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半導体ウェハ中のキャリア寿命・移動度の非接触マッピング

半导体晶圆中载流子寿命和迁移率的非接触式测绘

基本信息

批准号：
16760012
负责人：
福澤理行
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760012/
关键词：
半導体ウェハキャリア移動度キャリア寿命非接触マッピング

项目摘要

本研究は、ミッドギャップのGaAs, InPおよびワイドギャップSiC, GaNウェハを主なターゲットとして、キャリア移動度μと寿命τの二次元分布を電極形成等の前処理なしに非接触測定することを目的としている。本年度は、前年度までに試作したMISM構造の矩形波応答測定ハードウェアを用いて、LEC法成長半絶縁性GaAsウェハを試料として、磁場印加時の抵抗率ρ(B)および無磁場抵抗率ρ(0)の二次元マッピングを行った。ρ(0)の面内平均値は、接触法による測定結果とよく一致した。印一加磁場Bの実測結果を用いてρ(B),ρ(0)から移動度μを推定した結果は、ホール測定の値と一致し、半絶縁性GaAsウェハの移動度二次元分布の非接触評価を実現した。ρ(0)やμの分布は、周辺部が減少するマクロな軸対称分布を示し、細かな筋状、粒状の局所変動も示した。その一部は、セルやリネージなどの結晶欠陥構造の分布と酷似していた。試料としては半絶縁性InP, SiCの測定も可能であった。MISM構造に励起光を導ける構造の探針電極ユニットと励起光源を試作し、光導電効果による導電率の増加分Δ(ρ^<-1>)の測定を可能にした。Δ(ρ^<-1>)からのτμ積の推計方法も検討した。マッピング効率化のため、静磁場印可機構の改造と、走査アルゴリズムの改良を行った。測定装置の1測定点毎のデッドタイムを短縮した結果、1測定点あたり約400ms,4インチ径ウェハを約2時間、で測定することが可能となった。

This study focuses on the pretreatment of GaAs, InP, SiC, GaN, etc., such as electrode formation, quadratic distribution of lifetime τ, and non-contact measurement. This year, compared with the previous year, the rectangular wave response measurement of MISM structure was tested. The LEC method was used to grow semi-insulating GaAs samples. The resistance ratio ρ(B) under magnetic field exposure and the resistance ratio ρ(0) without magnetic field were tested.ρ(0) and in-plane average value, contact method, measurement results are consistent. The results of the measurement of the applied magnetic field B are shown in ρ(B),ρ(0) and mobility μ is estimated. The results of the measurement are consistent with those of the semi-insulating GaAs. The distribution of ρ(0) μ decreases in the circumferential direction, and the distribution of ρ (0) μ decreases in the circumferential direction. The distribution of crystalline structures in some parts of the structure is similar to that in other parts. The sample is semi-insulating InP and SiC. The probe electrode of MISM structure is tested for excitation light conduction, and the increase of conductivity Δ(ρ^<-1>) is possible. A method for calculating Δ(ρ^<-1>) from τμ product is proposed. The improvement of static magnetic field printing mechanism The measurement device shortens the measurement result by 1 measurement point, approximately 400ms by 1 measurement point, approximately 2 ms by 4 measurement points, and approximately 2 ms by 1 measurement point.