Способ контроля дефектности эпитаксиальных слоев кремния на диэлектрических подложках



Способ контроля дефектности эпитаксиальных слоев кремния на диэлектрических подложках

 


Владельцы патента RU 2515415:

Закрытое Акционерное Общество "ТЕЛЕКОМ-СТВ" (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к неразрушающим методам контроля структурного совершенства эпитаксиальных слоев кремния, выращенных на диэлектрических подложках, и может быть использовано в технологии микроэлектроники для контроля качества эпитаксиальных слоев кремния в структурах «кремний на сапфире» (КНС). Изобретение обеспечивает высокую производительность измерений и достоверную оценку концентрации дефектов в объеме эпитаксиального слоя кремния на границе «кремний-сапфир». В способе контроля дефектности эпитаксиальных слоев кремния на диэлектрических подложках, включающем подготовку поверхности образца, воздействие излучением с длиной волны λ=380÷630 нм на образец, вращающийся вокруг вертикальной оси и перемещающийся в горизонтальном направлении относительно падающего излучения, регистрацию амплитуд регистрируемого сигнала, расчет относительной дефектности эпитаксиального слоя Nдеф и сравнение рассчитанного значения Nдеф с известным значением Nдеф (эт) эталона сравнения, воздействие на образец осуществляют импульсами длительностью τ1=50÷100 мкс и скважностью τ2=250÷500 мкс, в качестве регистрируемого сигнала используют амплитуду Uвых наведенной в эпитаксиальном слое кремния фотоЭДС, а относительную дефектность эпитаксиального слоя рассчитывают из соотношения:

,

где Uвых(min) - минимальное из зарегистрированных значений Uвых. 1 ил.

 

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к неразрушающему контролю структурного совершенства эпитаксиальных слоев кремния, выращенных на диэлектрических подложках, и может быть использовано в технологии микроэлектроники для контроля качества эпитаксиальных слоев кремния в структурах «кремний на диэлектрике» и, в частности, в структурах «кремний на сапфире» (КНС).

Технология КНС-структур является одним из наиболее динамично развивающихся направлений полупроводникового материаловедения. Однако проблема обеспечения высоких электрофизических и функциональных параметров приборов на их основе, а также их радиационной стойкости и надежности в существенной мере определяется высокой дефектностью приборных слоев кремния. Для структур «кремний на сапфире» эта дефектность обусловлена, в частности, различием кристаллографического строения кремния и сапфира, а также автолегированием кремниевого эпитсаксиального слоя алюминием из сапфировой подложки до концентраций 1018-1020см-3.

В настоящее время в технологии микроэлектроники практически повсеместно для оценки дефектности кремниевых эпитаксиальных слоев в структурах КНС используют косвенные медоды контроля, основанные на использовании тестовых МОП-структур (в частности, МОП-конденсаторов и МОП-резисторов), что является дорогостоящей и не очень информативной процедурой.

В связи с этим решение проблемы контроля качества эпитаксиальных слоев кремния в структурах КНС, и в частности, оценка уровня дефектности слоев кремния с использованием неразрушающего и оперативного контроля, приобретает особую актуальность.

Этот контроль, по возможности, должен быть неразрушающим эпитаксиальный слой или вообще быть бесконтактным.

Известен способ контроля дефектности эпитаксиальных слоев кремния на диэлектрических подложках с использованием СВЧ-метода регистрации фотопроводимости кремниевого слоя [1].

Сущность способа заключается в следующем. СВЧ-излучение частотой 36,4 ГГц и мощностью не менее 50 мВт от генератора на диоде Ганна через волноводный вентиль и циркулятор вводится в измерительное устройство, в котором находится образец - структура КНС. Отраженное от образца СВЧ-излучение через тот же циркулятор подается на СВЧ-детектор, работающий в режиме линейного детектирования. Выделенный детектором сигнал поступает на широкополосный усилитель, который отсекает постоянную составляющую сигнала и усиливает только импульсный сигнал, обусловленный нестационарной фотопроводимостью. По картине изменения амплитуды сигнала и характеру его временной формы - формы спада фотопроводимости - осуществляют оценку качества структуры КНС в сравнении с аналогичным тестовым образцом.

Способ имеет следующие недостатки:

- достоверно оценить качество кремниевого слоя весьма затруднительно, поскольку амплитуда и характер спада нестационарной фотопроводимости зависит не только от дефектности слоя кремния, но и от других процессов, контролирующих изменение заряда на поверхности и границе раздела «кремний-сапфир»;

- способ не позволяет даже приблизительно оценить характер распределения дефектов в кремниевом слое.

Известен способ контроля дефектности эпитаксиальных слоев кремния на диэлектрических подложках с использованием рентгеновской дифрактометрии [2].

Сущность способа заключается в следующем.

С помощью однокристальной рентгеновской дифрактометрии с квазипараллельным рентгеновским пучком с суммарной расходимостью и сходимостью пучка 12'÷24' при использовании скользящего первичного рентгеновского пучка получают асимметричное отражение от кристаллографических плоскостей, которые составляют наибольший угол с поверхностью «сапфировая подложка - слой кремния», и определяют деформации в эпитаксиальном слое по изменению расстояния между интерференционными максимумами от эпитаксиального слоя и сапфировой подложки.

Полученные рентгенограммы (дифракционные изображения, или топограммы) являются интегральным параметром, характеризующем упругую деформацию и дефектность эпитаксиального слоя кремния на границе «кремний-сапфир».

К недостаткам данного способа следует отнести:

- необходимость использования громоздкой и дорогостоящей рентгеновской аппаратуры;

- низкая экспрессность медода;

- невозможность выделения из рентгенограмм составляющей, характеризующей непосредственно дефектность кремниевого слоя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля дефектности эпитаксиальных слоев кремния на диэлектрических подложках, например сапфире, включающий эллипсометрические измерения показателя преломления пленок, которые выполняются при различных положениях структуры, устанавливаемых путем вращения ее вокруг нормали к поверхности, и по измеренным значениям

определяют коэффициент анизотропии Nдеф=1-(nmax/nmin), где nmax и nmin - максимальное и минимальное значение показателя преломления, а о степени дефектности слоя судят по величине коэффициента анизотропии [3].

Контроль дефектности эпитаксиального слоя кремния по данному способу осуществляется следующим образом. Перед измерением структуру КНС подвергают тщательной очистке от адсорбированных на поверхности эпитаксиального слоя примесей и естественного слоя окисла кремния. Очистка заключается в обработке структуры КНС в течение 1÷5 мин в изопропиловом спирте при комнатной температуре ультразвуком с частотой колебаний 20÷40 кГц в диапазоне интенсивностей воздействий 0,5÷5,0 Вт/см2. Исследуемую структуру КНС после очистки помещают на столик эллипсометра, облучают световым пучком с длиной волны излучения λ=380÷630 нм и производят определение показателя преломления. Длина волны излучения λ, выбиралась из условия обеспечения проникновения излучения на всю глубину эпитаксиального слоя. Столик со структурой поворачивают вокруг вертикальной оси на заданный угол и производят следующий цикл измерений. Угловой шаг поворота выбирают в соответствии с симметрией поверхности кремниевой пленки. Например, при ориентации (001) целесообразно поворачивать структуры на углы, кратные 45°; при ориентации (111) - на углы, кратные 30° или 60°. Операцию проводят при каждом повороте столика на заданный угол до возвращения структуры в исходное угловое положение, после чего образец перемещают на 1,0÷1,2 мм в горизонтальном направлении и повторяют процедуру определения показателей преломления.

Из полученного ряда значений показателя преломления находят минимальное (nmin) и максимальное (nmax) значения и рассчитывают величину коэффициента анизотропии по формуле:

N д е ф = 1 ( n max / n min ) .                                            (1)

Полученное значение коэффициента анизотропии сравнивают с максимально допустимым значением Nдеф (эт), которое соответствует эталонному образцу сравнения. Структуры считаются годными, если выполняется соотношение:

N д е ф < N д е ф ( э т ) .                                                                         (2)

Измерения показателя преломления при различных положениях структуры, устанавливаемых поворотом ее по нормали к поверхности, позволяют определить анизотропию изменения оптических свойств пленок в любой точке поверхности, связанную с неоднородным распределением в кремниевой пленке структурных дефектов и упругих напряжений. На основе результатов таких измерений может быть восстановлена более точная картина топологии распределения дефектов и сделаны оценки значений их концентрации (плотности) в различных зонах кремниевого слоя, а следовательно, и более строго и точно осуществить разбраковку структур КНС по качеству.

Этот способ является неразрушающим и при использовании излучения с малой угловой расходимостью зондирующего луча позволяет (в отличие от рентгеновского метода контроля) осуществлять локальный контроль дефектности материалов.

К недостаткам способа следует отнести очень большую трудоемкость и невозможность выделения из топограммы распределения анизотропии оптических свойств кремниевого слоя составляющей, характеризующей непосредственно его дефектность.

Задачей изобретения является обеспечение высокой производительности измерений и достоверная оценка концентрации дефектов в объеме эпитаксиального слоя кремния на границе «кремний-сапфир».

Это достигается тем, что в способе контроля дефектности эпитаксиальных слоев кремния на диэлектрических подложках, включающем очистку образца, воздействие излучением с длиной волны λ=380-630 нм на образец, вращающийся вокруг вертикальной оси и перемещающийся в горизонтальном направлении относительно падающего излучения, регистрацию амплитуд регистрируемого сигнала, расчет относительной дефектности эпитаксиального слоя Nдеф и сравнение рассчитанного значения Nдеф с известным значением Nдеф (эт) эталона сравнения, воздействие на образец осуществляют импульсами длительностью τ1=50÷100 мкс и скважностью τ2=250÷500 мкс, в качестве регистрируемого сигнала используют амплитуду Uвых наведенной в эпитаксиальном слое кремния фотоЭДС, а относительную дефектность эпитаксиального слоя рассчитывают из соотношения:

U в ы х / U в ы х ( min ) = N д е ф ( э т ) / N д е ф ,                                                        (3)

где Uвых (min) - минимальное из зарегистрированных значений Uвых.

Сущность изобретения заключается в следующем. При воздействии на структуру КНС импульсным световым потоком с длиной волны λ=380÷630 нм со стороны эпитаксиального слоя в последнем происходит избыточная генерация неосновных носителей заряда (ННЗ). При этом поверхность эпитаксиального слоя должна быть чистой и не содержать естественного окисного слоя во избежание неконтролируемой рекомбинации ННЗ в процессе контроля. В периоды импульсной засветки происходит генерация-рекомбинация ННЗ на дефектах эпитаксиального слоя вплоть до установления режима стационарности. При определенных условиях длительности импульсов засветки и их скважности амплитуда наведенной фотоЭДС и кривая спада фотопроводимости может быть измерена и зарегистрирована.

Конкретная длина волны светового потока λ выбирается из условия обеспечения проникновения излучения на всю глубину эпитаксиального слоя. Поскольку для кремниевых эпитаксиальных слоев в структурах КНС типичный диапазон толщин составляет от десятых долей до единиц микрон, для контроля по предлагаемому способу вполне достаточно использовать источник, генерирующий излучение с длиной волны λ в диапазоне 380÷480 нм.

Экспериментально установлено, что при воздействии на КНС-структуру импульсами излучения с длиной волны λ=380÷630 нм с длительностью импульсов τ1=50÷100 мкс и скважностью τ2=250÷500 мкс оказывается возможным выделить и с достаточной точностью измерить амплитуду наведенной фотоЭДС.

При длительности импульсов засветки τ1<50 мкс кривая спада фотопроводимости не достигает режим стационарности, и величина регистрируемого сигнала Uвых становится неоднозначной.

При длительности импульсов засветки τ1>100 мкс достоверность контроля резко снижается, так как в этом случае начинается процесс экспоненциального снижения амплитуды Uвых из-за саморазряда емкости, образованной кольцевым электродом и эпитаксиальным слоем кремния. Учет такого снижения амплитуды Uвых требует применения специальных методов регистрации и обработки регистрируемого сигнала, что приводит к значительному аппаратному усложнению контроля, увеличению длительности контроля, не приводя при этом к увеличению точности и достоверности результатов контроля.

Диапазон величин скважности импульсов τ2=250÷500 мкс выбран из условия обеспечения полной рекомбинации ННЗ на дефектах эпитаксиального слоя даже при максимальных значениях относительной дефектности Nдеф.

При скважности импульсов τ2<250 мкс процесс рекомбинации ННЗ протекает в режиме, не соответствующих стационарному, т.е. неосновные носители заряда не успевает полностью рекомбинировать на дефектах эпитаксиального слоя, и это приводит к накопительному эффекту при регистрации амплитуды Uвых наведенной фотоЭДС и искажению результатов контроля.

При увеличении скважности τ2 более 500 мкс за счет увеличения влияния переходных процессов в емкости, образованной кольцевым электродом и эпитаксиальным слоем кремния, происходит искажение формы кривой спада фотопроводимости, что существенно затрудняет регистрацию амплитуды выходного сигнала Uвых.

В режиме стационарности величина выходного сигнала Uвых для структур КНС может быть выражена как:

U в ы х ϕ T * ln ( 1 + Δ n / n i ) ,                                                       (4)

где φТ - температурный потенциал;

ni - собственная концентрация носителей заряда в кремнии вследствие высокой концентрации дефектов на границе «эпитаксиальный слой кремния - сапфир»;

Δn - избыточная концентрация ННЗ, генерируемая импульсным источником света.

В свою очередь, избыточная концентрация носителей заряда Δn может быть выражена как:

Δ n G * τ э ф ф ,                                                                       (5)

где G - темп генерации электронно-дырочных пар;

τэфф - эффективное время жизни ННЗ в эпитаксиальном слое кремния.

Эффективное время жизни τэфф для эпитаксиальных слоев кремния в структурах КНС можно выразить через поверхностную τS и объемную τV компоненты времени следующим образом:

τ э ф ф = ( τ S * τ V ) / ( τ S + τ V ) .                                                          (6)

Так как величина поверхностной составляющей τS времени жизни ННЗ всегда для структур КНС будет много больше объемной составляющей τV, эффективное время жизни τэфф является величиной, непосредственно зависящей от относительной дефектности Nдеф в объеме эпитаксиального слоя кремния вблизи границы «кремний-сапфир», т.е.:

τ э ф ф 1 / N д е ф U в ы х .                                                               (7)

Таким образом, заявляемый способ позволяет косвенно оценивать качество эпитаксиального слоя кремния (относительную концентрацию дефектов в объеме эпитаксиального слоя на границе «кремний-сапфир») по величине амплитуды наведенной в эпитаксиальном слое кремния фотоЭДС.

В известных науке и технике решениях аналогичной задачи не обнаружено использование в качестве параметра, характеризующего относительную дефектность эпитаксиального слоя кремния в структурах КНС, амплитуды наведенной в эпитаксиальном слое кремния фотоЭДС при импульсном воздействии на структуру КНС излучением с длиной волны λ=380÷630 нм импульсами длительностью τ1=50÷100 мкс и скважностью τ2=250÷500 мкс.

Пример конкретного выполнения

Пример конкретного выполнения способа поясняется фиг.1, где:

1 - источник излучения (фотодиод);

2 - световой поток;

3 - кольцевой электрод;

4 - металлический кольцевой держатель;

5 - эпитаксиальный слой кремния;

6 - сапфировая подложка;

7 - металлическая основа;

h - расстояние от кольцевого электрода до поверхности эпитаксиального слоя, мкм;

Uвых - регистрируемый сигнал, мВ.

Измерения проводилась на специально изготовленной установке (фиг.1) для осуществления процесса измерений поверхностной фотоЭДС в структурах КНС. В качестве образца использовали структуры КНС ⌀ 100 мм, эпитаксиальный слой кремния которой имел n-тип проводимости и толщину 0,3 мкм.

Структура помещалась на специальный металлический кольцевой держатель 4. Сам держатель располагался на металлической базовой поверхности 7 устройства. Над эпитаксиальным слоем 5 на расстоянии h~100 мкм от его поверхности располагался кольцевой электрод 3 с отверстием для обеспечения засветки поверхности эпитаксиального слоя импульсным световым потоком 2 от фотодиода 1, который генерировал излучение с длиной волны λ=420 нм.

Процесс измерения осуществлялся следующим образом.

Образец облучался световым потоком 2 импульсами длительностью τ1=50 мкс и скважнорстью мпульсов τ2=250÷260 мкс.

Происходящие в эпитаксиальном слое 5 при импульсном облучении образца фотоэлектрические процессы посредством емкостной связи преобразовывались в изменяющийся во времени электрический потенциал Uвых на кольцевом электроде 3, который регистрировался электронной схемой, а регистрируемая амплитуда выходного сигнала Uвых поверхностной фото-ЭДС подвергалась последующей цифровой обработке.

Диапазон регистрируемых значений Uвых в различных точках образца менялся от 0,1 до 10,0 мВ.

Измерения проводились по поверхности эпитаксиального слоя структуры КНС с локальностью до 2 мм с шагом локальности до 10 мм (исключая краевую зону 3 мм). При этом время измерения в одной точке поверхности (включая перемещение кольцевого держателя 4 с расположенным внутри его образцом от точки к точке) не превышало 0,2 сек, а количество измеряемых точек на поверхности образца составляло 60.

Таким образом, весь процесс контроля структуры КНС, включая химическую обработку образца перед контролем, установку образца в кольцевом держателе, контролируемое перемещение образца, регистрацию и обработку регистрируемого сигнала на ЭВМ и его визуализацию в виде топограммы распределения относительной дефектности по поверхности структуры, занял не более 5 мин, тогда как аналогичные измерения по прототипу занимали не менее 25÷40 мин.

Процесс измерений являлся полностью бесконтактным и неразрушающим.

Проведенные измерения показали хорошую сходимость результатов измерения с данными, полученными методом абсолютной оценки уровня дефектности эпитаксиального слоя кремния [2].

Таким образом, заявляемый способ позволяет обеспечить высокую производительность измерений и осуществлять достоверную оценку концентрации дефектов в объеме эпитаксиального слоя кремния на границе «кремний-сапфир».

Источники информации

1. П.А.Бордовский, А.Ф.Булдыгин, Н.И.Петров, С.Н.Речкунов, В.А.Самойлов. Контроль качества структур КНС СВЧ методом. -«Микроэлектроника», 2008, т.37, №2, с.101-110.

2. Патент РФ №2436076 от 28.04.2010 г.

3. Патент РФ №2256256 от 02.02.2004 г. - (прототип).

Способ контроля дефектности эпитаксиальных слоев кремния на диэлектрических подложках, включающий подготовку поверхности образца, воздействие излучением с длиной волны λ=380÷630 нм на образец, вращающийся вокруг вертикальной оси и перемещающийся в горизонтальном направлении относительно падающего излучения, регистрацию амплитуд регистрируемого сигнала, расчет относительной дефектности эпитаксиального слоя Nдеф и сравнение рассчитанного значения Nдеф с известным значением Nдеф (эт) эталона сравнения, отличающийся тем, что воздействие на образец осуществляют импульсами длительностью τ1=50÷100 мкс и скважностью τ2=250÷500 мкс, в качестве регистрируемого сигнала используют амплитуду Uвых наведенной в эпитаксиальном слое кремния фотоЭДС, а относительную дефектность эпитаксиального слоя рассчитывают из соотношения:
,
где Uвых (min) - минимальное из зарегистрированных значений Uвых.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано для увеличения выхода годных при изготовлении высокоплотных электронных модулей. Сущность способа заключается в том, что при изготовлении высокоплотных электронных модулей на основе формирования встроенных пассивных элементов, прямого монтажа активных элементов (чипов) и послойного формирования межсоединений до изготовления и монтажа электронных модулей разрабатывают видоизменение схемы, которое предназначено только для ее тестируемости, а за счет технологических операций после формирования пассивных и монтажа активных элементов и перед формированием межсоединений проводят многофункциональный зондовый контроль работоспособности каждого элемента.

Изобретение относится к области испытаний сложно-функциональной аппаратуры. Сущность изобретения заключается в том, что используют трехпараметрическое распределение Вейбулла или доверительный интервал, внутренние границы которого (U - нижняя и V - верхняя) получают на основе обработки экспериментальных данных по облучению выборки размером n, внешние границы (U - нижняя и V - верхняя) задают из общих физических представлений, определяющими из которых является уровень отсутствия наблюдаемых критических изменений и незначительное, на 20-30%, превышение требований по стойкости объектов к воздействию ИИ, в выбранных границах (U, V) вводят экспериментально полученную интегральную функцию распределения нижних допустимых уровней стойкости к различным видам ИИ, определяют скорость изменения вероятности параметрических или функциональных отказов (интенсивность изменения параметрического ресурса), затем строят семейство графиков зависимости функции распределения F(U, x) от различных видов ионизирующих излучений (флюенса нейтронов (Fn); мощности дозы гамма-рентгеновского излучения (Pγ-X-Rey); полной поглощенной дозы (Dγ-X-Ray); флюенса тяжелых заряженных частиц (ТЗЧ) Фион; величины линейных потерь энергии (LET) (для аппаратуры, размещаемой на космическом аппарате (КА) и т.п.) при фиксированных значениях , по построенным графикам определяют уровень радиационной нагрузки , при котором вероятность отказа прибора составляет FCRIT, или ресурс сохранения работоспособности RСОХР=1-FCRIT.

Изобретение относится к области полупроводниковой фотоэлектроники - инфракрасным (ИК) фотодетекторам - и может быть использовано для контроля технологического процесса и материала.

Изобретение относится к области проектирования контактирующих устройств для бескорпусных электронных компонентов и микроплат для трехмерных сборок и может быть использовано при производстве интегральных схем для их функционального контроля и электротренировки (ЭТТ).

Изобретение относится к полупроводниковой микроэлектронике. Сущность изобретения: в способе диагностики полупроводниковых эпитаксиальных гетероструктур, включающем сканирование образца в условиях брэгговского отражения в пошаговом режиме, производимом путем изменения угла падения рентгеновского луча, использование рентгеновской однокристальной дифрактометрии с немонохроматическим, квазипараллельным пучком рентгеновских лучей и позиционно-чувствительным детектором, рентгеновскую трубку и детектор устанавливают относительно углового положения характеристического пика θ от одной из систем кристаллографических плоскостей гетероструктуры на угол θ1=θ±(0.5°÷4°), по отклонению положения интерференционного пика тормозного излучения на шкале детектора от угла падения рентгеновского луча определяют погрешность положения образца, с учетом полученной погрешности независимым перемещением устанавливают трубку в положение Δθ, при котором ось симметрии между трубкой и детектором перпендикулярна к выбранной системе кристаллографических плоскостей, при таком положении трубки проводят пошаговое сканирование в диапазоне углов, характеризующих выбранную систему кристаллографических плоскостей, независимым перемещением устанавливают трубку на угол Δθ1=Δθ±(0.2°÷1°), выводя максимум тормозного пика за границы характеристического пика, затем проводят пошаговое сканирование всех слоев гетероструктуры, оставляя неизменным угловое положение характеристического пика от системы кристаллографических плоскостей путем перемещения шкалы детектора, и определяют угловые положения пиков от всех слоев гетероструктуры.

Изобретение относится к области диагностики полупроводниковых структур нанометрового размера и может быть использовано для обнаружения и классификации квантовых точек.

Изобретение относится к области измерений неоднородностей поверхностей гетероструктур. .

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к области неразрушающего контроля параметров полупроводниковых материалов, и может быть использовано для выявления и анализа структурных дефектов в кремниевых слитках перед разрезанием слитков на пластины.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к области неразрушающих методов контроля параметров полупроводниковых материалов с использованием зондирующего электромагнитного излучения, и может быть использовано для определения времени жизни неосновных носителей заряда в кремниевых слитках.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к области неразрушающих методов контроля параметров полупроводниковых материалов с использованием зондирующего электромагнитного излучения и может быть использовано для определения времени жизни неосновных носителей заряда в кремниевых слитках.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Технический результат - расширение функциональных возможностей одновременного определения электропроводности и толщины полупроводниковых пластин и электропроводности и толщины тонких полупроводниковых эпитаксиальных слоев в структурах «полупроводниковый слой - полупроводниковая подложка». Способ определения электропроводности и толщины полупроводникового слоя включает облучение слоя электромагнитным излучением СВЧ-диапазона, измерение частотной зависимости коэффициента отражения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, согласно решению, используют одномерный волноводный СВЧ фотонный кристалл, в котором создают нарушение периодичности в виде измененной толщины центрального воздушного слоя. Предварительно помещают измеряемый полупроводниковый слой внутрь центрального слоя на заданном расстоянии от его границы, дополнительно измеряют частотную зависимость коэффициента прохождения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, затем помещают измеряемый полупроводниковый слой внутри центрального слоя на новом расстоянии от его границы или изменяют толщину центрального слоя, измеряют частотные зависимости коэффициента отражения и прохождения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, взаимодействующего с фотонным кристаллом, при новом положении исследуемой полупроводниковой структуры или при новом значении толщины центрального слоя, рассчитывают с помощью ЭВМ значения толщины и электропроводности, при которых теоретические частотные зависимости коэффициентов отражения и прохождения электромагнитного излучения, полученные при двух расстояниях от границы центрального слоя до исследуемой полупроводниковой структуры или при двух значениях толщины центрального слоя, наиболее близки к измеренным в этих положениях из решения системы уравнений. 8 ил.

Изобретение относится к способу выявления наличия дефектов в светодиодной структуре. Способ контроля качества светодиодной структуры заключается в регистрации излучения светодиодной структуры, обработке излучения для получения характеристик светодиодной структуры, на основе которых судят о качестве светодиодной структуры, при этом для каждой светодиодной структуры из партии изделий регистрируют спектр электролюминесценции, проводят построение зарегистрированного спектра в полулогарифмическом масштабе, разделяют коротковолновую область полученного спектра на участки, которые аппроксимируют определенной зависимостью, и выбирают аппроксимированные участки с максимальным и минимальным наклоном, определяют максимальную и минимальную температуры светодиодной структуры на выбранных участках, вычисляют среднее значение разницы температур, проводят сравнение значения разницы температур для каждой светодиодной структуры со средним, если значение разницы температур больше среднего, делают вывод о низком качестве структуры. Способ позволяет снизить его стоимость, использовать менее громоздкое и дорогое оборудование и определять качество корпусированных светодиодов, в том числе входящих в состав изделий на их основе. 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к устройствам, используемым для климатических испытаний полупроводниковых приборов при одновременном измерении их электрических параметров. Изобретение обеспечивает получение нормированных условий климатических испытаний электронных изделий путем равномерной подачи рециркуляционного воздуха на все полки термокамеры, что обеспечивает необходимую надежность электрических испытаний электронных изделий. Термокамера для испытания электронных изделий содержит корпус с рабочей камерой, вентилятор, установленный в рабочей камере между вытяжным и нагнетательным патрубками, узел очистки рециркуляционного воздуха, установленный в нагнетательном патрубке и выполненный в виде соосно соединенных суживающегося диффузора с винтообразными канавками на внутренней поверхности и расширяющегося сопла, в котором размещено осушивающее устройство в виде емкости, предназначенной для заполнения адсорбирующим веществом. На внутренней поверхности расширяющегося сопла выполнены винтообразные канавки, касательная которых имеет направление против хода часовой стрелки, а касательная винтообразных канавок на внутренней поверхности суживающегося диффузора имеет направление по ходу часовой стрелки. В корпусе в угловых соединениях вертикальных и горизонтальных элементов воздухопровода расположены завихрители, причем каждый завихритель выполнен в виде лопасти, торцевые поверхности которых повернуты на 90° относительно друг друга. 6 ил.

Изобретение относится к тестированию матричных БИС считывания и может быть использовано для определения координат скрытых дефектов типа утечек сток-исток, которые невозможно обнаружить до стыковки кристаллов БИС считывания и матрицы фоточувствительных элементов. На кремниевой пластине с годными БИС считывания вскрывают окна в защитном слое окисла к металлизированным площадкам истоков МОП транзисторов, наносят слой индия, формируют области индия в виде изолированных друг от друга полос, ориентированных в направлении, перпендикулярном стоковым шинам, которые закорачивают истоки МОП транзисторов между собой в каждой полосе. Проводят контроль функционирования мультиплексора с выявлением стоков со скрытыми дефектами путем закорачивания индиевых полос на подложку с последующим формированием индиевых микроконтактов. Производят поиск дефекта в пределах только той полосы, где зафиксирована утечка, тем самым уменьшается время определения координат дефекта, так как нет необходимости проверять все истоки, принадлежащие данной стоковой шине, в которой обнаружен дефект. 4 ил.
Изобретение относится к различным технологическим процессам, а именно к контролю электрических свойств алмазных пластин на промежуточных стадиях технологического процесса изготовления алмазных детекторов ионизирующих излучений. Сущность изобретения заключается в том, что способ контроля качества алмазных пластин, предназначенных для изготовления детекторов ионизирующих излучений, включает регистрацию люминесценции в двух полосах с максимумами при 420 нм и 520 нм, принятие решения об отнесении алмазной пластины к группе низковольтных детекторов при одновременном наблюдении двух полос люминесценции и принятие решения об отнесении алмазной пластины к группе высоковольтных детекторов при отсутствии свечения в полосе 520 нм и наличии свечения в полосе 420 нм, при этом измерение проводят при температуре, выбранной из интервала -40 ÷ -10°C, к алмазной пластине с электродами прикладывают электрическое поле и медленно повышают напряжение, одновременно регистрируют ток через пластину, при появлении скачка тока, сопровождаемого свечением в полосе с максимумом при 520 нм, делают вывод об отнесении алмазной пластины к группе низковольтных детекторов, при отсутствии свечения в полосе с максимумом при 520 нм делают вывод об отнесении алмазной пластины к группе высоковольтных детекторов. Технический результат - упрощение применяемого оборудования для контроля и уменьшение времени контроля.

Изобретение относится к контрольно-испытательному оборудованию изделий электронной техники, а именно к устройствам для сортировки на группы по вольт-амперным характеристикам (ВАХ) фотопреобразователей (ФП) в спутниках, и может быть использовано при производстве фотоэлектрических панелей. Устройство содержит вертикальный пенал для сортируемых ФП с механизмом выгрузки и подачи изделий по транспортирующему горизонтальному каналу в узел контактирования, солнечный имитатор, измеритель ВАХ, узел позиционирования в виде горизонтального поворотного диска с приемными гнездами для изделий, приемные вертикальные пеналы в количестве N групп сортировки и загрузочные толкатели для загрузки последних. Приемные пеналы выполнены с возможностью загрузки изделий снизу вверх, толкатели установлены оппозитно их входным отверстиям. Приемные сквозные гнезда выполнены в количестве N плюс одно для загрузки изделия на диск узла позиционирования. Узел позиционирования установлен между приемными пеналами и толкателями и снабжен приводом поворота с фиксированным шагом, равным углу 360°/(N+l). Технический результат - повышение производительности и сокращение брака за счет механических повреждений ФП. 2 ил.

Способ включает воздействие на кристалл исходного импульсного поляризованного немонохроматического излучения коротковолнового инфракрасного диапазона для получения исходного импульсного поляризованного излучения коротковолнового инфракрасного диапазона и импульсного поляризованного излучения гармоники видимого диапазона, выделение импульсного поляризованного излучения гармоники видимого диапазона, преобразование его в электрический сигнал, получение зависимости амплитуды электрического сигнала от длины волны импульсного поляризованного монохроматического излучения второй и суммарной гармоник, определение из нее длины волны 90-градусного синхронизма, по значению которого определяют мольное содержание Li2O в монокристалле LiNbO3. В качестве монокристалла LiNbO3 выбирают монокристалл в виде плоскопараллельной пластинки с кристаллографической осью Z, расположенной в плоскости входной грани кристалла, перпендикулярной оси оптической системы. Технический результат - повышение точности определения мольной доли Li2O в монокристалле LiNbO3 при низких значениях мольной доли Li2O и расширение функциональных возможностей. 3 ил.

Изобретение относится к области исследования материалов с помощью оптических средств, а также к технологии изготовления полупроводниковых приборов - для контроля водорода в материале при создании приборов и структур. В отношении образца с тестируемым материалом регистрируют спектр комбинационного рассеяния света в геометрии обратного рассеяния. Измерения проводят в диапазоне частот колебаний связей между атомами тестируемого твердотельного материала и связей между атомами тестируемого твердотельного материала и водорода. Когерентное излучение направляют на полупрозрачное зеркало, расположенное между образцом и спектрометром под углом, с возможностью подачи излучения от зеркала на образец в направлении нормали к поверхности тестируемого материала, а отраженного образцом излучения - на спектрометр. Падающее излучение линейно поляризовано. Поляризация рассеянного света совпадает с поляризаций падающего излучения. Используют излучение лазера видимого диапазона от 400 до 800 нм в непрерывном режиме, с мощностью, обеспечивающей отношение сигнал к шуму в спектрах комбинационного рассеяния света от 10 и более. При выборе образца с тестируемым материалом подложки из стекла или кремния с выполненным слоем диоксида кремния и нанесенным на нее слоем аморфного кремния с содержанием атомного водорода от 5 до 50%, толщиной от 30 до 1000 нм регистрируют спектр в диапазоне от 200 до 550 см-1 и от 1900 до 2200 см-1, соответственно, частот колебаний связей Si-Si и связей Si-H. За счет использования геометрии обратного рассеяния снимается ограничение в отношении ассортимента подложек и толщин слоев при получении данных для контроля водорода в твердотельном материале по концентрации и его состоянию как в отношении слоев или приборных структур, формирование которых закончено, так и непосредственно в процессе формирования. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности к процессам обработки поверхности подложек для выявления дефектов линий скольжения. Изобретение позволяет получить однородную и ненарушенную поверхность подложек, снизить температуру и длительность процесса. Выявление линий скольжения проводится погружением подложек в травитель, состоящий из следующих компонентов: фтористоводородной кислоты, азотной кислоты и уксусной кислоты в объемных частях 3:6:3 при комнатной температуре, время травления - 90 секунд. В качестве оборудования используется металлографический микроскоп с увеличением от 40 до 200 крат. Количество дефектов линий скольжения составляет 25±5 шт./мм.

Изобретение относится к области микроэлектроники. Технический результат направлен на повышение достоверности определения типа и количества загрязняющих примесей на поверхности полупроводниковых пластин после плазмохимического травления и определения оптимального значения длительности времени травления. В способе определения длительности времени плазмохимического травления поверхности полупроводниковых пластин для удаления пленок с немаскированных поверхностей и получения чистой поверхности осуществляется травление нескольких пластин в течение разных длительностей времени, определяются количества остаточных и загрязняющих примесей на поверхностях пластин и определяется длительность времени травления по времени травления пластины с минимальным количеством загрязняющих примесей на поверхности, при этом определение количества остаточных и загрязняющих примесей на поверхностях пластин производится зондированием поверхностей ионными пучками гелия и неона с энергиями 1-5 кэВ, плотностью тока пучка менее 100 мкА/см2 и регистрацией энергетического спектра отраженных ионов под углом рассеяния более 90° и по энергиям и величинам максимумов в спектре определяется соответственно тип и количество загрязняющих примесей. 1 ил.
Наверх