キャリア・ライフタイム(µ-PCD、QSS-µPCD)


マイクロ波検出フォトコンダクタンス減衰(µ-PCD)法によるキャリア・ライフタイム測定は、ウェハー製造や太陽電池製造における入りウェハー検査、品質管理、プロセスモニタリングに役立つ技術です。マイクロ波誘導フォトコンダクタンス減衰法は、シリコンの少数キャリア・ライフタイムを測定する最も一般的な方法です。この方法は高い信頼性と再現性を誇り、短い測定時間で高分解能のライフタイムマップも作成できます。

汚染物質の頻発とそのライフタイムにより、効率が損なわれます。

影響度

元素

Fe、Pt、Cu

Pd

Mo、W

ごくわずか

Ca、Al、Zn、Ti

キャリア・ライフタイム(µ-PCD、QSS-µPCD)

技術 | フォトルミネッセンスイメージング | キャリア・ライフタイム(µ-PCD、QSS-µPCD) | 4探針プローブによるシート抵抗測定 | シート抵抗測定 | 単波長エリプソメトリー | キャリア・ライフタイム(µ-PCD、QSS-µPCD)

µ-PCD法

シリコン太陽電池やIC製造で使用される再結合特性と欠陥のメトロロジーであり、キャリアを生成するレーザー光のパルスに基づいています。励起されたキャリアが半導体の導電性を変えます。マイクロ波反射は導電性の変化による影響を受け、測定される信号によって導電性の減衰が示されます。このモニタリングの対象は、バルクライフタイムパラメータです。このパラメータにより、汚染(コンタミネーション)と転位に関する情報が得られるからです。

多結晶シリコンウェハーの例:

多結晶シリコンウェハーの例

高密度転位領域ではライフタイムの低下が観察され、欠陥のない粒子ではライフタイムの向上が観察される

準定常状態マイクロ波検出フォトコンダクタンス減衰

セミラボが開発した技術の新たな強化版は、「QDCによるQSS-μPCD」と呼ばれます。すなわち、「減衰品質管理による準定常状態マイクロ波(検出)フォトコンダクタンス減衰」です。この技術により、精度が向上し、新機能が提供され、アプリケーションが広がります。これは、シリコンPVウェハーの統合型ライフタイム測定法であり、太陽電池製造で最もよく使用される2つのライフタイム – 過剰キャリア減衰ライフタイム(Ʈeff.d)と準定常状態での有効ライフタイム(Ʈeff.ss) – を、パラメータなしで自己無撞着的に決定できます。これが、PVに重要な他の再結合パラメータを広範囲の定常照明にわたって決定するためのベースとなります。この手法は、ウェハーマッピングに関するμ-PCD独自の利点も保持しています。

QSS-μPCD法では、減衰ライフタイム測定は、微小摂動の過渡条件を定常状態条件に課して行われます。定常状態条件を実現するために、定常光をオンにします。次に、短レーザーパルスによって追加の自由キャリアが生成され、その減衰をモニターして減衰時定数が求められます。

レーザーの励起は、微小摂動の条件が適切に満たされている場合、定常状態のキャリアの励起より小さくなります。

 

準定常状態マイクロ波検出フォトコンダクタンス減衰

 

準定常状態マイクロ波検出フォトコンダクタンス減衰

典型的なQSS-µPCDマップの例:

典型的なQSS-µPCDマップの例

 

特徴

  • 測定に適した材料:
    • ブロック
    • as-cutウェハー
    • ラップドウェハー
    • 拡散ウェハー
    • 被覆ウェハー
    • 完成セル
    • 単結晶、多結晶、EFG材料
  • パラメータフリーの非接触法であるため、マッピングに適している
  • レーザースポット径が小さい
  • 測定に適した材料:表面がパッシベートされたシリコンウェハー(QSS-µPCDを用いる)
製品ラインナップ

WT、PV

WT製品シリーズは、多数の異なる半導体材料特性評価を実行できる強力な測定プラットフォームです。ベースシステムには、電源、コンピュータ、オペレーティングソフト、XY測定ステージなど、特性評価を実行するために必要な間接機能がすべて含まれています。
WT-2000は通常、マップを作成するために使用され、このマップ上でウェハーがプログラム可能なラスターでスキャンされます。各システムは、ユーザーの要件に応じて、処理機能や測定機能を追加して構成されます。
WT-1200シリーズは、単結晶のインゴットと小片向けに特別に開発された、非接触バルクライフタイム&抵抗率測定システムです。

世界で最も強力なPVメトロロジーシステムであり、比類のないマッピング、精密さ、再現性、装置マッチングを実現します。

 

WT-1200A

 

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