Камера для измерения параметров полупроводниковых пластин

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик (и1779937

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08. 06. 78 (21) 2629096/18-09 с присоединением заявки Мо (51>М. Кл.

G 01 R 31/26

Государственный комитет

СССР ко делам изобретений и отнрыти A (23) Приоритет

Опубликовано 151180,Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 15, 11. 80 (53) УДК 621. 317 (088. 8) В, Б. Ахманаев, Т, Л. Левдикова и К), В. Медведев .,-,, i

l 3 (72) Авторы и з обретен и я

Сибирский физико-технический институт им. В.Д. Кузнецова при Томском ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. В.В. Куйбышева (71) Заявитель (54) КАМЕРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН

Для этого в камеру для измерения параметров полупроводниковых пластин, выполненную в виде короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с выступом на одной из широких стенок и элементами связи, введены стержни, которые установлены перпендикулярно широким стенкам короткоэамкнутого отрезка запредельного волновода с возможностью осевого перемещения в отверстиях, которые дополнительно выполнены в выступе.

На фиг. 1 приведена конструкция камеры; на фиг. 2 — вид по стрелке

A на фиг. 1 ° 30

Изобретение относится к измерите« льной технике.

Известна камера для измерения параметров полупроводниковых пластин, выполненная в виде короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с выступом на одной из широких стенок и элементами связи fQ

Однако известная камера не обеспечивает измерение параметров в отдельных точках с высоким разрешением.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности.

Камера для измерения параметров полупроводниковых пластин выполнена в виде короткозамкнутого стреэка 1 запредельного волновоца с выступом

2 на одной иэ широких стенок, элементами 3, 4 связи и стержнями 5, которые установлены перпендикулярно широким стенкам короткозамкнутого отрезка 1 запредельного волиовода с возможностью осевого перемещения с в отверстиях, которые дополнительно выполнены в выступе 2.

Камера работает следующим образом.

Элементы 3, 4 связи служат для ввода и вывода энергии СВЧ-колебаний.

Перемещение стержня 5 осуществляется путем вращения гайки 6, Пружина 7, расположенная между цилиндрическим стаканом 8 и цилиндрическим утолщением 9, обеспечивает постоянный по величине прижим стержня 5 к поверхности исследуемой полупроводниковой пластины 10. Для предотвращения проворачивания стержней 5 при вращении гаек 6 служат шпонки 11, вставленные в стержни 5 и пазы в отверстиях цилиндрического стакана 8. Гайки 6 служат также для фиксирования осевого положения стержней 5.

779937

Измерение удельного сопроТивления ,фПолупроводниковой пластины 10 основано на регистрации потерь, вносимых ею в резонатор, обраэованнйй короткозамкнутым отрезком 1 запредельного волновода, выступом 2 и одним или несколькими введенными в полость короткоэамкнутого отрезка 1 запредельного волновода стержнями 5.

Удельное сопротивление ф полупроводниковой пластины определяется выражением

p= 2к/ (ь(ы -кр !) где Д8 — полоса процускания резонатора с полупроводниковой пластиной 15

10! Qfp - полоса пропускания пустого резонатора; К вЂ” коэффициент включения полупроводниковой пластины 10 в еМкостной зазор резонатора.

Величина коэффициента включения К 2() определяется соотношением емкостей

С, С <, С!,„ и может быть найдена иэ выражения к у2

k ь!д с« где, с с„, ., ЗО

" с c« "1 4 1..dn (К1=—

1+ сш. с емкость, Обусловленная наличием неконтролируемого зазора между полупроводниковой пластиной 10 и торцом стержня 5;

С - емкость между выступом 2 и стенкой короткозамкнутого отрезка 1 запредельного волновода; 40

С вЂ” емкость полупроводниковой пласЩ тины 10 под торцом стержня 5;

Я - площадь торца стержня 5; dn толщина полупроводниковой пластины

10.

Величину К можно определить либо, расчетным путем, либо, эксперименталь но методом возмущения, измеряя зависимость резонансной частоты резонатора от толщины полупроводниковой пластины 10.

Таким образом, для определения удельного сопротивления полупроводниковой пластины 10 нужно измерять подносу пропускания резонатора пустого и с полупроводниковой пластиной

10. При"изменении удельного сопротивления Р исследуемую полупроводниковую пластину 10 помещают под торец выступа 2 и, опустив один из стерж- р) ней 5, измеряют полосу пропускания

ЬХ нагруженного резонатора. Пос-Х л этого поднимается первый стержень

5, опускается второй и измеряется

ДФс . 65

Таким образом, последовательно опуская все N стержней 5 (каждый предыдущий поднимается), измеряют полосу пропускания Д2, Полоса пропускания 41 резонатора без полупроводниковой пластины 10 измеряется при опускании одного стержня 5 с зазором между его торцом и стенкой короткозамкнутого Отрезка 1 запредельного волновода. Изменением зазора осуществляется настройка резонатора на резонансную частоту, на которой проводились измерения Ь2 „

Среднее значение 0 и дисперсию Ц удельного сопротивления б вычисляют из выражений

p=„-zp,, =„, Ь;-p)

< x

i=1

После нахождения и D по изложенной выше методике, необходимо провести оценку погрешности измерений,,так как при наличии неоднородного распределения удельного сопротивления по площади полупроводниковой пластины

10 возможно, что отдельные участки ее имеют удельное сопротивление, сущест-:. венно отличное от p . Если они не попали под торец стержней 5 и не было измерено их б, то найденное У не соответствует истинному. Незначительно сместив полупроводниковую пластину 10 так, чтобы .под стержни 5 попали другие ее участки, проводят измерение при всех опущенных стержнях 5 и находят иэ выражения

gk

PcP" g(gg - д, ) где Ьf Е - полоосса резонатора с полупроводниковой пластиной 10 при N опущенных стержнях 5.

Погрешность измерений р и Ъ определяется разностью (P -Я ) и тем ниже, чем меньше эта раэнбсть.

Камера, по.сравнению с прототипом, обеспечивает измерение параметров полупроводниковых пластин в отдельных точках с более высоким разрешением.

Формула изобретения

Камера для измерения параметров полупроводниковых пластин, выполненная в виде короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с выступом на одной иэ широких стенок и элементами связи, о ò ë è ÷ а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, введены стержни, которые установлены перпендикулярно широким стенкам короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с воэможностью осевого перемещения в отверстиях, которые дополнительно выполнены в выступе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. АвторСкое свидетельство СССР

Р 496515, кл. G 01 R 31/26, 1973.

779937

<Рие. 7

BudA фиг. 2

Составитель А. Кузнецов

Редактор Н. Коляда Техред М.табакович Корректор М- Вигула

Заказ 9318/11 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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