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深準位過渡分光法（DLTS）は、ウェーハ検査の分野で有望なツールです。半導体中の電気的に活性な欠陥を研究するための実験手法です。研究者はDLTSを利用して、「フィンガープリンティング」に不可欠な基本的欠陥パラメータを確立することができます。DLTSはその感度の高さにより、この分野で優れた性能を発揮します。実際、深準位過渡分光法は、ほとんどの半導体診断技術の感度を超えています。DLTSは、ホスト原子の1012分の1の濃度でシリコン中の不純物を検出することができます。これは欠陥の同定と分析に非常に有益です。また、半導体のバンドギャップ内の電子状態に関する包括的な知見を提供することもできます。
本記事では、ウェーハ検査におけるDLTSの重要性、その応用分野、およびDLTSがもたらす独自の特徴について詳しく解説します。
DLTSの中核は、静電容量および電流過渡現象の測定です。システムはロックイン積分器とクライオスタットを使用し、両方ともDLTSシステムに不可欠なものです。静電容量過渡現象は、興味深いことに、試料自体によって生成され、その後計測器で測定されます。ロックイン技術を使用する際に温度スイープが適用され、計測器が外部ノイズをフィルタリングし、過渡現象を正確に評価することを保証します。
この方法の主な利点は、過渡データの取得です。このデータは、ウェーハ特性評価に不可欠な汚染と欠陥に関する貴重な情報を提供します。不純物検出の感度は比類のないものであり、2x108 atoms/cm3未満の検出が可能です。これは主に、主測定ユニットの卓越した信号対雑音比に起因しています。
DLTSは、ウェーハおよびEPI製造メーカー、ICファブ、研究機関など、多くのユーザーに適用可能です。注目すべきユースケースは、Si中のFe汚染の検出です。Fe-B対は熱処理により解離させることができ、Fe格間原子ピークの増加をもたらします。興味深いことに、このプロセスは可逆的です。試料を緩和させると、ピークは減少します。
最適な結果を得るためには、試料の特性が重要です。理想的な試料の特性は測定の目的に大きく依存しますが、いくつかの一般的な条件が普遍的に適用されます：
DLTSは多くの利点を提供しますが、その制約を認識しておくことも重要です。この方法は本質的に破壊的であり、試料準備が必要です。試料サイズはクライオスタットに依存し、用途の正確な性質がクライオスタットの温度範囲に影響を与えます。
深準位過渡分光法は、ウェーハ検査において不可欠なツールとしての地位を確立しています。比類のない感度での汚染分析を提供する能力は、半導体業界の専門家に支持される理由となっています。Semilabでは、お客様のニーズに合わせた最先端のDLTSソリューションを提供しています。SemilabのDLTSによるウェーハ特性評価の可能性を探るには、専用DLTSページをご覧ください。ともに半導体の研究開発の限界を押し広げましょう。
