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재료 분석(SEM·TEM·XRD·XPS)

반도체의 고장 분석에서 도펀트의 깊이 방향 농도 분포를 ppm~ppb 수준의 감도로 조사하는 데 가장 적합한 기법은 무엇인가?

  1. ASIMS(2차 이온 질량분석법)
  2. BEDS(에너지 분산형 X선 분광법)
  3. CXRD(X선 회절)
정답과 해설 보기

정답: A. SIMS(2차 이온 질량분석법)

SIMS는 O₂⁺나 Cs⁺ 등의 1차 이온으로 시료 표면을 깎으면서, 튀어나온 2차 이온을 질량 분석하는 방법입니다. 많은 원소를 ppm~ppb의 감도로, 깊이 방향으로 수 nm의 분해능으로 측정할 수 있어 실리콘 중의 붕소, 인, 비소 분포 측정에 표준적으로 쓰이는 방법입니다. 시료를 깎는 파괴 분석이며, 정확한 정량에는 같은 모재의 표준 시료가 필요합니다. EDS의 검출 하한은 대략 0.1 wt% 정도로, 도펀트의 농도를 측정하기에는 감도가 부족합니다. XRD는 결정 구조나 격자 상수를 조사하는 방법으로, 미량 원소의 농도 분포는 측정할 수 없습니다.

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