УСТРОЙСТВО для ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ Советский патент 1973 года по МПК G01N21/95 H01L21/66 

1

Изобретение относится к области,электронной техники, в частности, к аппаратуре нераз.рушающего контроля нолунроводниковых приборов и н-редназначено для выя.вления дефектов кристаллов незагерметизи.рованных приборов, В том числе современных плапарных и интегральных схем.

Известпы устройства для выявления дефектов поверхности кристаллов полупроводниковых приборов (инверсионных слоев, локального поверхностного пробоя, разрывов и несплошпостей металлизации, загрязнений поверхности полуправоднЕка посторонними частицами, трудно .выявляемых при визуальном осмотре). Они основаны на сканировании световым зондом кристалла с /з-я-переходами н регистрации сигнала фотоответа (так называемый метод фотоответа).

В существующих установках сканирование светового зонда осуществлялось либо вручную, либо механической разверткой. Это обстоятельство резко ограничивает область пх применения для выявления дефектов сОВременных полупроводниковых структур в условиях серийного производства.

Целью изобретения является создание улучшенного устройства для выявления дефектов поверхности кристаллов полупроводниковых приборов, позволяющее получить .контрастное фотоответное изображение полупроводниковой структуры с большей эффективностью выявления указанных выше дефектов при одновременном упрощении конструкции.

Другой целью изобретения является получение видимого изображения структуры для определения расположения дефектов на поверхности кристалла, что позволяет повысить производительность труда при отбраковке дефектных структур ;в условиях контроля серийного производства.

Для достижения поставленной цели используют сигнал фотоответа полупроводниковой структуры, получаемого при сканировании по кристаллу светового пятна, проектируемого от луча электроннолучевой трубки, для яр.костной модуляции луча этой же трубки и получения тем самым фотоответного контрастного изображения с усиленным или ослабленным контрастом.

Для получения видимого изображения используется световой сигнал, отраженный от поверхности объекта лри сканировании светового зонда и регистрируемый фотоэлектронным умножителем.

На чертенке изображена блок-схема устройства, где обозначены: 1--телевизионная проекционная трубка; 2 -объектив; 3 - полупроводниковый прибор; 4 - видеоусилитель фотоответа; 5 - световод; 6--фотоэлектронный умножитель (ФЭУ); 7 - видеоусилитель ФЭУ;

8 - смеситель и аттенюатор видеосигналов и коммутатор обратной овязи; 9 - блок питания объекта.

Устройство работает следующим образом.

Телевизионный растр, создаваемый на лроекционной электроннолучевой трубке /, проектируется через объектив 5 на поверхность кристалла прибора 3. Сигнал фотоответа поступает через усилитель 4 на вход смесителя видеосигналов и коммутатора 8 обратной свяэй. Отраженный от объекта свет через световод 5 поступает на катод ФЭУ 6 и затем через усилитель 7 на второй вход блока 8.

Сигнал фотоответа зависит от места попадания светового зонда на участке структуры, Максимум сигнала при обратном смещении р-л-пе;рехода будет при попадании светового луча в область объемного заряда р-л-,перехода, а минимум - при удалении светового зонда на расстояние, превышающее диффузионную длину носителей или при попадании светового зонда на неп.розрачное металлическое покрытие.

В зависимости от знака видеосигнала, модулирующего яркость трубки, последняя может увеличиваться «ли уменьшаться, давая тем самым позитивное или негативное контрастное изображение фотоот1вета или видимого изображения объекта.

При положительной связи яркость трубки возрастает, когда световой зонд попадает на чувствительную к свету точку объекта, и степень контраста повышается, что способствует наблюдению слабых изображений. Наоборот, .при отрицательной степень контраста уменьшается, что благоприятно при наблюдении объектов с ярКО выраженными «пятнами светочувствительности (например, локальный поверхностный пробой).

Вид работы устройства зависит от степени совмещения фотоот.ветного и видимого изображений.

Устройство отличается улучшенным контрастом изображения фотопроводящего слоя полупроводникового прибора за счет применения светозлектрической обратной связи, получаемым при применении всего одной телевизионной проекционной трубки.

Предмет изобретения

Устройство для Выявления дефектов поверхности кристалла полупроводниковых приборов с р-/г-переходом посредством регистрации сигналов фото-э. д. с., содержащее электроннолучевую трубку, оптическую систему, усилитель сигнала фотоответа и -индикаторный блок, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения эффективности выявления дефектов, 1выход усилителя сигналов фОтоот вета через коммутатор соединен с управляющим электродом электроннолучевой трубки.