얇은 에피택셜 층 및 기판의 고정밀 저항률 측정
목적
고농도 도핑된 반도체 상의 에피택셜 층의 저항률을 측정하는 것은 매우 어려운 과제이지만, 다음과 같은 여러 가지 이유로 매우 중요합니다:
구조적 및 전자적 품질에 대한 통찰을 제공하는 재료 품질 평가
도핑 농도 검증
소자 성능 예측
캐리어 농도와 같은 재료 파라미터 추출
공정 개발 및 도핑 모델 시뮬레이션
오염, 공정 드리프트, 불균일성 및 결함 탐지
따라서 정밀도와 재현성을 갖춘 이러한 측정 기술의 확보는 첨단 반도체 응용 분야에 있어 매우 중요합니다. 현재까지는 수은 CV와 같이 공간 분해능이 없거나 낮은 비파괴적 방법만이 이용 가능합니다.
솔루션
Toptica, Fraunhofer ITWM, Fraunhofer IISB 및 TU Bergakademie Freiberg와 공동으로, 반사 기하학 구조에서 THz 시간 영역 분광법(TDS)을 기반으로 한 매핑 도구를 개발했습니다. 이 도구는 고농도 도핑된 재료(Si, SiC 등) 위의 모든 종류의 에피택셜 층에 대해 1mm 해상도의 고정밀 매핑을 가능하게 합니다.
이 새로운 THz 방법을 통해 0.1~100 Ωcm 범위의 벌크 웨이퍼 또는 두께가 10 µm 이상이고 도핑 농도가 8 x 10¹⁵ cm⁻³~4 x 10¹⁸ cm⁻³인 에피택셜 층의 저항률을 측정할 수 있습니다. 기판과 에피택셜 층을 동시에 측정하는 것도 가능합니다. 이 측정법은 비접촉식이며 비파괴적이므로 산업용 응용 분야에 이상적입니다 [1].
적용 사례
그림 1은 두께 11 µm의 에피택셜 층을 갖는 4인치 고농도 도핑 4H-SiC 기판의 도핑 농도 분포를 보여주는 예시이다. 기판 내의 성장면은 물론 에피택셜 층의 도핑 농도에서 나타나는 방사형 구배도 명확하게 확인할 수 있다. 가장자리 배제 영역은 약 3 mm이며, 99% 이상의 재현성을 달성하였다.
수은 CV 측정값과의 비교 결과, 매우 높은 일치도를 보였습니다(그림 2). 편차는 0.56% 이내입니다.
관련 자료: Si, SiC, and more
관련 솔루션 및 산업: 에피택셜 레이어 및 박막
연락하기
언제든지 주저하지 말고 연락해 주십시오. 문의 사항이나 요청 사항이 있으시면 기꺼이 도와드리겠습니다.
문의 양식을 이용하시거나 이메일(sales@freiberginstruments.com)로 연락해 주십시오.

![Figure 1: Example of a doping density map of a 350 µm thick, highly doped SiC substrate (right) with clearly observable growth facet and a 11 µm thick epitaxial layer (left) [1]](/fileadmin/_processed_/3/3/csm_THZ_Time-Domain_spectroscopy_Figure_1_left_5af9aca0c6.png)

![Figure 2: comparison of a linescan through the center of the wafer with mercury CV measurements [1]](/fileadmin/_processed_/9/4/csm_THZ_Time-Domain_spectroscopy_Figure_2_left_f1c42261ba.png)




