Измерительный зонд Советский патент 1992 года по МПК H01L21/66 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах для исследования и контроля МДП-структур в процессе обработки полупроводниковых пластин.

Известны конструкции измерительных устройств, позволяющие производить указанные измерения, содержащие контактное устройство и излучатель, например, инфракрасный, импульсы которого воздействуют на исследуемую зону полупроводниковой пластины с нанесенным цинк-галлиевым сплавом, взаимодействующим с контактной иглой. Однако такие измерительные устройства имеют низкую производительность из- мерений вследствие необходимости нанесения на пластик/ сплава в каждой зоне измерений.

Известны также сканирующие измерительные ртутные зонды, снабженные диэлектрическим диском со сквозным аксиальным капилляром, заполненным ртутью, которая позволяет сформировать на поверхности исследуемой структуры полупроводниковой пластины плоский ртутный контакт с площадью, близкой к площади сечения капилляра. Недостатком этого устройства является то, что несмотря на высокую производительность измерений, невозможным оказывается исследование параметров, связанных с фотоэлектрическими измерениями.

Цель изобретения - создание высокопроизводительного измерительного зонда для исследования параметров полупроводниковых пластин, в том числе фотоэлектрических.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного измерительного прибора, содержащего контактную иглу, касающуюся наносимого при каждом измерении на пластину циик-галлиевого сплава, и инфракрасного излучателя, воздействующего на исследуемую зону полупроводниковой пластины, в предлагаемом измерительном зонде используется диэлектрический прозрачный диск с капилляром для подачи ртути в зону измерений, причем через прозрачный диэлектрический диск осуществляется воздействие инфракрасноI/)

С

ч со ы ел ю J

о излучателя на кромку контактной площадки, образуемой ртутью.

На чертеже изображен предполагаемый ртутный зонд.

Измерительный ртутный зонд состоит 5 из установленного в корпусе 1 светопроз- рачного диэлектрического диска 2, в котором расположен аксиальный капилляр 3, заполненный ртутью 4, механизм перемещения ртути, включающий заполненную ртутью 10 емкость 5, сообщающуюся с капилляром 3, к которой прилегает упругая мембрана б и электрический вывод 7, контактирующий с ртутью. Зонд содержит установленный в кор- пусе 1 источ ник света, например, инфрак- 15 расный излучатель 8, расположенный с противоположной стороны светопрозрач- ного диска относительно плоского металлического контакта 9, расположенного над рабочей поверхностью диска. При этом из- 20 лучатель 8 установлен таким образом, чтобы обеспечивалось воздействие излучателя на кромку образуемого ртутью контакта на поверхности полупроводниковой пластины.

Измерительный зонд работает следую- 25 щим образом.

Исследуемая пластина зажимается между поверхностями светопрозрачного диэлектрического диска 2 и плоского металлического контакта 9 так. чтобы исследуе- 30

мый участок пластины оказался в месте капилляра 3. Пбсле подачи-давления на мембрану 6 ртуть перемещается по капилляру 3 до обеспечения электрического контакта с поверхностью исследуемой пластины. При подаче соответствующих параметров напряжения на плоский контакт 9 и электрический вывод 7 можно производить измерение физических параметров участка кремниевой пластины. После подключения источника света 8 становится возможным измерение фотоэлектрических параметров пластины.

Формула изобретения Изерительный зонд, содержащий корпус, источник оптического излучателя, жидкостной и твердотельный электрические контакты, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия измерений, зонд дополнительно содержит диэлектрический диск, расположенный в верхней части корпуса и выполненный из прозрачного для оптического излучателя материала, жидкостной контакт выполнен в виде капилляра, созданного в диэлектрическом диске, заполненного ртутью, а источник оптического излучателя и твердотельный контакт расположены по разные стороны диэлектрического диска.

Изобретение предназначено для измерения физических и фотоэлектричеких параметров полупроводниковых материалов. Сущность изобретения: в корпусе установлены диэлектрический диск со сквозным аксиальным капилляром, заполненным ртутью и источник оптического излучения, причем диск выполнен из оптически прозрачного материала и расположен над источником излучения. Над диском расположен твердотельный электрический контакт. 1 ил.