Способ измерения толщины полупроводниковых слоев материала

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01.78 (21) 2573981j25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.кл .

G 01 В 7/06

Гасударственный квинтет

СССР па делам нзеаретеннй н аткрытнй

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень №42

Дата опубликования описания 25.11.79 (53) УДК 531.717 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Г. Кустов (71) Заявитель (54) СГ10СОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТИЛШИНЫ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СЛОЕВ МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено для контроля параметров полупроводниковых материалов при их изготовлении.

Известен способ измерения толщины полупроводниковых слоев, нанесенных на низкоомную подложку, основанный на регистрации интенсивности и угловой поляризации инфракрасного излучения, отраженного от границы раздела слой — подложка (l l.

Н, достатками этого способа являются низкая .точность измерения толщины однородно легированной асти слоя при наличии протяженных градиентов проводимости на границе слой — подложка и невозможность измерения слоев с высокоомной подложкой.

Известен также способ измерения толщины полупроводниковых слоев, по которому на изм ряемом слое формируют сферический шлиф, электрохимически декорируют шлиф, визуално измеряк>т диаметр или хорду декорированных колец на шлифе, рассчитывают величину толшины слоя (2).

Недостаткам и этого способа являются низкая точность измерения толщины однородно легированной части слоя при наличии протяжеHHblx градиентов проводимости на

5 границе слой — подложка, ограниче иная локальность измерений.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является с особ измерения толшины полупроводниковых слоев материала, заключающийся в том, что вызыва1о ют локальный тепловой выброс вещества слоя пропусканием электрического тока между электродом и материалом. При этом возникает электрическая дуга, вызываюшая нагревание вещества слоя и его испарение.

Анализируя спектральный состав испаряющегося вещества, определяют момент достижения границы слоя. По глубине получившегося микроскола судят о толшине слоя (3).

Недостатком этого способа является

20 сложность процесса измерения, обусловленная наличием операции определения спектрального состава испаряющегося вещества и затруднениями при измерении глубины

697801

Форму»ги изобретения

Составитель А. Куликов

Редактор Л. Ьатанова Техред О. Луговая Корректор Н. Горват

Заказ 5913128 Тираж 844 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП « Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

MHKpoci(oëa, так как он -имеет параболическую форму.

Целью изобретения является упрощение процесса измерения.

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу электрод устанавливают на поверхности материала, а ток пропускают им пульсам и.

Кроме того, в качестве электрода используют жидкостный выпрямляющий контакт.

На чертеже изображена схема устройства, позволяющего реализовать описываемь!й способ.

Устройство состоит из генератора 1 тока, переключателя 2, резистора 3, жидкостного контакта 4. Измеряемый полупроводниковый слой 5 выращен на подложке 6.

Способ осуществляют следующим образом.

Замыканием цепи источника 1 тока переключателем 2 через резистор 3 и жидкостной контакт 4 пропускают импульсный ток (например, 1-3 импульса) в запирающий контакт полярности (например, отрицательная полярность к полупроводнику электронной проводимости) и с разностью потенциалов, нревьппающей напряженис пробоя полупроводника (например, 100 —:300 В).

1 lри прохождении тока через полупроводниковhlй слой 5 создается резкии градиент температуры по глубине слоя, что приводит к локальному выбросу вещества в виде цилиндрнч(ской пробки. Выпрямляюьцие свойcTBà контакта 4 увеличиваю(скорость на. растании теплового поля Ia границе сная

I1oa,iio (I(oÉ 6. 1 .I V(IHH нескольких ямок, Образованных в ноле кон.; акта.;1з(черяют, на и р! мер, lip!I помо!пи тl и к в О и и е р (1 гор О м От р -i Ч И И - 4., . (и с к ре тн ы (4 значения глубины различных ямок в поле контакта последовательно отождествляют с размером пространственного заряда при пробое слоя, с толщиной однородно легированной части слоя 5, металлургической толlциной подложки 6. о l. Способ измерения толщины полупроводниковых слоев материала, зак.ючающийся в том, что вызывают локальный тепловой выброс вещества слоя пропусканием электрического тока между электродом и материалом, а о толщине слоя судят по глубине получившегося микроскола, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения путем увеличения градиента температуры на границе слоев, электрод устанавливают на поверхности материаLO ла, а ток пропускают импульсами.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве электрода используют жидкостный выпрямляющий контакт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Solid State Technology, 1964, Лц(пв(, р. 23.

2..)ош па! of (11е Г1с(tlochemic;Il, У. 109, № 2, р. 141.

;3. Ва.!и!ов A. М-3. !Е1И. !Ов 1. И. Г1рибопы и методы контроля то:1И1ины IIo (n!)ITi4É., 1., 1970, с. 109 — — 111 (прототип). б