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주사형 확산저항 현미경(SSRM)

시료 표면의 국지적 전자 구조 관찰

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SSRM은 마이크로 및 나노 규모 측정에 사용되는 확산저항 프로파일링(SRP)이라는 확립된 기법을 구현합니다. 그러나 일반 SRP는 이중 탐침 기법인데 비해 SSRM에서는 그림 1과 같이 전도식 원자현미경 팁이 공통 전극으로 좁은 소자 영역을 스캔합니다. 전도식 원자현미경과 SSRM의 작동 원리는 동일하지만 SSRM은 소자의 단면 표면을 스캔하지만 전도식 원자현미경은 일반 표면 위를 스캔한다는 점이 다릅니다. SSRM의 응용 분야로는 반도체 소재의 도펀트 분포 측정 및 정확한 pn 접합부 구획 판별 등이 있습니다.

깊이 분해능을 높이기 위해 기존의 이중 탐침 SRP에서는 경사진 시료 표면을 준비해야 했으며, 이 표면의 품질이 측정된 표면 저항을 크게 좌우했습니다.

뿐만 아니라 경사진 표면으로 인해 발생하는 캐리어 확산과 그로 인한 접합부 이동을 교정해야 했습니다. 그에 비해 SSRM은 훨씬 우수한 공간 분해능(팁 반경의 수 분의 일)을 제공하며 표면에 경사를 줄 필요가 없습니다. SRP 팁 곡률 반경은 일반적으로 10μm 텅스텐 합금 바늘인데 비해 SSRM의 DLC(Diamond-Like Carbon) 코팅 팁은 50-100nm 또는 그 이하입니다. SRP에서 사용되는 인가 전압은 SSRM보다 자릿수가 높습니다. n형 및 p형 Si에서 캐리어 농도의 동적 측정 범위는 1015에서 1020cm-3까지 다섯 자릿수에 걸쳐 있습니다.


사용되는 전류 증폭기에 따라 '내부 SSRM' 및 '외부 SSRM'이라는 두 가지 SSRM 모드가 있습니다. '내부 SSRM' 모드는 헤드 연장 모듈의 고정 게인 전류 증폭기를 사용하는 SSRM 모드입니다. '외부 SSRM' 모드는 가변 게인 외부 저 노이즈 전류 증폭기를 사용하는 SSRM 모드입니다. 외부 SSRM 모드에서는 증폭기의 게인을 조절하여 측정 가능한 전류 범위를 변경할 수 있습니다. 자세한 내용은 "외부 저전류 증폭기"를 참조하십시오.

 

사양

일반
Carrier concentration: 1015 ~ 1020 carries/cm3
Lateral Resolution: 10 nm

외부
Transimpedance: 103 ~ 1011 V/A
4.3 fA / √Hz Input Noise
대역폭: 최대 500 KHz
바이어스 전압 범위: -10 ~ +10 V
전류 범위: 1 pA ~ 10 mA

내부
전류 범위: 10 pA ~ 100 mA
DC 바이어스 전압 범위: -10 V ~ +10 V
(증가폭 0.001 V)
Noise level: 10 pA

 

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