KR20140089479A - 실리콘 외연층 과도영역의 무손상 검측방법 - Google Patents

실리콘 외연층 과도영역의 무손상 검측방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실리콘 외연 생장 기술분야에 속하는 실리콘 외연층 과도영역의 무손상 검측방법을 공개하였다. 본 발명의 방법은 （1）생장하기 전에 먼저 정전용량 변위센서에 의해 실리콘 시트의 총 두께(Tsub)를 측정하는 단계; （2）실리콘 시트를 외연하여 생장시킨 후 적외선 막 두께 측정기에 의해 실리콘 외연층의 두께(Tepi)를 측정하는데 측정위치가 외연하기 전에 실리콘 시트의 두께를 측정하는 위치와 대응되는 단계; （3）그 다음 정전용량 변위센서를 이용하여 외연후의 실리콘 시트의 총 두께(Ttot)를 측정하는데 그의 측정위치가 실리콘 시트의 두께를 측정하는 위치와 대응되는 단계; （4）공식 （실리콘 시트 총 두께(Tsub)＋실리콘 외연층 두께(Tepi)）－외연후 실리콘 시트의 총 두께(Ttot)에 따라 과도영역의 길이를 얻는 단계;를 포함한다. 본 발명의 방법은 손상이 발생되지 않고 확율이 높으며 검측 속도가 빠르는 장점이 있다.

Description

실리콘 외연층 과도영역의 무손상 검측방법{NONDESTRUCTIVE DETECTION METHOD FOR SILICON EPITAXIAL LAYER TRANSITION ZONE}
본 발명은 실리콘이 외부로 연장하여 생장하는 기술분야에 관한 것으로서, 특히 실리콘 외연층 과도영역의 무손상 검측방법에 관한 것이다.
실리콘 외연시트는 각종 반도체장치 및 모듈에 광범하게 사용되는 반도체재료로서, "정보공업의 식량"이라고 여기고 있는 집적회로의 제조 사슬에서 선단 기초자리에 있으며 풍력 에너지, 태양 에너지, 자동차, 휴대폰, 가전제품 등 고급 전자소비제품에 광범하게 적용되고 있다.
실리콘 외연제품은 일반적으로 고농도 비소의 도핑된 실리콘 버프시트, 고농도 인의 도핑된 실리콘 버프시트, 고농도 안티몬의 도핑된 실리콘 버프시트, 고농도 붕소의 도핑된 실리콘 버프시트를 기판으로 하여 가공된 것이다. 실리콘 외연시트는 결정이 완벽하여 결정체 원생결함이 없고, 외연층의 저항율과 두께가 정밀하여 제어할 수 있고, 과도영역을 조절할 수 있는 우수한 특성을 가지고 있으며 그의 외연층은 집적회로 및 개별소자 등의 제조에 광범하게 사용되어 전력 전계 효과장치, 절연 게이트 양극성 트랜지스터, 쇼트키 다이오드, 마이크로 프로세서, 전하결합장치와 플래시메모리 등을 생산하는 요구를 만족할 수 있다. 그러나 실리콘 외연층 과도영역의 길이, 유효 두께의 크기는 최종제품의 항복전압, 순방향 전압 강하, 반방향 전압 강하, 반방향 회복 시간 등 관건 파리미터에 직접적으로 영향을 끼친다.
현재 과도영역을 측정하는 방법은 저항확장법에 의해 수직 분포 곡선을 측정하여 획득하는 것인데 이 방법은 파괴성 측정이므로 일반적으로 정성 측정만 할 수 있어 정량이 어렵고 측정영역이 작으며 측정시 실리콘 외연시트에서 작은 블록을 절단하여 일정한 각도가 있는 연마블록에 접착한 후 연마하여 기울어진 단면을 얻은 다음 일정한 간격으로 이 단면의 수직방향을 측정하여 계산을 통해 두께와 저항율의 분포를 얻어야 한다. 따라서 손상을 일으키지 않고 신속하며 고효율적인 검측방법을 개발하는 것이 추세이다.
본 발명은 손상을 일으키지 않고 확율이 높으며 검측 속도가 빠른 장점을 가진 실리콘 외연층 과도영역에 관한 것이다.
본 발명에서 이용한 기술방안은 다음과 같다.
(1)생장하기 전에 먼저 정전용량 변위센서에 의해 실리콘 시트의 총 두께(Tsub)를 측정하는 단계;
(2)이 시트를 외연하여 생장시킨 후 적외선 막 두께 측정기에 의해 실리콘 외연층의 두께(Tepi)를 측정하는데 측정위치가 외연하기 전에 실리콘 시트의 두께를 측정하는 위치와 대응되는 단계;
(3)그 다음 정전용량 변위센서에 의해 다시 이 시트의 총 두께(Ttot)를 측정하는데 그의 측정위치가 시트의 두께를 측정하는 위치와 대응되는 단계;
(4)공식 (실리콘 시트 총 두께(Tsub)＋실리콘 외연층 두께(Tepi))－외연후 실리콘 시트의 총 두께(Ttot)에 따라 과도영역의 길이를 얻는 단계;를 포함하는 실리콘 외연층 과도영역의 무손상 검측방법.
만약 이 치수가 마이나스 즉 시트 총 두께(Tsub)＋실리콘 외연층 두께(Tepi)＜외연후 실리콘 시트의 총 두께(Ttot)이면 외연층이 기판으로 확장된 것을 의미한다.
이 치수가 플라스 즉 시트 총 두께(Tsub)＋실리콘 외연층 두께(Tepi)＞외연후 실리콘 시트의 총 두께(Ttot)인 경우 기판에서 외연층으로 확장된 것을 의미한다.
상기 기술방안을 이용하여 일으킨 유익한 효과는 다음과 같다.
1.본 방법이 파괴성을 가지고 있지 않기 때문에 검측부위에 대하여 손상이 발생되지 않으므로 외연시트의 다수의 위치에서 100%검증을 할 수 있다.
2.본 발명에 따른 검측방법의 확율이 높고 검측 속도가 빨라 검증 효율을 향상시켰다.
실시예에서 사용하는 적외선 막 두께 측정기의 모델은 ACCENT STRATUS이고, 정전용량 변위센서의 모델은 ADE ULTRASCAN 9600이다.
실시예 1
본 실시예에서 기판의 저항율은 0.012ohm.cm이고 외연층의 저항율은 14.2ohm.cm이다.
하기 단계에 따라 중심점 및 기타 부위의 네 점을 검측한다.
(1)생장하기 전에 먼저 정전용량 변위센서에 의해 실리콘 시트의 총 두께(Tsub)를 측정한다.
(2)이 시트를 외연하여 생장시킨 후 적외선 막 두께 측정기에 의해 실리콘 외연층의 두께(Tepi)를 측정하는데 측정위치가 외연하기 전에 실리콘 시트의 두께를 측정하는 위치와 대응된다.
(3)그 다음 정전용량 변위센서에 의해 다시 이 시트의 총 두께(Ttot)를 측정하는데 그의 측정위치가 시트의 두께를 측정하는 위치와 대응된다.
(4)공식 (실리콘 시트 총 두께(Tsub)＋실리콘 외연층 두께(Tepi))－외연후 실리콘 시트의 총 두께(Ttot)에 따라 과도영역의 길이를 얻는데 검측 데이터 및 결과 통계는 표 1과 같다.
표 1의 검측 데이터 및 결과 통계(단위 : μm)
중심점 두께 두번째 점의 두께 세번째 점의 두께 네번째 점의 두께 다섯번째 점의 두께
Tsub 724.925 724.084 725.503 725.872 724.711
Ttot 780.543 777.426 780.029 779.019 778.627
Tepi 55.395 53.956 55.240 53.997 54.297
Tepi＋Tsub－Ttot -0.223 0.614 0.714 0.850 0.381
실시예 2
본 실시예에서 기판의 저항율은 0.0036ohm.cm이고 외연층의 저항율은 14.2ohm.cm이다.
본 실시예의 검측방법은 실시예 1과 같고 검측 데이터 및 결과 통계는 표 2와 같다.
표 2의 검측 데이터 및 결과 통계(단위 : μm)
중심점 두께 두번째 점의 두께 세번째 점의 두께 네번째 점의 두께 다섯번째 점의 두께
Tsub 681.066 679.624 680.658 681.178 681.122
Ttot 736.297 733.659 735.164 735.290 735.508
Tepi 55.558 55.923 56.146 55.102 54.73
Tepi＋Tsub－Ttot 0.327 1.888 1.64 0.99 0.344
실시예 3
본 실시예에서 기판의 저항율은 0.0023ohm.cm이고 외연층의 저항율은 14.2ohm.cm이다.
본 실시예의 검측방법은 실시예 1과 같고 검측 데이터 및 결과 통계는 표 3과 같다.
표 3의 검측 데이터 및 결과 통계(단위 : μm)
중심점 두께 두번째 점의 두께 세번째 점의 두께 네번째 점의 두께 다섯번째 점의 두께
Tsub 728.248 728.361 728.036 728.101 728.133
Ttot 783.329 781.931 781.551 782.629 782.017
Tepi 56.619 55.61 55.941 55.588 55.146
Tepi＋Tsub－Ttot 1.538 2.04 2.426 1.06 1.262

Claims (1)

  1. (1) 생장하기 전에 먼저 정전용량 변위센서에 의해 실리콘 시트의 총 두께(Tsub)를 측정하는 단계;
    (2) 실리콘 시트를 외연하여 생장시킨 후 적외선 막 두께 측정기에 의해 실리콘 외연층의 두께(Tepi)를 측정하는데 측정위치가 외연하기 전에 실리콘 시트의 두께를 측정하는 위치와 대응되는 단계;
    (3) 그 다음 정전용량 변위센서를 이용하여 외연후의 실리콘 시트의 총 두께(Ttot)를 측정하는데 그의 측정위치가 실리콘 시트의 두께를 측정하는 위치와 대응되는 단계;
    (4) 공식 (실리콘 시트 총 두께(Tsub)＋실리콘 외연층 두께(Tepi))－외연후 실리콘 시트의 총 두께(Ttot)에 따라 과도영역의 길이를 얻는 단계;를 포함하는 실리콘 외연층 과도영역의 무손상 검측방법.
KR1020137028215A 2012-01-17 2012-02-16 실리콘 외연층 과도영역의 무손상 검측방법 KR20140089479A (ko)

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