Измерение фотопроводимости легированных веществ/структур

Легирование бором и фосфором используется для многих применений в микроэлектронной промышленности, но до сих пор не было способа проверить однородность данного легирования без прямого контактна с образцами и изменения их свойств из-за необходимости в отжиге. Основная трудность заключалась в том, что легируемая область обычно находится на глубине всего лишь несколько мкм, а дозы самих элементов очень малы. Метод MDP позволяет исследовать такие легированные образцы с высоким разрешением и хорошим разграничением между различными легированными дозами.

В данном случае для обнаружения неоднородности легирующих элементов основным и самым чувствительным параметром является не время жизни, а фотопроводимость. А она сильно зависит от удельного сопротивления и времени жизни.

С помощью моделей MDPmap и MDPpro, за счет интеграции до 4 лазерных источников, имеется возможность проведения измерений с различной длительностью импульса: от очень коротких импульсов в 100 нс, когда диффузия носителей заряда не происходит, до длинных импульсов в несколько мс, когда носители заряда диффундируют в глубину образца. Следовательно, изменяя длину волны лазера и длительность импульса, имеется возможность проводить измерения с различной глубиной проникновения.

Для одного из экспериментов был выбран лазер с длиной волны 660 нм и длительностью импульса 100 нс; следовательно, глубина проникновения составляла приблизительно 4 мкм. На рис. 1 отображены легированные дозы фосфора в измеряемом образце Cz-si, а на рис. 2 показано, как разные дозы можно различить путем измерения фотопроводимости.

Рис. 1. Различное легирование фосфором на глубину порядка 2 мкм.

Рис. 2. Измеренная фотопроводимость подложки с различной концентрацией легирующего компонента.