sMIMによる半導体キャリア分布観察Observation of Carrier Distribution in Semiconductors by sMIM

走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡(sMIM)は、半導体のキャリア分布を2次元で可視化できる手法で、SPMの応用の一つです。

原理

sMIMは、マイクロ波(3GHz)を試料に照射した際の入射波および反射波から得られたインピーダンスを成分分離することにより、局所的な静電容量(sMIM-C)および抵抗(sMIM-R)を得る手法です。
また、試料に交流電圧を印加することで、極性が得られます。

sMIM原理図
sMIM原理図

特徴

  sMIM SCM SNDM
検出範囲 E14~20
atoms/cm3
E15~19
atoms/cm3
E14~20
atoms/cm3
濃度解析
(リニア)
×
(ノンリニア)
×
(ノンリニア)
P/N判定 1)
面分解能 20nm程度~ 20nm~ 20nm~

1) dC/dVモード(試料に交流電圧を印加して測定)

sMIM信号と濃度の関係図
sMIM信号と濃度の関係図

事例

トレンチMOSの断面をsMIM観察した事例です。
sMIM-C像からキャリア濃度分布が得られ、sMIM-dC/dV像から極性分布が得られます。比較のため、SCM像を示します。

トレンチMOSの断面を観察した事例

[ 更新日:2022/03/30 ]

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