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제안 방법
- DLTS 측정장비의 , 정상적인 동작을 확인하기 위해서 Fe를 기준으로 2개의 전기적으로 활성화된 원자 상태를 에너지 준위와 온도에 따른 분석이 가능하도 록 기준으로 하였다. 이와 같이 임의로 1.
- SPV 측정을 위한 p-형 Si웨이퍼는 자연 산화막 제거 및 안정된 공핍 영역 형성을 위한 HF처리(HF : DI water = 1 : 100, 1분)하였고, Fe 오염정도를. 관찰하기 위하여 2002분간의 열처리 후 즉시'A1 판에서 급냉 하였다.
- 실리콘 웨이퍼 내의 Fe 오염 정도를 관찰하기 위해서 SPVB1 장비를 이용하였다. phoenix기존의 SPV 측정 장비들이 각 파장에 대하여 단색광의 세기를 조절하여 일정한 /V를 유지시키며 측정을 하는데 비하여, 본 실험에서의 장비 특징은 일정한 단색광 의 세기로 여기된를 그대로 받아들임으로써 상대적으로 표면 상태에 의한 영향이 적고, 짧은 시간에 측정이 이루어지고, 또한 비파괴적, 비접촉, 그리고 8인치 웨이퍼에 대한 측정이 가능한 장점을 지니 고 있다. 본 실험에서의 SPV장치 개략도는 그림 1과 같다.
- 실리콘 내부에 존재하는 금속 불순물은 각종 측정기술로 정량적 혹은 정성적으로 측정, 분석되며 각각의 장비들로부터 얻어진 결과들은 개별적으로 사용되는 것보다 여러 장비들의 측정 결과와 연관이 되어 비교 검토되고 난 다음 이용될 때, 그 신뢰도가 커진다. 따라서 본 실험에서 소수 캐리어의 확산거리 를 관찰하는 SPV 측정법과 결함준위를 측정하는 DLTS장비로 불순물Fe에 대해서 비교, 검토하였다. SPV의 즉정값과 DLTS 측정값과는 역비례하는 선형적인 관계로 대응함을 알 수 있었다.
- 실리콘 웨이퍼 내의 Fe 오염 정도를 관찰하기 위해서 SPVB1 장비를 이용하였다. phoenix기존의 SPV 측정 장비들이 각 파장에 대하여 단색광의 세기를 조절하여 일정한 /V를 유지시키며 측정을 하는데 비하여, 본 실험에서의 장비 특징은 일정한 단색광 의 세기로 여기된를 그대로 받아들임으로써 상대적으로 표면 상태에 의한 영향이 적고, 짧은 시간에 측정이 이루어지고, 또한 비파괴적, 비접촉, 그리고 8인치 웨이퍼에 대한 측정이 가능한 장점을 지니 고 있다.
- DLTS 측정장비의 , 정상적인 동작을 확인하기 위해서 Fe를 기준으로 2개의 전기적으로 활성화된 원자 상태를 에너지 준위와 온도에 따른 분석이 가능하도 록 기준으로 하였다. 이와 같이 임의로 1.22E14atoms/cm3의 Fe를 오염시킨 실리콘 시료를 rate window를 바꾸어 가면서 최대의 온도변화를 관찰하여 이를 LnlE/T2)와 100/(KT)< 축으로 한 Arrenius plot를 함으로써 Fei와 FeB의 활성화 에너지(Ea)를 구하였다.
- 측정을 위한 시편준비는 먼저 측정하고자 하는 시편을 전면에 Schottky 접합을 만들어 역 인가전압 에 대한 항복(breakdown) 이 일어나지 않는 DLTS 측정이 가능한 조건을 찾고자 시편을 적당한 화학처 리를 하여 A1 을 2000A이상 증착 하였으며 그 결과는 그림 2의 TEM(Transmission Electron Microscope) 사진과 같다. 여기서 a) 는 HF(30sec dip), b)HF(30sec dip) + 1HC1 : 5HzO의 7SC, 1분간 처리, c)HF(30sec dip) +1HC1 : 1H2O2 : 5玦0의 7 5笆, 10분간을 처리한 것이다.
- 0㎛인 백 색광이 빛의 세기를 조절하는 Iris-Attenuator를 거 친 후, 흡수 길이가 다른 여러 파장의 단색광을 얻 기 위해서 Narrow Bandpass Filter Wheel을 통과한다. 통과된 단색광은 수 msec- 수 sec 동안에 반응 하는 표면 상태에 의한 포획 전하(Trapped charge) 의 영향을 없애기 위해서 512Hz의 주기로 초핑 (Chopping)되는 초퍼를 거친 후에 ITO-Probe와 실 리콘 웨이퍼의 전기적 접촉면에 조사된다. 측정을 위한 probe의 이동 및 조성은 컴퓨터화 되어있으며, 외부 빛에 의한 영향을 제거하도록 시스템이 구성되어 있다.
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