[이온 주입 공정] 이온 주입 공정을 통해 형성된 확산층 평가

4 Point Probe(Blanket Wafer):

간격이 일정한 Probe tip 4개를 Wafer에 Contact해 일정 전류를 Forcing 해 Voltage Drop을 측정 (Rs)

소자의 비저항 값은 고정이기 때문에 t값(두께)를 알 수 있음

4 Point Probe

Thermo Wave

Implant된 영역은 Damage 때문에 반사율이 차이가 생기기 때문에 이를 측정함.

 

SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry) = Surface Negative Ionization

양이온이 부딪치기 때문에 음 성질이 튀어나옴, 매우 정밀, Ultra High Vacuum 필요.

Depth Dopant Profile, Dopant Concentration 측정, 성분 분석, ppb단위까지 측정가능.

Primary Ion (Beam): Ion Beam(약 5kV ~ 20kV)을 Sample을 조사. 주로 무거운 Cs+사용.

직접 표면에 Sputtering 되어 원자나 분자가 튀어나옴. 표면에서 폭발반응(Bombarding) 발생

Cs+는 샘플 표면에 박혀 있으면서 전자를 당겨와 전기장을 형성. 이 전기장이 계속해서 전자를 추출.

Secondary Ion (Atoms): 튀어나온 전자는 Target Sample 성분을 가지고 나옴. 결합 에너지를 이겨 냄.

Sputter된 Secondary Ion들은 전자를 가지고 있기 때문에 Negative임(-1가)

 

2차 이온 분석 순서

1. Ion Energy Analyzer(=Extraction Electrode): 에너지의 정도를 측정해 특정 에너지 값 만을 걸러 냄

2. Mass Analyzer: 성분을 측정해 특정 성분 값을 가지는 것을 걸러 냄(M을 원할 경우 M±1 걸러 짐), Magnet을 이용(곡률반경)

표면에서의 SIMS

SIMS 분석의 전체 과정