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1. (WO2017148608) METHOD FOR CHARACTERIZING SEMICONDUCTOR MATERIALS
Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

Patentansprüche

1 . Verfahren zur Charakterisierung von Halbleitermaterialien während dem

Aufwachsen eines gewünschten Mischkristalls (101 ) eines Verbindungshalbleiters auf ein Substrat (100) mit einer vorgegebenen Wachstumsrate, wobei das Verfahren eine Bestimmung der Materialzusammensetzung des gewünschten Mischkristalls (101 ) durch Messen der zeitlichen Änderung der Krümmung des Substrats während dem Aufwachsen umfasst, wobei aus der zeitlichen Änderung der Krümmung der Anteil der Komponenten im gewünschten Mischkristall (101 ) bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Aufwachsen in einer Reaktionskammer (400) erfolgt, wobei sich das Substrat (100) in der Reaktionskammer (400) befindet, wobei das Verfahren ferner umfasst:

- Zuführen der Komponenten des gewünschten Mischkristalls

(101 ) in die Reaktionskammer (400),

-Vergleichen der aktuellen zeitlichen Änderung der Krümmung mit einem dem gewünschten Mischkristall (101 ) zugeordneten Soll-Wert der zeitlichen Änderung der Krümmung,

-Automatisches Anpassen zumindest eines Anteils der zugeführten Komponenten, sodass die aktuelle zeitliche Änderung der Krümmung den Soll-Wert annimmt.

Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Anpassen über eine Feedback- Schleife erfolgt, wobei die Komponenten in Gasform zugeführt werden, wobei durch die Feedback-Schleife der zumindest eine Anteil der zugeführten Komponenten über einen Masseflussregler (404) geregelt wird.

4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Substrat (100) ein Silizium-Substrat (100) ist.

5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der gewünschte Mischkristall (101 ) des Verbindungshalbleiters ein ternärer order ein quaternärer INA/ Verbindungshalbleiter ist.

6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Bestimmen des Anteils der Komponenten im gewünschten Mischkristall (101 ) einen Vergleich der aktuellen zeitlichen Veränderung der Krümmung mit einem für die vorgegebene Wachstumsrate vorbestimmten Wert der zeitlichen Veränderung der Krümmung umfasst, welcher einem spezifischen Anteil der Komponenten im gewünschten Mischkristall (101 ) zugeordnet ist.

7. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 2-6, wobei die Zuordnung

durch ein Referenzverfahren erfolgt, wobei das Referenzverfahren umfasst: a. Aufwachsen eines Referenz-Mischkristalls (101 ) auf ein Referenz- Substrat (100) mit der vorgegebenen Wachstumsrate und einem festen Anteil der zugeführten Komponenten,

b. Messen der zeitlichen Änderung der Krümmung des Substrats während dem Aufwachsen des Referenz-Mischkristalls (101 ),

c. Nach Abschluss des Aufwachsens des Referenz-Mischkristalls (101 ), spektroskopische Bestimmung der Materialzusammensetzung des Referenz-Mischkristalls (101 ),

d. Sofern die so bestimmte Materialzusammensetzung von der gewünschten Materialzusammensetzung des gewünschten Mischkristalls (101 ) abweicht, Wiederholung der Schritte a.-c. für zumindest einen variierten Anteil der zugeführten Komponenten,

e. Sofern die so bestimmte Materialzusammensetzung der gewünschten Materialzusammensetzung des gewünschten Mischkristalls (101 ) entspricht, Zuordnen der so bestimmten Materialzusammensetzung der gemessenen zeitlichen Änderung der Krümmung.

8. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Charakterisierung ferner eine Bestimmung der Schichtdicke des Mischkristalls (101 ) auf dem Substrat (100) umfasst, wobei die Schichtdicke aus der Krümmung und dem bestimmten Anteil der Komponenten im gewünschten Mischkristall (101 ) bestimmt wird.

9. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Messen der zeitlichen Änderung der Krümmung des Substrats (100) umfasst:

- Bestrahlen der Oberfläche des Substrats oder des Mischkristalls (101 ) mit zumindest einem Laserstrahl,

- Bestimmung der zeitlichen Änderung der Krümmung aus einer Veränderung der Winkeldifferenz zwischen dem Einfallswinkel und einem Reflektionswinkel des Laserstrahls oder aus einer Positionsveränderung des Auftreffpunkts des Laserstrahls auf die Oberfläche.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei für mehrere der Laserstrahlen zu einem Zeitpunkt jeweils eine einzelne Veränderung der Krümmung bestimmt wird und die zu verwendende Veränderung der Krümmung aus einer Mittelung der einzelnen Veränderungen der Krümmungen bestimmt wird.

1 1 . Verfahren zum Aufwachsen eines gewünschten Mischkristalls (101 ) eines Verbindungshalbleiters auf ein Substrat, wobei sich das Substrat (100) in einer Reaktionskammer (400) befindet, wobei der Anteil der Komponenten im gewünschten Mischkristall (101 ) vorgegeben ist, wobei das Verfahren während dem Aufwachsen umfasst:

- Zuführen der Komponenten des gewünschten Mischkristalls

(101 ) in die Reaktionskammer (400),

- Messen der zeitlichen Änderung der Krümmung des Substrats während dem Aufwachsen, wobei aus der zeitlichen Änderung der Krümmung der Anteil der Komponenten im gewünschten

Mischkristall (101 ) bestimmt wird,

-Vergleichen der gemessenen zeitlichen Änderung mit einem

Sollwert einer zeitlichen Änderung, wobei der Sollwert der zeit- liehen Änderung dem vorgegebenen Anteil der Komponenten im gewünschten Mischkristall (101 ) zugeordnet ist,

-Automatisches Anpassen zumindest eines Anteils der zugeführten Komponenten, sodass die aktuelle zeitliche Änderung der Krümmung den Soll-Wert annimmt.

12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei das Verfahren ferner umfasst:

-Vergleichen der aktuellen Krümmung des Substrats mit einem Krümmungswert, der für einen zu erreichenden Wert der Schichtdicke des gewünschten Mischkristalls (101 ) und den vorgegebenen Anteil der Komponenten im gewünschten Mischkristall (101 ) bestimmt wurde,

- Beendigung des Verfahrens, sobald die aktuelle Krümmung den Krümmungswert erreicht hat.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Zuordnung des Sollwerts der zeitlichen Änderung dem vorgegebenen Anteil der Komponenten im gewünschten Mischkristall (101 ) durch ein Referenzverfahren erfolgt, wobei das Referenzverfahren umfasst:

a. Aufwachsen eines Referenz-Mischkristalls (101 ) auf ein Referenz- Substrat (100) mit der Wachstumsrate und einem festen Anteil der zugeführten Komponenten,

b. Messen der zeitlichen Änderung der Krümmung des Substrats während dem Aufwachsen des Referenz-Mischkristalls (101 ),

c. Nach Abschluss des Aufwachsens des Referenz-Mischkristalls (101 ), spektroskopische Bestimmung der Materialzusammensetzung des Referenz-Mischkristalls (101 ),

d. Sofern die so bestimmte Materialzusammensetzung von der gewünschten Materialzusammensetzung des gewünschten Mischkristalls (101 ) abweicht, Wiederholung der Schritte a.-c. für zumindest einen variierten Anteil der zugeführten Komponenten,

e. Sofern die so bestimmte Materialzusammensetzung der gewünschten Materialzusammensetzung des gewünschten Mischkristalls (101 ) entspricht, Zuordnen der so bestimmten Materialzusammensetzung der gemessenen zeitlichen Änderung der Krümmung.

14. Substrat (100) aufweisend einen Mischkristall, welcher gemäß einem der vorigen Ansprüche hergestellt wurde.