Устройство неразрушающего контроля полупроводниковых структур

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И к авторском свидетальст

Союз Советских

Социалистических

Республик,61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.12.80 (21) 3220804/18-2 с присоединением заявки №-(23) Приоритет—

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень

Гесударстеелный комнтет

8 7 ло делам лзобретений и аткрытий

Дата опубликования описания 17.11.

= I (-„- 1 4 f f Щ

Э. И. Подольный и В. Д. I слеги н л11КЦQ 1, а и

ЬИБД110;-; .

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени госуда университет им. В. И. Ленина и Специальное конструкторскотехнологическос бюро с опытным производством при Белорусском государственном 1 нивсрситсте им. В. И. Ленина (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО НЕРЛЗРУША!ОШЕГ! > КОНТРОЛЯ

Г1ОЛУГ1РОВОДН!. "OBhIX СТРУКТУР

Изобретение относится к технике нераз рушающего контроля и может быть использовано при контроле параметров полупроводниковых структур на стадии входной и операционной разработки в технологическом процессе изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем по планарной технологии.

Известно устройство контроля параметров полупроводниковых структур, содержащее источник света систему фокусировки светового пятна на поверхность исследуемой структуры, устройство сканирования светового пятна, электроды съема электрического сигнала и устройство регистрации сигнала (1) .

Недостатком указанного устройства является его неприспособленность для экспресс-анализа.

Наиболее близки м к изобретению является устройство, содержащее источник света, лок сканирования и фокусировки луча, электрол итическую кювету, ус ил итель регистратор, и многоканальный регистратор.

В этом устройстве для контроля параметров полупроводниковых структур сигнал фотоэдс анализируется многоканал»ным анализатором. Получаемая информация выводится в виде гистрограммы. По характеру г!! . ро;рамм»! определяют BE !!:чину контролируемого параметра (2).

Не > "с Гатком этого устройства, ян,1яезся его вы окая сложность.

Цел»ю изобретения является упрощл", устройства, ГIоставленная цель достига тся 1 . "т, в устройство неразрушающего конт; . полупроводниковых структур, содерж:!;;.. источник света, блок сканирования н

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие форму сигнала в различных точках устройства, в том числе U< — сигнал фотоэдс; Ьг — напряжение тактовой частоты; U — сигнал на выходе устройства; на фиг. 3 — временные диаграммы, иллюстрирующие, влияние

«дребезга» компараторов на форму сигналов в различных точках устройства.

То обстоятельство, что информация о контролируемом параметре. заключена в площади части гистрограммы, заключенной между каналами N! и Мк, позволяет заменить сложный многоканальный анализатор с нижним порогом U11Ä, соответствующим каналу N;, и верхним порогом 1)1!в, соответствующим каналу N, и верхним порогом Цгь, соответствующим каналу Мк (фиг. 2).

Устройство содержит источник 1 света, луч которого проходит через блок 2 сканирования и фокусировки, электролитическую кювету 3 с погруженным в электролит контролируемым образом, усилитель 4, к выходу которого подключен анализатор 5, устройство 6 регистрации и RS-триггер 7.

Анализатор 5 содержит компаратор 8 верхнего порога, компаратор 9 нижнего порога, схему 10 антисовпадений и ключ 11.

Устройство работает следующим образом.

При оптическом возбуждении образца фотоэдс (рис 2), усиленная усилителем 4, поступает на одноименные входы компараторов 8 и 9. Скорость нарастания фотоэдс определяется скоростью сканирования луча по поверхности образца, пространственной частотой неоднородностей в приповерхностном слое образца и временем дрейфа ионов между контактами шин съема фотоэдс кюветы 3. Эти факторы предопределяют достаточно малую величину dU/dt, Поэтому в момент приближения уровня фотоэдс к уровню нижнего порога компаратор 9 начинает «дребезжать», как показано на фиг. 2.

В исходном состоянии ключ 11 анализатора 5 открыт по третьему входу, так как триггер 7 снимает блокировку по каждому отрицательному перепаду импульсов тактирующей частоты. Одновременно ключ 11 закрыт по первому входу схемой 10 антисовпадений. ТаФормула изобретения

5 !

О

50 ким образом, сигнал тактирующей частоты не поступает на вход регистратора 6. Первый импульс «дребезга». совпадающий с вы соким потенциалом импульса тактирующей частоты, проходит на выход ключа 1 и вход регистратора 6 и, поступая на S-вход триггера 7, вызывает блокировку ключа 11 по его третьему входу. Таким образом, остальные импульсы «дребезга», расположенные на интервале, равном оставшейся части периода следования тактирующей частоты, не пересчитываются, поскольку отрицательным перепадом импульса тактовой частоты снимается блокировка по третьему входу ключа 11 и одновременно вводится по второму входу этого ключа.

Таким образом, обладая существенно меньшей сложностью, предла гаемое устройство не уступает известным в точности неразрушающего контроля полупроводниковых структур.

Устройство неразрушающего контроля полупроводниковых структур, содержащее источник света, блок сканирования и фокусировки луча, электролитическую кювету, усилитель и анализатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены RS-триггер и генератор тактовой частоты, а анализатор содержит первый и второй компараторы, схему антисовпадения и ключ, причем первые входы первого и второго компараторов подключены к источникам верхнего и нижнего порогового напряжения соответственно, вторые входы компараторов соединены с выходами усилителя, а выходы — с входами схемы антисовпадения, выход которой подключен к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и К-входом триггера, S-вход которого подключен к входу регистратора и выходу ключа, третий вход которого соединен с выходом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 171925, кл. G 01 N 15/00, 24.02.64.

2. Борзунов Н. Г., Макаров В. С., Медведев Ю. В. Сб. «Методы и средства измерения электромагнитных характеристик радиоматериалов. на ВЧ. и СВЧ».Новосибирск, 1979, с. 93 (прототип) .

972421

Погрешность

PuZ. 7

Составитель Н. Шиянов

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 7676/37 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4