Deep Level Transient Spectroscopy(DLTS)

Deep Level Transient Spectroscopy(DLTS)は、汚染(コンタミネーション)や結晶欠陥による半導体中の電気的に活性な欠陥(「トラップ」)の検出と特定を行う強力な技術です。この技術は、深いトラップに関連するエネルギーレベル、捕獲断面積、濃度分布などのあらゆるパラメータを決定するための非常に汎用的な方法です。不純物の特定が可能であり、濃度が2×108 atoms/cm3以下の汚染を検出できます。

DLTSは、ショットキーダイオードまたはPN接合と小型サンプル(通常は完成ウェハーから切断されたもの)との成形を必要とするため、破壊的手法です。

セミラボのDLTSシステムは、DLS-83DまたはDLS-1000と、セミラボが提供する4種のクライオスタットのいずれかで構成されます。

Deep Level Transient Spectroscopy(DLTS) - PV

多数キャリアトラップは逆バイアスパルスの印加によって観察され、少数キャリアトラップは順バイアスパルスの印加により観察できます。 

この手法では、ダイオードが初期の非平衡状態から平衡状態に戻る際の空乏領域幅の変化に関連するキャパシタンス過渡現象を観察します。

電圧の変化によって生じるキャパシタンス過渡現象:

電圧の変化によって生じるキャパシタンス過渡現象

電圧の変化によって生じるキャパシタンス過渡現象

電圧の変化によって生じるキャパシタンス過渡現象

電圧の変化によって生じるキャパシタンス過渡現象

電圧の変化によって生じるキャパシタンス過渡現象

電圧の変化によって生じるキャパシタンス過渡現象

放出過程は非常に高速であるため、キャパシタンス過渡現象は小さく、ノイズがあります。放出過程を遅らせるために、異なる種類のクライオスタットを使用してサンプルを冷却することができます(通常の範囲は30Kから室温(300K)またはこれ以上まで)。冷却の結果、過渡現象は長くなります。ロックイン平均法により、特定の放出率でのピークが温度の関数として検出されます。異なる周波数での放出を調べ、関連するピークの温度をモニターすることで、アレニウスプロットからトラップの活性化エネルギーを推定できます。パルス幅を変えると、捕獲断面積を正確に求めることができます。  

DLTSのピーク特定:

DLTSのピーク特定

各種不純物の活性化エネルギー:

 

各種不純物の活性化エネルギー

 

アレニウスプロットライブラリ:

アレニウスプロットライブラリ

アレニウスプロットライブラリ

 

特徴

  • 市場に出回っている中で最高の感度での最新式の汚染特定
  • 広範な測定モード(温度スキャン、周波数スキャン、深さ方向プロファイリング、CV特性評価、捕獲断面積測定、オプティカルインジェクション、コンダクタンス過渡測定など)
  • 使いやすいGUIによる制御
  • IV、CVによるサンプル品質試験

  • 深い準位の物理的性質を評価する最新開発の手順を搭載した豊富なソフトウェアによる完全なコンピュータ制御、ライブラリデータベースによる正確な汚染特定
  • アプリケーション要件に応じて、幅広い温度範囲を持つ複数のクライオスタットをご用意
アプリケーション

金属汚染分析

セミラボでは、半導体サンプルを分析する幅広いソリューションをご用意しています。これらの全ソリューションの目的は、被検体に関する情報をできる限り多く提供し、サンプルの挙動と特性の原因や、使用したプロセスによる影響を理解できるようにすることです。

セミラボのDLS-1000の最新式のDeep Level Transient Spectroscopy(DLTS)設定を使うと、半導体中の電気的に活性な不純物の定性・定量分析を実行できます(ただし、これは破壊的手法です)。この測定手法では、不純物と断面積捕獲の活性化エネルギーに関する情報を提供します。また、ドーピング濃度に応じて、濃度が2×108 atoms/cm3までの不純物も検出できます。

図1.汚染(コンタミネーション)分析図1.汚染(コンタミネーション)分析

製品ラインナップ

DLS

幅広いクライオスタット用のインターフェイスを装備

広範な測定モード:

  •  温度スキャン
  •  周波数スキャン
  •  深さ方向プロファイリング
  •  CV特性評価
  •  捕獲断面積測定
  •  オプティカルインジェクション
  •  コンダクタンス過渡測定

設定を任意にデジタル制御またはアナログ制御できるため、操作が非常に簡単

  • IV、CVによるサンプル品質試験
  • 豊富なソフトウェアによる完全なコンピュータ制御、包括的なライブラリデータベースによる正確な汚染特定

 

DLS 

 

    お問い合わせ

    ご質問・ご相談はこちら

    TEL 045-620-7960

    日本セミラボ株式会社株式会社

    〒222-0033
    神奈川県横浜市港北区新横浜2-15-10
    YS新横浜ビル6階
    TEL: 045-620-7960(代表) FAX: 045-476-2146

    セミラボグループ
    セミラボグループロゴ
    Semilab AMSロゴ
    Semilab QC ロゴ
    Semilab SDI ロゴ
    Semilab Sopra ロゴ
    Semilab SSM ロゴ