走査型非接触過渡容量分光法の開発及び極薄酸化膜-シリコン界面特性の評価

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450014
• Research Institution: Himeji Institute of Technology
• Principal Investigator: 吉田 晴彦 姫路工業大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90264837)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岸野 正剛 姫路工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50201455)
• Keywords: 非接触評価 / 局在準位 / ライフタイム / 容量-電圧特性 / 過渡容量分光法 / 容量-周波数特性 / ウェーハマッピング

Research Abstract

本研究では、従来の過渡容量分光法と等価な局在準位やキャリアライフタイムの情報を非接触非破壊で評価可能な走査型非接触過渡容量分光法の評価システムの開発を目的としている。本研究で開発する走査型非接触過渡容量分光法では、非接触電極を用いて評価を行うため、非接触非破壊で局在準位やキャリアライフタイムの評価を行えるだけでなく、これらのウェーハ面内分布の評価が可能である。
平成14年度は昨年度設計試作した走査型非接触過渡容量分光法の評価システムを完成させ、本システムの妥当性及び有効性を確認するために少数キャリアの生成ライフタイムのウェーハ面内分布の評価を行った。本実験を遂行するに当たり、少数キャリアの生成ライフタイムの評価として一般的に広く用いられているZerbst法を非接触評価法に適用した。まず、通常のMOSダイオードを用いて行ったC-V測定及びZerbstプロットの結果と本研究で開発した走査型非接触過渡容量分光法の評価システムを用いて行った非接触C-V測定及び非接触Zerbstプロットの結果を比較し、本システムを用いた非接触評価が従来法と同様の情報を得ることができることを確認した。さらに、非接触電極をウェーハ上で走査させることで少数キャリアの生成ライフタイムのウェーハ面内分布の評価が可能であることを実証した。
また、MOS構造の反転状態での容量(反転容量)の周波数依存性から少数キャリアの生成ライフタイムを評価する方法(容量-周波数法:C-f法)について検討した。本実験では、通常のMOS構造を用いてC-f法の妥当性について検討し、反転容量の周波数依存性から少数キャリアの生成ライフタイムを評価可能であることを確認した。本方法については今後非接触評価へ適用していく予定である。

Research Products

• [Publications] H.Hara, M.Takahashi, H.Yoshida, S.Kishino: "Characterization of Heavy Metal Contamination by Capacitance-Frequency Method"The Electrochemical Society Proceedings. 2003-3(in press). (2003)