첨단 유전체의 밴드 오프셋 진단

본 연구에서는 실리콘 상 첨단 유전체에 대해, 특히 옥시나이트라이드 및 하프늄 실리케이트와 같은 혼합 유전체의 조성 모니터링에 중점을 둔 비접촉 전기적 계측 기법을 제시합니다. 이 접근 방식은 혼합 유전체를 구성하는 개별 성분 간의 상당한 밴드 오프셋 차이를 활용합니다. 대역 오프셋에 대한 감도를 극대화하기 위해 SASS(Self-adjusting Steady State) 조건의 터널링 범위에서 측정이 수행됩니다. 이러한 조건은 코로나 충전 펄스에 의해 유전체를 통과하는 터널링 전류가 이온 충전 전류와 일치할 때 형성됩니다. 포지티브 코로나는 전도대 오프셋을 프로브하는 데 사용되는 반면, 네거티브 코로나는 원자가 밴드 오프셋을 프로브하는 데 사용됩니다. 주요 측정 파라미터는 SASS 조건에서의 유전체 전압입니다. 이는 매크로(mm²) 및 마이크로(30 × 30 μm²) 충전 및 모니터링 기능을 갖춘 상용 코로나-켈빈 도구를 사용하여 측정됩니다. 유전체 표면 전위는 진동식 켈빈 프로브를 사용하여 측정됩니다. 터널링 전류의 모델링은 본 접근 방식의 원리를 설명하고 관련 SASS 방정식을 뒷받침하는 데 활용됩니다. 이 방식은 p-Si의 SiON 혼합 유전체 스큐에 적용됩니다.

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