SCM应用七
扫描电容显微镜(SCM)提供了一种直接测试样品中载流子浓度二维分布图像的方法,可以有效分辨纳米尺度下半导体器件中N型和P型掺杂区域及其界面。
SCM是基于接触模式下的测试方法,通过超高频(1GHz)的探头读取针尖-样品之间的微分电容dC/dV,同时,通过反馈电路调整输出信号dV,确保输出的信号维持在一个稳定的dC/dV设定值。因此,SCM通过测量电容变化产生的高频谐振器的调制信号,给出二位载流子的分布。
SCM分析手法:在芯片工艺前段失效分析、设计改进掺杂剂分布、逆向工程及产线监控中具有重要的作用。其利用高空间分辨率对半导体器件进行电学表征,鉴于其非破坏性的扫描能力和高精度的纳米特征量测,是表征半导体器件的有力方法。
半导体失效分析中常规SCM检测分析是用的静态单张图片法来表征载流子失效问题。对于常规掺杂缺陷问题,只要定位在失效点即可,但不免有些特别的案子,需要在动态电压表征下才能明显的发现缺陷。那么布鲁克AFM设备上就有D-CUBE(多维纳米电学表征) SCM功能,在不同DC电压下收集电容变化情况,最终以“看电影的形式”寻找缺陷。
D-CUBE SCM简介
每个像素的dC/dV波普:
SCM图像受到施加的样品电压的影响:dC/dV值会发生变化,结点位置也会移动。只有通过在不同样品电压下获取SCM图像,才能获取“完整图像”。
如下是从布鲁克培训材料内截图的真实应用案例
样品是SRAM晶体管,每个pixel处Ramp DC电压为-2V~+2V,薄片面可以通过多维数据集展示p-n-p截面随着电压不同而被表征的变化情况。
图1:D-CUBE SCM图
数据收集完毕发现,Vdc在-1.2~-1.6V时性能发生了变化,即发现具体坏点位置,此种状况,若在单一直流电压下是很难发现的。
图2:D-CUBE 表征异常的SCM图
图3:D-CUBE SCM视频
我们一直在努力将此技术不断提升,为晶圆厂、设计公司及反向工程分析公司提供更多有效的掺杂表征结果。
本期寄语
万事尽心尽力,然后顺其自然。人生本来的意义就在于专注投入一份事业,无论这份事业是光荣还是卑微,也不管最终的成就杰出还是微小。
公司介绍
掺流科技(上海)有限公司是一家高科技第三方实验室,致力于高端的精流分析和技术研发;专注于器件级别的掺杂/载流子多尺度的结构分析;服务于中国半导体功率器件、IC集成电路产业,与此同时,不断拓展针对第三代半导体工艺分析、结构分析、失效分析等技术服务能力。
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