PL62564B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.Y.1971 | 62564 KJ. 21 e, 31/22 MKP G 01 r, 31/22 [CZYTELNIA! Twórca wynalazku: Krzysztof Piotrowski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Technologii Elektronowej), Warszawa (Polska) Sposób badania powtarzalnosci parametrów warstw epitaksjalnych Przedmiotem wynalazku jest sposób badania powta¬ rzalnosci warstw epitaksjalnych w procesie produkcji przyrzadów pólprzewodnikowych.Stosowane obecnie metody otrzymywania warstw epi¬ taksjalnych sa na tyle niedoskonale, ze nawet przy za¬ chowaniu mozliwie tych samych warunków procesu technologicznego otrzymuje sie próbki dosc znacznie rózniace sie miedzy soba wlasciwosciami. Wynika stad koniecznosc stosowania szybkich kontrolnych metod po¬ miarowych, najkorzystniej metod nieniszczacych.Znane dotychczas sposoby badania warstw epitaksjal¬ nych opieraja sie na badaniu maksymalnego napiecia wstecznego. Polegaja one na wykorzystaniu zaleznosci maksymalnego napiecia wstecznego kontaktu ostrzowe¬ go metal-pólprzewodnik od opornosci wlasciwej pól¬ przewodnika. Z otrzymanej, w wyniku pomiaru, warto¬ sci napiecia wstecznego odczytuje sie wartosc opornosci wlasciwej. Wartosc te 'odczytuje sie z krzywych skalo¬ wania wyznaczonych empirycznie.Grubosc warstw epitaksjalnych mierzonych opisanym sposobem musi byc jednak na tyle duza, aby obszar ladunku przestrzennego lezal calkowicie w warstwie.Z tego wynika, ze sposób ten mozna praktycznie stoso¬ wac tylko do pomiaru opornosci wlasciwych zawartych w przedziale 0,1 Qcm-=- 10Qcm. Ponadto, o ile opisa* ny sposób stosowany jest z powodzeniem dla krzemu, o tyle nie stosuje sie go zupelnie do germanu.Dla warstw germanowych stosuje sie metode badania opornosci rozplywu pradu. Polega ona na pomiarze opornosci pradu pod kontaktem omowym. 15 20 25 30 Znane sa takze badania niszczace, takie jak wyzna¬ czanie opornosci wlasciwej warstwy z zaleznosci ciepl¬ nej opornosci kontaktu omowego, z pojemnosci diody wykonanej na badanej warstwie czy tez sposobem zeszli- fowywania warstwy epitaksjalnej.Jak wynika z powyzszego, znane sposoby byly albo sposobami niszczacymi, a wiec nie nadajacymi sie do badan materialów przeznaczonych do produkcji przy¬ rzadów pólprzewodnikowych albo tez jesli byly nie¬ niszczace, nadawaly sie tylko do pomiarów warstw epi¬ taksjalnych dostatecznie grubych i o wlasciwosciach znacznie rózniacych sie od wlasciwosci podloza.Celem wynalazku jest wiec taki sposób badania warstw epitaksjalnych, który bylby sposobem nienisz¬ czacym i umozliwilby szybkie sprawdzanie wlasciwosci warstwy w warunkach produkcyjnych.Cel ten osiagniety zostal w sposobie wedlug niniej¬ szego wynalazku, wedlug którego badane próbki z na¬ niesionymi po obu stronach próbek kontaktami naswie¬ tla sie od strony warstwy, czesciowo, wiazka promieni podczerwonych, a nastepnie mierzy sie powstale na kon¬ taktach napiecia i fotoprzewodnictwa i ze zgodnosci stosunku napiecia i fotoprzewodnictwa okresla sie po¬ wtarzalnosc parametrów badanych warstw.Odmiana sposobu przewiduje oswietlanie badanej warstwy epitaksjalnej wiazka promieni podczerwonych poprzez podloze.Korzyscia techniczna ze stosowania sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc prowadzenia nieniszczacych badan kazdej z próbek przeznaczonych do produkcji 6256462564 przyrzadów pólprzewodnikowych. Zapewnia to skiero¬ wanie do dalszej obróbki tylko tych próbek, które od¬ powiadaja zalozonym parametrom, a wiec przyczynia sie do zwiekszenia powtarzalnosci produkcji.Blizsze objasnienie sposobu wedlug wynalazku zosta¬ nie podane nizej oraz zilustrowane rysunkiem przedsta¬ wiajacym badana próbke z naniesiona warstwa epitaks¬ jalna.Próbka przykladowo wykonana jest w postaci prosto¬ katnej plytki podloza 2, na którym naniesiono warstwe epitaksjalna 1. Próbka posiada kontakty 3, 4, 5, 6 wy¬ konane na nieoswietlonych jej czesciach. Kontakty 3, 4, 5, 6 sa w odleglosciach stalych od oswietlonego obszaru a, bt c, ]9, przy czym odleglosci te sa wieksze od drogi dyfuzji nosników pradu. Kontakty 3 i 6 naniesione sa z jednej strony próbki, a kontakty 4 i 5 z drugiej strony próbki.Badanie powtarzalaosei parametrów warstw epitaksjal¬ nych polega na naswietlaniu czesci powierzchni próbki, której obszar zawarty jest miedzy punktami a, b, c, d i pomiarze powstajacego na kontaktach 3, 4, 5, 6 napie¬ cia i fotoprzewodnictwa. Dlugosc fali stosowanego pro¬ mieniowania podczerwonego jest przy tym tak dobrana, aby odpowiadajaca jej absorbcja byla na tyle mala, by ilosc fotonów przechodzacych w jednostce czasu przez górna powierzchnie próbki oswietlonej w obszarze a, b, c, d byla niewiele wieksza od ilosci fotonów wychodza¬ cych przez dolna powierzchnie próbki. Ilosc pochlonie¬ tych Wewnatrz próbki fotonów powinna byc jednak na tyle duza, aby badane zjawiska byly mozliwe do zmie¬ rzenia, a jednoczesnie ilosc fotonów pochlonietych w jednostce objetosci w ciagu jednej sekundy malo zmie¬ niala sie w glab próbki.Powstale na skutek oswietlenia próbki napiecia mie¬ rzy sie na kontaktach 3 i 4 lub 5 i 6. Mierzone napiecie jest tylko czescia powstalego napiecia, pod wplywem oswietlenia, gdyz jest ono czesciowo zwierane przez nie- 5 oswietlone czesci próbki. Przy tym samym oswietleniu mierzy sie równiez miedzy kontaktami 3 i 4 fotoprze- wodnictwo.Stosunek mierzonego miedzy kontaktami 3 i 4 napie¬ cia 113,4 do fotoprzewiodnictwa — dla warstw epitaksjal- 10 nych naniesionych na identyczne podloze — zalezy tylko od opornosci wlasciwej warstwy i jej grubosci. Zalez¬ nosc ta jest tak silna, ze nawet bardzo mala zmiana opornosci wlasciwej warstwy epitaksjalnej, ozy tez jej grubosc powoduje bardzo znaczne zmiany wartosci sto- 15 sunku napiecia do fotoprzewodnictwa.Tak wiec pomiar stosunku napiecia do fotoprzewod¬ nictwa jest bardzo czulym sprawdzianem powtarzalnosci grubosci i opornosci wlasciwej warstw epitaksjalnych.. 20 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentonwe 1. Sposób badania powtarzalnosci parametrów warstw epitaksjalnych w procesie produkcji przyrzadów pól¬ przewodnikowych znamienny tym, ze badane próbki 25 z naniesionymi po obu stronach próbek kontaktami na¬ swietla sie od strony warstwy, czesciowo, wiazka pro¬ mieni podczerwonych, a nastepnie mierzy sie powstale na kontaktach napiecia i fotoprzewodnictwa i ze zgod¬ nosci stosunku napiecia i fotoprzewodnictwa okresla sie 30 powtarzalnosc parametrów badanych warstw.

2. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze badana warstwe epitaksjalna oswietla sie wiazka pro¬ mieni podczerwonych poprzez podloze. WDA-1, Zam. 212. Naklad 250 egz. PL PL