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- ASTM F1535-00
- 規格番号
- ASTM F1535-00
- 制定年
- 1970
- 出版団体
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- 最新版
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ASTM F1535-00
- 範囲
- 1.1 この試験方法は、室温での抵抗率が約 0.05 Vcm を超える、均一にドープされ、研磨された、または p 型のシリコン ウェーハにおけるキャリア再結合プロセスに適したキャリア寿命の測定を対象としています。
この試験方法は、導電率検出システムの感度が適切であれば、カットされたまま、ラップされた、またはエッチングされたウェーハのキャリア再結合寿命の測定にも適用できます。
1.2 この試験方法では、光パルスによる過剰キャリアの生成後のウェハの導電率の減衰は、ウェハのマイクロ波反射率を監視することによって決定されます。
試験片に接触しないため、この試験方法は非破壊的です。
ウェーハの清浄度が維持されている場合、ウェーハはこの試験方法による試験後にさらに処理することができます。
1.3 光励起のレベルに応じて、この試験方法で決定されるキャリア再結合寿命は、少数キャリア寿命（低注入レベル）、または少数キャリア寿命と多数キャリア寿命の混合（中間および高注入レベル）になる場合があります。
後者の場合、Shockley-Read-Hall モデルに従う単一の再結合中心が仮定される場合、少数キャリアと多数キャリアの寿命は、いくつかの条件下で分離される可能性があります (付録 X1 を参照)。
1.4 この試験方法は、0.25 μs ～ >1 ms の範囲のキャリア再結合寿命の測定に適しています。
測定可能な寿命の最短値は、光源の消灯特性と減衰信号アナライザのサンプリング周波数によって決まりますが、最長値は試験片の形状とウェーハ表面の不動態化の程度によって決まります。
熱酸化や適切な溶液への浸漬などの適切な不動態化手順を使用すると、SEMI M1 で指定されている厚さの研磨されたウェーハで数十ミリ秒もの寿命を測定できます。
注 1 - 大きなバルク試料のキャリア再結合寿命は、試験方法 F 28 の方法 A または B によって決定できます。
これらの試験方法も光導電率減衰 (PCD) の測定に基づいており、試験片への電気的接触が必要です。
さらに、すべての表面で大きな表面再結合が起こると想定されているため、測定可能な寿命の上限は試験片のサイズによって決まります。
試験方法 F 28 の方法 B では、少数キャリアの寿命を確実に決定するために、低注入条件下で試験を実行することが規定されています。
少数キャリアの寿命は、試験法 F 391 の方法 A または B に従って表面光起電力 (SPV) 法によって測定されるキャリア拡散長から推定することもできます。
低注入条件下で実行すると、SPV 法とPCD 法では、特定の条件下で少数キャリアの寿命 (1)2 と同じ値が得られるはずです。
まず、キャリアトラップが発生しないことが必要である。
第二に、SPV 測定の分析には、吸収係数と少数キャリア移動度の正しい値を使用する必要があります。
第三に、PCD 測定を実行する際には、表面再結合効果を排除するか (本試験方法のように)、または適切に考慮する必要があります (試験方法 F 28 のように)。
半導体材料のもう 1 つの過渡特性である生成寿命は、通常、再結合寿命よりも桁違いに長くなります。
試験方法 F 1388 はシリコン ウェーハの生成寿命の測定を対象としていますが、再結合寿命は、同じ MOS キャパシタ構造を使用して室温 ($70°C) を超える温度で行われた容量時間測定からも推定できます (2)。
1.5 不純物中心の原因や性質を特定するための測定値の解釈は、この試験法の範囲を超えています。
ただし、キャリア再結合寿命測定のみからこの情報を導き出すいくつかの側面については、付録で説明します。
「注入レベル分光法」の使用 (3) については付録 X1 で説明し、低注入レベルで測定されるキャリア再結合寿命の温度依存性の使用 (4) については付録 X2 で説明します。
再結合ライフタイム測定によってウェーハ内に存在することが判明した不純物中心の正体と密度は、通常、試験法 F 978 に従って行われた深準位過渡分光法 (DLTS) 測定または他の静電容量または電流からより信頼性高く決定できます。
不純物特性の適切なカタログが利用可能であれば、過渡分光法技術を使用できます (5)。
1.6 この規格は、その使用に関連する安全上の懸念がある場合、そのすべてに対処することを目的とするものではありません。
この試験方法は、エレクトロニクスに関する ASTM 委員会 F-1 の管轄下にあり、シリコン材料とプロセス制御に関する小委員会 F01.06 の直接の責任です。
最新版は 2000 年 6 月 10 日に承認されました。
2000 年 8 月に発行されました。
当初は F 1535-94 として発行されました。
前回の前回の編集版 F 1535-94。
2 括弧内の太字の数字は、このテスト方法の最後にある参考文献のリストを参照しています。
1 Copyright © ASTM、100 Barr Harbor Drive、West Conshohocken、PA 19428-2959、アメリカ合衆国。
注意: この規格は新しいバージョンに置き換えられるか、廃止されます。
最新情報については、ASTM International (www.astm.org) にお問い合わせください。
適切な安全衛生慣行を確立し、使用前に規制上の制限の適用可能性を判断するのは、この規格の使用者の責任です。
具体的な危険性に関する記述はセクション 9 に記載されています。
ASTM F1535-00 規範的参照
- ASTM D5127 電子・半導体産業用超純水の規格ガイド*， 1999-04-09 更新するには
- ASTM F1241
- ASTM F1388
- ASTM F1530 自動非接触スキャンによりシリコンウェーハの平坦度、厚さ、厚さのばらつきを測定する標準的な検査方法*， 1994-04-09 更新するには
- ASTM F28 シリコンおよびゲルマニウムの少数キャリア寿命を測定するための光導電率減衰法*， 1997-06-10 更新するには
- ASTM F391 定常状態の表面光起電力測定による外部半導体の少数キャリア拡散長の決定のための標準試験方法*， 1996-01-01 更新するには
- ASTM F42 サッカー用保護ヘルメットの衝撃吸収性の標準試験方法*， 1993-04-09 更新するには
- ASTM F533 シリコンウェーハの厚さおよび厚さばらつきの標準的な試験方法*， 1996-04-09 更新するには
- ASTM F673 非接触渦電流計を使用して半導体ダイアフラムの抵抗率を測定する標準的な試験方法*， 1990-04-09 更新するには
- ASTM F723
- ASTM F84
- ASTM F978 過渡容量技術を使用して半導体の深いエネルギーレベルを特性評価するための標準的なテスト方法*， 2001-01-10 更新するには
ASTM F1535-00 発売履歴
