СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ДИФФУЗИИ ПРИМЕСЕЙ В ТОНКИЕ ПЛЕНКИ•СЕСаОЭНАЯПАТсйТКЗгТ;1ХКИЧКНАЯЬЧБЛИОТСНА Советский патент 1972 года по МПК H01L21/66 

ИзобретеНИе относится к области технической физики, в ча:стности, к методаМ намерения физических параметров веществ и может быть применено -при экспериментальном исследовании процессов диффузии в тонких плепках и многослойных тонкопленочных системах, а также в области микроэлектроники при изготовлении тонкопленочных элементов.

Известен способ определения .коэффициеитов диффузии D, заключающийся в измереНИИ из.менения коэффициента оптического отражения монохроматического света от поверхности ИСХОДНОГО .материала при виедрении путем диффузии атомов постороннего вещества.

Недостатки известного способа состоят в том, что определение коэффициента диффузии возможно только для металлических пленок, необходима достаточно высокая (20-50%) концентрация .примесей диф|фундирующего вещества, а толщина пленок должна быть заведомо больше глубины проникновения света.

Цель изобретения - расщирение диапазона исследуемых веществ и уменьшение количества диффундирующего вещества, необходимого для измерения коэффициента диффузии примесей в пленке малой толщины.

Цель достигается благодаря тому, что измерение коэффициента диффузии производят электрохи.мическиМ путем, для чего иcCv eдyeмую двухслойную (из двух различных материалов) тонкопленочную структуру помещают в электролитическую ваняу, к клеммам которой подают напряжение, и анализируя изменение количества электричества, обусловленное внедрение.м атомов примеси в исследуемую пленку и необхо.димое для ее анодного растворения (или катодного восстановления), определяют коэффициент диффузии.

На фиг. 1 представлен график измерения величины тока во времени при анодном растворении образцов; на фиг. 2 графически сравниваются количества электричества, необходимые для анодного растворения верхней: пленки тонкопленочной структуры .металлметалл до и после диффузионного отжига.

Зависимость аиодного тока /(/) при растворений толстой (1000 А) плен.ки АЬпоказана кривой У, при растворении тонкой (около 250 А) пленки А1 - кривой 2, при растворении тонкопленочной системы А1-Ti перед диффузионным отжигом - кривой 3, прячем изменение скорости окисления в точке А соответствует переходу от окисления пленки А1 к окислению пленки Ti. Кривая 4 соответствует зависимости I(t) при растворении тонкопленочной системы А1-Ti после взаимной диффузии.