拡がり抵抗測定(SRP)

拡がり抵抗測定(SRP)では、シリコンデバイス全体のキャリア濃度、深さ、抵抗率プロファイルを確認できます。SRPでは、キャリア濃度範囲、導電型、方位、プロファイル深さに対する実際的な制限はありません。SRPを使うことで、設計者は自分のモデルが実際の製作デバイスをどれほど正確に表しているかを簡単に確認でき、歩留向上のためにプロセスエンジニアは、製造プロセスから「フィンガープリント」を採取して故障分析を簡単に行うことができます。さらに、プロセスエンジニアは、エピ(Epi)、イオン注入、拡散などのすべてのシリコンドーピング操作のトラブルシューティングを実行できます。

測定できる物理量:

  • 抵抗(R、Ω):電圧を電流で割ったもの
  • シート抵抗(Rs、Ω/sq):厚さが(名目上)均一である薄膜の抵抗
  • 抵抗率(ρ、Ωcm):材料(当社の場合は半導体層)の固有(または体積)抵抗
  • ドーピング濃度(cm-3):一定量中のドナーまたはアクセプター原子の数
  • キャリア密度(n、cm-3):一定量中の電気的に活性な電子または正孔の数

拡がり抵抗プロファイリング

SRPのベースは単純ながらも非常に効率的なステップ

1. プローブの調整と評価 – 接触抵抗測定法では、プローブとサンプル表面の理想的な接触が必要とされます。正しい測定結果を得るためには、プローブの表面がマイクロコンタクトで覆われている必要があり、このため、プローブの調整をGorey-Schneiderグラインダーを用いて行います。

 

Gorey-Schneiderグラインダー

異なるプローブ表面

 

2. 校正(必要な場合) – 測定中に抵抗値が取得され、校正曲線に基づいて、対応する抵抗率を読み取ることができます。

校正曲線

3. サンプルの準備 – 抵抗測定はサンプルの切断端で行われるため、サンプルを研磨する必要があります。研磨には、J90研磨機を使うことが推奨されます。BSM角は、検査した構造と層厚、および希望の空間分解能で決まります。

研磨機

搭載されたベベルサンプル

切断端があるサンプル

4. 測定 – 抵抗測定はベベル端に沿って行われます。内蔵の顕微鏡(装置のタイプや構成に応じて各種の倍率を使用可能)により、測定光路を簡単に指定でき、サンプルのスクラッチ、汚れ、端部も簡単に回避できます。

顕微鏡の測定光路

 

5. 分析 – 測定値をソフトウェアで素早く簡単に分析でき、次の操作が可能です。

  • 目的のジャンクションと層の特定
  • 測定データの平滑化(必要な場合)
  • 抵抗とキャリア密度の計算
  • 統計ツールによる層の特性評価
  • レシピを用いた迅速な評価と報告
  • CSVファイル形式へのデータエクスポート

目的の項目がドーピングレベル、あるいは層の深さである場合、この値はベベル角度測定(BAM)から計算できます。BAMセンサーが、元の面上のプローブの偏位を、ベベル面と比較して検出します。追加の計算はソフトウェアで行われます。

 

特徴

  • ・拡がり抵抗プロファイリング(SRP)では、層またはデバイス全体のキャリア密度(または抵抗率)の深さ方向プロファイリングが可能
  • ・エピタキシャル層、拡散層、注入層に対応
  • ・実際に使用される全抵抗率範囲をカバー
  • 半導体製造工場での使用用途:
    • ・エピ層形成のモニタリング
    • ・拡散プロセスのモニタリング
    • ・故障分析
製品ラインナップ

SRP

SRP製品シリーズは、次のアプリケーションにお使いいただけます。

  • 半導体のエピタキシャル層における抵抗率とドーピングの深さ方向プロファイリング
  • イオン注入のプロセスモニタリング
  • 最終デバイスの実構造の特定
  • 1nm分解能の深さ方向プロファイリング
  • 無制限の測定深さと広い抵抗率範囲

SRP製品シリーズ

 

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