CS252577B1

CS252577B1 - A method of creating an ohmic contact for measuring epitaxial and implanted structures

Info

Publication number: CS252577B1
Application number: CS857564A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Stastny; Miroslav Vesely; Jirina Mlejnkova
Original assignee: Vladimir Stastny; Miroslav Vesely; Jirina Mlejnkova
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1987-09-17
Also published as: CS756485A1

Abstract

Způsob se týká oboru mikroelektroniky se zaměřením na způsob vytvoření ohmického kontaktu pro měření epitaxních a implantovaných struktur C-V metodou pomocí rtutové sondy. Způsob řeší problém snížení pracnosti přípravy epitaxních a implantovaných struktur před měřením, zvýšení reprodukovatelnosti měření, snížení časových ztrát před a po měření a odstranění mechanického narušení povrchu substrátové strany uvedených struktur. Podstata spočívá v tom, že ohmický kontakt pro měření epitaxních nebo implantovaných struktur se vytvoří tím, že mezi substrátovou stranu struktury á přívodní elektrodu se nanese alespoň jedna kapka 1 až 5% roztoku kyseliny chlorovodíkové. Způsob může být využit ve všech oborech mikroelektroniky, zejména při měření epitaxních a implantovaných struktur, vytvořených z germania, křemíku, jakož i binárních a ternárních sloučenin typu AIIIBV.The method relates to the field of microelectronics with a focus on a method of creating an ohmic contact for measuring epitaxial and implanted structures by the C-V method using a mercury probe. The method solves the problem of reducing the laboriousness of preparing epitaxial and implanted structures before measurement, increasing the reproducibility of measurement, reducing time losses before and after measurement and eliminating mechanical damage to the surface of the substrate side of the said structures. The essence lies in the fact that an ohmic contact for measuring epitaxial or implanted structures is created by applying at least one drop of a 1 to 5% hydrochloric acid solution between the substrate side of the structure and the supply electrode. The method can be used in all fields of microelectronics, especially when measuring epitaxial and implanted structures made of germanium, silicon, as well as binary and ternary compounds of the AIIIBV type.

Description

Způsob se týká oboru mikroelektroniky se zaměřením na způsob vytvoření ohmického kontaktu pro měření epitaxních a implantovaných struktur C-V metodou pomocí rtutové sondy.The method relates to the field of microelectronics with a focus on a method of making an ohmic contact for the measurement of epitaxial and implanted C-V structures using a mercury probe method.

Způsob řeší problém snížení pracnosti přípravy epitaxních a implantovaných struktur před měřením, zvýšení reprodukovatelnosti měření, snížení časových ztrát před a po měření a odstranění mechanického narušení povrchu substrátové strany uvedených struktur.The method solves the problem of reducing the laboriousness of preparing epitaxial and implanted structures before measurement, increasing the reproducibility of the measurements, reducing the time losses before and after the measurement, and eliminating mechanical damage to the surface of the substrate side of said structures.

Podstata spočívá v tom, že ohmický kontakt pro měření epitaxních nebo implantovaných struktur se vytvoří tím, že mezi substrátovou stranu struktury á přívodní elektrodu se nanese alespoň jedna kapka 1 až 5% roztoku kyseliny chlorovodíkové.The principle is that the ohmic contact for measuring epitaxial or implanted structures is formed by applying at least one drop of 1 to 5% hydrochloric acid solution between the substrate side of the structure and the lead electrode.

Způsob může být využit ve všech oborech mikroelektroniky, zejména při měření epitaxních a implantovaných struktur, vytvořených z germania, křemíku, jakož i binárních a ternárních sloučenin typu A^IIIB^V.The method can be used in all fields of microelectronics, particularly in measuring epitaxial and implanted structures made of germanium, silicon, as well as binary and ternary compounds of type A ^III B ^V.

Vynález se týká způsobu vytvoření ohmického kontaktu pro měření epitaxních a implantovaných struktur metodou snímání charakteristik kapacita-napětí, tzv. metodou C-V měření na Sohottkyho přechodu pod rtutovým kontaktem, realizovaným rtutovou sondou.The invention relates to a method of making an ohmic contact for measuring epitaxial and implanted structures by a method of sensing capacitance-voltage characteristics, the so-called C-V measurement method at the Sohottky junction below the mercury contact realized by the mercury probe.

Ohmický kontakt mezi kovem a polovodičem je charakterizován stabilně nízkým odporem < 200JX a lineární voltampérovou charakteristikou^-. Dosud bylo zjištěno, že ohmický kontakt vytvářejí pouze některé slitiny kovů. Jeden ze známých způsobů vytvoření ohmického kontaktu spočívá v napaření kovových slitin např. AuPd, AuNi, AuGe na povrch struktury.The ohmic contact between the metal and the semiconductor is characterized by a stable low resistance <200JX and a linear volt ^- amp characteristic. So far, it has been found that only some metal alloys make ohmic contact. One known method of making an ohmic contact is by vaporizing metal alloys such as AuPd, AuNi, AuGe to the surface of the structure.

Další známý způsob, zpravidla používaný pro účely měření, je vtírání slitin kovů např. GaZn, GaSn do předem zbroušeného povrchu substrátové strany měřené struktury. Na vytvořený ohmický kontakt se pak přikládá nebo přiletuje kovová přívodní elektroda. Po ukončení měření se ohmický kontakt odstraní.Another known method, generally used for measurement purposes, is to rub metal alloys such as GaZn, GaSn into a pre-ground surface of the substrate side of the measured structure. A metal lead electrode is then applied or soldered to the ohmic contact formed. After the measurement, the ohmic contact is removed.

Nevýhodou těchto způsobů je jejich pracnost,’ současně hrozí nebezpečí destrukce měřené struktury při vytváření i odstraňování ohmického kontaktu a kontaminace dalších technologických procesů zbytky nanesených kovů. Další nevýhodou stávajících způsobů je špatná reprodukovatelnost měření a značné časové nároky na přípravu struktur před i po měření.The disadvantage of these methods is their laboriousness, at the same time there is a danger of destruction of the measured structure during the formation and removal of ohmic contact and contamination of other technological processes with residues of deposited metals. Another disadvantage of the present methods is poor reproducibility of measurements and considerable time requirements for the preparation of structures before and after measurement.

Tyto nevýhody do značné míry odstraňuje způsob vytvoření ohmického kontaktu pro měření epitaxních a implantovaných struktur C-V metodou pomocí rtutové sondy podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi substrátovou stranu struktury a přívodní elektrodu se nanese alespoň jedna kapka 1-5% roztoku kyseliny chlorovodíkové. Ohmický kontakt na substrátové straně struktury se po ukončení měření odsaje filtračním papírem nebo se nechá odpařit. Vlastnost, že kyselina chlorovodíková vytváří ohmický kontakt, byla zjištěna jako nová.These disadvantages are largely eliminated by the ohmic contact method for measuring epitaxial and implanted C-V structures using the mercury probe method of the invention. The principle of the invention is to deposit at least one drop of 1-5% hydrochloric acid solution between the substrate side of the structure and the lead electrode. The ohmic contact on the substrate side of the structure is aspirated with filter paper or allowed to evaporate after completion of the measurement. The fact that the hydrochloric acid forms an ohmic contact has been found to be new.

Výhody řešení podle vynálezu spočívají v podstatném snížení časových ztrát a pracnosti přípravy struktur před i po měření a v odstranění nebezpečí destrukce měřené struktury při vytvářeni i odstraňování ohmického kontaktu. Dále je vyloučena kontaminace dalších technologických procesů, nebot kyselina chlorovodíková se po měření bezezbytku odsaje a vůči povrchu struktury je inertní. Současně se zvýší reprodukovatelnost měřeni a odstraní mechanické narušení povrchu substrátové strany uvedených struktur.Advantages of the solution according to the invention consist in a substantial reduction of time losses and laborious preparation of structures before and after measurement and in eliminating the risk of destruction of the measured structure during the formation and removal of ohmic contact. Furthermore, contamination of other technological processes is excluded, since the hydrochloric acid is sucked off completely after measurement and is inert to the surface of the structure. At the same time, the reproducibility of the measurements is increased and the mechanical damage to the surface of the substrate side of said structures is eliminated.

Vynález lze využít v mikroelektronice zejména při měření epitaxních a implantovaných struktur vytvořených z germania, křemíku, jakož i binárních a ternárních sloučenin typuThe invention can be used in microelectronics in particular for the measurement of epitaxial and implanted structures formed from germanium, silicon, as well as binary and ternary compounds of the type

Způsob podle vynálezu je dále podrobněji vysvětlen s odkazem na připojený výkres, který představuje mezioperační měření profilu koncentrace příměsí v epitaxní struktuře arzenidu galia.The method of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, which represents an in-process measurement of the dopant concentration profile in the epitaxial structure of gallium arsenide.

Kruhová destička 2 arzenidu galia o průměru 40 mm a tlouštce 0,35 mm, na jejíž leštěné straně je vytvořena epitaxní struktura 12, sestávající ze dvou tenkých vrstev o tlouštkách 4,2 yum a 0,28 yum, se položí stranou s epitaxní strukturou 12 na těleso rtutové sondy 2 profilometru. Na substrátovou, neleštěnou stranu 11 destičky 2 arzenidu galia, se přitiskne mosazný disk 2 pomocí pružiny 2» který je součástí měřicího přípravku. Na okraj disku 2 se nanese jedna nebo několik kapek 5% roztoku HCl, který vlivem kapilarity vnikne mezi disk 2 a povrch soubstrátové strany 11 a vytvoří ohmický kontakt, potřebný pro měření. Po měření se ohmický kontakt odsaje nebo vysuší.A round plate 2 of gallium arsenide having a diameter of 40 mm and a thickness of 0.35 mm having an epitaxial structure 12 formed on the polished side, consisting of two thin layers of 4.2 yum and 0.28 yum thickness, is laid aside with the epitaxial structure 12 on the mercury probe body 2 of the profilometer. A brass disc 2 is pressed onto the substrate, unpolished side 11 of the gallium arsenide plate 2 by means of a spring 2, which is part of the measuring fixture. One or a few drops of 5% HCl solution is applied to the rim of the disc 2, which, due to capillarity, penetrates between the disc 2 and the surface of the side-by-side side 11 and forms the ohmic contact needed for measurement. After measurement, the ohmic contact is aspirated or dried.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method of making an ohmic contact for measuring C-V epitaxial and implanted structures by a mercury probe method, characterized in that at least one drop of 1-5% hydrochloric acid solution is deposited between the sunstate side of the structure and the lead electrode.