水銀CV測定とは

水銀CV測定装置MCVシステムでは、空気圧制御式の非破壊プローブ設計とウェハー表面での水銀接触により、コストのかかる金属・ポリ蒸着プロセスを不要にします。接触領域が非常に安定しており、少量の水銀を使うだけで再現性の高いCV・IV測定が可能であり、プロセス開発やプロセスモニタリングなどの用途に役立ちます。MCV法は、バルク/エピタキシャルと誘電層の両方の特性評価に効果的です。

Hg CV法では、再現性が高く非スクラブ式の垂直アームプローブを使います。プローブは少量の水銀を入れる長さ2cmのキャピラリーを備えており、浮遊キャパシタンスとプローブ自体の位置依存性を低減するために静電的にシールドされています。エピタキシャルウェハーは、手動で、またはロボットにより、処理側を上にしてステージ上に置かれます。次に、Hgプローブが制御された形で上側から下げられ、高品質のショットキー接触が行われます。

誘電率計算では次の2つの要素を使います。

Hgプローブの面積値再現性
酸化膜圧を決定するエリプソメトリー測定の精度

アプリケーションと仕様	測定されるパラメータ
Low-k誘電体、High-k誘電体のCV測定層間誘電体（Low-k）、k＝1～3.9 ゲート誘電体（High-k）、k≧3.9、EOT＞3nm	フラットバンド、閾値電圧 – V_FB 、V_T Delta V_FB,HYS – Δ V_FB 有効酸化物電荷 – Q_EFF 界面準位密度 – D_IT キャパシタンス有効厚さ – CET 誘電率 – k
Mos構造のQV測定範囲：5×10⁹以上精度：±5％、1×10¹⁰キャリア/cm²/eV、ユーザー指定のパラメータによって異なる。ソフトウェアが感度と有効なエネルギー限界を自動で計算。	同時に取得された低周波数と高周波数のCV曲線	界面準位密度スペクトル – DIT（E）
Low-k誘電体、High-k誘電体、メモリーコンデンサのIV測定モード：ステップ電圧、ステップ電流、一定電流 DCバイアス範囲：-1100V～+1100V 最大電流/出力：120mA/180W	リーク電流 – I_L 破壊電圧 – V_BD 破壊電界 – F_BD 誘電破壊時間 – TDBD – t_BD 破壊電荷 – Q_BD 最大電圧 – V_max	厚さの異なる酸化膜の破壊