Способ неразрушающего контроля процесса диффузионного отжига полупроводников Советский патент 1993 года по МПК H01L21/66 

Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля диффузии примесей в полупроводники в процессе изготовления полупроводниковь|Х приборов. Известен способ Контроля диффузионного отжига, основанйый на определении глубины диффузий примесей с помощью радиоактивных изотопов, В этом способе одновременно с диффузией примеси диффундируют и радиоактивные изотопы. Глубину проникновения диффузионного фронта определяют путем последовательного снятия тонких слоев и измерения остаточной радиоактивности образца. Недостатком этого способа является его непригодность для контроля непосредственно, в процессе диффузии примесей. Известен также способ неразрушающего контроля процесса диффузионного етжига полупроводников, основанный на измерении изменения тока во времени в процессе диффузионногоотжига при приложении постоянного напряжения между электродами, нанесенными на поверхность исследуемого образца. В этом способе ток проходит по образцу перпендикулярно диффузионному потоку. По скорости изменения во времени тока определяют коэффициент диффузии, по которому судят о процессе диффузии во время диффузионного otжигa. Недостатком этого способа является его недостоверность из-за отсутствия возможности контролировать глубину диффузионного фронта и его непригодность для контроля процесса диффузии в образцах, имеющий большую толщину в направлении диффузии. Целью изобретения является повышение достоверности контроля диффузии акцепторной примеси в полупроводники п-типа проводимости путем определения положения диффузионного фронта. Формула изобретения СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ДИФФУЗИОННОГО ОТЖИГА ПОЛУПРОВОДНИКОВ, основанный на измерении изменения тока во времени в процессе диффузионного отжига при приложении постоянного напряжения между электродами, нанесенными на поверхность исследуемого образца, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля диффузии акцепторной примеси в полупроводники п-типа проводимости путем определения положения диффузионного фронта, ток через обПоставленная цель достигается тем. что ток через образец пропускают в направлении, параллельном диффузионному потоку примеси, в качестве одного из электродов используют диффузант и определяют изменение глубины диффузионного фронта во времени по формуле у- V-S 2p-l(t) где X - глубина диффузионного фронта; и -напряжение, приложенное к электродам;S - площадь электрода; . р - удельное сопротивление скомпенсированного слоя при температуре отжига; I(t) - зависимости силы тока от времени. На чертеже приведена схема для осуществления способа. Пример. На образец 1 сульфида кадмия CdS размером 3x4x8 мм напылением в вакууме наносят слой меди 2, а на противоположнукэ сторону образца наносят слой аквадала 3, который является вторым электродом. Образец помещают в трубчатую муфельную электропечь 4 типа СУОЛ 0,25 1 / 12-М 1. Диффузию меди проводят при температуре 573 К. К электродам 2 и 3 периодически прикладывают напряжение 0,1 В и измержрт силу тока с помощью микроамперметра М 82. Измерение силы тока и последующее вычисление,глубины показывают, что через 10 с после начала диффузии X 1 мкм, через 20с Х 1.4 мкм. Способ позволяет контролировать динамику диффузионного процесса. (56) Грузин П.Л, ДАН CCQP,-1952, т.Вб. № 2, С.289. ... Залюбинская Л.Н., Вакарова И.С., Тартаковская И.А, Неорганические материалы. Известия АН СССР, 1974, т,10, Ne 6, с.965968. параллельном диффузионному потоку примеси,в качестве одного из электродов используют диффузант и определяют изменение глубины диффузионного фронта во времени по формуле VY Y - -2pJ(t) где X - глубина диффузионного фронта; Y - напряжение, приложенное к электродам;S - площадь электрода; р - удельное сопротивление скомпенсированного слоя при температуре отжига;

х

Изобретение можно испопьзовать в сверхпро- . водящих устройствах для подвеса подвижных элементов. (Делью изобетения является ловышенне ради|альной жесткости подвеса Между двумя согласно включенными сверхпроводящими катушками размещен кольцевой сверхпроводниковый подвижный элемент. После запитки хатушек током с помощью нагревателя разрушают гаерхпроводимоаь в арретированном подвижном элементе, а затем нагреватель выключают и разарретируют подвижный элемент. Он, зависает между катушками Для придания ему значительной радиальной жеакости подвижный элемент дополнительно снабжен двумя короткозамкнутыми сверхпроводящими контурами, расположенными так. что их плоскости перпендикулярны плоскости кольца подвижного элемента а р'сь лересечения совпадает с осью системы При смещении в радиальном направлении в этих контурах наводится ток, что приводит к возникновению механической силы, возвращающей подвижные элементы в исходное соаояние. 1 ип