|
| Ringkasan
|
|||||||||
Masa pakai pembawa minoritas wafer semikonduktor, seperti SiC, adalah salah satu parameter utama yang menunjukkan kualitas wafer. Mengukur masa pakai pembawa minoritas memberikan wawasan berharga mengenai konsentrasi cacat titik dan kontaminasi permukaan oleh ion logam. Selain itu, seiring dengan meningkatnya permintaan perangkat SiC tegangan tinggi, kebutuhan untuk mengukur masa pakai pembawa minoritas pada wafer epitaksi tebal juga akan meningkat.
Prinsip
Sistem deteksi non-destruktif berkecepatan tinggi untuk cacat kisi (seperti dislokasi dan kesalahan penumpukan) dalam wafer semikonduktor majemuk yang dikembangkan oleh TimeTech Spectra terutama didasarkan pada spektroskopi dinamika pembawa foto. Ketika bahan semikonduktor tereksitasi secara optik, elektron bertransisi dari pita valensi ke pita konduksi, menghasilkan elektron pita konduksi fotogenerasi dan lubang pita valensi (juga disebut pembawa foto atau pembawa minoritas). Dalam kisi kristal sempurna, pembawa foto ini bertahan selama jangka waktu tertentu (masa pakai pembawa) hingga terjadi rekombinasi lubang elektron.
Namun, ketika photocarrier mengalami cacat kisi—seperti dislokasi, kesalahan susun, atau cacat titik—mereka biasanya menjalani perangkap cacat cepat atau rekombinasi dengan bantuan cacat. Hal ini menyebabkan penurunan yang signifikan dalam konsentrasi photocarrier di lokasi cacat dibandingkan dengan daerah bebas cacat. Dengan mengamati distribusi spasial dan pembusukan temporal pembawa foto di seluruh wafer, informasi tentang lokasi cacat, distribusi, dan kepadatan dapat diperoleh secara efektif.
Pencitraan dan pengukuran dinamis pembawa foto dapat diwujudkan melalui berbagai teknik spektroskopi yang dapat diselesaikan berdasarkan waktu. Metode yang paling umum digunakan meliputi pencitraan serapan/refleksi sementara dan spektroskopi fotoluminesensi dengan resolusi waktu. Yang pertama bergantung pada sinyal serapan keadaan tereksitasi dari pembawa foto (penyerapan oleh elektron atau lubang yang terfotogenerasi tanpa memerlukan emisi), sedangkan yang kedua bergantung pada rekombinasi radiasi pembawa foto.
TimeTech Spectra memanfaatkan metode deteksi spektroskopi ini dan, berdasarkan sifat dinamika pembawa semikonduktor majemuk, telah mengembangkan teknologi deteksi optik non-destruktif berkecepatan tinggi yang secara khusus menargetkan cacat utama seperti dislokasi, kesalahan tumpukan, dan cacat titik pada skala wafer. Rangkaian sistem deteksinya dapat mengakomodasi berbagai wafer semikonduktor majemuk, termasuk SiC, GaN, Ga₂O₃, GaAs, dan InP.
Contoh
