プレスリリース：半導体の品質管理と分析を迅速かつ正確に行うための新たな製造現場向けツール
2023年2月10日
半導体の状態分析（ウェハの製造開始から最終デバイス完成まで）は専門家の仕事と見なされており、製造現場において材料品質の良し悪しを判断する「意思決定ツール」として直接使用できる分析ツールは極めて少ない。
Freiberg Instruments社の新しい高分解能表面光起電力分光法（HR-SPS）装置は、ワークフローの速度に影響を与えることなくその役割を果たすという点で、真の生産現場向けツールと言えます。HR-SPSは、シリコン、炭化ケイ素、その他の半導体や光活性材料など、生産に使用される材料の歩留まりに重要なパラメータを検査します。
HR-SPS装置は、1つまたは複数の光源によって励起された際の、材料の時間分解表面光起電力応答を測定します。光源は、材料の電子的特性および歩留まり低下に関連し得る既知の欠陥に基づいて選択されます。例えば、シリコン単結晶ウェハーには、デバイス加工中に歩留まり低下を引き起こす可能性のある多くの欠陥が存在する可能性があります。 シリコン単結晶ウェハーには、インゴット成長サイクルや様々なデバイス加工工程に起因する高濃度の窒素が含まれている場合があります。 窒素原子は、本来完璧なシリコン結晶内で置換対を形成することがあり、この対はシリコンウェハ内に好ましくない電子状態を形成するため、MOSゲート構造の性能に重大な影響を及ぼす可能性があります。HR-SPS装置は、このような欠陥の存在だけでなく、そのおおよその密度も測定できます。これにより、ウェハバッチ内およびバッチ間のばらつきを監視し、装置／ツールからホストへのインターフェースプロトコルを介して報告することができ、SPC（統計的工程管理）の目的で使用されます。
HR-SPSは、様々な方法で構成可能な非常に汎用性の高いツールです。ほぼあらゆる光活性材料に使用可能ですが、現在の唯一の制限はバンドギャップエネルギーであり、5.0 eVまでとなっています。基本測定は、優れた信号対雑音比と5～6桁の測定範囲を持つ、ナノ秒時間分解表面光起電力信号です。 1回の測定には、信号解析ループを含めて約15～30秒かかります。出力形式は、合否判定から、被測定材料の状態に関する完全な測定レポートまで、あらゆる形式に対応可能です。言うまでもありませんが、SEMI規格に準拠した自動材料ハンドリングシステム（AMHS）への機械的な適合も、もちろん可能です。