근표면 도핑 및 공핍층 내 재결합-생성의 비접촉 모니터링을 위한 소신호 AC 표면 광전압 기법

실리콘에서 근표면 도핑(NSD)을 모니터링하기 위한 소신호 비접촉 ac-SPV 방법이 최근 상용 진단 장비에 도입되었습니다. 서브마이크론 침투 깊이를 갖는 고초핑 주파수 광을 사용하여 작은 SPV 신호를 생성하고, 이 신호는 투명 픽업 전극을 사용하여 측정됩니다. 이 기법은 빠르고 비파괴적인 전 웨이퍼 측정을 제공한다는 장점이 있습니다. 특정 조건에서 이 ac-SPV 신호의 크기는 공핍층 정전용량에 반비례합니다. 공핍층 장벽 높이를 알고 있는 경우, 이를 통해 공핍층 내 이온화된 도너 또는 억셉터의 농도를 계산할 수 있습니다. ac-SPV 방법을 이용한 NSD 측정은 일반적으로 약 10^16 cm^-3까지의 도핑 농도에서 수행되었습니다. 최근에는 이 범위가 10^18 cm^-3까지 확장되어, 저선량 및 중간 선량 이온 주입을 모니터링하고 특히 웨이퍼 스케일에서 이온 주입 균일성과 활성화 효율을 매핑하는 데 매우 유용한 기법이 되었습니다. 또한 SPV 신호의 주파수 의존성은 벌크 및 에피택셜 웨이퍼의 근표면 영역에서 소수 캐리어 수명을 평가하는 수단을 제공합니다.

‍