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更新時間：2023-06-13
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—用于快速準確的半導體質(zhì)量控制和分析的新型生產(chǎn)車間工具
分析半導體從晶圓到終端器件的狀態(tài)被認為是高難度的工作，很少有分析設(shè)備可以直接用作生產(chǎn)中材料質(zhì)量好壞的“裁決者"。--表面光電壓技術(shù)
新品亮相
德國Freiberg Instruments全新的高分辨率表面光電壓光譜(HR-SPS)是一個真正的生產(chǎn)型設(shè)備，因為它在不影響工藝產(chǎn)出速度的情況下完成工作。HR-SPS檢查生產(chǎn)中使用的材料的關(guān)鍵良率參數(shù)-無論是硅、碳化硅還是其他半導體或光活性材料。
產(chǎn)品介紹
HR-SPS設(shè)備測量材料在一個或多個光源激發(fā)時的時間分辨表面光電壓響應(yīng)。根據(jù)材料的電子特性和材料中可能與良率損失相關(guān)的已知缺陷來選擇光源。
例如，在硅單晶晶片中，可能存在許多缺陷，這些缺陷可能導致器件加工過程中的產(chǎn)量損失。硅單晶晶片可能含有高濃度的氮，這些氮來自于氣泡生長周期或不同的器件加工步驟。氮原子可以在完善的硅晶體中形成取代對，該取代對會嚴重影響MOS柵極結(jié)構(gòu)的性能，因為該取代在硅片中形成不利的電子態(tài)。
HR-SPS設(shè)備不但可以測量這些缺陷的存在，還可以測量它們的近似密度。通過這種方式，晶圓批內(nèi)和晶圓批之間的變化可以通過設(shè)備/工具到主機接口協(xié)議進行監(jiān)控和報告，并用于SPC目的。
特點
HR-SPS是一款非常通用的設(shè)備，可以通過多種方式進行配置。
它幾乎可以用于任何光活性材料，目前僅有的限制是帶隙能量，限制在5.8 eV。
基本測量是納秒級時間分辨的表面光電壓信號，具有良好的信噪比和5-6數(shù)量級尺度。
一次測量大約需要15-30秒，包括信號分析回路。
輸出可以是任何東西，從一個好的/不好的標準到一個完整的測試材料狀態(tài)的測量與此同時，當然可以對符合SEMI標準的自動物料處理系統(tǒng)(AMHS)進行任何機械調(diào)整。
應(yīng)用
表面光電壓光譜-光化學/光催化水裂解研究3C-和4H-SiC的缺陷和電荷動力學
氧化鎵的表征
參考文獻：
[1] Th. Dittrich, S. Fengler, N. Nickel, “Surface photovoltage spectroscopy over wide time domains for semiconductors with ultrawide bandgap: example of gallium oxide", Phys. Stat. Sol. A 11 (2021) 2100176.
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