Устройство для измерения профиля легирующей примеси в полупроводниковых структурах Советский патент 1984 года по МПК H01L21/66 

. Изобретение относится к электронной промышленности, предназначено для измерения профиля распределения легирующей примеси в полупроводниковых структурах с помощью резкого диффузионного р-п-перехода или ба рьера Шоттки и может быть применено при разработке и производстве полупроводниковых приборов различных типов. По освновному авт.св. К 805781 известно устройство для измерения профиля легирующей примеси, содержащее источник обратного смешения, управляемый генератор гармонических колебаний, параллельный колебательный контур, настроенный на вторую гармонику колебаний генератора, селе тивные вольтметры первой и второй гармоник, фильтр первой гармоники, причем испытуемая структура включена между вьгходом источника обратного смешения и параллельным колебательным контуром, соединенным через фильтр первой гармоники с регулирующим входом управляемого генератора гармонических колебаний, регулируемый выход которого подключен к се лективному вольтметру первой гармоники, управляемый источник второй гармоники, коммутатор и фильтр, выделяющий вторую гармонику, причем коммутатор соединен с регулируемьм выходом управляемого генератора гармонических колебаний, с выходом исто ника обратного смешения, селектив|ным вольтметром второй гармоники и выходом управляемого источника второ гармоники, сигнальный вход которого соединен с нерегулируемым выходом генератора, а регулирунмций вход через фильтр, вьщеляющий вторую гармон ку, подключен к колебательному конту РУ 1. Недостатком этого устройства явля ется снижение точности измерений при исследовании высоколегированных мате риалов. Связано это с тем, что с уве личением концентрации в обратной про порции уменьшается амплитуда напряже ния второй гармоники, подлежащая измерению. Измерение же малых напряжений имеет ; определенные трудности, поскольку из-за наличия тепловых шумов исследуемой структуры, контура, входных и входных каскадов селективных вольтметров резко снижаетс точность измерений с уменьшением амплитуды измеряемого напряжения, что в конечном счете в указанном устройстве приводит к снижению точности и ограничению диапазона измерения концентрации примеси. Целью изобретения является увеличение точности и расширение диапазона измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен делитель напряжения, верхнее плечо которого соединено с выходом управляемого источника второй гармоники и входом селективного вольтметра второй гармоники, а нижнее плечо - с коммутатором;На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство содержит управляемьй генератор 1 гармонических колебаний частоты 1л , испытуемую структуру 2, параллельный колебательный контур 3, настроенный на частоту 21«) , источник обратного смещения 4, селективные вольтметры 5 и 6 первой и второй гармоник соответственно, фильтр первой гармоники 7, коммутатор 8, управляемый источник второй гармоники 9, фильтр второй гармоники 10 и делитель напряжения 11. Устройство работает следующим образом. С выхода управляемого генератора 1 гармонические колебания частоты oJ через контакты коммутатора 8 подаются на измерительную цейь, представляющую собой последовательное соединение испытуемой структуры 2 и колебательного контура 3, именицего резонанс на частоте 2 ( . Сюда же поступает напряжение обратного смещения от источника 4. Под действием протеканядего через образец гармонического тока частоты 4 из-за нелинейных свойств барьерной емкости появляется ток второй гармоники. Оба тока созд;ают на контуре 3 падения напряжений первой и второй гармоник. Напряжение первой гармоники вьщеляется с помощью фильтра первой гармоники 7 и используется для управления выходным напряжением генератора 1 с тем расчетом, что при изменениях барьерной емкости структуры 2 оставалось постоянным падение напряжения первой гармоники на колебательном контуре 3. Это одновременно

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОФИЛЯ ЛЕГИРУЮЩЕЙ ПРИМЕСИ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУРАХ по авт.св. № 805781, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и расширения диапазона измерения, в него введен делитель напряжения,, верхнее плечо которого соединено с выходом управляемого источника второй гармоники и входом селективного вольтметра второй гармоники, а нижнее плечо - с коммутатором; 4-4 3 т. г