表面分析(元素成分分析)

掃描式電容顯微鏡(Scanning Capacitance Microscopy)

 

掃描式電容顯微鏡可觀察二維掺雜影像,並可分辨N型區域與P型區域,對於掺雜異常分佈所導致的故障及逆向工程分析相當有幫助。

除此之外,此分析技術可補其它分析技術之不足,如:二次離子質譜儀(SIMS)分析與展阻分析儀(SRP)僅能呈現一維分布及SEM搭配化學蝕刻染色之分析技術不易精確控制蝕刻率等。

掃描式電容顯微鏡建立於掃描探針顯微鏡的架構上,因此其平面解析度可達20奈米,分析時加AC電壓於金屬鍍膜探針上,量測dC/dV訊號轉換為二維掺雜分布,可分辨出N型與P型區域及其界面。

圖-1 掃描式電容顯微鏡主要應用於二為載子濃度影像的觀察與分析

 


  1. N型與P型掺雜分析
  2. P-N接面分布分析
  3. 因掺雜分布異常導致故障/漏電分析
  4. 逆向工程分析掺雜二維分布



(Bruker D3100, Multiprobe Hyperion)

 

 

圖-2 (a) 截面分析顯示SRAM樣品的摻雜類型及分布; (b) CIS array摻雜分布
圖-3 Trench摻雜平面分布

Q1. SCM 可以進行濃度的分析嗎 ?

A.  因SCM訊號強度會受樣品表面的情況所影響,所以無法直接從SCM來判定樣品的濃度,建議可以搭配SIMS或SRP來進行濃度的量測。

Q2. SCM 解析度最小可以到多少 ?

A.  SCM使用Contact mode量測,一般解析度可達0.1um,若需要更加的解析度,本公司還有Nanoprobe高階機台可以進行更高解析度的SCM分析。

Q3. SCM 可以做樣品的 Plane View 嗎 ?

A.  可以,在進行Plane View分析之前會先將樣品表面所有結構都去除,然後就可以分析囉!

Q4. SCM 可以針對特定 Contact 來分析嗎 ?

A.  可以,針對特定的Contact Array我們會使用特殊定位方式再進行試片製備,確保分析位置的準確性。

Q5. SCM 可以提供那些資訊呢 ?

A.   SCM除了可以提供樣品N/P摻雜分布以外,也可以量測出各區域的尺寸,例如摻雜厚度、Channel length、Trench摻雜深度、Source/Drain大小, N/P well界面等資訊。

 

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