水銀CV測定

水銀CV測定装置MCVシステムでは、空気圧制御式の非破壊プローブ設計とウェハー表面での水銀接触により、コストのかかる金属・ポリ蒸着プロセスを不要にします。接触領域が非常に安定しており、少量の水銀を使うだけで再現性の高いCV・IV測定が可能であり、プロセス開発やプロセスモニタリングなどの用途に役立ちます。MCV法は、バルク/エピタキシャルと誘電層の両方の特性評価に有効です。

図1.水銀測定図1.水銀測定

現代のデバイス構造では、エピタキシャルシリコンの正確・精密な抵抗率制御とキャリア濃度プロファイルが必要とされます。セミラボの水銀(Hg)ショットキーCV法は、製造プロセスと研究開発の両分野でのモニタリングに適しており、高スピード、優れた再現性、高感度を実現します。

HgショットキーCV法では、再現性が高く非スクラブ式の垂直アームプローブを使います。プローブは少量の水銀を入れる長さ2cmのキャピラリーを備えており、浮遊キャパシタンスとプローブ自体の位置依存性を低減するために静電的にシールドされています。エピタキシャルウェハーは、手動で、またはロボットにより、処理側を上にしてステージ上に置かれます。次に、Hgプローブが制御された形で上側から下げられ、高品質のショットキー接触が行われます。 

HgショットキーCV法では、N/N+、P/P+、N/P、P/Nエピタキシャル構造を測定できます。また、GaAs、GaP、InP、SiCなどの化合物半導体材料のキャリア密度プロファイルも測定できます。

薄膜P/P+エピタキシャル構造で測定されたキャリア密度プロファイルの例を図1に示します。エピタキシャル抵抗率、オートドーピング効果、エピタキシャル層厚に関する有益な情報が得られます。

 

アプリケーションと仕様

測定されるパラメータ

エピタキシャル抵抗率モニタリング 

ドーピング範囲:        

  • Si:4×1013~8×1016キャリア/cm3、0.01mm~100mm(ASTM 1392準拠)
  • SiC:1×1014~1×1019キャリア/cm3

深さとドーピングの範囲は、ゼロバイアス空乏幅、破壊電圧によって制限されます。

シリコンの抵抗率範囲: ASTM 1392に準拠

  • N型:0.1~100Ωcm
  • P型:0.24~330Ωcm
  • ドーパントプロファイル – N(x)
  • 抵抗率プロファイル – ρ(x)(シリコン)
  • 内蔵電位 – VD

シリコン以外の半導体材料

  • SiC、GaP、InP、GaAs、FPD、太陽電池構造など
  • AlGaN/GaN HEMT構造
  • GaNパワー構造

GaN:

  • ピンチオフまたは閾値電圧(VP
  • キャリア密度プロファイル
  • 2DEGシート電荷(Nsheet)
  • 最大キャリア密度(NMAX
  • AlGaN層の厚さとキャパシタンス(COX,AlGaN
  • AlGaN/GaN界面トラップ密度(DIT
  • AlGaNリーク電流(ILEAK
  • AlGaN破壊電圧(VBD
  • 多周波数CV分散

SiC:

  • 最大250Vのキャリア密度プロファイルを適用可能

MCV製品シリーズには誘電体の電気特性評価エピ(Epi)抵抗率測定用の強力な機能も装備されています。

 

特徴

  • ・セミラボの水銀(Hg)ショットキーCV法は、製造と研究開発の両分野でのモニタリングに適しており、スピード、優れた再現性、高感度を実現します。
  • ・エピタキシャル層の完全なショットキーCV抵抗率プロファイリング
  • ・誘電体の完全なMOS C-V電気特性評価による厚さやk値などの決定
  • ・化合物半導体と特殊アプリケーション(HEMT構造など)用の高度なCV評価による半導体-誘電体界面パラメータの詳細な分析
製品ラインナップ

MCV

MCV装置はすべて、自動で完全搬送式の水銀ハンドリングシステムを備えており、安全性と信頼性を向上。使いやすいソフトウェア環境により、測定が制御され、測定した構造を詳細に分析する高い柔軟性も実現。最大12"/300mmのフルマップ機能。上記の全機能(オプションも含む)は、手動のMCV-530(L)装置と自動のMCV-2200/2500装置に対応。

標準のCV測定と標準の電子装置に加えて、測定能力を拡大する高度なメトロロジーオプションを多数ご用意:

MCV

  • 多周波数CV計(1kHz~10MHz)KEITHLEY-4200:誘電層の高度な特性評価用
  • アプリケーションのニーズに応じた異なる直径のキャピラリー:標準キャピラリーの直径=1.7mm、オプションで直径0.5、0.7、1.0、4.0mmのキャピラリー
  • IVオプション:電流-電圧ベースの誘電体の完全性と信頼性の研究
  • QVオプション:低周波数CV測定がDitエネルギースペクトルを提供
  • パルスCVオプション
  • 絶縁基板またはSOI上に堆積した半導体層の測定用の上面復帰接触(TSRC)オプション
  • 水銀蒸気アナライザーオプション

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