Способ определения влаги по точке росы Советский патент 1984 года по МПК G01N27/22 

оо

00 Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к способам определения содержания вл ги в корпусах полупроводниковых при боров и микросхем. Известен способ определения влаги основанный на измерении температуры точки росы. Анализируемый газ пропускается около зеркальца, которое охлаждено настолько, что на нем начинает конденсироваться влага, содержащаяся в анализируемом газе. Од новременно измеряют температуру., при которой начинается выпадение росы. Затем по таблицам определяют влажность, COOT зет ствуннцую температуре точки |)осы СП.. ) Недостатки известного .способа заключаются в низкой чувствительнос и точности определения содержания влажности в корпусах полупрЪводниковых приборов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения влаги по точке росы .с помощью полупроводниковой подложки, покрытой дизлектрической пленкой на которую нанесены металлизированные электроды, заключающиеся в том, что прикладывают между злектродами постоянное напряжение, измеряют емкость между ними в процессе охлаждения и определяют температуру, при которой происходит увеличение емкости, которую принимают за точку росы Недостаток данного способа состоит также в низкой чувствительности, обусловленной малым изменением емкости. Цель изобретения - повышение точности определения содержанця влаги. Поставленная цель достигается тем что согласно способу определения вла ги по точке росы с помощью полупроводниковой подложки, покрытой диэлектрической пленкой, на которую на несены- металлизированные электроды, заключающемся в том, что прикладывают между электродами постоянное напряжение, измеряют емкость между ниьга в процессе охлаждения и определяют температуру, при которой происходит увеличение емкости, которую принимают за точку росы, один из электродов соединяют с полупроводниковой подложкой, определяют напряжение, при котором происходит инверсий проводимости в приповерхностной области полупроводника, и напряжение плоских зон, а постоянное напряжение V, которое прикладывают между электр дами находят по формуле V - KVy, где К У l+d Vo Сс, - Си - емкость диэлектрической пленки полупроводника; Сц - емкость истощенного слоя полупроводника; Vfij - напряжение плоских зон; Vfj - напряжение инверсии. На фиг. 1 изображено устройство, реализующее пр&длагаемыЛ способ; на фиг, 2 - кривая зависимости емкости С от температуры t. Устройство содержит полупроводниковую подложку 1, покрытую диэлектрической пленкой 2, на которую нанесены металлические (металлизированные) электроды 3 и 4. Электрод 3 электрически соединен с подложкой. Способ осуществляется следующим образом. Электрод 3 электрически соединен с полупроводниковой подложкой. Определяют напряжение инверсии Уц, при котором происходит инверсия проводимости в приповерхностной области полупроводника, и напряжение V плоских зон. Между злектродами приклады ают постоянное напряжение V, которое находят по формуле V KVy, где К l+d Vo Со - Си Со - емкость дизлектрической пленки полупроводника; C, емкость истощенного| слоя полупроводника. В процессе охлаждения измеряют емкость между электродами 3 и 4, получают кривую 5 зависимости емкости С от температуры t. Определив участок кривой, на котором происходит увеличение емкости без изменения температуры, принимают температуру, соответствующую этому участку, за температуру точки росы Тр. Пример . Проводилось определение содержания влаги с помощью пластины кремния с термически выраженной окксной пленкой, толщиной 0,12 мкм,: на которую нанесены металлические электроды, выполненные в виде гребенки. Измерение емкости осуществлялось по схеме емкостно-омического делителя. Наличие обогащения в приповерхностном слое полупроводника в исходном состоянии, а также величины напряжения инверсии и плоских зон контролировалось методом вольт-фарадных характеристик. Исходные значения емкостей Cty, Cj и напряжений Vy , Vqj равны; Со 80 пф; Су 20 пф; Vu 2,5 В, УП 2,3 В, При этом К 3,3, а V KV«. К электродам прикладывалось напряжение V 10 В и охлаждение велось со скрростью б С/мин. Полученная зависимость изобргисена на фиг. 2. Изменение емкости при конденсации составляет 17 пф. Точка росы Тр . ТС, Такая точка росы соответствует относительной влажности 40%.

ПрвапагаемлК способ обладает по сравнению с известным меньшей трудоемкостью и позволяет заменить дорогостоящее оборудование стандартными

приборами. Изобретение позволяет повысить точность определения влажности в полупроводниковых приборах .

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАГИ ПО ТОЧКЕ РОСЫ с помощью полупроводниковой подложки, покрытой диэлектрической пленкой, на которую нанесены металлизированные электроды, заключающиеся в том, что прикладывают между электродами постоянное напряжение, измеряют емкость между ними в процессе охлаждения и определяют температу.ру, при которой происходит увеличение емкости, которую принимают за точку росы, отличающий с я тем, что , с целью повышения точности определения содержания влаги, один из электродов соединяют с полупроводниковой подложкой, определяют напряжение, при котором происходит инверсия проводимости в приповерхностной области полупроводника, и напряжение плоских зон, а постоянное напряжение, которое прикладывают между электродами находят по формуле V KV« ,д где К . И-