
酸窒化物やハフニウムシリケートなどの混合誘電体の組成モニタリングに重点を置いた、シリコン上の先端誘電体の非接触電気的メトロロジーを提示します。このアプローチは、混合誘電体の個々の成分間の大きなバンドオフセット差を利用しています。バンドオフセットに対する感度を最大化するため、測定は自己調整定常状態(SASS)条件下のトンネリング範囲で行われます。この条件は、コロナ充電パルスがイオン充電電流に一致する誘電体を通したトンネリング電流を誘起する際に得られます。正コロナは伝導帯オフセットのプロービングに、負コロナは価電子帯オフセットのプロービングに使用されます。主要な測定パラメータは、SASS条件下の誘電体電圧です。これは、マクロ(mm2)およびマイクロ(30 × 30 μm2)の充電・モニタリング機能を備えた市販のCorona-Kelvinツールで測定されます。誘電体表面電位は振動Kelvinプローブで測定されます。トンネリング電流のモデリングを用いてアプローチの原理を説明し、関連するSASS方程式を裏付けます。本手法をp-Si上のSiON混合誘電体のスキューに適用しました。