半導體器件尺寸不斷縮小和復雜度增加,納米探針(Nanoprobing)技術成為解決微觀電學問題和優(yōu)化器件性能的重要工具,成為半導體失效分析流程中越來越重要的一環(huán)。
隨著功率半導體的快速發(fā)展,其廠商也開始密切關注納米探針技術在PN結特性分析和摻雜區(qū)域表征等應用領域。
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,把襯底和器件結構暴露出來,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,可以表征離子注入區(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結的耗盡層位置,另外也可以看到輕摻雜形成的PN結耗盡層相對較寬。
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結特性和進行離子注入工藝相關失效分析。
審核編輯 黃宇
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