Зондовый датчик для бесконтактного измерения плотности поверхностного заряда Советский патент 1989 года по МПК G01R29/12 

К индикаторд

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и чувствительности за счет уменьшения рабочего расстояния между зондовым датчиком и исследуемой поверхностью. Зондовый датчик устанавливается над заряженным исследуемым диэлектрическим слоем 5, расположенным на заземленной подложке 6. На зонде индуцируется заряд, пропорциональный плотности поверхностного заряда на слое 5. При относительном продольном перемещении зондового датчика над слоем 5 на металлическом измерительном электроде 1 зондового датчика будет индуцироваться переменный заряд, а в измерительной цепи потечет ток, по величине которого судят о плотности поверхностного заряда на слое 5. Цель достигается нанесением фторопластовой пленки 4 толщиной 90±10 мкм на торцовую поверхность измерительного электрода 1 и внешнюю поверхность электростатического экрана 2, лежащих в одной плоскости. 2 ил.

.

QD

СП

qD

Фие.1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в микроэлектронике, дефектоскопии, при проведении измерений плотности поверхностного заряда диэлектрических и высокоомных полупроводниковых слоев.

Цель изобретения повышение разрешающей способности и чувствитель- нести за счет уменьшения рабочего расстояния между зондовым. датчиком И исследуемой поверхностью.

На фиг.1 схематически изображена Конструкция зондового датчика для ресконтактного измерения плотности Поверхностного заряда; на фиг.2 - экспериментально полученный график зависимости критического расстояния Z ИР при котором еще не наступает про бои между зондовым датчиком и исследуемой поверхностью, от толщины фторопластовой пленкир

Зондовый датчик для бесконтактного измерения плотности поверхностно- го заряда включает металлический из- мерительньш электрод 1, расположенный в заземленном электростатическом ,эк- ране 2 и отделенный от него диэлектрической прокладкой 3. На торцовую поверхность измерительного электрода 1 и внешнюю поверхность электростатического экрана 2, лежащие в одной плоскости, нанесена фторопластовая пленка 4. На фиг также показан ис- следуемый диэлектрический слой 5, расположенный на заземленной подложке 6. Толщина пленки 4 выбрана экспериментально. Диапазон изменения толщины выбран на основании резуль- татов экспериментального измерения, представленных на фиг.2, из Которых видно, что ZK- с ростом толщины пленки 4 фторопласта асимптотически приближается к предельному значению 90±10 мкм о

Зондовый датчик для бесконтактного измерения плоскости поверхностного заряда работает следующим образом.

Зондовый. датчик устанавливается над заряженным слоем 5, расположенным на заземленной подложке 6„ На зонде индуцируется заряд, пропорцио- нальньш плотности поверхностного заряда на слое 5 о При относительном продольном перемещении зондового датчика над исследуемым слоем 5 на измерительном электроде зондового датчика индуцируется переменный заряд, а в измерительной цепи течет ток, по величине которого судят о плотности поверхностного заряда на исследуемом слое 5„

Разрешающая способность датчика расширяется более чем в 3 раза, а чувствительности также не менее чем в 3 раза.

Формула изобретения

Зондовый датчик для бесконтактного измерения плотности поверхностного заряда, включающий измерительный электрод, выполненный в виде металлического стержня, боковая поверхность которого закрыта заземленным электростатическим экраном и изолирована от нег диэлектрической прокладкой, отличающийся тем, что, с целью повьщгения разрешающей способности и чув I

ствительности за счет уменьшения рабочего расстояния между зондовым датчиком и исследуемой поверхностью, торец измерительного электрода и внешняя поверхность электростатического экрана покрыта фторопластовой пленкой толщиной мкм.

О 10 20 30 40 50 60 70 80 Н,{мкм

.

Фиг.2