Способ измерения неоднородности удельного сопротивления

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУ;ПРОВОДНИКОВ , основанный на приложении I tt Г 1.1 , к образцу с помощью контактов электрического напряжения, освещении поверхности образца световым зондом в виде полосы, параллельной линиям тока, поперек которой в произвольном месте располагают затененный участок - теневой зонд, измерении сопротивления при сканировании поверхности образца теневым зондом, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и чувствительности, поверхность образца освещают импульсами света, следующими с интервалами превышающими время релаксации концентрации неравновесньк возбужденных светом носителей заряда, измерение сопротивления производят спустя время t после начала светового импульса , которое больше времени достижения максимальной интенсивности света, но меньше времени жизни неравновесных носителей заряда. - 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1М ЛИК

09) (11) 4ур Н 01 1 21/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :;„

Н АВТОРСИОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3448435/18-25 (22) 03.06.82 (46) 15.01.85. Бюл. У- 2 (72) В.A.Áoéêo и В.Н.Рыбин (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.382(088.8) (56) 1. Perloff D., Nahl F., Fourpoint shut resistance measurements

of semiconductor doping uniformity.

J.Klectrochem. soc., 1977, 124, В 4, 582-590.

2. Блюдников Л.М. и др. Разрешающая способность метода теневого сканирования, используемого при изучении однородности полупроводников.

Вестник Киевского университета. Физи ка., 1979, М- 20, 108-116. (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУ. ПРОВОДНИКОВ, основанный на приложении к образцу с помощью контактов электрического напряжения, освещении поверхности образца световым зондом в виде полосы, параллельной линиям тока, поперек которой в произвольном месте располагают затененный участок — теневой зонд, измерении сопротивления при сканировании поверхности образца теневым зондом, отличающийся тем,-что, с целью повышения разрешающей способности и чувствительности, по-, верхность образца освещают импульсами света, следующими с интервалами, превышающими время релаксации концентрации неравновесных возбужденных светом носителей заряда, измере" ние сопротивления производят спустя время Lt после начала светового импульса, которое больше времени достижения максимальной интенсивности света, но меньше времени жизни неравновесных носителей заряда. где < Po

1 10648 . Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля неоднородности полупроводниковых материалов, используемых для изготовления полупроводников.

Известен способ измерения неоднородности сопротивления легированных полупроводников (1), основанный на измерении 4-х зондовым способом сопротивления во многих точках поверхности полупроводникового плоско. го образца.

Недостатком этого способа является его разрушающий характер и низкая разрешающая способность, обусловленные необходимостью приведения в соприкосновении с образцом зондовой головки с определенным межзондовым промежутком.

Наиболее близким является способ измерения неоднородности удельного сопротивления полупроводников (2) у основанный на приложении к образцу с помощью контактов электрического напряжения, освещении. поверхности образца световым зондом в виде полосы, параллельной линиям тока, поперек которой в произвольном месте располагают затененный участок — теневой зон, измерения сопротивления

30 при сканировании поверхности образца теневым зондом.

Недостатком этого способа является низкая разрешающая способность и чувствительность, обусловленные тем, что вследствие конечного времени жизни неосновных носителей заряда происходит их диффузия в область теневого зонда. При этом его сопротивление уменьшается и падает чувствительностьв Для повышения чувствительности необходимо увеличивать площадь теневого зонда, но при этом,падает разрешающая способность определения распределения удельного со- 45 противления по площади образца.

Цель изобретения — повышение раз. решающей способности и чувствительности, Цель достигается тем, что в способе измерения неоднородности удельного сопротивления полупроводников, основанном на приложении к образцу с помощью контактов электрического напряжения, освещении поверхности,об-55 разца световым зондом в виде полосы, параллельной линиям тока, поперек которой в произвольном месте распо05 2 лагают затененный участок — теневой зонд, измерении сопротивления при сканировании поверхности образца теневым зондом, поверхность образца освещают импульсами света, следующими с интервалами, превышающими время релаксации концентрации неравновесных возбужденных светом носите лей заряда, измерение сопротивления производят спустя время Д6 после начала светового импульса, которое больше времени достижения максимальной интенсивности света, но меньше времени жизни неравновесных носителей заряда.

На чертеже представлены зависимости нестационарной фотопроводимости в области теневого зонда в различные моменты времени после импульсного освещения полупроводника. Индексами Й>at,Ь|.у.. с обозначены распределения носителей заряда в начальный и последующий моменты времени, вплоть до. времени жизни.

Существо способа состоит в следующем.

Образец освещается короткими импульсами света высокой интенсивности

> например, от лампы вспышки, а измерение проводится спустя время 1 после начала действия светового импульса, которое больше или равно време-. ни нарастания фронта импульса света до максимальной интенсивности р и р р но меньше времени жизни неравновесных носителей заряда о, и

Для исключения влияния остаточного уровня возбуждения образца период Т между двумя последовательными световыми импульсами должен более, чем на порядок превышать время релаксации концентрации инжектированных светом неравновесных носителей заряда „, т.е.

I т„»

Расчеты показали, что распределение неравновесных носителей заряда в области тени для образца с темновым зондом дается выражением — начальная неравновесная концентрация дырок, инжектированных светом, з 1064805 4

D -- коэффициент биполярной рактеристическая длина диффузии, по-.

I диффузии; лученная в установке и определяющая — ширина теневого зонда, разрешающую способность метода, сох — текущая координата.,ставила около 21 мкм.

При получении условий (1) и (2) > Таким образо, предлагаемый способ позволяет измерять неоднородность в выражении (3) — r„1, удельного сопротивления высокоомных е т полупроводников с высокой чувстви1 чи > тельностью и высоким линейным разрешением, при отсутствии влияния врево столько раз меньше диффузионной мени жизни неравновесных носителей длины . заряда на результаты измерений, что .недостижимо для известных методов.

Q Применение предложенного способа

ho сколько раз at, в производстве полупроводниковых

Из чертежа видно, что чем лучше материалов позволит значительно выполняется условие с тем меньше улучшить контроль за однородностью . распределения отличается от прямо- удельного сопротивления получаемых угольного, т,е. контрастнее зонд материалов и повысить качество выи следовательно тем меньшие раз 2б пускаемой продукции ° меры зонда можно использовать. Использование предлагаемого метоНр и м е р. Предлагаемый способ да в производстве полупроводниковых измерения неоднородности удельного приборов на операции входного консопротивления полупроводников был троля неоднородности исходных струкиспытан на различных полупроводнико- >5 тур позволит увеличить процент вы- . вых материалах, таких, как Si, Ge, хода годных приборов и будет способ. .А В и А В . На высокоомном кремнии ствовать росту производительности с длиной диффузии порядка 2 мм ха- . труда.

Составитель Л.Смирнов

Редактор Л.Письман Техред, Т.Фанта Корректор Г.Решетник

Заказ 103/2 Тираж 679 Подписное ВЩ1ИПИ Государственного Комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ЙПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4