Фотозонд Советский патент 1992 года по МПК G01R1/06 

У У V Фиг.1

Изобретение относится к устройствам для контроля фотоэлектрических свойстй полупроводниковых и диэлектрических материалов и может использоваться в системах неразрушающего контроля элементов микроэлектроники.

Известны зондовые системы для проведения фотоэлектрических измерений полупроводниковых структур ,,в частности система, содержащая металлический зонд, выполненный в виде иглы, к которому прижат световод, имеющий конечный диаметр. Несмотря на широкие возможности таких устройств при проведении фотометрических измерений, их использование исключает возможность измерения параметров образцов в сканирующем режиме, а боковое расположение зонда по отношению к области фотовозбуждения обусловливает наличие распределения расстояний от раз- яичных участков области светового возбуждения до измерительного зонда, что требует интегрирования расчетных соотношений по площади области фотовозбуждения и принципиально усложняет обработку результатов измерений. Например, при контроле времени жизни носителей заряда, в полу проводниках уменьшается достйверность измерений.

Наиболее близкой к предлагаемому фотозонду является система, представляющая собой фотозонд, содержащий трубчатый Световод с капилляром, заполненный токо- проводящей жидкостью, установленный с возможностью контактирования с контролируемой поверхностью.

Основным недостатком указанной системы является невозможность проведения измерений неразрушающим способом из- за загрязнения образцов смачивающими их электродами. По этой же причине указанное Техническое решение не может быть использовано для измерений в сканирующем режиме.

Цель изобретения - повышение достоверности фотоэлектрических измере ний за счёт стабилизации и минимизации расстояния между измерительным электродом и областью фотовозбуждения путем формирования указанного расстояния с помощью мениска ртутного зонда, а также расширение области применения фотозонда за счет обеспечения возможности проведения фотоэлектрических измерений в сканирующем режиме.

Указанная цель достигается тем, что в фотозонде, содержащем трубчатый свето- оод с капилляром, заполненным токопрово- дящей жидкостью, установленным с возможностью контактирования с контролируемой поверхностью, дополнительно введен узел, обеспечивающий регулировку давления токопроводящей жидкости./В качестве токолроводящей жидкости выбирается жидкость, лиофобная контролируемой поверхности (например, ртуть, несмачивающая образцы на кремниевой основе). Факт несмачиваемости позволяет управлять положением мениска относительно края зоны

0 засветки, что обеспечивает токопроводящей жидкости возможность управляемого изменения геометрии зонда. Лиофобная жидкость (ртуть) является не только электродом, но и элементом, задающим расстояние

5 между фронтом подвижного электрического контакта и фронтом области светового возбуждения. Это расстояние может регулироваться путем изменения давления, передаваемого ртути.

0 На фиг. 1 схематически изображен фотозонд;.на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Фотозонд состоит из столика 1 с манипулятором, на котором закрепляется образец 2, системы 3 подвода зонда к образцу,

5 трубчатого световода 4 с капилляром, заполненным ртутью 5, и который вводится некогерентное излучение от внешнего источ- / нйка, устройства 6 для передачи давления г на ртуть (микровинт).

0 ФотОзонд работает следующим обра- . эом..

После закрепления образца 2 на столике 1, подвода зонда на расстояние, меньшее радиуса скругления ртутного мениска, с по5 мощью системы 3 и подачи ртути 5 в капил- ляр с помощью устройства 6 внутрь Трубчатого световода 4 вводится некогерен- тное излучение, которое распространяется по всему сечению стенок капилляра, обра0 зуя область светового возбуждения в виде кольцевой зоны, окружающей f ртутный зонд. При необходимости работы в сканирующем режиме столик 1 может перемещаться относительно зонда в двух направлениях.

5 Преимуществом предлагаемого технического решения является возможность стабилизации расстояния между фронтом области засветки и электрическим контактом и оптимизации этого расстояния для

0 каждого конкретного образца путем изменения давления, передаваемого ртути, что повышает достоверность результатов измерения фотоэлектрических характеристик. Кроме того, имеется возможность регули5 ровать указанное расстояние, реализуя таким образом известный метод измерения времени жизни.Указанные измерения j возможны в сканирующем режиме благодаря конструктивным особенностям предлагаемого технического решения (наличия зазора между головкой зонда и образцом).

Формула изобретения Фотозонд, содержащий трубчатый световод с капилляром, заполненный токопро- водящей жидкостью, установленный с возможностью контактирования с контролируемой поверхностью, отдичающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности электрофизических измерений, в устройство дополнительно введен узел регулировки давления токопроводящей жидкости, ё то ко проводящая жидкость лио- фобна по отношению-к контролируемой поверхности.

Изобретение относится к устройствам для контроля фотоэлектрических свойств полупроводниковых -и диэлектрических материалов и может использоваться в системах неразрушающего контроля элементов микроэлектроники. Цель изобретения - повышение достоверности фотоэлектрических измерений. После закрепления образца 2 на столике 1, подвода зонда на расстояние, меньшее радиуса скругления ртутного мениска, с помощью системы 3 и подачи ртути 5 в капилляр с помощью микрометрического винта 6 внутрь капилляра вводится некогерентное излучение, распределяющееся по всему сечению его стенок как по световоду с образованием области светового возбуждения в виде кольцевой зоны, окружающей ртутный зонд. 2 ил.