用于晶圆检测的深能级瞬态光谱

深能级瞬态光谱 (DLTS) 是晶圆检测领域一种很有前途的工具。 它是研究半导体中电活性缺陷的一种实验方法。 研究人员可以利用 DLTS 来建立“指纹识别”不可或缺的基本缺陷参数。 由于其敏感性，它在这个领域表现出色。 事实上，深能级瞬态光谱超过了大多数半导体诊断技术的灵敏度。 DLTS 可以检测硅中的杂质，浓度为 10¹² 材料主体原子中的一份。 这对于缺陷识别和分析极其有利。 它还可以全面洞察半导体带隙内的电子态。

本文深入探讨了 DLTS 对于晶圆检测的重要性、其应用领域以及它带来的独特功能。

了解晶圆表征中的 DLTS

DLTS 的核心是测量电容和电流瞬变。 该系统采用锁定积分器和低温恒温器，两者都是 DLTS 系统的组成部分。 有趣的是，电容瞬变是由样品本身产生的，随后由仪器测量。 在采用锁定技术时应用温度扫描，确保仪器滤除任何外来噪声并准确评估瞬态。

此方法的主要优点是瞬态数据的采集。 这些数据提供了有关污染和缺陷的宝贵信息，这对于晶圆表征至关重要。 杂质检测的灵敏度无与伦比，能够检测低于 2x10⁸ 原子/cm³。 这很大程度上归功于主要测量单元出色的信噪比。

DLTS 测量模式

1. 温度/频率扫描：在不同温度和频率下评估样品的基本模式。
2. 深度分析：提供样品深度的详细分析。
3. CV 表征：评估 样品的电容电压特性。
4. 捕获横截面：分析发生电子捕获的横截面积。
5. 光学注入：利用光将载流子引入样品中。
6. 瞬态数字化：将瞬态信号转换为数字格式以供进一步分析。

应用和用例

DLTS 适用于许多用户，包括晶圆和 EPI 制造商、IC 晶圆厂和研究机构。 一个值得注意的用例是检测 Si 中的 Fe 污染。Fe-B 对可以通过热处理解离，导致 Fe 间隙峰增加。 有趣的是，这个过程是可逆的。 让样品松弛会导致峰减弱。

DLTS 样品规格

为了获得最佳结果，样品的特性至关重要。 虽然理想样品的特性在很大程度上取决于测量目标，但一些一般条件是普遍适用的：

• 样品尺寸应在 1x1 至 10x10 mm 之间，配备肖特基接触或不对称 p-n 结。
• 耗尽区不应超过层厚度。
• 接触尺寸必须超过 0.05x0.05 mm。
• 基板上的欧姆接触至关重要，并且该基板应具有低电阻率。

DLTS 在晶圆检测中的局限性

虽然 DLTS 具有许多优点，但必须意识到其局限性。 该方法本质上是破坏性的，需要样品制备。 样本大小取决于低温恒温器，而应用的确切性质会影响低温恒温器的温度范围。

深能级瞬态光谱巩固了其作为晶圆检测中不可或缺的工具的地位。 它能够以无与伦比的灵敏度提供污染分析，使其成为半导体行业专业人士的首选。 在 Semilab，我们为能够根据您的需求提供最先进的 DLTS 解决方案而感到自豪。 要探索 Semilab DLTS 满足您晶圆表征需求的全部潜力，访问我们的专用 DLTS 页面。 让我们共同突破半导体研发的界限。

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