—用于快速准确的半导体质量控制和分析的新型生产车间工具

分析半导体从晶圆到终端器件的状态被认为是高难度的工作,很少有分析设备可以直接用作生产中材料质量好坏的“裁决者”。--表面光电压技术

新品亮相

德国Freiberg Instruments全新的高分辨率表面光电压光谱(HR-SPS)是一个真正的生产型设备,因为它在不影响工艺产出速度的情况下完成工作。HR-SPS检查生产中使用的材料的关键良率参数-无论是硅、碳化硅还是其他半导体或光活性材料。

产品介绍

HR-SPS设备测量材料在一个或多个光源激发时的时间分辨表面光电压响应。根据材料的电子特性和材料中可能与良率损失相关的已知缺陷来选择光源。

例如,在硅单晶晶片中,可能存在许多缺陷,这些缺陷可能导致器件加工过程中的产量损失。硅单晶晶片可能含有高浓度的氮,这些氮来自于气泡生长周期或不同的器件加工步骤。氮原子可以在完美的硅晶体中形成取代对,该取代对会严重影响MOS栅极结构的性能,因为该取代在硅片中形成不利的电子态。

HR-SPS设备不但可以测量这些缺陷的存在,还可以测量它们的近似密度。通过这种方式,晶圆批内和晶圆批之间的变化可以通过设备/工具到主机接口协议进行监控和报告,并用于SPC目的。

特点

HR-SPS是一款非常通用的设备,可以通过多种方式进行配置。

它几乎可以用于任何光活性材料,目前独一的限制是带隙能量,限制在5.8 eV。

基本测量是纳秒级时间分辨的表面光电压信号,具有良好的信噪比和5-6数量级尺度。

一次测量大约需要15-30秒,包括信号分析回路。

输出可以是任何东西,从一个好的/不好的标准到一个完整的测试材料状态的测量与此同时,当然可以对符合SEMI标准的自动物料处理系统(AMHS)进行任何机械调整。

应用

表面光电压光谱-功率半导体研究4H-SiC的缺陷

表面光电压光谱-光化学/光催化水裂解研究3C-和4H-SiC的缺陷和电荷动力学

氧化镓的表征

参考文献:

[1] Th. Dittrich, S. Fengler, N. Nickel, “Surface photovoltage spectroscopy over wide time domains for semiconductors with ultrawide bandgap: example of gallium oxide”, Phys. Stat. Sol. A 11 (2021) 2100176.

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