IGZO電気特性評価

 

IGZOは、ディスプレイ(FPD)分野向けの最先端の活性層の1つです。しかし、今日でも、このプロセスの微調整では、層の特性を最高に保つために、非常に正確な測定が必要です。

セミラボのµ-PCRとシート抵抗の接触測定を用いると、パネルのマッピングを妥当な速さで実行でき、成膜の不適切な設定の表示と、さらなる最適化のオプションの設定が可能になります。

µ-PCRでデバイスの移動度に関連するパラメータ(振幅)を特定できるだけでなく、その他の層品質パラメータ(マイクロ波応答の減衰曲線から計算される)も計算できます。

テクノロジー

マイクロ波光伝導

フラットパネル分野向けµ-PCD/µ-PCR

TFT分野では、製造のスループットを向上させるために、プロセスを最適化する特性評価法が必要です。マイクロ波フォトコンダクタンス減衰(µ-PCD)とマイクロ波光伝導(µ-PCR)のメトロロジーを用いることで、活性層の電気特性を、成膜の直後、または、それ以降のプロセスで、デバイス自体を形成する前にテストできます。この早期段階の非接触・非破壊の特性評価法は、InGaZnO(IGZO)ベースと低温ポリシリコン(LTPS)ベースのTFTパネルプロセスの両方で利用できます。

 

4探針プローブによるシート抵抗測定

 

4探針プローブ(4PP)は、ドーピング密度、抵抗率、エミッターシート抵抗値のモニタリングを行うために広く使用されている接触測定法です。電圧と電流の電極を分離することで、接触抵抗の影響を測定結果から排除します。使用電圧が制限されているため、高抵抗率範囲では測定可能な電流が非常に小さくなり、これが測定に対する制限となります。当社では、6探針プローブ(6PP)法を用いることでこの問題を解決し、探針を2本追加して測定ノイズを可能な限り抑制しています。

4探針プローブによるシート抵抗測定

TCOシート抵抗

 

薄膜のシート抵抗測定は、非接触・非破壊の渦電流法を用いて実現できます。渦電流測定は、コイル内の交流電流の流れに基づいています。発生した磁界がサンプル内に循環電流(渦電流)を生じさせます。渦電流測定は、実際には、材料内の電気損失を測定します。内蔵距離センサー(キャパシタンス測定に基づく)により、測定ヘッドがサンプルの上を一定の高さで移動します。その間、2つのセンサーが同じスポットを測定します。測定される信号はサンプルのシート抵抗およびプローブとサンプルとの間の距離にも左右されるため、シート抵抗の真値は距離値と渦電流信号から求めることができます。

渦電流は、導電性に優れた材料では、導電性が低い材料より高くなります。

TCOシート抵抗

非接触式渦電流プローブ

 

接触角

 

接触角測定法は、固体の湿潤性を液体によって定量的に調べる手法です。接触角(Θ)自体は、3つの媒質の接触点における気液界面と液固界面のそれぞれの接線間の角度として定義されます。  

接触角は、接着力と凝集力との均衡によって決まります。液固界面上の接着力により、液滴が表面全体に広がります。しかし、液体粒子間の凝集力によって、液滴は固体に対するその表面を最小化するため、表面上で形成される液滴は小さくなります。接触角が小さくなると、液滴が平らな固体平面上で拡散する傾向が増大します。したがって、接触角は湿潤性の逆指標となります。ここで使われる測定法は、液滴法です。

分光ヘイズ&反射率

 

ヘイズは、拡散的に散乱された光と全透過光の割合です。透過光の(直接)正反射部分は、光トラップディスクが開状態の場合、トラップに吸収されます。この状況では、収集されたスペクトルは透過光の散乱部分のみを分散させます。トラップディスクが閉じている場合、測定スペクトルは全透過光で構成されます。

直接&散乱光の角度分布

 

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