( A9 ) プローブ:電場、分析対象:サイズ・膜厚

分析手法 略号 分析原理 得られる情報 分析感度・スペック 適用例
3次元アトムプローブ法
(3 dimensional atom probe)
3DAP 針状の試料先端に高電界を印加して表面原子を電界蒸発させ、2次元検出器により位置を、飛行時間(TOF)計測により質量を測定、それを繰り返すことで試料の3次元構造を得る ・固体材料の3次元元素マッピング
・組成(全元素)
測定領域:
xy方向<100nm
z方向 試料形状による
空間分解能:
xy方向 0.3~0.5nm
z方向 0.2~0.3nm
検出下限: 0.1%程度
・ゲート電極/ゲート絶縁膜の3Dマッピング
・極浅領域イオン注入ドーパントの3Dマッピング
・SiGe、シリサイド等の3D構造
走査型静電容量顕微鏡法
(Scanning Capacitance Microscopy)
SCM 試料に対して探針を走査し、探針と半導体との合成容量の変動の大きさからキャリア濃度を求め、2次元表示する ・活性化したドーパントの2次元分布
・ドーパントの濃度
・測定エリア:
500nm×500nm~80μm×80μm
・面分解能:数十nm~
・深さ分解能:数nm~
・感度:1E15~1E20atoms/cm3
・拡散領域の可視化
・拡散層のp/n 極性の判定
・不良箇所 (注入異常, リーク等) の拡散層形状評価
走査型拡がり抵抗顕微鏡法
(Scanning Spreading Resistance Microscopy)
SSRM 試料に対して探針を走査し探針に流れる電流を対数アンプで増幅し、抵抗値として計測、2次元表示する ・活性化したドーパントの2次元分布
・ドーパントの濃度
・測定エリア:
100nm×100nm~80×80μm
・面分解能:数nm~
・深さ分解能:数nm~
・感度:
1E15~1E21atoms/cm3
・拡散領域の可視化
・Poly-Si ゲートのドーパントの可視化
・不良箇所 (注入異常, リーク等) の拡散層形状評価