SiCにおけるドーパントプロファイリングのためのHgプローブに代わる非接触高精度手法

シリコンカーバイド産業は近年拡大しており、一般的に使用されているHgプローブ技術に代わるSiC非接触電気特性評価法の探索が促進されている。本研究では、元々シリコンIC誘電体および界面特性評価用に開発・使用されていたコロナ-ケルビン法に基づくドーピング計測技術を報告する。本手法は、大気中コロナ放電を用いてSiC表面に正確な電荷量を堆積させる。対応する空乏電圧をケルビンプローブで測定することにより、静的な電荷-電圧特性および容量-電圧特性の非接触決定が可能となる。本アプローチには3つの新規要素が組み込まれている：1. 定表面電位法によるSiCの高空乏電圧までのコロナ帯電、2. d(1/C²)/dV解析およびドーピングプロファイリングのための微分電荷-電圧測定、3. 繰り返し測定のための適切なSiC照射による表面電荷中和。n型およびp型SiCのドーピング測定において、10¹⁴cm^-3から10¹⁸cm^-3台半ばの範囲で本新規アプローチの優れた再現性と精度を実証し、水銀プローブC-Vで得られた結果との優れた相関を確認した。多層エピタキシャルSiC構造を用いて、新規非接触深さプロファイリングの有効性をさらに実証した。（© 2014 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim）