Изобретение относится к технике неразрушаютего контроля и может быть использовано при контроле параметров полупроводниковых структур, например кремниевых, на стгщиях входной и пооперационной разбраковки их в технологическом процессе .изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем по пла нарной технологии.
Известно устройство контроля параметров полупроводниковых структур в приповерхностном слое методом измерения фото-ЭДС, содержащее источник света, систему фокусировки светового пятна на пластину полупроводника (исследуемую структуру) устройство сканирования .дветрвого пятна по поверхности структуры, электроды съема фото-ЭДС, одним из которых служит сама структура, сйнхродетектор и устройство регистрации Cl
Однако известному устройству присущи существенные недостатки, контроль большой поверхности структуры возможен при перемещении охранного кольца, которое приклеивается к структуре и наполняется электролитом.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство неразрушающего контроля, содержащее источник света, систему фокусировки луча, блок сканирования луча, кювету с электролитом, в которую помещена контролируемая структура) и блок регистрацииТЗ.
Недостатком -этого устройства является погрешность измерения, вызванная тем, что электрод съема фото-ЭДС выполнен в виде платиновой пластины, расположенной в стороне от
15контролируемой структуры. Это приводит к тому, что электрическая длина пути возбужденного фототока оказывается различной в зависимости от положения светового пятна, что вносит
20 существенную погрешность в измеряемую величину из-за пропорциональной вариации внутреннего сопротивления источника фото-ЭДС. Для снижения этой- Погрешности требуется снижать
25 сопротивление электролита, т.е. повышать его концентрацию, что приводит к частичному разрушению поверхности полупроводника и его загрязнению. Это, в свою очередь, также
30 снижает точность измерения. Цель изобретения - повьшение точ ности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для неразрушающего контроля полупроводниковых структур, содержащем оптически соединенные источник света, оптический Юйулятор и отклоняющую призму с объективом,соединенную через механизм перемещения с электрической кю ветой для размещения контролируемой структуры, выполненной в виде корпуса с прозрачной стенкой, размещен |иой перед объективом отклоняющей призмы, синхродетектор один выход которого соединен с клеммой для под кпючения контролируемой структуры, а второй - с электродом съема фотоЭДС, размещенным в электролитической кювете, вьпсод синхродетектора соединен с входом блока регистрации первый, второй, третий и четвертый выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами оптического модулятора, механизма перемещения, синхродетектора и блока регистрации, электрод съема фото-ЭДС нанесен -на внутреннюю поверхность прозрачной стенки элект ролитической кюветы и выполнен в виде сетки, шаг которой выбран крат ным шагу скрайбирования контролируемой структуры. Функциональная схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит источник 1 света, луч которого проходит через оптический модулятор 2, блок 3 управления, отклоняющую призму 4 с объективом 5, которые синхронно перемещаются по горизонтали механизмом б перемещения, электролитическу кювету 7, состоящую из прозрачного стекла 8 с нанесенным на него элект родом 9 съема фото-ЭДС в виде сетки и заполненного электролитом 10 корпуса 11, в котором фиксируется контролируемая структура 12. Кювета 7 перемещается механизмом.6 в ве тикальном направлении. Синхродетектор 13 подключен к структуре 12 кле мой 14 и к электроду съема фото-ЭДС клеммой 15, блок 16 регистрации, кл му 17 Пуск. Устройство работает следующим об разом. Блок 3 по сигналу запуска от опе ратора вырабатывает частоту, котора управляет модулятором 2 и служит опорной частотой синхродетектора 13 Промодулированный луч отклоняется призмой 4 и через объектив 5 и сето ный электрод 9 попадает на поверхность структуры 12. Между точкой за ветки cfpyKTyjxa (точкой возбуждения и электродом 9 возникает модулированная фото-ЭДС, которая прикладыва ется к детектору 13 Одновременно включается механизм 6, который синхронно перемещает по горизонтали призму 4 и объектив 5, сканируя тем саным точку возбуждения между горизонтальными линиями скрайбирования структуры 12. Скорость сканирования выбирается из условия . at где Лх ширина штриха сетки, ut - период частоты модуляции модулятора 2. Одновременно на блок 16 поступает разрешение от блока 3 и выходной сигнал с детектора 13 заносится в блок 16 в цифровой или анало- . говой форме. По окончании сканирования по горизонтали, блок 3 управления переключает механизм 6 на В1ертикальное перемещение и запрещает занесение информации в блок 16 регистрации. Механизм 6 смещает кювету 7 таким образом, что точка возбуждения оказывается между двумя другими дорожками скрайбирования. При этом блок 3 переключает механизм 6 в режим перемещения призмы 4 и объектива 5 и далее цикл повторяется . Точность измерения в предлагаемом устройстве повышается вследствие того, что электрод съема оказывается удаленным на одинаковое расстояние от точки возбуждения н поверхности структуры. Это позволяет применять высокоомные электролитг;, чем достигается меньшая степень взаимодействия электролита с материалом структуры. Ввиду того, что Ыаг сетки выполняется кратным шагу скрайбирования и выбирается равным максимальному расстоянию между вертикальными линиями скрайбирования, а также тому, что структура и сетка жестко за.фиксированы друг относительно друга, теневые зоны сетки оказываются совмещенными с линиями скрайбирования и не оказывают влияния на точность измерения. Формула- изобретения Устройство для неразрушающего контроля полупроводниковых структур, содержащее оптически соединенные источник света, оптический модулятор и отклоняющую призму с объективом, соединенную через механизм перемещения с электролитической кюветой для размещения контролируемой структурй, .выполненной в виде корпуса с прозрачной стенкой, размещенной перед объективом отклоняющей призмы, синхродетектор, один выход которого соединен с клеМмой для подключения контролируемой структуры, а второй - с электродом съема фото-ЭДС, размещенным в электрической кювете, выход синхродетектора соединен с входом блока регистрации, первый, второй,, третий и четвертый выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами оптического модулятора, механизма перемещения, синхродетектора и блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, электрод съема фотоЭДС нанесен на внутреннюю поверхность прозрачной стенки электролитической кюветы и выполнен в виде сетки, шаг которой выбран кратным шагу скрайбирования контрюлируемой структуры.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР ( 171925, кл. G 01 N 15/00, 1964.
2.Патент США 4051437, кл. 324-158, 1977.
