Метод ван-дер-пау

Удельное сопротивление образцов правильной геометрической формы, как отмечалось, можно рассчитать, вводя поправочные функции, учитывающие геометрическую форму и соотношение размеров образца. В общем случае для пластины произвольной геометрической формы расчет удельного сопротивления возможен при использовании видоизмененного четырехзондового метода измерения. В соответствии с этим методом по периметру плоской пластины вдоль образующих боковой поверхности размещают контакты 1 — 4 (рис. 4). Сначала пропускают ток через контакты 1 и 4, измеряют разность потенциалов между зондами 2 и 3 и вычисляют сопротивление ; Затем пропускают ток через контакты 1 и 2 и по разности потенциалов между зондами 4 и 3 находят сопротивление . Эти измерения позволяют рассчитать удельное сопротивление пластины.

Чтобы получить аналитическое выражение, связывающее удельное сопротивление образца с измеряемыми величинами, рассмотрим случай пластины в виде полуплоскости. Пусть на боковой поверхности пластины находятся контакты 1—4. Через контакты 1 и 4 протекает ток (рис. 5).

Метод позволяет измерять удельное сопротивление тонких пластин и слоев с высокой точностью. Погрешность измерений, однако, быстро возрастает, если контакт занимает на боковой поверхности некоторую протяженную область или расположен не только на боковой поверхности, но частично и на поверхности пластины. Для уменьшения этой погрешности используют образцы специальной геометрической формы. Их можно разделить на две группы. К од­ной группе (рис. 7, а, б) относятся образцы в форме клеверного листа, т. е. имеющие такую геометрическую форму, при которой протяженность границы вытянута настолько, что контакты конечных размеров вносят пренебрежимо малую погрешность в результаты измерений. Другую группу составляют симметричные образцы правильной геометрической формы с протяженными контактами (рис. 7, в–е), для которых влияние контактов на результаты измерений рассчитано теоретически, т. е. определены соответствующие поправочные функции.

Схема измерения с помощью этого метода не отличается от схемы измерения четырехзондовым методом (см. рис. 2).

На основе рассмотренного метода разработаны автоматические устройства для разбраковки пластин на группы по значению удельного сопротивления.

Образцы типа представленных на рис. 7, е используют для контроля микронеоднородностей поверхностного сопротивления диффузионных и ионно-легированных слоев, а также в качестве тестовых структур для контроля ухода размеров и совмещения рисунков при фотолитографии.

Дата добавления: 2015-04-24