Regensburg 2007 – wissenschaftliches Programm
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O: Fachverband Oberflächenphysik
O 42: Methods: Scanning Probe Techniques III
O 42.3: Vortrag
Mittwoch, 28. März 2007, 16:15–16:30, H41
Elektrische Charakterisierung von Halbleiterstrukturen mittels Electrostatic Force Microscopy — •Markus Ratzke1, Mario Birkholz2, Joachim Bauer2, Detlef Bolze2 und Jürgen Reif1 — 1LS Experimentalphysik II, BTU Cottbus, IHP/BTU JointLab, Konrad-Wachsmann-Allee 1, D-03046 Cottbus — 2IHP (Institut für innovative Mikroelektronik), lm Technologiepark 25, D-15236 Frankfurt (Oder)
Eine Möglichkeit, elektrische Parameter von Halbleiteroberflächen zu bestimmen, ist die Messung der elektrostatische Kraft zwischen dem leitfähig beschichteten Cantilevers eines Atomkraftmikroskops und der Probe. Verfahren wie Scanning Kelvin Probe Microscopy (SKM) und Scanning Capacitance Microscopy (SCM) erlauben dabei eine Abbildung von Potential- und Ladungsträgerverteilung mit Auflösung im Nanometerbereich.
Wir berichten über die Ergebnisse an n+p-Dotiergittern, die mittels CMOS-Technologie in die Oberfläche von Silizium-Wafern eingeschrieben wurden. Die erreichten Strukturbreiten lagen im Bereich zwischen 100 und 200 nm. Es wurden Potentialdifferenzen zwischen den unterschiedlichen Dotierbereichen von 100 mV ermittelt, was ca. der Hälfte des berechneten Wertes entspricht. Mittels numerischer Lösung der Drift-Diffusions-Gleichungen konnte gezeigt werden, dass der fehlende Potentialbetrag mit der Beleuchtung der Probe während der Messung zu erklären ist. Es ist festzustellen, dass die die genutzten Methoden trotzdem sehr gut geeignet sind, nanoskalige Halbleiterstrukturen in zukünftigen Technologieknoten zu charakterisieren.