材料分析 Materials Analiysis

半導体材料の特性不良の原因解明に、微量元素の深さ方向分析がお役に立ちます。

2019年9月20日

こんにちは。材料ソリューション部の吉川です。

これまでシリコン半導体や化合物半導体を中心に、微量元素の深さ方向分析を担当して、30年以上のキャリアになります。

シリコン半導体デバイスに関わりのあるみなさま、下記のようなお困りごとはございませんでしょうか?

  • 不純物混入によるコンタクト抵抗の増大
  • PN接合深さの制御不良による電気特性異常
1.成膜プロセス中に 不純物が混入? 2.イオン注入後の微量元素の深さ分布異常?

このようなお困りごとの原因解明に、微量元素の深さ方向分布を分析することをお勧めします。

二次イオン質量分析法(D-SIMS)は、ppmオーダーの微量元素の深さ方向分布を分析可能な手法です。今回はD-SIMSを用いた分析事例を2つご紹介します。

※D-SIMSの原理については、下記を参照ください。

事例1)成膜プロセスにおける不純物元素の混入

シリコン酸化膜上にアモルファスシリコン(a-Si)を3層堆積した試料の水素(H)、炭素(C)、酸素(O)、フッ素(F)の深さ方向の濃度分布を測定した事例です。

a-Si積層膜中の不純物元素プロファイル

事例2)イオン注入後の微量元素の深さ分布異常

シリコン基板中のトランジスタ形成領域におけるイオン注入元素(ホウ素:B)の分布を高感度に分析した事例です。

シリコン半導体中のホウ素イオン注入プロファイル

これらの2事例では、試料表面から数百nmの深さまでの微量元素の分布を示していますが、D-SIMSの深さ方向分析では、下記の分析に適用可能です。

  • 分析可能深さ:数nm~数十μm
  • 分析試料:固体試料(金属、半導体材料、電池材料、ガラス材料、セラミック材料など)

ご興味のある方は、ぜひお気軽に下記ホームページよりお問い合わせ下さい。

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