일반기술

탐침형 깊은 준위 과 도 전기 용량 분광기

본 기술은 반도체 소자 특성 측정 장비에 관한 것으로, 특히, 반도체 소자에 존재하는 격자 결함에 관련된 정보를 구할 수 있는 깊은 준위 과도 전기 용량 분광기(DLTS:Deep-Level Transient Spectroscopy)에 관한 것이다. 본 기술의 일 관점에 따른 장비는 측정될 시료인 전극 패드가 노출된 반도체 소자 칩을 담는 진공조, 반도체 소자 칩의 전극 패드에 접촉하는 탐침, 반도체 소자 칩을 지지하는 시료 지지부, 반도체 소자 칩을 77K까지 냉각시키기 위해 시료 지지부를 냉각하기 위해 시료 지지부 하부에 연결되고 내부에 냉매가 순환되는 냉각부, 반도체 소자 칩을 700K까지 승온시키기 위한 가열부, 냉각 또는 가열에 따른 온도 변화에 의해서 시료 지지부가 수평 방향으로 열 팽창 또는 수축하는 것을 억제하기 위해 시료 지지부의 측면에 잇대어진 수평 지지대, 수평 지지대가 고정되게 지지하기 위해 진공조 내에 고정 설치되는 수평 지지대, 및 탐침을 통해 반도체 소자의 전극 패드에 전기적으로 연결되어 온도 변화에 따른 시료의 정전 용량 변화를 측정하는 정전 용량 측정기를 포함하여 구성된다.본 기술에서 제공되는 탐침형 DLTS 장비를 이용하여 측정한 DC-센터 피크와 표면 결함 피크의 활성화 에너지는 0.42 ± 0.01 및 0.81 ± 0.01 eV로서 기존의 DLTS 장비를 이용하여 측정한 활성화 에너지와 정확하게 일치한다. 또한 피크의 크기에 비례하는 각각의 포획(trap) 농도 역시 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 본 기술에서 제공하는 탐침형 DLTS 장비를 이용하면, 기존의 DLTS 측정과 정확하게 일치하는 포획의 정보를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 시료를 간단하게 준비할 수 있어 DLTS 측정에 소요되는 시간 및 노력을 획기적으로 단축시킬 수 있었다.