
監測近表面區域的摻雜劑濃度在半導體製造中非常重要,特別是對於外延技術和離子注入而言。已使用的兩種相關技術是汞探針和彈性探針。它們都可以透過測量耗盡層的電容 CD 與施加的偏壓來分析摻雜劑濃度。這些技術本質上是接觸的。此外,汞探頭使用汞,這在潔淨室環境中可能被認為是不受歡迎的。所提出的方法是非接觸式和非破壞性的。晶圓表面的電暈充電會產生深耗盡層。由於少數載流子的熱生成,此耗盡層衰減至平衡值。在此過程中同時監測兩個瞬態:1) 測量耗盡層電容的小訊號交流表面光電壓,以及 2) 測量耗盡層兩端電壓降的接觸電位差。相應的 C-V 數據集用於計算摻雜劑濃度分佈。在矽中,此技術適用於 1e14 至 1e18 cm−3 範圍內的摻雜劑濃度。探測深度在上端受到半導體中的雪崩擊穿的限制,在下端受到最小表面障礙的限制。使用此技術對外延 p/p+ 和 n/n+ 基板、n/p 結構和注入晶圓的裸露和氧化表面上的摻雜劑分佈進行測量,覆蓋探測深度從 0.05 μm 到 7 μm。這種非接觸式技術可以透過簡單的配置來實現,大學和研發中心可能會對此感興趣。