Анализ тонких пленок. Компания АКТАН ВАКУУМ поставляет системы картографирования сопротивления поверхностного слоя и тока утечки.

Система картографирования сопротивления поверхностного слоя и тока утечки FSM RsL200/300
Бесконтактное измерение поверхностного сопротивления слоя и тока утечки для устройств с солнечными батареями, фотодиодами, светодиодами и лазерными диодами.

• Бесконтактное измерение фотонапряжения с электронно-дырочным переходом p-n, с анализом поверхностного сопротивления слоя и плотности тока утечки.
• Измерение тока утечки через переход на неструктурированных пластинах.
• Широкий диапазон чувствительности измерений:
Фотонапряжение перехода: от 0,01 до ~10 мВ (для низкой интенсивности света)
Сопротивление слоя: от 10 до более 100 000 Ом/квадрат
Ток утечки: 10^-7—10^-2 A/см²
Глубина перехода: ~5 нм – > 5 мкм.
• Автоматизированное калибрование поверхностного напряжения.
• Высокая воспроизводимость измерений сопротивления поверхностного слоя, < 0,3 % (для 100 повторных тестов, одна точка), независимо от глубины перехода.
• Возможность быстрого картографирования: ~1000 точек менее чем за 4 мин.
• Имеются полностью автоматизированные (например, c двойной системой FOUP¹ 300 мм) и компактные версии R&D.

                      RsL100 300 мм. Инструмент картографирования
                      поверхностного сопротивления слоя и тока
                      утечки. (Вариант с одинарным портом
                                        загрузки/выгрузки FOUP)

Принцип измерения:
Инструмент картографирования RsL100 использует бесконтактный способ определения поверхностного сопротивления слоя и плотности тока утечек, который объединяет фотогенерацию носителей с анализом амплитуды и фазы измерения измерения вентильной фото-ЭДС перехода (JPV). Датчик RsL состоит из модулированного по яркости луча света и двух емкостных электродов (рис. 1).
 

Рис. 1. Датчик поверхностного сопротивления слоя и тока утечек FSM RsL100, показывающий образование носителей
под световым пучком и дрейф носителей под двумя электродами датчика напряжения.

Электронно-дырочные пары образуются энергией поглощения фотонов на освещенном участке. Диффузия и дрифт носителей отслеживаются на прозрачном (V₁) и смещенном (V₂) электродах. Напряжение под датчиком согласно уравнению 1 (в упрощенной одномерной модели).

V = A*e^-kx                                                                                 (уравн. 1)

где:
x = расстояние от датчика до освещенного участка
k = [R_s*G + i w*R_s*C_s] ^1/2
R_s = сопротивление слоя в переходе
G = проводимость перехода
C_s = емкость подложки
w = 2p*частота световой модуляции.

Путем анализа амплитуд и относительных фаз в JPV как функции частоты световой модуляции можно определить проводимость перехода G и сопротивление слоя в переходе R_s. Зависимость проводимости перехода и плотности тока утечки I_o выражается уравнением 2.

G = I_o*(q/kT)                                                                                 (уравн. 2)

где:
G = проводимость перехода
I_o = амплитуда утечки в переходе
q = электрический заряд
k = постоянная Больцмана
T = температура пластины (K)
I = плотность тока утечки в электронно-дырочном p-n переходе. = I_o *[e^(qV/kT) –1]
V = напряжение смещения в переходе.

Рис. 2. Карта R_s (слева) и диаметральное скан-изображение (справа) для отожженного мелкого
перехода RTP (~20 нм) с высокой неравномерностью местного нагрева.

Спецификации Измерения:
Сопротивление слоя: от 10 до более 100 000 Ом/квадрат
Воспроизводимость Rs: < 0,3 % (100 циклов)
Ток утечки: 10^-7—10^-2 A/см²
Рабочий диапазон: Глубина перехода: 10 нм – > 5 мкм
Доза: от 10¹¹ до >10¹⁶ ионов/см²
Контурные и цветные карты, линейное сканирование
Производительность:
Карты 973 точки менее чем за 4 мин.; карты 30 000 точек (разрешение 1 мм) менее чем за 30 мин.; карты 72 000 точек (разрешение 1 мм) менее чем за 60 мин.
Схема:
Двойной прот FOUP 300 мм: 1,16 (ширина) х 2,01 (глубина) м
С ручной подачей 300/200: 0,67 (ширина) х 0,92 (глубина) м

Конфигурация:
Инструмент RsL имеется в полуавтоматическом исполнении (ручная подача пластин) и в варианте «из кассеты в кассету» (С2С) для пластин 200 и 300 мм.
RsL100 300 мм Инструмент картографирования поверхностного сопротивления слоя и тока утечки. (Вариант с одинарным FOUP)

¹ FOUP: Front Opening Unified Pod - Унифицированная тара для хранения и перевозки полупроводниковых пластин