![[TSC]つくば半導体コンソーシアム](/img/map_image.jpg)
( G4 ) プローブ：電子、分析対象：欠陥（密度、準位）
| 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 |
| 収束電子線回折法 (Convergent Beam Electron Diffraction) |
CBED | 透過型電子顕微鏡にて、円錐状に絞った電子線を試料に照射し得られる回折(CBED)パターンのHOLZ線位置を、シミュレーションパターンと比較する |
・結晶格子の歪み量 ・結晶欠陥 ・試料厚さ ・結晶対称性 |
歪み分解能：0.01% 空間分解能：20nm (@厚さ200nm) 試料厚さ：500nm以下 |
・基板の結晶歪みや欠陥評価 (チャネル領域や素子分離構造に関する歪み) ・イオン注入による欠陥評価 |
| カソードルミネッセンス法 (Cathodeluminescence Spectroscopy) |
CL | 電子線で励起された電子正孔対の再結合による発光を分析 |
・結晶欠陥の種類 ・欠陥分布 ・キャリア拡散長 |
深さ：50nm～5μm 分解能：50nm～5μm |
・シリコンの転位分布 ・窒化ガリウムの転位密度 ・化合物半導体の結晶性、不純物、組成、応力、拡散長、キャリア濃度 ・ワイドギャップ半導体の発光準位 ・LD、LEDの不良解析 ・蛍光体粒子の結晶性 ・酸化物の酸素欠損 |
| 電子線励起電流法 (Electron Beam Induced Current) |
EBIC | 電子線照射により半導体デバイス内に発生する、電子・正孔対の移動・拡散の過程を電流として検出する |
・PNジャンクション位置 ・空乏層の拡がり ・一様性 ・空乏層内部の欠陥位置 ・拡散長 |
空間分解能：5～10nm |
・拡散層観察（PN接合位置特定、空乏層形状評価） ・デバイス内部配線故障箇所特定 ・ゲート絶縁膜リーク箇所特定 |
| 電子線後方散乱回折法(Electron Backscatter Diffraction)， 電子後方散乱パターン(Electron BackScattering Pattern) |
EBSD, EBSP | 電子線を照射した際に発生する反射電子の回折パターンから、照射位置の結晶面方位を得る |
・結晶の面方位、粒径、配向性、歪 ・ミスオリエンテーション角、粒界性格、対応粒界、粒界のΣ値 |
空間分解能：20nm～ 深さ分解能：50nm～ 方位分解能：0.5°～ |
・Cu配線、Al配線、シリサイド、ポリシリコン、リードフレームめっき膜などの結晶解析 ・配線信頼性故障箇所(エレクトロマイグレーション、ストレス誘起ボイド) ・Snウイスカ発生箇所での平面/断面での結晶解析 |
| 走査透過電子顕微鏡法 (Scanning Transmission Electron Microscopy) |
STEM | 集束電子線を試料上で走査することで得られる透過電子の強度を検出、2次元画像化することで試料構造を可視化する |
・試料微細構造 ・結晶欠陥像 ・組成コントラスト ・原子オーダの組成分布(EDS) |
分解能：0.1nm 試料厚さ：＜数百nm |
・各種微細構造観察 ・ゲート絶縁膜の膜厚計測、凹凸形状観察 ・MOS-FETのドーパント分布観察(EDS) ・層間絶縁膜の組成コントラスト像観察 ・結晶歪み分布観察(LAADF) |