SCM应用案例四
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。
SCM法解析Trench DMOS失效案例
（案列引用自IPFA2013-SCM application in localized 2D dopant profiling）
故障定位之失效品电性结果：
Trench DMOS发生漏源极漏电故障，如图1所示。对漏电区域进行了EMMI分析，故而将失效点更精准的定位出来。器件源极-漏电的原因可能是由于硅中的异常（如晶体缺陷或其他未知原因）引起的。对于根本原因调查，执行了多种方法来查找缺陷，SCM就是其中之一。
图1：曲线追踪结果显示漏源极之间有漏电
故障定位之失效品物性结果：
对失效品进行SCM分析，如图2所示，观察到P-body内有500nm长的异常阴影，此外，还观察到了P-body的击穿。从电容-电压曲线导数中，信号的符号表明异常阴影是N掺杂。P-body中的额外N掺杂会导致耗尽区击穿到N+源区，并导致较低的击穿电压。然而，这并不能解释源漏极漏电率高的问题。怀疑punch through效应影响了特征源极-漏极电容。随着源极-漏极电压的增加，耗尽区变宽，由于存在微小的P-body穿通，它形成了较短的短路，使电流通过该路径到达漏极，这可以表现为器件的漏电路径。
图2：SCM图显示Trench DMOS器件截面掺杂异常
我们一直在努力将此技术不断提升，为晶圆厂及设计公司解决产品质量和提升工艺良率做出贡献。
本期寄语
只有干出来的成就，
没有等出来的辉煌。
公司介绍
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