Pierwszenstwo: 69964 KI. 21e, 31/22 SI/IZ MKP G01r3U» Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.03.1974 CZYTELNIA Urzedu Patentowego niskiej lHtt!?3" fi i -^tifltf Twórcywynalazku: Antoni Gajda, Zdzislaw Soltys Uprawniony z patentu tymczasowego: Naukowo Produkcyjne Centrum Pólprzewodników Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa (Polska) Sonda trzyostrzowa do pomiaru rezystywnosci pólprzewodników zwlaszcza pólprzewodnikowych warstw epitaksjalnych Przedmiotem wynalazku jest sonda trzyostrzowa stosowana do pomiaru rezystywnosci pólprzewodników, zwlaszcza pólprzewodnikowych warstw epitaksjalnych, glównie krzemu i germanu.Istniejace dotychczas rozwiazania konstrukcyjne sond trzyostrzowych do pomiaru rezystywnosci warstw epitaksjalnych posiadaja ostrza stalowe o jednakowej srednicy i dlugosci i sa jednakowo stozkowo zakonczone.Ostrza prowadzone sa przez oczkowe prowadnice szafirowe umieszczone w obudowie i sa dociskane oddzielnymi sprezynkami, których nacisk mozna wyregulowac odpowiednimi wkretami. Calosc sondy z obudowa opuszcza sie na mierzona próbke uzyskujac odpowiednie trzy kontakty, przy czym sila nacisku zalezy od glebokosci wcisniecia ostrzy w obudowe, czyli od strzalki ugiecia sprezynek umocowanych do tej obudowy i wstepnej regulacji ich nacisku.Dotychczas stosowane rozwiazania konstrukcyjne sond posiadaja szereg niedokladnosci polegajacych na lama¬ niu kruchych cienkich plytek pólprzewodnikowych podczas pomiaru ze wzgledu na niekontrolowany nacisk ostrzy, zmianie wyników pomiaru ze wzgledu na powiekszenie sie z czasem powierzchni styku stozkowych ostrzy z materialem próbki, prowadzacej do zmiany nacisku i zmiany geometrii ukladu, utrudniona obserwacje i wybór miejsca pomiaru, bedacego miejscem styku ostrza diodowego oraz latwosc uszkodzenia cienkich wystaja¬ cych z obudowy ostrzy w czasie przerwy w pomiarach.Celem wynalazku jest unikniecie podanych niedogodnosci, a zadaniem technicznym opracowanie sondy do pomiaru rezystywnosci pólprzewodników, ograniczajacej pekanie plytek pólprzewodnikowych w czasie po¬ miaru, zwiekszenie dokladnosci i powtarzalnosci pomiarów w funkcji zuzywania sie ostrzy i zmian nacisku, ulatwienie wyrobu miejsca pomiaru oraz zabezpieczenie ostrza diodowego przed zniszczeniem w przerwach od pomiarów. Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wynalazku przez zastosowanie ostrzy posiadajacych koncowe robocze odcinki o zmniejszonej ale stalej powierzchni przekroju w stosunku do powierzchni przekroju preta ostrza, co zapewnia uzyskanie powtarzalnych pomiarów w czasie zuzywania sie ostrzy. Wykonanie plaskich prostopadlych do osi zakonczen ostrzy umozliwia dobry kontakt i w czasie zuzywania sie ostrzy zapewnia staly nacisk.Wysuniecie ostrza diodowego poza linia zakonczenia ostrzy pradowego i potencjalowego, w pozycji przed pomiarem umozliwia wyszukanie odpowiedniego miejsca do pomiaru. Przed uszkodzeniem w czasie przerw w po-2 69 964 miarach ostrze diodowe jest chowane w prowadnice. Kontrolowana wielkosc nacisku na plytke uzyskuje sie pizez zastosowanie nacisku grawitacyjnego na przyklad w ostrzu diodowym.Takie skojarzenie podanych srodków technicznych ogranicza niszczenie plytek, pozwala na osiagniecie wiek¬ szej dokladnosci i powtarzalnosci pomiarów, niezaleznie od stopnia zuzycia odcinka roboczego, ulatwia wybór miejsca pomiaru oraz zabezpiecza przed zniszczeniem cienkie, o srednicy okolo 100/jm, ostrze diodowe.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku. Jak uwidoczniono na rysunku w gniezdzie korpusu 1 umieszczonajest izolacyjna wkladka 2 z rurkowymi prowadnicami ostrzy. Ostrza pradowe i potencjalowe 3 wykonano ze stali w postaci walcowych pretów o zmniejszonej srednicy koncowego odcinka roboczego. Robocza czesc tych ostrzy jest zakonczona plasko, prostopadle do osi prowadnicy. Ostrze diodowe 4 wykonane z wolframu posiada dolna czesc o srednicy zmniejszonej do okolo lOOjum zakonczone plasko, przy czym ostrze to jest dluzsze, tak ze wykracza poza linie zakonczen ostrzy pradowego i potencjalowego 3. Przy takim rozwiazaniu w momencie ustawiania sondy najpierw styka sie z próbka ostrze diodowe, co ulatwia wyszu¬ kanie odpowiedniego miejsca pomiaru. Plaskie zakonczenia ostrzy gwarantuja stalosc nacisku niezaleznie od stopnia ich zuzycia. Diodowe ostrze 4 w górnej czesci zakonczone jest walcowym ciezarkiem 5 okreslajacym wartosc nacisku tego strza na próbke. Ciezarek 5 posiada odpowiedni zaczep, pozwalajacy podnosic ostrze diodowe w celu wsuniecia cienkiej czesci ostrza diodowego w prowadnice oraz ograniczajacy wielkosc wysu¬ niecia ostrza. Ostrze pradowe i potencjalowe 3 dociskane sa sprezynkami 6 stanowiacymi jednoczesnie dopro¬ wadzenie elektryczne. Na bocznej scianie gniazda korpusu 1 umieszczony jest mimosród 7, który poprzez dzwig¬ nie 8 pozwala na chowanie i opuszczanie cienkiego ostrza diodowego. Mimosród poruszany jest galka 9. Gniazdo korpusu 1 zakrywa przykrywka 10 posiadajaca okienko ulatwiajace obserwacje poruszania sie ostrza diodowego, oraz obserwacje ruchu oznaczenia kreskowego na przykrywce 10 wzgledem kreski na ciezarku 5 ostrza diodo¬ wego okreslajacej punkt stalego powtarzalnego nacisku ostrzy pradowego i potencjalowego 3 na próbke wyskalo- wanego wczesniej. Zarówno ostrze pradowe i potencjalowe 3 jak i diodowe moga byc wykonane z róznych materialów calkowicie lub moga miec jedynie koncówki wykonane z innego materialu niz pret ostrza. Rozstaw osi ostrzy sondy wedlug wynalazku zalezy od potrzeb; w konstrukcji przykladowej wynosi 1 mm. Kreskowy wskaznik nacisku ostrzy 3 moze byc zastapiony wskaznikiem wychylowym. PL PL