Устройство для регистрации параметров мдп-структур

9) ЯО ш) 1д) 0 01 В 31/26 СОЮЗ СОВЕ СНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИИ ЕЛАМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ фс 1 фЩг У СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОР н чесаторфаэо т л и целью ве ены(71) Пензенский политехническийинститут и Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательскоготехнологического института приборостроения(56) 1. Концевой Ю. А., Кудин В. Д.Методы контроля технологии производства полупроводниковых приборов.М., "Энергия", 1973, с, 48.2. Авторское свидетельство СССР9 658508, кл. 0 01 Н 31/26 г 1977(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИПРАМТРОВ МцП-СТРУКТУР, содержащеерегистратор, генератор, выхбд кото"рого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которогоподсоединен к выходу источника смещения, а выход подключен через структуру к входу первого усилителя, выход которого подсоединен через йервый образцовый конденсатор к еговходу, а через второй образцовыйконденсатор - к входу второго усилителя, выход которого подключе рез третий образцовый конден к его входу и к первому входу чувствительного детектора, о ч а ю щ е е с я тем, что, с повыдения точности, в него в д второй и третий сумматоры, коммутатор, индикатор нулЕ, блок стабилизации, четвертый образцовый конденсатор и третий усилитель,выход которого подключен к первому входу третьего сумматора, а через четвертый образцовый конденсатор подсоединен к его входу и .к входу первого усилителя, выход источника смещения подключен к второму входу третьего сумматора, выход которого подсоединенФ к первому входу регистратора, второй вход которого йодключен через коммутатор к первому и второму выходам фаэочувствительного детектора, второй вход которого подключен к входу индикатора нуля, к выходу второго сумматора, и к входу блока стабилизации, выход которого подключен к входу генератора, выход которого подсоединен к первому входу второго сумматора, второй вход когорого подключен к выходу первого усилителя, при этом первый, второй и четвертый образцовые конденсаторы Выполнены в виде блока синхронно регулируемых конденсаторов.Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для проведения контроля качества и исследования структур металл - диэлектрик - полупроводник(МДП-структур) в процессе производства интегральных схем на их основе.Известно устройство для регистра- . ции параметров МДП-структур, содержащее генератор еинусокдального напряжения, источник смещенияусилитель, 10 .к входу которого подключен образцовый резистор, а выход через выпрямитель соединен с вертикальным входом самописца, горизонтальный вход которого подключен к источнику сме щения. Объект измерения и образцовое сопротивление образуют емкостноомический делитель для синусоидального напряжения 1 .:Недостатками данного устройства являются низкая точность и ограничен. ные функциональные возможности, определяемые упрощеннымпредставлением МДП-структуры в виде одной эквивалентной емкости.25Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройство для регистрации параметров МДП-структур, содержащее регистратор, генератор, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу источника смещения, а выход подключен через образец к входу первого усилителя, выход которого подсоединен через первый образцовый конден- З 5 сатор к его входу, а через второй образцовый конденсатор - к входу второго усилителя, выход которого подключен через третий образцовый конденсатор к его входу и к входу 40 детектора, выход которого подсоединен к первому входу регистратора, второй вход которого подключен к выходу источника смещения, выход которого подключен через инвертор и ре гулируемое сопротивление к входу первого усилителя, выход которого подсоединен через фильтр нижних частот к управляющему входу регулируемого сопротивления. При этом50 выход второго усилителй подключен через индикатор синфазности, инвертор и образцовый резистор к своему входу 2 .Недостатком известного устройства являются относительно низкая точность и ограниченные функциональ ные воэможности, обусловленные тем, что выходные сигналы несут информацию лишь о емкости и проводимости всей МДП-структуры в функции прило женного напряжения смещения. Для получения зависимостей емкости и проводимости только полупроводниковой части в функции от падающего на ней напряжения смещения необходимо про вести соответствующие вычислительные операции. При этом происходит также и трансформация погрешностей данного устройства в большую сторону в тех случаях, когда комплексное сопротивление изолятора больше комплексного сопротивления полупровод- никовой части исследуемой МДП-структуры, что характерно для большинства режимов при регистрации характеристик МДП-структур.Цель изббретения - повышение точности,.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации параметров МдП-структур, содержащее регистратор, генератор, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу источника смещения, а выход подключен через образец к входу первого усилителя, выход которого подсоединен.через первый образцовый конденсатор к его входу, а через второй образцовый конденсатор - к входу второго усилителя, выход которого . подключен через третий образцовый конденсатор к его входу и к первому входу фаэочувствительного детектора введены второй и третий сумматоры, коммутатор, индикатор нуля блок стабилизации, четвертый образцовый конденсатор и третий усилитель, выход которого подключен к первому входу третьего сумматора, а через четвертый образцовый конденсатор подсоединен к его входу и к входу первого усилителя, выход источника смещения подключен к второму входу третьего сумматора, выход которого подсоединен к первому входу регистратора, второй вход которого подключен через коммутатор к первому и второму выходам фазочувствительного детектора, второй вход которого подключен к входу индикатора нуля, к выходу второго сумматора и к входу блока стабилизации, выход которого подключен к входу генератора, выход которого подсоединен к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого усилителя, при этом первый, второй и четвертый образцовые конденсаторы выполнены в виде блока синхроннО регулируемых конденсаторов.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство для регистрации параметров МДП-структур содержит генератор 1 синусоидального напряжения источник смещения 2, блок 3 стабилизации, выход которого подключен к входу генератора 1, выход которого подсоединен к первому входу первого сумматора 4, выход которого подключен к структуре 5. Вход блока 3 свя5 1041967 другоА выходе - квадратурную составляющую п Напряжение с выхода сумматора 1одается на горизонтальный вход регистра 18, на вертикальный вход которого подается сигнал через коммутатор 17 с квадратурного или синФаэного выхода Фаэочувствительного детектора 16.Регистратор 18 регистрирует зависимости емкости или проводимостиполупроводниковой части МДП-структуры от прилЬженного к ним напряжениясмещения, Дополнительно по значениям одного из регулируемых образцовыхконденсаторов отсчитывают значениеемкости изолятора 19 (с; ).15 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерять параметры МДП-структуры по более точной трехэлементной схеме замещения, что исключает методические погрешностиизмерения емкости и проводимостиполупроводниковой части, а такжепозволяет регистрировать эучениеемкости и.проводимости полупроводниковой части в Функции приложенногок ним напряжения смещения. Составитель В. едактор Л. Веселовская Техред М.ТеперТираж 710сударственного комитета СССРам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д. акаэ 7121/46ВНИИПИпо113035,Подпис филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная Таким образом, на выходах Фазочувствительного детектора 16 получены сигналы, пропорциональные змкости и,проводимости полупроводниковой части исследуемой МДП-структуры.Напряжение на выходе усилителя 12 вследствие равенства емкостей регулируемого образцового конденсатора 9 (С) и изолятора 19 (С;) согласно (1),равно по модулю и противоположно по Фазе падению напряжения смещения на емкости изолятора 19. На сумматоре 13 выходное напряжение усилителя 12 складывается с общим напряжением смещения, приложенным к структуре 5, В результате напряжение на выходе сумматора 13 равно падению напряжения смещения на полупроводниковой части МДП-структуры. овожиловКорректор Ю, Макарен