試料冷却による高精度なBのプロファイル分析
概要
半導体デバイスの特性を決定づけるSi中Bの濃度分布は、SIMS分析により高感度・高深さ方向分解能での評価が可能です。しかし、熱処理を行った試料において、一般的な分析条件では測定起因によりBの濃度分布に歪みが生じることが分かっています。MSTでは試料冷却が歪み補正に有効であることを確認したため、より高精度な濃度分布評価が可能です。
データ
熱処理を行った試料(図1)では試料表面側の領域と深い低濃度領域で歪みが生じます(図2a)。
また、試料に対して測定方向を変えた試料基板側からの分析(試料表面側に着目)※では分布全体に歪みが生じます(図2b)。
※基板側からの分析:SSDP-SIMS(Substrate Side Depth Profile-SIMS)


冷却測定(試料を-150 ℃に冷却)により、試料表面側を含む全ての領域で濃度分布の歪みを補正することができました。熱拡散シミュレーションの結果と分布が一致した高精度な評価が可能です(図3)。
K.Hida et al. Surf. Interface Anal. 2011, 43, 187-189
一次イオン源O2+ :E13~14台(atoms/cm3)
一次イオン源Cs+:E14~15台(atoms/cm3)
※濃度分布により一次イオン源を選択いたします。
MSTでは、高精度な分析のため技術開発に取り組んでいます。最適な分析条件をご提案いたしますので、まずはどうぞお気軽にご相談ください。