165455. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető anyagok adalékanyag koncentrációjának gyors meghatározására és kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására

MAGIAK NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÄLMAMYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Szolgálati találmány Bejelentés napja: 1970. 111. 12. (TA—1048) Közzététel napja: 1974. III. 28. Megjelent: 1977. II. 28. 165455 Nemzetközi osztályozás: G 01 r 31/26 •\', Feltalálók: Kálmán Lajos oki. villamosmérnök, Simek Miklós oki. villamosmérnök,, Gerő János oki villamosmérnök, Budapest Tulajdonos: Távközlési Kutató Intézet, Budape-st Eljárás félvezető anyagok adalékanyag-koncentrációjának gyors meghatározására és kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására Ismeretes, hogy a félvezető eszközök tömeggyártása és különösen az integrált félvezető eszközök gyártása során egyre nagyobb igény merül fel az egyes technológiai műveletek (epitaxiális rétegleválasztás* diffúzió stb.) után a félvezető anyagban kialakuló adalékanyag-koncentráció eloszlásának gyors ellenőrzésére. Jelen találmány ezen vizsgálat végrehajtására szolgáló eljárást és berendezést tartalmaz. A félvezető anyagok adalékanyag-koncentrációját eddig többnyire olyan módon határozták meg, hogy a félvezető felületén ismert keresztmetszetű egyenirányító átmenetet hoztak létre, majd megmérték az átmenet kapacitását az átmenetre adott egyenáramú előfeszültség függvényében, és meghatározták ennek a függvénynek a differenciálhányadosát, amelyből az irodalomban ismertetett módon az adalékanyag-koncentráció számítható. (1. pl. J. Hildebrand, R. D. Gold: RCA Rev. 1960. június). Szokásos még az adalékanyag-koncentrációt a félvezető anyag réteges, mechanikai vagy kémiai úton való eltávolítását követő felületikoncentráció-mérések sorozatával meghatározni. Ezek a módszerek gyors vizsgálatok céljára nem alkalmasak, mert az egyik módszer nagy pontosságú kapacitásmérést igényel, hogy a differenciálást kellő pontossággal lehessen elvégezni, továbbá a differenciálás végrehajtásához hosszadalmas grafikus vagy numerikus eljárá-10 15 20 35 30 2 sokra van szükség. A másik módszer hátránya a korlátozott pontosság, a nagy idő- és munkaigényesség, és hogy a vizsgált anyag további gyártási feladatokra már alkalmatlan. A találmány célja olyan adalékanyag-mérés^ eljárás kidolgozása, amely egyrészt gyors és pontos eredményeket szolgáltat, másrészt az eredmények kiértékelése automatizálható, és a megvizsgált félvezető anyag további gyártási célokra alkalmas marad. A találmánnyal azt a feladatot kívánjuk megoldani, hogy a vizsgálandó félvezető anyag adalékanyag-koncentrációját úgy lehessen meghatározni, hogy kizárólag elektromos jelek bevezetésével a keresett adatokat közvetlenül elektromos jelek formájában kapjuk meg. A jelen találmány alapját az a felismerés képezi, hogy egy záróirányba előfeszített egyenirányító átmeneten egy (modulálatlan vagy modulált) nagyfrekvenciás áramot átfolyatva, ennek hatására az átmeneten fellépő egyenfeszültség megváltozása vagy a modulációs frekvenciájú feszültség amplitúdója a kiürített réteg szélén levő adalékanyag-koncentrációra egyértelműen jellemző. Ugyancsak egyértelműen jellemző a kiürített réteg szélén levő adalékanyag-koncentrációra az átmeneten fellépő olyan összeg-, ill. különbségi frekvenciájú feszültség amplitúdója, amely az átmenetre adott két különböző frekvenciájú nagyfrekvenciás áram ha-165455