TEM破解半導體差排軌跡 找出晶片漏電真因(1)

作者: 鮑忠興
2024 年 05 月 03 日
差排這個微小缺陷可能會引發半導體元件的漏電流,進而嚴重影響元件的可靠性。穿透式電子顯微鏡(TEM)是目前唯一能觀察到微小差排的分析工具。TEM可以分析差排的型貌、密度和種類,以及差排在矽基板內的延伸軌跡。 在晶片製造過程中,差排是一個相當棘手的問題。這個微小缺陷可能會引發半導體元件的漏電流,進而嚴重影響元件的可靠性。穿透式電子顯微鏡(TEM)是目前唯一能觀察到微小差排的分析工具。但要充分發揮其威力,需要相當的技術與知識。 第一類半導體材料為矽和鍺,由於晶圓提煉技術成熟,單晶晶片中的缺陷密度非常低,通常只有零度空間型的空缺(Vacancy)缺陷,而一度空間型的差排(Dislocation)缺陷濃度近乎零。然而,在離子布植的製程中,如果熱處理程序不當,就會在半導體元件的主動區殘留一些差排晶體缺陷。主動區內的差排如果穿過p-n接面,就會變成漏電流的通道,降低元件的可靠性。 TEM/掃描穿透式電子顯微鏡(STEM)是目前唯一看得到差排的奈米材料分析技術。透過特定的繞射條件,TEM/STEM影像可以推算差排密度和差排類型[1...
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