SU1725156A1 - Способ измерени проводимости тонких пленок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при определении проводимости а провод щих слоев с большим удельным сопротивлением в гибридных структурах, примен емых в микроэлектронике. Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  удельных проводимостей. Способ состоит в подключении участка провод щего сло  пленки к измерительной цепи с помощью металлических контактов, отделенных тонким диэлек- трическим слоем, и определении проводимости пленки при возбуждении в ней электрического тока, дл  чего измер ют рабочую (С) и паразитную (Сп) емкости металлических контактов, а возбуждение электрического тока в пленке осуществл ют переменным напр жением низкой звуковой частоты ш, котора  выбираетс  из услови  о/С а) а/Сп . 2 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при определении проводимости провод щих слоев с большим удельным сопротивлением в гибридных структурах, примен емых в микроэлектронике.

Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  удельных проводимостей .

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства дл  реализации способа; на фиг. 2 - эквивалентна  схема измерительной цепи.

Устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа содержит датчик, представл ющий собой две металлические площадки 1, напыленные на диэлектрическую подложку 2 и покрытые с внешней стороны тонким диэлектрическим слоем 3. Дат- чик прикладываетс  к поверхности провод щего сло  4 гибридной структуры, состо щей из провод щего сло  4 и диэлектрической подложки 5. Металлические площадки датчика /через резистор 6 электрически соедин ютс  с выходом генератора 7 напр жени  низких частот (ГНЧ). Общий контакт резистора 6 и генератора 7 заземл етс . Параллельно резистору 6 подключаетс  вход предварительного усилител  8 блока 9 измерени  и регистрации низкочастотных сигналов (УИРС), представл ющего собой последовательно включенные предварительный усилитель 8, компенсирующий мост 10, синхронный

vi ю сл

сл с

интегратор 11, широкополосный усилитель 12, синхронный детектор 13, аналого-цифровой преобразователь 14, ЭВМ 15 и два фазовращател  16 и 17.

При оптимальной настройке фазовращателем 17 фазы опорного сигнала, подаваемого на опорные входы синхронного интегратора 11 и синхронного детектора 13, балансируетс  компенсирующий мост 10 путем подбора оптимальной фазы с помощью фазовращател  16 и амплитуды до получени  на выходе детектора 13 нулевых показаний. Датчик металлическими площадками 1 через тонкое диэлектрическое покрытие 3 прикладываетс  к провод щему слою 4 гибридной структуры 4, 5. Удельна  проводимость сло  в локальной области приложени  датчика определ етс  расчетным путем на ЭВМ 15 по усиленному падению напр жени  на резисторе 6, возникающему при приложении датчика к провод щему слою и подаваемому на ЭВМ с выхода детектора 13 через аналого-цифровой преобразователь 14.

Эквивалентна  схема измерительной цепи устройства (фиг. 2) состоит из последовательно соединенных ГНЧ 7, резистора 6, двух эквивалентных конденсаторов Ci и Са, электрически св зывающих измерительную цепь с локальным участком провод щего с эквивалентным активным сопротивлением RX, и паразитной емкости датчика Сп.

При выполнении услови  выбора частоты переменного напр жени 

а

Сп

Л -«.. °УД R U0

где а - нормировочна  константа, завис ща  от конструктивных размеров датчика и определ ема  экспериментально;

и0- напр жение на выходе генерато

ра;

R.

Ux падение напр жени  на резисторе

Способ обеспечивает неразрушающий локальный контроль материала, возможность телеграфировани  поверхности пленки и широкий диапазон измерени  проводимости провод щих слоев, что позвол ет его использовать в автоматизированных системах.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ измерени  проводимости тонких пленок, заключающийс  в подключении участка провод щего сло  пленки к измерительной цепи с помощью металлических контактов, отделенных тонким диэлектрическим слоем, и определении проводимости пленки при возбуждении в ней электрического тока, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона в сторону уменьшени  измер емых удельных прово- димостей, измер ют рабочую и паразитную емкости металлических контактов, а возбуждение электрического тока в пленке осуществл ют переменным напр жением низкой звуковой частоты, котора  выбираетс  в соответствии с условием

   а

   Сп

   где о - удельна  проводимость участка пленки;40

   со- частота переменного напр жени .

   Удельна  проводимость пленки определ етс  из соотношени 

   где а-удельна  проводимость пленки; С - рабоча  емкость датчика; Сп - паразитна  емкость датчика; со-частота переменного напр жени .

   г }7

   Редактор И.ШмаковаТехред М.МоргенталКорректор Э.Лончакова

   Заказ 1174ТиражПодписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

   V

   -НЬФиг . 2