Засіб контролю однорідності напівпровідникової пластини

Изобретение относится к контролю параметров полупроводниковых материалов. Цель - повышение точности контроля однородности. Полупроводниковую пластину нагревают до температуры выше фоновой. Регистрируют ее тепловое изображение на экране тепловизора. Неинформативную коротковолновую часть излучения обрезают при помощи фильтра, установленного между пластиной и тепловизором. Регулируют край длинноволнового поглощения фильтра до момента исчезновения заданного участка теплового изображения полупроводниковой пластины, при этом регистрируют граничную длину волны. Измеряют температуру пластины и по номограмме или справочной таблице определяют качественный состав на заданном участке полупроводника. 1 ил. Изобретение относится к полупроводниковой технике и может быть использовано для контроля полупроводников . Цель изобретения - повышение точности контроля однородности. На чертеже показана зависимость граничной длины волны Тчр от состава Cd^Hg, x Te при 100°С. Для контроля однородности полупроводникового материала изготавливают пластину толп-иной 1 , определяемой соотношением оС 1 « 1 (где oL ~ коэффициент поглощения теплового излучения на свободных носителях заряда), и нагревают до температуры выше фоновой. Затем устанавливают перед полупроводниковой пластиной фильтр коротковолнового излучения и регистрируют тейповое изображение полупровод ника при помощи тепловизора. По изображению определяют степеїгь однородности полупроводника. Для этого регулируют длинноволновый край поглощения фильтра до момента исчезновения заданного участка теплового изображения полупроводниковой пластины, при этом1 регистрируют граничную длину ' волны 7 Гр, Определяют температуру к полупроводниковой пластины и по номограмме или справочной таблице определяют качественный состав неоднородности на заданном участке полупроводниковой пластины. Причем для определения однородности по составу и количественного его определения регистрируют тепловое изображение в диапазоне длин волн, удовлетворяющих условию 7\^- he/Eg м И ц» а состав определяют по номограмме для (56) Батавин Б.В. Контроль параметров полупроводниковых материалов и эпитаксиальных слоев. М.: Сов.радио, 1976, с. 38. Авторское свидетельство СССР № 1376846, кл. Н 01 L 21/66, 1986. 2-90 . Г~^~ "ат~~^ 537081 положения 'Аг, от состава полупроводника . При контроле однородности по примеси и установления типа примеси регистрируют тепловое изображение в диапазоне длин волн, удовлетворяющих условию 'Л > Ь С / Е Л а тип примеси устанавливают^по таблице для положения 'А г р от типа примеси, где h ',JQ постоянная Планка; с - скорость с в е т а ; Е W l 4 H - минимальная ширина запрещенной зоны исследуемого полупроводника. М И Н 7 П р и м е р 1. Контроль однородности по составу проводят на пластиJ5 нах C d ^ H g ^ T e толщиной 0,1 мм при 100°С. Для регистрации теплового изображения используют тепловизор AGA-780. Тепловое излучение полупроводника с помощью линзовой системы фокусируют на входное окно тепловизо- 20 ра. На пути оптического пучка у с т а навливают коротковолновый фильтр и з лучения. Регулировка длинноволнового края поглощения достигается путем 25 его перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси линзовой системы. Фильтр имеет метки, п о казывающие ДЛИННОЕОЛНОВЬЕЙ край поглощения в данной точке фильтра. По этим меткам можно судить -о длине волны, 30 соответствующей границе фильтрации 7чгр на уровне оптической оси линзовой системы, фокусирующей тепловое изображение полупроводника в ттятно небольшого размера. Фильтр находится 35 при температуре окружающего фона. Его излучение не регистрируется тепловизором. Путем регулировки длинноволнового края поглощения фильтра на э к ране получают контрастное тепловое 40 изображение полупроводника. Причем контраст сильно зависит от положения длинноволнового края поглощения фильтра. На пластине выделены два участка с различающимися интенсивностями" с в е - 45 чения. Путем регулировки длинноволнового края поглощения фильтра в с т о рону длинных волн удается установить 7v г р Для двух указанных участков в момент их исчезновения с экрана тепловизора. Получается, что для первого участка 'Л \ гр = 9 мкм, а для второго 'Аігр = 1 0 мкм. їїо номограмме на чертеже для Cd^Hg^^Te значения для X 55 соответственно равны X, = 0,15 Кй = 0,16. 4 П р и м е р 2. Контроль однородности по примеси проводится на пластине кремния. На экране тепловизора наблюдают тепловое изображение. Регулировкой длинноволнового края поглощения фильтра в сторону длинных волн в диапазоне 8 , 5 - 9 , 5 мкм добиваются исчезновения равномерного фона по площади пластины, после чего более контрастно выделяют участок в центре кристалла. По справочной таблице устанавливают, что излучение на длине , волны 8 , 5 - 9 , 5 мкм при высоких температурах связано с примесью кислорода, а яркое пятно в центре пластины - с мелкой полностью ионизованной примесью бора, которой легирован кристалл. Введение фильтра, обрезающего к о ротковолновую малоинформативную балластную часть интегрального излучения полупроводника, позволяет повысить контраст теплового изображения полупроводника и, следовательно, точность контроля однородности материала. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ контроля однородности полупроводниковой пластины, включающий нагрев пластины толщиной 1 , удовлетворяющей соотношению 1о( hc=Eo м и н при определении однородности по примеси, где h - постоянная Планка, с - скорость с в е т а ; Е«,мцн~ минимальная ширина запрещенной зоны исследуемого полупроводника, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ч т о , с целью повышения точности контроля однородности, между пластиной полупроводника и тепловизором у с т а навливают фильтр, обрезающий коротковолновую часть теплового излучения, регулируют длинноволновый край поглощения фильтра до момента исчезновения заданного участка теплового изображения пластины и регистрируют граничную длину волны 'Х Гр фильтра, измеряют температуру пластины, по номограмме или справочной таблице определяют качественный состав на заданном участке полупроводниковой пластины. 1ГО708 20 10 0,1 Редактор Т. Клюкина 0,2 Составитель О. Шведова Техред Л,Сердюкова 0,3 0Л Корректор Э. Лончаков? Заказ 349/ДСП Тираж 313 Подписное ВНИИЇЇИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-издательский комбинат " П а т е н т " , г . Ужгород, ул. Гагарина, 101