Устройство неразрушающего контроля полупроводниковых структур Советский патент 1982 года по МПК H01L21/66 

(54) УСТРОЙСТВО НЕРАЗРУШ.ЛЮШЕГО КОНТРО.ЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ

1

Изобретение относится к технике нераз рушающего контроля и .может быть использовано при контроле параметров полупроводниковых структур на стадии входной и операционной разработки в технологическом процессе изготовления полупроводни- 5 новых приборов и интегральных схем по планарной технологии.

Известно устройство контроля параметров полупроводниковых структур, содержащее источник света систему фокусировки 5 о светового пятна на поверхность исследуемой структуры, устройство сканирования светового пятна, электроды съема электрического сигнала и устройство регистрации сигНала 1 .

Недостатком указанного устройства is является его неприспособленность для экспресс-анализа.

Наиболее близки .м к изобретению является устройство, содержаш.ее источник света, сканирования и фокусировки .., луча, электролитическую кювету, усилитель регистратор, и многоканальный регистратор.

В этом устройстве для контроля параметров полупроводниковых структур .1

фотоэдс анализируется многоканальным анализатором. Получаемая инфор кии 51 выводится п виде шстрограммы. По xrijianтеру riici рогра.ммы определяют Be.iiiMiiiiy контролируемого параметра 2 .

Не.кстатком этого устройства, яв, его высокая сложность.

Целью изобретения является упрощенно устройства,

Поставленная цель достигается и, Оо в устройство неразрушающего KOHTJ полупроводниковых структур, содержа;, источник света, блок сканирования и фок сировки луча, электролитическую кювету, усилитель и анализатор, введены RS-триггер и генератор тактовой частоты, а анализатор содержит первый и второй Kor.ia.ip.iторы, схему антисовпадения и ключ, причем первые входы первого и второго компараторов подключены к источникам Bcp.xiOii ii нижнего порогового напряжения cooTiicici но. вторые входы компараторов соединены с В1)| одамн усилителя, а выходы - с входами схемы антисовпадения, выход котрой подключен к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и R-вxoдo

триггера, S-вход которого подключен к в.х ду регистратора и выходу ключа, третий вход которого соединен с выходом Tpurrfра.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; На фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие форму сигнала в различных точках устройства, в том числе УС. - сигнал фотоэдс; Up - напряжение тактовой частоты; U - сигнал на выходе устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие, влияние «дребезга компараторов на форму сигналов в различных точках устройства.

То обстоятельство, что информация о контролируемом параметре, заключена в площади части гистрограммы, заключенной между каналами NJ и N, позволяет заменить сложный многоканальный анализатор с нижним порогом UjiH, соответствующим каналу N; , и верхним порогом UTIB, соответствующим каналу NK, и верх.Ним порогом Ощ , соответствующим каналу NK (фиг. 2).

Устройство содержит источник 1 света, луч которого проходит через блок 2 сканирования и фокусировки, электролитическую кювету 3 с погруженным в электролит контролируемым образом, усилитель 4, к выходу которого подключен анализатор 5, устройство 6 регистрации и RS-триггер 7. Анализатор 5 содержит компаратор 8 верхнего порога, компаратор 9 нижнего порога, схему 10 антисовпадений и ключ 11.

Устройство работает следующим образом.

При оптическом возбуждении образца фотоэдс (рис 2), усиленная усилителем 4, поступает на одноименные входы компараторов 8 и 9. Скорость нарастания фотоэдс определяется скоростью сканирования луча по поверхности образца, пространственной частотой неоднородностей в приповерхностном слое образца и временем дрейфа ионов между контактами шин съема фотоэдс кюветы 3. Эти факторы предопределяют достаточно малую величину dU/dt. Поэтому в момент приближения уровня фотоэдс к уровню Нижнего порога компаратор 9 начинает «дребезжать, как показано на фиг. 2. В исходном состоянии ключ 11 анализатора 5 открыт по третьему входу, так как триггер 7 снимает блокировку по каждому отрицательному перепаду импульсов тактирующей частоты. Одновременно ключ 11 закрыт по первому входу схемой 10 антисовпадений. Таким образом, сигнал тактирующей частоты Не поступает на вход регистратора 6. Первый импульс «дребезга, совпадающий с вы соким потенциалом импульса тактирующей частоты, проходит на выход ключа 11 и вход регистратора 6 и, поступая на S-вход триггера 7, вызывает блокировку ключа 11 по его третьему входу. Таким образом, остальные импульсы «дребезга, расположенные на интервале, равном оставщейся части

периода следования тактирующей частоты, не пересчитываются, поскольку отрицательным перепадом импульса тактовой частоты снимается блокировка по третьему входу ключа 11 и одновре.менно вводится по второму входу этого клича.

Таким образом, обладая сугцественно меньщей сложностью, предлагаемое устройство не уступает известным в точности неразрущающего контроля полупроводниковых структур.

Формула изобретения

Устройство неразрушающего контроля полупроводниковых структур, содержащее

источник света, блок сканирования и фокусировки луча, электролитическую кювету, усилитель и анализатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены FS-триггер и генератор тактовой частоты, а анализатор содержит первый и второй компараторы, схему антисовпадения и ключ, причем первые входы первого и второго компараторов подключены к источникам верхнего и нижнего порогового напряжения соответственно, вторые входы

компараторов соединены с выходами усилителя, а выходы - с входами схемы антисовпадения, выход которой подключен к первому входу ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовой частоты и R-входом триггера, S-вход которого

подключен к входу регистратора и выходу ключа, третий вход которого соединен с выходом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1- Авторское свидетельство СССР № 171925, кл. G 01 N 15/00, 24.02.64.

2. Борзунов Н. Г., Макаров В. С., Медведев Ю. В. Сб. «Методы и средства измерения электромагнитных характеристик радиоматериалов, на ВЧ. и СВЧ Новосибирск, 1979, с. 93 (прототип).