마이크로 사이트 코로나–켈빈 방법을 이용한 신규 동역학적 접근 기반 High-k 유전체의 CET 측정

새롭게 증착된 high-k 유전체 표면은 마이크로 사이트 코로나–켈빈 측정을 이용한 등가 정전용량 두께(CET) 모니터링에 새로운 과제를 제시합니다. 특히 코로나 방전에 의해 증착된 이온은 큐 타임에 따라 높은 표면 확산성을 보일 수 있으며, 이로 인해 켈빈 전압 프로브 하에서 충전 지점으로부터 전하가 확산될 수 있습니다. 이는 유전체 두께를 과소평가하게 하거나 측정 결과의 재현성을 저하시킬 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해, 점 소스 코로나 충전 이후의 표면 전압 과도 응답을 분석하는 동역학적 접근법을 개발하였습니다. 2차원 확산 방정식의 수학적 해를 통해 전압 과도 응답을 피팅함으로써 두 가지 파라미터, 즉 표면 확산 계수와 유전체 정전용량을 신뢰성 있게 도출할 수 있습니다. 후자는 CET를 제공합니다. 본 동역학적 접근법은 원자층 증착법으로 형성된 HfO₂ 층에 적용되었습니다. 다양한 high-k 표면 조건 및 두께 범위에서 재현성 있는 CET 측정 결과를 제시합니다. 신규 동역학적 접근법을 통해 큐 타임 의존성을 제거한 것은 공정 라인 모니터링 측면에서 중요한 장점입니다.

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