पारा जांच: Difference between revisions
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पारा जांच एक विद्युत जांच उपकरण है जो विद्युत लक्षण वर्णन के लिए एक नमूने के लिए तेजी से, गैर-विनाशकारी संपर्क बनाता है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग | पारा जांच एक विद्युत जांच उपकरण है जो विद्युत लक्षण वर्णन के लिए एक नमूने के लिए तेजी से, गैर-विनाशकारी संपर्क बनाता है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग अर्धचालक माप है जहां अन्यथा समय लेने वाली धातुकरण या [[फोटोलिथोग्राफिक]] प्रसंस्करण के लिए एक नमूने से संपर्क करने की आवश्यकता होती है। इन प्रसंस्करण चरणों में सामान्यतः घंटों लगते हैं और उपकरण प्रसंस्करण समय को कम करने के लिए जहां संभव हो वहां से बचा जाना चाहिए। | ||
पारा जांच एक | पारा जांच एक समतल नमूने के लिए अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्रों के पारा संपर्कों को प्रयुक्त करती है। पारा-नमूना संपर्कों की प्रकृति और पारा जांच से जुड़े उपकरण आवेदन को परिभाषित करते हैं। यदि पारा-नमूना संपर्क ओमिक (गैर-संशोधित) है तो विद्युत प्रतिरोध, रिसाव धाराओं, या वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं को मापने के लिए वर्तमान-वोल्टेज उपकरण का उपयोग किया जा सकता है। प्रतिरोध को थोक नमूनों या पतली फिल्मों पर मापा जा सकता है। पतली फिल्मों को किसी भी पदार्थ से बनाया जा सकता है जो पारे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है। धातु, [[अर्धचालक]], आक्साइड, और रासायनिक कोटिंग्स सभी को सफलतापूर्वक मापा गया है। <ref> J. Moore, I. Lorkovic, and B. Gordon, “Rapid Methods of Characterizing Triazole Inhibitors | ||
for Copper and Cobalt Processes,” CMP Users Group Presentation, AVS Society, October 2005.</ref> | for Copper and Cobalt Processes,” CMP Users Group Presentation, AVS Society, October 2005.</ref> | ||
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पारा जांच संचालन, | पारा जांच संचालन, रोधक और अर्धचालक पदार्थ के मापदंडों की जांच के लिए एक बहुमुखी उपकरण है। | ||
पहले सफल पारा जांच अनुप्रयोगों में से एक [[सिलिकॉन]] पर उगाई जाने वाली [[epitaxial]] परतों का लक्षण वर्णन था। <ref> D.K. Donald, "Experiments on Mercury-Silicon Schottky Barriers," JAP, 34, 1758 (1963)</ref> [[डोपिंग (सेमीकंडक्टर)]] स्तर और | पहले सफल पारा जांच अनुप्रयोगों में से एक [[सिलिकॉन]] पर उगाई जाने वाली [[epitaxial|अधिअक्षीय]] परतों का लक्षण वर्णन था। <ref> D.K. Donald, "Experiments on Mercury-Silicon Schottky Barriers," JAP, 34, 1758 (1963)</ref> [[डोपिंग (सेमीकंडक्टर)|डोपिंग (अर्धचालक)]] स्तर और अधिअक्षीय परत की मोटाई की निगरानी के लिए उपकरण के प्रदर्शन के लिए यह महत्वपूर्ण है। पारा जांच से पहले, एक नमूने को धातुकरण प्रक्रिया से गुजरना पड़ता था, जिसमें घंटों लग सकते थे। कैपेसिटेंस-वोल्टेज डोपिंग प्रोफाइल उपकरण से जुड़ी एक पारा जांच अधिअक्षीय रिएक्टर से बाहर आते ही एक अधिअक्षीय परत को माप सकती है। पारा जांच ने अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्र के एक शॉटकी बाधा का गठन किया जिसे आसानी से पारंपरिक धातुयुक्त संपर्क के रूप में मापा जा सकता है। | ||
इसकी गति के लिए लोकप्रिय एक अन्य पारा जांच अनुप्रयोग ऑक्साइड लक्षण वर्णन है। <ref> G. Abowitz and E. Arnold, "Simple Mercury Drop Electrode for MOS Measurements," Rev. Sci. Instrum., 38, 564 (1967)</ref> पारा जांच एक [[ दरवाज़ा ]] संपर्क बनाती है और पारा-ऑक्साइड- | इसकी गति के लिए लोकप्रिय एक अन्य पारा जांच अनुप्रयोग ऑक्साइड लक्षण वर्णन है। <ref> G. Abowitz and E. Arnold, "Simple Mercury Drop Electrode for MOS Measurements," Rev. Sci. Instrum., 38, 564 (1967)</ref> पारा जांच एक [[ दरवाज़ा |दरवाज़ा]] संपर्क बनाती है और पारा-ऑक्साइड-अर्धचालक संरचना के समाई-वोल्टेज या वर्तमान-वोल्टेज मापदंडों के माप को सक्षम करती है। इस उपकरण का उपयोग करते हुए, [[परावैद्युतांक]], डोपिंग, ऑक्साइड आवेश और परावैद्युत शक्ति जैसे भौतिक मापदंडों का मूल्यांकन किया जा सकता है। अर्धचालक पर टिकी पारे की छोटी बूंद के संपर्क क्षेत्र को [[इलेक्ट्रोवेटिंग]] द्वारा संशोधित किया जा सकता है,<ref>S. Arscott, “Electrowetting and semiconductors”, RSC Adv. 4, 29223-29238 (2014).”</ref> जिसका अर्थ है कि स्पष्ट पैरामीटर निष्कर्षण को इस प्रभाव को ध्यान में रखना पड़ सकता है। | ||
कंसेंट्रिक डॉट और रिंग | कंसेंट्रिक डॉट और रिंग संपर्क के साथ-साथ एक बैक कॉन्टैक्ट के साथ एक मरकरी जांच इंसुलेटर (एसओआई) संरचनाओं पर सिलिकॉन के लिए पारा जांच अनुप्रयोगों का विस्तार करती है, जहां एक छद्म-एमओएसएफईटी उपकरण बनता है। <ref> H.J. Hovel, "Si film electrical characterization in SOI substrates by the HgFET technique," Solid State Electronics, 47, 1311 (2003)</ref> इस एचजी-एफईटी का उपयोग गतिशीलता, इंटरफ़ेस ट्रैप घनत्व और [[transconductance|पारगमन]] का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। | ||
परावैद्युत पदार्थ की पारगम्यता और मोटाई की निगरानी के लिए समान पारा-नमूना संरचनाओं को कैपेसिटेंस-वोल्टेज | परावैद्युत पदार्थ की पारगम्यता और मोटाई की निगरानी के लिए समान पारा-नमूना संरचनाओं को कैपेसिटेंस-वोल्टेज उपकरण से मापा जा सकता है। ये माप निम्न-के और उच्च-के दोनों प्रकार के उपन्यास डाइलेक्ट्रिक्स के विकास के लिए एक सुविधाजनक गेज हैं। | ||
यदि पारा-नमूना संपर्क सुधार कर रहा है तो एक डायोड बन गया है और अन्य माप संभावनाएं प्रदान करता है। डायोड के | यदि पारा-नमूना संपर्क सुधार कर रहा है तो एक डायोड बन गया है और अन्य माप संभावनाएं प्रदान करता है। डायोड के धारा -वोल्टेज माप से अर्धचालक के गुणों जैसे ब्रेकडाउन वोल्टेज और जीवनकाल का पता चल सकता है। कैपेसिटेंस-वोल्टेज माप अर्धचालक डोपिंग स्तर और एकरूपता की गणना की अनुमति देते हैं। ये माप [[SiC|सीआईसी]], [[GaAs|गाएएस]], [[GaN|गाएन]], आईएनपी, [[कैडमियम सल्फाइड]] और [[InSb|इनएसबी]] सहित कई पदार्थो पर सफलतापूर्वक बनाए गए हैं। | ||
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पारा जांच एक विद्युत जांच उपकरण है जो विद्युत लक्षण वर्णन के लिए एक नमूने के लिए तेजी से, गैर-विनाशकारी संपर्क बनाता है। इसका प्राथमिक अनुप्रयोग अर्धचालक माप है जहां अन्यथा समय लेने वाली धातुकरण या फोटोलिथोग्राफिक प्रसंस्करण के लिए एक नमूने से संपर्क करने की आवश्यकता होती है। इन प्रसंस्करण चरणों में सामान्यतः घंटों लगते हैं और उपकरण प्रसंस्करण समय को कम करने के लिए जहां संभव हो वहां से बचा जाना चाहिए।
पारा जांच एक समतल नमूने के लिए अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्रों के पारा संपर्कों को प्रयुक्त करती है। पारा-नमूना संपर्कों की प्रकृति और पारा जांच से जुड़े उपकरण आवेदन को परिभाषित करते हैं। यदि पारा-नमूना संपर्क ओमिक (गैर-संशोधित) है तो विद्युत प्रतिरोध, रिसाव धाराओं, या वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं को मापने के लिए वर्तमान-वोल्टेज उपकरण का उपयोग किया जा सकता है। प्रतिरोध को थोक नमूनों या पतली फिल्मों पर मापा जा सकता है। पतली फिल्मों को किसी भी पदार्थ से बनाया जा सकता है जो पारे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती है। धातु, अर्धचालक, आक्साइड, और रासायनिक कोटिंग्स सभी को सफलतापूर्वक मापा गया है। [1]
अनुप्रयोग
पारा जांच संचालन, रोधक और अर्धचालक पदार्थ के मापदंडों की जांच के लिए एक बहुमुखी उपकरण है।
पहले सफल पारा जांच अनुप्रयोगों में से एक सिलिकॉन पर उगाई जाने वाली अधिअक्षीय परतों का लक्षण वर्णन था। [2] डोपिंग (अर्धचालक) स्तर और अधिअक्षीय परत की मोटाई की निगरानी के लिए उपकरण के प्रदर्शन के लिए यह महत्वपूर्ण है। पारा जांच से पहले, एक नमूने को धातुकरण प्रक्रिया से गुजरना पड़ता था, जिसमें घंटों लग सकते थे। कैपेसिटेंस-वोल्टेज डोपिंग प्रोफाइल उपकरण से जुड़ी एक पारा जांच अधिअक्षीय रिएक्टर से बाहर आते ही एक अधिअक्षीय परत को माप सकती है। पारा जांच ने अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्र के एक शॉटकी बाधा का गठन किया जिसे आसानी से पारंपरिक धातुयुक्त संपर्क के रूप में मापा जा सकता है।
इसकी गति के लिए लोकप्रिय एक अन्य पारा जांच अनुप्रयोग ऑक्साइड लक्षण वर्णन है। [3] पारा जांच एक दरवाज़ा संपर्क बनाती है और पारा-ऑक्साइड-अर्धचालक संरचना के समाई-वोल्टेज या वर्तमान-वोल्टेज मापदंडों के माप को सक्षम करती है। इस उपकरण का उपयोग करते हुए, परावैद्युतांक, डोपिंग, ऑक्साइड आवेश और परावैद्युत शक्ति जैसे भौतिक मापदंडों का मूल्यांकन किया जा सकता है। अर्धचालक पर टिकी पारे की छोटी बूंद के संपर्क क्षेत्र को इलेक्ट्रोवेटिंग द्वारा संशोधित किया जा सकता है,[4] जिसका अर्थ है कि स्पष्ट पैरामीटर निष्कर्षण को इस प्रभाव को ध्यान में रखना पड़ सकता है।
कंसेंट्रिक डॉट और रिंग संपर्क के साथ-साथ एक बैक कॉन्टैक्ट के साथ एक मरकरी जांच इंसुलेटर (एसओआई) संरचनाओं पर सिलिकॉन के लिए पारा जांच अनुप्रयोगों का विस्तार करती है, जहां एक छद्म-एमओएसएफईटी उपकरण बनता है। [5] इस एचजी-एफईटी का उपयोग गतिशीलता, इंटरफ़ेस ट्रैप घनत्व और पारगमन का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है।
परावैद्युत पदार्थ की पारगम्यता और मोटाई की निगरानी के लिए समान पारा-नमूना संरचनाओं को कैपेसिटेंस-वोल्टेज उपकरण से मापा जा सकता है। ये माप निम्न-के और उच्च-के दोनों प्रकार के उपन्यास डाइलेक्ट्रिक्स के विकास के लिए एक सुविधाजनक गेज हैं।
यदि पारा-नमूना संपर्क सुधार कर रहा है तो एक डायोड बन गया है और अन्य माप संभावनाएं प्रदान करता है। डायोड के धारा -वोल्टेज माप से अर्धचालक के गुणों जैसे ब्रेकडाउन वोल्टेज और जीवनकाल का पता चल सकता है। कैपेसिटेंस-वोल्टेज माप अर्धचालक डोपिंग स्तर और एकरूपता की गणना की अनुमति देते हैं। ये माप सीआईसी, गाएएस, गाएन, आईएनपी, कैडमियम सल्फाइड और इनएसबी सहित कई पदार्थो पर सफलतापूर्वक बनाए गए हैं।
संदर्भ
- ↑ J. Moore, I. Lorkovic, and B. Gordon, “Rapid Methods of Characterizing Triazole Inhibitors for Copper and Cobalt Processes,” CMP Users Group Presentation, AVS Society, October 2005.
- ↑ D.K. Donald, "Experiments on Mercury-Silicon Schottky Barriers," JAP, 34, 1758 (1963)
- ↑ G. Abowitz and E. Arnold, "Simple Mercury Drop Electrode for MOS Measurements," Rev. Sci. Instrum., 38, 564 (1967)
- ↑ S. Arscott, “Electrowetting and semiconductors”, RSC Adv. 4, 29223-29238 (2014).”
- ↑ H.J. Hovel, "Si film electrical characterization in SOI substrates by the HgFET technique," Solid State Electronics, 47, 1311 (2003)
