IC 공정을 위한 근표면 도핑 비접촉 모니터링용 소신호 AC 표면 광전압 기법

실리콘에서 근표면 도핑(NSD)을 모니터링하기 위한 소신호 비접촉 ac-SPV 방법이 최근 상용 진단 장비에 도입되었습니다. 이 기법은 빠르고 비파괴적인 전 웨이퍼 측정을 제공한다는 장점이 있습니다. 서브마이크론 침투 깊이를 갖는 고초핑 주파수 광을 사용하여 작은 SPV 신호를 생성하고, 이 신호는 투명 픽업 전극을 사용하여 측정됩니다. 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 10¹⁶ cm^-3까지의 도핑 농도에서 수행되었습니다. 최근에는 이 범위가 10¹⁸ cm^-3까지 확장되어, 저선량 및 중간 선량 이온 주입을 모니터링하고 특히 웨이퍼 스케일에서 이온 주입 균일성과 이온 주입 활성화 효율을 매핑하는 데 매우 유용한 기법이 되었습니다. 본 논문에서는 이 기법을 IC 공정의 생산 웨이퍼 모니터링에 적용하기 위해 중요한 세 가지 이슈를 다루며, 이는 다음과 같습니다: 1) 산화막 반사율에 대한 정량적 보정, 2) SPV 프로빙 지점을 100 마이크로미터 이하로 줄이는 데 따른 근본적 및 실용적 문제, 3) 이온 주입 선량의 미세한 변동에 대한 기법의 민감도.

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