蔡司利用納米探針技術(shù)探索半導(dǎo)體微觀電學性能

半導(dǎo)體器件尺寸不斷縮小和復(fù)雜度增加，納米探針(Nanoprobing)技術(shù)成為解決微觀電學問題和優(yōu)化器件性能的重要工具，成為半導(dǎo)體失效分析流程中越來越重要的一環(huán)。

隨著功率半導(dǎo)體的快速發(fā)展，其廠商也開始密切關(guān)注納米探針技術(shù)在PN結(jié)特性分析和摻雜區(qū)域表征等應(yīng)用領(lǐng)域。

以下將分享兩個典型案例。

利用蔡司雙束電鏡Crossbeam系列(查看更多)的離子束在SiC MOSFET芯片上加工出一個坡面，把襯底和器件結(jié)構(gòu)暴露出來，然后利用納米探針和樣品表面源極接觸，在電子束掃描時收集EBIC信號。https://www.ameya360.com/hangye/111819.html

通過二次電子探測器我們得到中間的PVC圖像，P well和N+區(qū)域有明顯的襯度差異，可以表征離子注入?yún)^(qū)域。而右圖中紅色的EBIC信號顯示了P well和N型外延層之間的邊界，即耗盡層。

在另一種常見的功率器件硅基IGBT中，可以得到類似的結(jié)果。同樣使用蔡司雙束電鏡Crossbeam系列完成樣品制備，在二次電子圖像中，N型和P型區(qū)域呈現(xiàn)出不同的襯度，而EBIC圖像則是顯示了各PN結(jié)的耗盡層位置，另外也可以看到輕摻雜形成的PN結(jié)耗盡層相對較寬。

靈活而高效的EBIC測試可以通過在蔡司場發(fā)射掃描電鏡(查看更多)上搭載一到兩支納米探針，并配合信號放大器而實現(xiàn)，提供了一種除了掃描電容顯微鏡(SCM)和電壓襯度(VC)成像以外的表征方法，幫助客戶了解器件PN結(jié)特性和進行離子注入工藝相關(guān)失效分析。

審核編輯 黃宇