SEMI M60 - Si ウェーハ評価用の SiO2 膜の時間依存性絶縁破壊特性の試験方法 -

Abstract

この規格は、シリコンウェーハ世界技術委員会によって技術的に承認されました。この版は、2014 年 8 月 25 日にグローバル監査およびレビュー小委員会によって発行が承認されました。2014 年 10 月に www.semiviews.org および www.semi.org で入手可能になります。初版は 2005 年 1 月に出版されました。以前は 2013 年 11 月に出版されました。

この試験方法では、シリコン ウェーハの特性評価に対する時間依存絶縁破壊 (TDDB) ゲート酸化膜完全性 (GOI) アプローチを詳しく説明します。 SEMI M51 のタイムゼロ絶縁破壊 (TZDB) GOI 試験方法は、TDDB と比較して、固有破壊 (C モード) および偶発的破壊 (B モード) による故障率を迅速に推定するのに有利です。ただし、この TDDB 試験方法は、TZDB よりも偶発的故障 (B モード) の検出感度が高くなります。

この試験方法では、TDDB 方法を使用してシリコン ウェーハ GOI を特性評価するための詳細な手順を説明します。この試験方法では、金属酸化物半導体 (MOS) コンデンサの製造、電気測定、分析、およびレポートの標準手順について説明します。

膜厚 20 ～ 25 nm の熱成長ゲート酸化物 (アモルファス SiO ₂ ) とその後のポリシリコン電極膜の堆積を使用して、テスト ウェハ上に MOS キャパシタを作成します。

この試験方法の目的は、シリコン ウェーハの特性を評価すること、つまり、シリコン ウェーハ表面またはその近くの欠陥による電気的性能への影響を評価することです。

定電流および定電圧 TDDB 法の両方をゲート酸化膜の寿命の評価として使用できます。ただし、定電流 TDDB 法は定電圧 TDDB 法に比べて測定回路の寄生抵抗の影響を受けにくいため、本試験方法では定電流 TDDB 法を選択します。

この規格はシリコンウェーハメーカー間のラウンドロビン結果に基づいています。

一般に、TDDB の結果は、COP などの表面欠陥の存在に強く影響されます。他のウェーハ表面欠陥も TDDB 結果に寄与する可能性があります。

TDDB 結果の根本原因の特定は、このテスト方法の範囲を超えています。

TDDB の結果に対する MOS 製造の影響を判断することは、このテスト方法の範囲を超えています。

SEMI M1 — 研磨単結晶シリコンウェーハの仕様
SEMI M51 — シリコンウェーハ評価用アモルファス SiO ₂膜のタイムゼロ絶縁破壊特性の試験方法
SEMI M59 — シリコンテクノロジーの用語
SEMI MF1771 ― 電圧ランプ技術によるゲート酸化膜の完全性を評価するための試験方法

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