[发明专利]半导体掺杂分布的精确测量方法

摘要

半导体掺杂分布的精确测量方法，在传统KMK方法的测量结果上，考虑耗尽区的影响，通过迭代收敛的修正方法得出真实的掺杂浓度分布，突破了测量精度的限制，利用由数值模拟得到的过渡区多子分布关系式，避免了重复求解泊松方程；提出新的收敛公式有效提高了收敛速度并成功解决了结果的“不收敛”和“不唯一”问题；建立了新的收敛比较标准，省去了C－x转化为C－V的繁复计算过程。整个数据处理步骤清楚，简便易行。

主权项

1、半导体掺杂分布的精确测量方法，其特征在于：1)首先通过C-V测试仪获得待测半导体材料的C-V曲线；2)用传统KMK方法求出初始掺杂浓度分布N₀(x)-x；3)设定过渡区与完全电离区边界x_p步长，得出一系列多子分布n(x)-x；4)由C=ϵSi·&Agr;x]]>得出ΔV引起的坐标变化Δx=-ϵSi&Agr;C2·dCdV·ΔV;]]>ε_Si为半导体材料介电常数，A为结面积，x为耗尽层厚度，C为耗尽层电容，ΔV为扫描小信号电压；5)由N_target(x)-x(启始值为N₀(x)-x)，多子分布n(x)-x，n(x-Δx)-x和Δx求出电荷变化分布Δn(x)-x；N_target(x)-x为每次修正用到的初始掺杂浓度分布；6)求出电荷的净变化量：ΔQ=&Agr;·q·∫xp(x+Δx)qΔn(x)dx,]]>并由ΔQ/Δv求出C_temp，考虑到电荷元对电容的不同贡献，将C_temp归结为x‾=∫xpxqΔn(x)xdx∫xpxqΔn(x)dx]]>处的值；为考虑到过渡区多子分布后计算求得的电容分布；7)结合所有过渡区与完全电离区边界x_p步点对应的结果，得到一系列坐标点8)在相同处比较与的值，应用收敛公式ΔN(x‾)=(CtempCmax)α·(Cs-Ctemp)·3×10β]]>得出每点的浓度调整量；为由Cs=ϵSi·&Agr;x‾]]>直接求得的标准电容分布；9)由调整后的浓度值得出本次修正后的浓度分布曲线N_new(x)-x，该分布将逐步趋近真值；10)把N_new(x)-x当作N_target(x)-x_target重复上述(3)-(9)步骤，直到C_temp和C_s完全重合，此时所得的浓度分布N_new(x)-x即为材料真实的掺杂分布。