扫描微波阻抗显微镜(SMM)

【概要】SMM(Scanning Microweive Microscope/扫描微波显微镜) 是一款基于AFM的电学测量设备,可应用于多种领域材料的研究和发展:微电子材料、铁电材料、工业材料、以及石墨烯、碳纳米管、2D半导体、纳米材料等新型材料等。测量结果涵盖导电率、介电常数、载流子浓度、载流子类型等多种电学表征参数。利用 SMM 技术取得的科研成果多次被发表在著名的国际学术会议与期刊。在半导体制造中,SMM 能够提供有助于故障分析和设计改进的掺杂剂分布的数据,被认为是理解半导体器件功能的关键。


* 下图为我司利用 SRAM 标准样品的测试图像


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应用一:利用 SMM 对晶体管截面 LDD 区域载流子浓度及类型的分析实例


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应用二:如图为我司利用 SMM 对不同类型器件平面电性能分布的分析实例


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(a) n 型注入区的示意图, (b) 为该区域的 AFM 表面形貌图, (c)(d)  为该区域的电容以及电阻分布图, (d) 中进一步显示了虚直线处的电阻值变化情况;(e) 则为具有多层结构的器件示意图, (f) 为该处的 AFM 表面形貌图, (g) 通过针尖偏压探测到了厚度超过 100 nm 的 Al2O3 钝化层下的 SiO2 的分布情况并对介电常数做了测量;(h) 为该器件平面的电导率分布图


应用三:器件故障定位与解析


1. 利用热点定位找到 SRAM 的失效位置后,通过 SMM 扫描定位到失效的管子

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2. 通过检查载流子的分布情况找到了扩散异常导致桥接的点位

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应用四:CMOS 器件截面形貌与载流子浓度分布测量


利用 SMM 可探知满阱区域载流子的浓度分布情况以帮助判断离子注入与扩散工艺是否满足 target


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