Камера для измерения параметров полупроводниковых пластин

(51)М. Кл.3 С 01 Н 31/26 Государственный комитет ССС Р ко делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Сибирский физико-технический институт им. В.Д. Кузнецовапри Томском ордена Трудового Красного Знаменигосударственном университете им. В.В, Куйбышева(54) КАМЕРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПЛАСТИН10 Для этого в камеру для измеренияпараметров полупроводниковых пластин,выполненную в виде короткозамкнутогоотрезка запредельного волновода свыступом на одной из широких стенок 20н элементами связи, введены стержни,которые установлены перпендикулярношироким стенкам короткоэамкнутогоотрезка запредельного волновода свозможностью осевого перемещения вотверстиях, которые дополнительновыполнены в выступе.На фиг. 1 приведена конструкциякамеры; на фиг. 2 - вид по стрелке.А на фиг. 130 Изобретение относится к измерите" льной технике.Известна камера для измерения параметров полупроводниковых пластин, выполненная в виде короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с выступом на одной из широких стенок н элементами связи ЯОднако известная камера не обеспечивает измерение параметров в отдельных точках с высоким разрешением.Цель изобретения - повышение разрешающей способности. Камера для измерения параметровполупроводниковых пластин выполненав виде короткозамкнутого стреэка 1запредельного волновоцл с выступом2 на одной иэ широких стенок, элементами 3, 4 связи и стержнями 5,которые установлены перпендикулярношироким стенкам короткозамкнутогоотрезка 1 запредельного волновода свозможностью осевого перемещения св отверстиях, которые дополнительновыполнены в выступе 2,Камера работает следующим образом.Элементы 3, 4 связи служат дляввода и вывода энергии СВЧ-колебаний.Перемещение стержня 5 осуществляетсяпутем вращения гайки 6, Пружина 7,расположенная между цилиндрическимстаканом 8 и цилиндрическим утолщением 9, обеспечивает постоянный повеличине прижим стержня 5 к поверхности исследуемой полупроводниковойпластины 10. Для предотвращения проворачивания стержней 5 при вращениигаек 6 служат шпонки 11, вставленныев стержни 5 и пазы в отверстиях цилиндрического стакана 8, Гайки 6служат также для фиксирования осевогоположения стержней 5.Измерение удельного сопротивления ,фйолупроводниковой пластины 10 основано на регистрации потерь,вносимых ею в резонатор, обраэованнйй короткозамкнутым отрезком 1 запредельного волновода, выступом 2 и одним или несколькими введенными в полость короткоэамкнутого отрезка 1 запредельного волновода стержнями 5.Удельное сопротивление ф полупроводниковой пластины определяется вы- ражением 0 Р= 2 к/(е(/-в 1) где Д 8 - полоса пропускания резонатора с полупроводниковой пластиной 15 101 Ь 1 Р - полоса пропускания пустого резонатора; К - коэффициент включения полупроводниковой пластины 10 в еМкостной зазор резонатора.Величина коэффициента включения К 20 определяется соотношением емкостей С, С, С 1, и может быть найдена иэ выражения 1с где С.САНСИ ЕВ т 30 ПСсщ ф 4 Г.бк: -Ср " емкость, обусловленная наличиемнеконтролируемого зазора между полупроводниковой пластиной 10 и торцомстержня 5;С - емкость между выступом 2 и стенкой короткозамкнутого отрезка 1 запредельного волновода; 40С - емкость полупроводниковой пласЮтины 10 под торцом стержня 5;Я - площадь торца стержня 5; йптолщина полупроводниковой пластины10,45Величину К можно определить либо, расчетным путем, либо, эксперименталь йо методом возмущения, измеряя зависимость резонансной частоты резонатора от толщины полупроводниковой плас"тины 10,Таким образом, для определенияудельного сопротивления полупроводниковой пластины 10 нужно измерятьподносу"пропускания резонатора пустого и с полупроводниковой пластиной10.При"изменении удельного сопротивленияисследуемую"полупроводниковую пластину 10 помещают под торецвыступа 2 и, опустив один из стерж- щней 5, измеряютполосу пропусканияМ нагруженного резонатора. Пос-Х(л этого поднимается первый стержень5, опускается второй и измеряетсяЬУс 2. 65 Таким образом, последовательноопуская все Истержней 5 (каждыйпредыдущий поднимается), измеряют полосу пропускания Д 2, Полоса пропускания 61 резонатора без полупроводниковой пластины 10 измеряетсяпри опускании одного стержня 5 с зазором между его торцом и стенкой короткозамкнутого Отрезка 1 запредельного волновода. Изменением зазораосуществляется настройка резонаторана резонансную частоту, на которойпроводились измерения ЬУСреднее значение Я и дисперсию 0удельного сопротивления р вычисляютиз выраженийрй р, -.,Ъ-Р)(,=1После нахожденияи Э по изло-женной выше методике, необходимо провести оценку погрешности измерений,,так как при наличии неоднородногораспределения удельного сопротивленияпо площади полупроводниковой пластины10 возможно, что отдельные участки ееимеют удельное сопротивление, сущест-.венно отличное от Р . Если они непопали под торец стержней 5 и не былоизмерено их 1, то найденное У несоответствует истинному, Незначительно сместив полупроводниковую пластину 10 так, чтобы .под стержни 5 попалидругие ее участки, проводят измерениепри всех опущенных стержнях 5 и находятиэ выражения21Ьр я(л - где ЬЕ- полоса резонатора с полупроводниковой пластиной 10 при Н опущенных стержнях 5.Погрешность измерений )э и 4/ определяется разностью-Я) и темниже, чем меньше эта раэнбсть.Камера, по сравнению с прототипом,обеспечивает измерение параметровполупроводниковых пластин в отдельных точках с более высоким разрешением.формула изобретенияКамера для измерения параметровполупроводниковых пластин, выполненнаяв виде короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с выступом наодной иэ широких стенок и элементамисвязи, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения разрешающейспособности, введены стержни, которые установлены перпендикулярно широким стенкам короткозамкнутого отрезка запредельного волновода с воэможностью осевого перемещения в отверстиях, которые дополнительно выполнены в выступе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. АвторСкое свидетельство СССРР 496515, кл. С 01 В 31/26, 1973.779937 ь А.бакс Составит ТехредМ ектор М. Вигула Редак о сн лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная,Тираж 1019рственногоиэобретениа, Ж, Р Заказ 9318/11 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москуэнецович К Подкомитета СССРи открытийшская наб., д.