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1. (WO1992011528) METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING MINORITY CARRIER CONCENTRATION IN SEMICONDUCTOR MATERIALS
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/1992/011528    International Application No.:    PCT/HU1991/000052
Publication Date: 09.07.1992 International Filing Date: 16.12.1991
Chapter 2 Demand Filed:    29.06.1992    
IPC:
G01N 22/00 (2006.01), G01R 31/265 (2006.01)
Applicants: SEMILAB FÉLVEZETO^' FIZIKAI LABORATÓRIUM RT. [HU/HU]; Fóti út 56, H-1047 Budapest (HU)
Inventors: BODA, János; (HU).
FERENCZI, György; (HU).
HORVÁTH, Péter; (HU).
PAVELKA, Tibor; (HU).
MIRK, Zoltán; (HU)
Agent: DANUBIA PATENT AND TRADEMARK ATTORNEYS LTD.; P.O. Box 198, H-1368 Budapest (HU)
Priority Data:
8290/90 17.12.1990 HU
Title (EN) METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING MINORITY CARRIER CONCENTRATION IN SEMICONDUCTOR MATERIALS
(FR) PROCEDE ET APPAREIL DE MESURE DE LA CONCENTRATION DES PORTEURS MINORITAIRES DANS LES MATERIAUX SEMICONDUCTEURS
Abstract: front page image
(EN)A contactless apparatus for measuring contaminants in a semiconductor specimen (24) includes a tunable microwave generator (26) coupled by a coaxial cable (36) to a tuned narrowband microstrip antenna (38) that defines a through hole (72). The antenna is placed in near field relationship to the specimen to direct microwave energy toward a first specimen surface (44). This proximity provides a substantially more powerful microwave field than prior art systems, and the specimen comprises an impedance termination for the microwave path that includes the microwave generator and antenna, thereby rendering system measurements substantially immune to mechanical vibration of the specimen. A pulsed laser (42) directs optical energy through the antenna through hole toward the first specimen surface (44). The optical energy generates minority carriers within the specimen that begin to recombine upon cessation of each pulse. Minority lifetime decay affects microwave energy reflecting from freed holes and electrons in the specimen, which energy is coupled from the antenna to a detector (46) and preferably a computer system (48) that controls the system and provides signal processing of the detector output. Because of the enhanced microwave sensitivity, measurements may be taken over a wide dynamic range of injected optical energy, thus permitting injection spectroscopic measurements. The computer system permits a display (50) that maps contaminant location and concentration within the specimen, based upon recombination lifetime data. Optionally the system permits measurements of a non-oxidized specimen disposed in an electrolytic bath (60) that passivates unoxidized surfaces to minimize surface recombination effects upon measurements.
(FR)Appareil fonctionnant sans contact et servant à mesurer les impuretés dans un spécimen semiconducteur (24). Il comprend un générateur hyperfréquence accordable (26) couplé par l'intermédiaire d'un câble coaxial (36) à une antenne accordée à microbande étroite (38) traversée par un trou (72). L'antenne est placée dans un rapport de champ proche avec le spécimen de sorte qu'elle dirige de l'énergie hyperfréquence vers une première surface (44) du spécimen. Cette proximité assure un champ hyperfréquence sensiblement plus puissant que ceux des systèmes de l'état de la technique, et le spécimen comporte une terminaison d'impédance pour le trajet hyperfréquence comprenant le générateur hyperfréquence et l'antenne, ce qui rend les mesures du système sensiblement invulnérables aux vibrations mécaniques du spécimen. Un laser pulsé (42) dirige de l'énergie optique vers la première surface (44) du spécimen par l'intermédiaire du trou traversant l'antenne. L'énergie optique engendre des porteurs minoritaires au sein du spécimen qui commencent à se recombiner à la fin de chaque impulsion. La décroissance de la durée de vie minoritaire influe sur l'énergie hyperfréquence réfléchie par les trous libérés et les électrons dans le spécimen, ladite énergie étant couplée à partir de l'antenne à un détecteur (46) et de préférence à un système informatique (48) commandant le système et assurant le traitement des signaux de sortie du détecteur. Grâce à la sensibilité hyperfréquence accrue, on peut prendre des mesures sur une large gamme dynamique d'énergie optique injectée, ce qui permet de réaliser des mesures spectroscopiques par injection. Le système informatique assure l'affichage (50) d'une présentation cartographique de l'emplacement et de la concentration des impuretés au sein du spécimen, en fonction des données de la durée de vie de la recombinaison. Le système peut éventuellement permettre de réaliser des mesures d'un spécimen non oxydé placé dans un bain électrolytique (60) apte à passiver les surfaces non oxydées pour minimiser les retombées sur les mesures de la recombinaison superficielle.
Designated States: HU, JP, KR, SU.
European Patent Office (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LU, MC, NL, SE).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)