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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ウェーハ面内分布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。
まず、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と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。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実験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測定結果を比較し、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、本方法により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。
さらに、近年注目されているSOI(Silicon-on-Insulator)ウェーハの電気特性評価法として容量-電圧法(C-V法)を適用し、多層膜構造であるSOIウェーハの各層を分離して評価できるC-V法を開発した。
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