SU1728901A1 - Способ определени качества полупроводникового кристалла - Google Patents
Способ определени качества полупроводникового кристалла Download PDFInfo
- Publication number
- SU1728901A1 SU1728901A1 SU904780323A SU4780323A SU1728901A1 SU 1728901 A1 SU1728901 A1 SU 1728901A1 SU 904780323 A SU904780323 A SU 904780323A SU 4780323 A SU4780323 A SU 4780323A SU 1728901 A1 SU1728901 A1 SU 1728901A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- temperature
- current
- concentration
- vacancies
- crystal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к технологии, производства полупроводниковых приборов и может быть использовано дл контрол концентрации дефектов, в частности вакансий. Цель изобретени - обеспечение возможности определени концентрации вакансий. Кристалл нагревают с посто нной скоростью при одновременном облучении ультрафиолетовым светом с энергией фотона , равной фотоэлектрической работе выхода электрона бездефектного кристалла, и измер ют интегральный ток экзоэлектрон- ной эмиссии. Нагрев кристалла ведут до достижени температуры, соответствующей температуре второй точки перегиба кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии от температуры. Затем поддерживают достигнутую температуру посто нной, а последующее облучение ведут светом с энергией фотона, равной фотоэлектрической работе выхода электронов с ваканси- онных уровней. Регистрируют зависимость тока экзоэлектронной эмиссии от времени, по которой определ ют концентрацию вакансий . 2 ил., 1 табл. сл с
Description
Изобретение относитс к технологии производства полупроводниковых приборов и может быть использовано дл контрол концентрации дефектов, в частности вакансий.
Известен способ определени концентрации вакансий с использованием электронного парамагнитного резонанса. При этом к образцу прикладывают одноосное упругое напр жение в нуправлении 100 . Данный способ требует очень сложного оборудовани . Кроме того, данный метод практически не применим дл многих материалов дл германи , арсенида галли и других. Линии ЭПР в этих материалах вл ютс очень широкими и их трудно обнаружить .
Наиболее близким к изобретению вл етс способ определени качества полупроводникового кристалла путем его нагрева с посто нной скоростью при одновременном облучении ультрафиолетовым светом с энергией фотона, равной фотоэлектрической работе выхода электрода бездефектного кристалла, измерени интегрального тока экзоэлектронной эмиссии и определени количества дефектов.
Данный метод позвол ет дифференцированно определ ть концентрацию точечных дефектов и дислокаций. Концентрацию вакансий можно оценить только приблизительно .
Цель изобретени - обеспечение возможности определени концентрации вакансий .
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу определени качества полупроводникового кристалла путем его на
Ю 00 Ю О
грева с посто нной скоростью при одновременном облучении ультрафиолетовым светом с энергией фотона, равной фотоэлектрической работе выхода электрона бездефектного кристалла, измер ют ток экзоэлектронной эмиссии дл определени количества дефектов, а нагрев кристалла ведут до температуры, соответствующей температуре второй точки перегиба кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии от температуры, затем поддерживают достигнутую температуру посто нной, а последующее облучение ведут светом с энергией фотона, равной фотоэлектрической работе выхода электронов с вакансионных уровней, при этом о концентрации вакансий суд т по площади под кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии при достигнутой температуре от времени, ограниченной ос ми координат и ординатой , соответствующей значению времени, при котором значение тока экзоэлектронной эмиссии становитс посто нным.
Экзоэлектронна -эмисси полупроводников происходит в две стадии: диссоциаци комплексов, содержащих вакансии, и диффузи вакансий к поверхности. Ток фо- тотермостимулированной эмиссии (I) пр мо пропорционален концентрации образовавшихс вакансий в поверхностном слое. При температуре Tk, соответствующей второй точке перегиба кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии от температуры Т,
-.2
втора производна
dzl dT2
мен ет знак.
Еще не отлаженные вакансии диффундируют к поверхности полупроводника и их вклад в ток экзоэлектронной эмиссии становитс преимущественным. Вакансии захватывают за счет тепла электроны из валентной зоны, которые под действием квантов света с вакансионных уровней возбуждаютс и эмиттируют в вакуум. При превышении температуры Tk электроны из валентной зоны переход т в зону проводимости , их становитс больше, чем на уровн х вакансий, расположенных в запрещенной зоне. В этом случае ток из зоны проводимости, а не с уровней вакансий . В силу этого после достижени температуры Tk ее поддерживают посто нной, и при этой температуре измер ют зависимость тока экзоэлектронной эмиссии от времени до тех пор, пока значение тока становитс посто нным. Дл того, чтобы отфильтровать вклад эмиссии электронов с глубоких локальных уровней разных дефектов (кроме вакансий), облучение ведут светом с энергией фотона, необходимой дл эмиссии электронов с вакансионных уровней .
О концентрации вакансий суд т по площади под кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии от времени, ограниченной ос ми координат и ординатой , при которой значение тока становитс посто нным.
На фиг. 1 представлена зависимость тока I экзоэлектронной эмиссии от температуры Т; на фиг. 2 - зависимость тока I экзоэлектронной эмиссии при Tk от времени т.
Способ осуществл етс следующим образом .
Образцы полупроводниковых кристаллов линейно нагревают при одновременном облучении ультрафиолетовым светом с
энергией фотона, равной фотоэлектрической работе выхода электрона бездефектного кристалла. Измер ют интегральный ток экзоэктронной эмиссии. Регистрируют ток экзоэлектронной эмиссии при максимальной температуре отжига точечных дефектов, по которому определ ют плотность дислокаций , а концентрацию точечных дефектов определ ют по отношению интегрального тока к току при минимальной температуре
отжига точечных дефектов. После достижени температуры Tk, при которой на кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии от температуры имеетс второй
перегиб,
dii dT2
измен ет знак.
Затем облучение осуществл ют светом с энергией фотона, равной энергии, необходимой дл эмиссии электронов с вакансионных уровней, и измер ют зависимость тока экзоэлектронной эмиссии от времени до достижени посто нного значени тока (фиг. 2).
Концентраци вакансий определ етс
площадью под кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии при посто нной температуре Тк, ограниченной ос ми координат и ординатой, при которой значение тока становитс посто нным.
Пример. Образец монокристаллического кремни в виде пластины толщиной 0,5 мм с вакансионными комплексами нагревают со скоростью 2,5 К в секунду, одновременно облуча его ультрафиолетовым
светом с энергией фотона 4,5 эВ и регистриру ток экзоэлектронной эмиссии. Нагрев ведут до достижени температуры точки перегиба кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии от температуры (т. А, фиг. 1). Эта температура в этом случае составл етбОО К. Затем нагрев образца прекращают и поддерживают температуру посто нной, регистрируют изменение тока экзоэлект- ронной эмиссии во времени (т). В момент
времени Тч, когда достигаетс условие -т-
0, регистрацию экзоэлектронной эмиссии прекращают и определ ют величину площади а под кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии от времени
Г1
а /l(r)dr
о.. «
По величине а оценивают концентрацию NV вакансий, используют при этом гра- дуировочную кривую, построенную по эталонным образцам.
Концентрацию А-центров (плотность точечных дефектов) оценивают с помощью величины
Tk
b4/i(T)dT,
о 293
где lo - величина тока экзоэлектронной эмиссии бездефектного кристалла при Т 293 К.
Результаты экспериментов приведены в таблице.
0
5
0
5
0
Таким образом, предлагаемый способ позвол ет комплексно определить качество полупроводникового кристалла.
За один цикл измер ют дифференцированно как плотность точечных дефектов и дислокаций,так и концентрацию вакансий.
Claims (1)
- Формула изобретениСпособ определени жачества полупроводникового кристалла путем его нагрева с посто нной скоростью при одновременном облучении ультрафиолетовым светом с энергией фотона, равной фотоэлектрической работе выхода электрона бездефектного кристалла, и измерении тока экзоэлектронной эмиссий, отличающи и с тем, что, с целью обеспечени возможности определени концентрации вакансий , нагрев кристалла ведут до достижени температуры, соответствующей второй точке перегиба кривой зависимости тока экзоэлектронной эмиссии от температуры, затем при достигнутой температуре последующее облучение провод т светом с энергией фотона, равной фотоэлектрической работе выхода электронов с вакансионных уровней, регистрируют зависимость тока экзоэлектронной эмиссии от времени, по которой определ ют концентрацию вакансий.Фив. 1
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904780323A SU1728901A1 (ru) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Способ определени качества полупроводникового кристалла |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904780323A SU1728901A1 (ru) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Способ определени качества полупроводникового кристалла |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1728901A1 true SU1728901A1 (ru) | 1992-04-23 |
Family
ID=21490522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904780323A SU1728901A1 (ru) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Способ определени качества полупроводникового кристалла |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1728901A1 (ru) |
-
1990
- 1990-01-08 SU SU904780323A patent/SU1728901A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Бургуэн, Ж. Точечные дефекты в полупроводниках, М.: Мир, 1985, с. 96-97. Авторское свидетельство СССР № 1256613, кл. Н 01 L21/66, 1985. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7141992B2 (en) | Method for measuring impurity metal concentration | |
| US5418172A (en) | Method for detecting sources of contamination in silicon using a contamination monitor wafer | |
| Kirino et al. | Noncontact energy level analysis of metallic impurities in silicon crystals | |
| Chase et al. | Jet Polishing of Semiconductors: I. Automatic Jet Thinning of for Transmission Electron Microscopy | |
| JP4836626B2 (ja) | 半導体基板の検査方法、半導体基板の検査装置、半導体基板の評価方法、および半導体基板の評価装置 | |
| SU1728901A1 (ru) | Способ определени качества полупроводникового кристалла | |
| Mandelis et al. | Laser infrared photothermal radiometry of electronic solids: Principles and applications to industrial semiconductor Si wafers | |
| JPH0318340B2 (ru) | ||
| JPH0864650A (ja) | Ｆｅ−Ｂ濃度測定によるシリコンウェーハの評価方法 | |
| Wijaranakula et al. | Effect of preanneal heat treatment on oxygen precipitation in epitaxial silicon | |
| Jastrzebski et al. | Improvement of diffusion length in polycrystalline photovoltaic silicon by phosphorus and chlorine gettering | |
| JPH08191091A (ja) | シリコンウェーハの酸化膜耐圧強度の簡便評価法 | |
| JPH113923A (ja) | 半導体のサブミクロンシリコン表面層の金属汚染物質の検出方法 | |
| JP5471780B2 (ja) | ボロンドープｐ型シリコン中の鉄濃度測定方法およびボロンドープｐ型シリコンウェーハの製造方法 | |
| Pawlik | Assessment of layers | |
| JP3259386B2 (ja) | 汚染の評価方法 | |
| Varahramyan et al. | Contactless monitoring of impurity activation in ion‐implanted silicon by surface acoustic wave techniques | |
| KR20090018246A (ko) | 실리콘 웨이퍼 결함 분석 방법 | |
| JPH0666695A (ja) | 試料の作製方法 | |
| JP2002280431A (ja) | ｎタイプウェーハの少数キャリア拡散長測定法 | |
| Das et al. | Characterization of UV Excitation Accelerated Material Changes on as-Grown SiC Epitaxial Layers and Their Impact on Defect Detection | |
| Ipri et al. | The effect of heavy metal contamination in SIMOX on radiation hardness of MOS transistors | |
| Johnson et al. | Space‐and time‐resolved photoluminescence of In‐alloyed GaAs using photoluminescence excitation correlation spectroscopy | |
| Benedetto et al. | Modulated photothermal reflectance characterization of doped silicon wafers | |
| JPS6329824B2 (ru) |