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。

 

 

メトロロジーの概要:

UVレーザーによる励起

IGZOとLTPSの薄膜、すなわち、TFTの活性層の特性は、これらの材料内の励起されたキャリアの挙動をモニターすることで評価できます。キャリアを励起することで、再結合挙動のモニタリングにより、層の電気特性のフィンガープリントを提供できます。

励起にはパルスUVレーザー(349nm)が使用され、パルスによって電子正孔対が材料内に作成されます。再結合は様々な物理現象中に発生できます(通常はトラップによるプロセスまたはオージェプロセスなど)。キャリアの再結合を測定することで、材料の物理特性についての結論を出すことができ、よって電気品質と均一性を評価できます。

過渡挙動のマイクロ波検出

キャリアの再結合は、非接触のマイクロ波メトロロジーシステムで検出できます。調整可能な約22~26GHzのマイクロ波場が、小型の導波管アンテナを介してサンプルの表面に放射されます。調整は、サンプルによる効果を相殺でき、自動で行われます。波場源は、電圧制御発振器(VCO)です。サンプルからのマイクロ波の局部信号と反射が測定されます。

レーザー励起によってサンプル内の自由キャリア濃度が変わるため、マイクロ波の反射は大きく変化します。キャリアは様々な物理現象を通じて再結合するので、過渡減衰を測定でき、最終的にサンプルの緩和が示されます。材料に特有の様々なキャリア・ライフタイムを取得するために、非線形曲線適合が使用されます。

 

マイクロ波応答の評価

過渡曲線の性質は、キャリアの電気特性を示しています。過渡現象は、異なる時定数に関連付けることができる様々な減衰成分で構成されます。

この品質パラメータはキャリア・ライフタイムと呼ばれ、半導体とTFTの分野で広く使われています。µ-PCRでは、応答の振幅も測定されます。これらの値を使用すると、TFT製造プロセスを最適化して、最適なデバイス性能を実現できます。

 

特徴

  • フラットパネル向けに最適化されたソリューション
  • 安定したレーザー源。フィードバック制御装置を使用して、
  • レーザーの長期的な安定性を実現し、短期的なパルスノイズを低減。
  • 応答のIQ検出。複素振幅の過渡現象の検出により、測定の位相ノイズを削減。
  • 調整可能な過渡現象分析法で、サンプルの詳細な電気特性を検出
アプリケーション

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。

製品ラインナップ

FPT

FPTシリーズは、フラットパネルの検査と特性評価に専用のシリーズです。この製品は、第10.5世代までのLCDパネルとAMOLED TFTパネルの特性を評価できるよう設計されています。複数の測定プローブを1台のプラットフォームに組み合わせることができ、正確・高速なモーター駆動ステージと可搬重量により、フラットパネルの全表面を高精度で測定できます。

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