В. Ф., Козлов С. Н., Зотеев А. В. Основы физики поверхности твердого тела. М.: Издательство МГУ, 1999.Habuka H., Naito T., Kawahara N. Molecular interaction radii and rate constants for clarifying organic compound physisorption on silicon surface // J. Electrochem. Soc. 2010. V. 157. No. 11. P. H1014-H1018.Habuka H., Naito T., Kawahara N. Molecular interaction radii and rate constants for clarifying organic compound physisorption on silicon surface // J. Electrochem. Soc. 2010. V. 157. No. 11. P. H1014-H1018.Kazanskiy N. L., Kolpakov V. A., Kolpakov A. I., Krichevsky S. V., Ivliev N. A., Desjatov M. V. Parameter optimization of a tribometric device for rapid assessment of substrate surface cleanliness // Optical Memory and Neural Networks. 2008. V.17. No. 2. P. 167-172.Kazanskiy N. L., Kolpakov V. A., Kolpakov A. I., Krichevsky S. V., Ivliev N. A., Desjatov M. V. Parameter optimization of a tribometric device for rapid assessment of substrate surface cleanliness // Optical Memory and Neural Networks. 2008. V.17. No. 2. P. 167-172.Ивлиев Н. А., Колпаков В. А., Кричевский С. В. Определение концентрации органических загрязнений на поверхности диоксида кремния методами атомно-силовой микроскопии // Компьютерная оптика. 2016. Т. 40. № 6. С. 837-843.Ивлиев Н. А., Колпаков В. А., Кричевский С. В. Определение концентрации органических загрязнений на поверхности диоксида кремния методами атомно-силовой микроскопии // Компьютерная оптика. 2016. Т. 40. № 6. С. 837-843.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.