JP5881037B2 - Method and apparatus for evaluating insulator / semiconductor interface - Google Patents

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Description

本発明は、絶縁物/半導体界面の評価技術に関し、特に、絶縁膜/SiC半導体界面欠陥の評価技術に関する。   The present invention relates to an insulator / semiconductor interface evaluation technique, and more particularly to an insulating film / SiC semiconductor interface defect evaluation technique.

絶縁膜/半導体界面(MIS界面、MOS界面)の電子物性は、MOSFET、TFT、CCD、太陽電池など多くの主要な半導体デバイスの性能を左右する重要な特性である。特に、次世代パワー半導体として期待される炭化珪素(SiC)の分野では、パワーMOSFETの高性能化が最も重要な課題の一つであるが、酸化膜/SiC界面に多くの欠陥(界面準位)が存在し、MOS界面のチャネル移動度が極めて低いことが問題となっている。   The electronic properties of the insulating film / semiconductor interface (MIS interface, MOS interface) are important characteristics that influence the performance of many major semiconductor devices such as MOSFETs, TFTs, CCDs, and solar cells. In particular, in the field of silicon carbide (SiC), which is expected as a next-generation power semiconductor, improving the performance of power MOSFETs is one of the most important issues, but there are many defects (interface states) at the oxide film / SiC interface. ) And the channel mobility at the MOS interface is extremely low.

酸化膜/SiC界面の評価では、エネルギーバンド端に近づくにつれて界面準位密度が指数関数的に増大することが見出され、このエネルギー的に浅い界面準位が、チャネル移動度の低下をもたらしていることが分かっている。   In the evaluation of the oxide film / SiC interface, it was found that the interface state density increased exponentially as the energy band edge was approached, and this energy shallow interface state resulted in a decrease in channel mobility. I know that

したがって、このエネルギー的に浅い界面準位を正確に評価する手法(エネルギー位置と界面準位密度との両方を正確に求める手法)の確立が急務となっている。   Therefore, there is an urgent need to establish a method for accurately evaluating this energy-shallow interface state (a method for accurately determining both the energy position and the interface state density).

絶縁膜/半導体界面の界面準位密度の評価法については、Siの分野で20〜40年前に確立されて以来、ほとんど進展がないと言って過言ではない。これらの評価法には、以下のものがある。   It is no exaggeration to say that the evaluation method of the interface state density of the insulating film / semiconductor interface has hardly progressed since it was established in the field of Si 20 to 40 years ago. These evaluation methods include the following.

1)MISあるいはMOS構造(MISあるいはMOSキャパシタ)の高周波(0.1−1MHz)特性と理論特性の差分から界面準位密度を求めるターマン法。
2)高周波(0.1−1MHz)および低周波(準静電的,QS)のC−V特性から求めるhigh−low法。
3)MOS構造のコンダクタンスの周波数依存性を元に解析するコンダクタンス法。
1) A Turman method for obtaining an interface state density from a difference between a high frequency (0.1-1 MHz) characteristic of a MIS or MOS structure (MIS or MOS capacitor) and a theoretical characteristic.
2) High-low method obtained from CV characteristics of high frequency (0.1-1 MHz) and low frequency (quasi-electrostatic, QS).
3) Conductance method for analysis based on frequency dependence of conductance of MOS structure.

上記1)から3)までの3種類の評価方法が一般的であり、これらは半導体に関する多くの教科書にも記載されている。例えば、当該分野の代表的な教科書である下記非特許文献1などに記載されている。   The three types of evaluation methods 1) to 3) are general, and these are described in many textbooks related to semiconductors. For example, it is described in the following non-patent document 1, which is a typical textbook in this field.

S.M. Sze and K.K. Ng, “Physics of Semiconductor Devices (3rd ed.)”, Chapter 4, (2007, John Wiley & Sons, Inc., USA).S.M.Sze and K.K.Ng, “Physics of Semiconductor Devices (3rd ed.)”, Chapter 4, (2007, John Wiley & Sons, Inc., USA).

上記従来技術である3種類の代表的な界面準位密度評価法の問題点について、以下に説明する。   The problems of the three types of typical interface state density evaluation methods that are the above-described conventional techniques will be described below.

1)ターマン法: 測定は簡便である。
しかしながら、界面準位密度の絶対値に関する感度が低く、界面準位密度が3x1011cm−2eV−1以下になると、ノイズと計算誤差の影響を受けて界面準位密度を正確に評価できない。
1) Terman method: Measurement is simple.
However, if the sensitivity regarding the absolute value of the interface state density is low and the interface state density is 3 × 10 11 cm −2 eV −1 or less, the interface state density cannot be accurately evaluated due to the influence of noise and calculation errors.

また、各々の界面準位密度に相当するエネルギー位置の求め方が極めて曖昧であり、正確な界面準位密度の分布を求めることが不可能である。   In addition, the method for obtaining the energy position corresponding to each interface state density is very ambiguous, and it is impossible to obtain an accurate interface state density distribution.

2)High−low法: QSと0.1−1MHzの高周波とで、C−V測定を行う方法であり、測定は比較的簡便である。また、界面準位密度の定量評価も比較的良好であるため、Siの分野では標準的な評価手法となっている。   2) High-low method: This is a method of performing CV measurement with QS and a high frequency of 0.1-1 MHz, and the measurement is relatively simple. Further, since the quantitative evaluation of the interface state density is relatively good, it is a standard evaluation method in the field of Si.

しかしながら、エネルギー位置の求め方に曖昧性があり、界面準位密度がバンド端近傍で急激な変化を示す場合(SiCの場合など)には、適用することが危険である。   However, when the energy position is ambiguous and the interface state density shows a sudden change near the band edge (in the case of SiC, etc.), it is dangerous to apply.

また、SiCの場合に適用すると、最も重要なバンド端近傍の界面準位密度を著しく過小評価することが知られており、問題となっていた。また、この過小評価の物理的理由も不明であった。   Further, when applied to the case of SiC, it has been known that the interface state density in the vicinity of the most important band edge is significantly underestimated, which has been a problem. The physical reason for this underestimation was also unclear.

3)コンダクタンス法: 界面準位密度の絶対評価という観点では、最も精度が良い。
しかしながら、測定とデータ解析とに極めて長時間を要することが最大の問題である(high−low法に比べて3倍以上の時間が必要である)。
3) Conductance method: The most accurate in terms of absolute evaluation of interface state density.
However, the biggest problem is that it takes a very long time for measurement and data analysis (more than three times the time required for the high-low method).

さらに、得られる界面準位密度は、特定のエネルギー位置に対応する不連続な点としてのみ求められ、デバイス特性解析に必要な界面準位密度のエネルギー分布を直接求めることが不可能である。   Furthermore, the obtained interface state density is obtained only as a discontinuous point corresponding to a specific energy position, and it is impossible to directly obtain the energy distribution of the interface state density necessary for device characteristic analysis.

加えて、high−low法の場合と同様に、エネルギー位置の曖昧性、バンド端近傍での界面準位密度の定量性に問題がある。   In addition, as in the case of the high-low method, there are problems in the ambiguity of the energy position and the quantification of the interface state density near the band edge.

本発明は、MISあるいはMOS界面の欠陥密度(界面準位密度)を簡便かつ高い精度で求めることを目的とする。   An object of the present invention is to obtain the defect density (interface state density) at the MIS or MOS interface simply and with high accuracy.

本発明の一観点によれば、100MHz程度の高周波におけるC−V特性を元に、酸化膜容量の影響を排除した半導体容量(CD+CIT〜CD)を計算する第1ステップと、1/(CD+CITを、低周波(準静電的)C−V特性から計算される表面ポテンシャルψsに対してプロットする第2ステップと、ψs−1/(CD+CITプロットの外挿値が原点を通るように定数項を定めることにより、表面ポテンシャルψsの絶対値を確定する第3ステップとを有することを特徴とする絶縁物/半導体界面の評価方法が提供される。ここで、100MHz程度とは、絶縁物/半導体界面における界面欠陥に起因する容量CITが無視できる程度の高周波を示すものである。 According to one aspect of the present invention, a first step of calculating a semiconductor capacitance (C D + C IT to C D ) excluding the influence of the oxide film capacitance based on the CV characteristic at a high frequency of about 100 MHz; / a (C D + C IT) 2 , a second step of plotting against the surface potential Pusaiesu calculated from the low frequency (quasi-electrostatic) C-V characteristic, ψs-1 / (C D + C IT) 2 An insulator / semiconductor interface evaluation method comprising: a third step of determining an absolute value of the surface potential ψs by defining a constant term so that an extrapolated value of the plot passes through the origin. . Here, the order of 100 MHz, which shows the frequency to the extent that the capacitance C IT due to surface defects in the insulator / semiconductor interface is negligible.

前記第1ステップにおいては、

Figure 0005881037
を用い、
前記第2ステップにおいては、
Figure 0005881037
を用い、
前記第3ステップにおいては、
Figure 0005881037
を用いることができる。 In the first step,
Figure 0005881037
Use
In the second step,
Figure 0005881037
Use
In the third step,
Figure 0005881037
Can be used.

また、本発明は、確定した前記表面ポテンシャルψsを用いて、酸化膜容量を差し引いた容量(CD+CIT)とψsとの関係を絶縁物/半導体界面における界面欠陥に起因する容量CITが無視できる程度の高周波および低周波で求める第4ステップと、前記1/(CD+CIT2-ψsプロットから求めたドーピング密度Nを用いて半導体容量CDの理論特性とに基づいて、低周波(CD+CIT)特性と理論特性CD(理論)との差分が界面準位に起因する容量CITとなることを利用して、当該CIT値から界面準位密度DITを求める第5ステップとを有することを特徴とする絶縁物/半導体界面の評価方法である。 In the present invention, the relationship between the capacitance (C D + C IT ) obtained by subtracting the oxide film capacitance and ψ s using the determined surface potential ψ s is expressed by the capacitance C IT caused by the interface defect at the insulator / semiconductor interface. On the basis of the fourth step obtained at negligible high and low frequencies and the theoretical characteristics of the semiconductor capacitance C D using the doping density N D obtained from the 1 / (C D + C IT ) 2 −ψs plot, Using the fact that the difference between the low frequency (C D + C IT ) characteristic and the theoretical characteristic C D (theory) becomes the capacitance C IT due to the interface state, the interface state density D IT is calculated from the C IT value. And an insulator / semiconductor interface evaluation method characterized by having a fifth step.

ここで、前記第4ステップにおいては、

Figure 0005881037
を用い、
前記第5ステップにおいては、
Figure 0005881037
を用いることができる。 Here, in the fourth step,
Figure 0005881037
Use
In the fifth step,
Figure 0005881037
Can be used.

前記理論特性CD(理論)の代わりに、十分周波数の高いCD+CIT特性を用いて求めることも可能である。 Instead of the theoretical characteristic C D (theory), it is also possible to use a C D + C IT characteristic having a sufficiently high frequency.

前記半導体は、SiCであり、前記高周波は、100MHz程度の超高周波であることが好ましいが、Si,Ge,GaAs,GaNなど任意の半導体材料について適用可能である。禁制帯幅が比較的小さい半導体においては、室温で容易に反転層が形成されるために、広い電圧範囲で空乏層容量を求めることが困難であるが、そのような場合にはパルス電圧を用いたパルスC−V測定を行えば、深い空乏状態が得られ、広範囲で正確に空乏層容量を求めることができる。   The semiconductor is SiC, and the high frequency is preferably an ultrahigh frequency of about 100 MHz, but can be applied to any semiconductor material such as Si, Ge, GaAs, and GaN. In a semiconductor with a relatively small forbidden band, since an inversion layer is easily formed at room temperature, it is difficult to obtain the depletion layer capacitance over a wide voltage range. In such a case, a pulse voltage is used. When the pulse CV measurement is performed, a deep depletion state can be obtained, and the depletion layer capacitance can be accurately obtained over a wide range.

また、本発明は、上記第1から第3までのステップを含む絶縁物/半導体界面の評価方法で求めた表面ポテンシャルψsを、前記第4、第5のステップを含む絶縁物/半導体界面の評価方法における前記第4のステップの表面ポテンシャルψsとして用いることを特徴とする絶縁物/半導体界面の評価方法である。   In the present invention, the surface potential ψs obtained by the method for evaluating an insulator / semiconductor interface including the first to third steps is used as the evaluation of the insulator / semiconductor interface including the fourth and fifth steps. In this method, the insulator / semiconductor interface evaluation method is used as the surface potential ψs of the fourth step.

本発明は、上記のいずれかに記載の絶縁物/半導体界面の評価方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムである。   The present invention is a program for causing a computer to execute the insulator / semiconductor interface evaluation method described above.

本発明は、当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。   The present invention may be a computer-readable recording medium for recording the program.

本発明の他の観点によれば、絶縁物/半導体界面における界面欠陥に起因する容量CITが無視できる程度の高周波におけるC−V特性を元に、酸化膜容量の影響を排除した半導体容量(CD+CIT)を計算する半導体容量(CD+CIT)演算部と、1/(CD+CIT2を低周波(準静電的)C−V特性から計算される表面ポテンシャルψsに対してプロットする1/(CD+CIT2−ψsプロット部と、ψs−1/(CD+CIT2プロットの外挿値が原点を通るように定数項を定めることにより、表面ポテンシャルψsの絶対値を確定する積分定数A演算部と、を有することを特徴とする絶縁物/半導体界面の評価装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, insulator / semiconductor C-V characteristic in the degree of high frequency capacitance C IT due to interface defects can be ignored based on the interface, the semiconductor capacity in which the influence of oxide capacitance ( and the semiconductor capacitance (C D + C IT) calculation unit for calculating the C D + C IT), the 1 / (C D + C IT ) 2 a low-frequency (quasi-electrostatic) surface potential ψs calculated from C-V characteristics The surface potential is determined by determining a constant term so that the extrapolated value of the 1 / (C D + C IT ) 2 −ψs plot section and the φs−1 / (C D + C IT ) 2 plot plotted through the origin. An insulator / semiconductor interface evaluation apparatus comprising: an integral constant A calculation unit for determining an absolute value of ψs.

確定した前記表面ポテンシャルψsを用いて、酸化膜容量を差し引いた容量(CD+CIT)とψsとの関係を絶縁物/半導体界面における界面欠陥に起因する容量CITが無視できる程度の高周波および低周波で求めるMOSキャパシタのV−ψプロット部と、前記1/(CD+CIT2-ψsプロットから求めたドーピング密度Nを用いて半導体容量Csの理論特性とに基づいて、低周波(CD+CIT)特性と理論特性CD(理論)との差分が界面準位に起因する容量CITとなることを利用して、当該CIT値から界面準位密度DITを求めるDIT演算部とを有することが好ましい。 Using finalized the surface potential Pusaiesu, high frequency to the extent that capacity obtained by subtracting the oxide film capacitance and (C D + C IT) the relationship between Pusaiesu negligible capacitance C IT due to surface defects in the insulator / semiconductor interface and and V G s plot of MOS capacitors to obtain a low frequency, on the basis of the theoretical characteristics of the semiconductor capacitor Cs with a doping density N D obtained from the 1 / (C D + C iT ) 2 -ψs plot, Using the fact that the difference between the low frequency (C D + C IT ) characteristic and the theoretical characteristic C D (theory) becomes the capacitance C IT due to the interface state, the interface state density D IT is calculated from the C IT value. It is preferable to have a required DIT calculation unit.

本発明によれば、MISあるいはMOS界面の欠陥密度(界面準位密度)を簡便(高速)かつ高い精度で得ることができる。   According to the present invention, the defect density (interface state density) at the MIS or MOS interface can be obtained easily (high speed) and with high accuracy.

また、不連続なデータになることなく、連続的なエネルギー分布を得ることができるため、精密な解析結果を得ることができる。   In addition, since a continuous energy distribution can be obtained without discontinuous data, a precise analysis result can be obtained.

本発明の一実施の形態による、MOSキャパシタのC−V測定結果を示す図であり、準静電的(QS: quasi−static)、10kHz、1MHz、100MHzでの測定結果を示す図である。It is a figure which shows the CV measurement result of MOS capacitor by one embodiment of this invention, and is a figure which shows the measurement result in quasi-electrostatic (QS: quasi-static), 10 kHz, 1 MHz, and 100 MHz. MOSキャパシタの等価回路図であり、図2(a)は、界面準位を含む一般的な界面構造の等価回路図であり、図2(b)は、界面に多数キャリアが強く蓄積された状態における等価回路図である。FIG. 2A is an equivalent circuit diagram of a general interface structure including an interface state, and FIG. 2B is a state in which majority carriers are strongly accumulated at the interface. FIG. 高周波での、空乏状態における1/(CD+CIT2とψsとの関係をプロットした図である。ここでは、1MHzと100MHzとの値を示している。At high frequencies, it is a plot of relationship between 1 / (C D + C IT ) 2 and ψs in depletion state. Here, values of 1 MHz and 100 MHz are shown. D+CITとψsとの関係を、種々の周波数で求めた特性と、理論特性とを示す図である。The relationship between the C D + C IT and Pusaiesu, illustrates the characteristics obtained, the theoretical characteristics at various frequencies. 同じキャパシタにおいて、本願を含む種々の方法(本願の方法、従来のhigh−low法、コンダクタンス法)で求めた界面準位密度のエネルギー分布を示す図である。It is a figure which shows the energy distribution of the interface state density calculated | required by the various methods (The method of this application, the conventional high-low method, the conductance method) including this application in the same capacitor. 本実施の形態で使用した絶縁膜/SiCキャパシタの構造の一例を示す図である。各種パラメータは、限定的なものではない。It is a figure which shows an example of the structure of the insulating film / SiC capacitor used by this Embodiment. The various parameters are not limited. ψsとVとの関係を示す図である。It is a diagram showing a relationship between ψs and V G. 本実施の形態による、絶縁物/半導体界面欠陥の評価方法の一例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows an example of the evaluation method of the insulator / semiconductor interface defect by this Embodiment. 本実施の形態による、絶縁物/半導体界面欠陥の評価装置の一構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows one structural example of the evaluation apparatus of the insulator / semiconductor interface defect by this Embodiment. n型SiC MOSキャパシタについて、蓄積状態(ψs= 0.03V)で測定したCD+CITの周波数依存性を示す図である。For n-type SiC MOS capacitor, it is a graph showing the frequency dependency of the C D + C IT measured in accumulation state (ψs = 0.03V).

以下、本発明の一実施の形態による絶縁物/半導体界面欠陥の評価技術について、図面を参照しながら説明を行う。図6は、本実施の形態で使用した絶縁膜/SiCキャパシタの構造の一例を示す図である。尚、絶縁膜/SiCキャパシタの構造、パラメータなどは、単なる一例であり、以下のものに限定されるものではなく、多くの構造に対して有効に用いることができる。図6に示す例では、n型4H−SiC基板上に、n型のSiCバッファ層、n型のSiC層、SiO等の絶縁膜が形成され、絶縁膜上に第1電極が、n型基板に第2電極が形成されている。第1電極と第2電極との間に電圧Vgを印加することで、C−V測定を行い、キャパシタの容量を求めることができる。 Hereinafter, an insulator / semiconductor interface defect evaluation technique according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram showing an example of the structure of the insulating film / SiC capacitor used in the present embodiment. The structure and parameters of the insulating film / SiC capacitor are merely examples, and are not limited to the following, and can be used effectively for many structures. In the example illustrated in FIG. 6, an n-type SiC buffer layer, an n-type SiC layer, an insulating film such as SiO 2 is formed on an n-type 4H—SiC substrate, and the first electrode is formed on the insulating film. A second electrode is formed on the substrate. By applying the voltage Vg between the first electrode and the second electrode, CV measurement can be performed and the capacitance of the capacitor can be obtained.

図1は、本発明の一実施の形態による、MOSキャパシタ(図6参照)のC−V測定結果を示す図であり、準静電的(quasi−static: QS)の状態(DCに近い)、10kHz、1MHz、100MHzにおける測定結果を示す図である。図2は、本実施の形態によるMOSキャパシタの等価回路図であり、図2(a)は、界面準位を含む一般的な界面構造の等価回路図であり、図2(b)は、MOSキャパシタにおいて多数キャリアが強く蓄積された状態における等価回路図である。   FIG. 1 is a diagram showing a CV measurement result of a MOS capacitor (see FIG. 6) according to an embodiment of the present invention, and is in a quasi-static (QS) state (close to DC). It is a figure which shows the measurement result in 10 kHz, 1 MHz, and 100 MHz. FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the MOS capacitor according to the present embodiment, FIG. 2A is an equivalent circuit diagram of a general interface structure including interface states, and FIG. It is an equivalent circuit diagram in a state where majority carriers are strongly accumulated in the capacitor.

図2(a)に示す等価回路図において、MOSキャパシタは、酸化膜の容量Coxと、半導体の容量CD(V)と、界面準位に起因する容量CITと、界面におけるコンダクタンスGITと、直列インピーダンスZと、で表すことができる。 In the equivalent circuit diagram shown in FIG. 2A, the MOS capacitor includes an oxide film capacitance Cox, a semiconductor capacitance C D (V G ), a capacitance C IT caused by the interface state, and a conductance G IT at the interface. And series impedance Z.

周波数を高くすることによる蓄積容量の減少は、直列の寄生インピーダンスZに起因するものであり、COXとZとは、図2(b)に示すように、強い蓄積状態と想定されるV=15Vにおけるインピーダンスより求めることができる。 The decrease in the storage capacity due to the increase in frequency is due to the series parasitic impedance Z, and C OX and Z are V G, which is assumed to be a strong storage state, as shown in FIG. = It can be obtained from the impedance at 15V.

次に、本実施の形態による絶縁物/半導体界面欠陥の評価方法について、図1から図9までを参照しながら説明する。   Next, an insulator / semiconductor interface defect evaluation method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

まず、以下の説明において用いる計算式を示す。

Figure 0005881037
First, calculation formulas used in the following description are shown.
Figure 0005881037

(1)式は、Vに依存する表面ポテンシャルを求めるための式である。ここで、ψs(V)は、Vに依存する表面ポテンシャルである。CQSは、準静電的な容量であり、COXは、酸化膜の容量であり、Aは、積分定数である。 (1) is an equation for calculating the surface potential depends on V G. Here, ψs (V G ) is a surface potential that depends on V G. C QS is a quasi-electrostatic capacitance, C OX is the capacitance of the oxide film, and A is an integral constant.

Figure 0005881037
Figure 0005881037

(2)式は、測定された容量Cと、半導体の容量CDと、酸化膜の容量COXとの関係を示す図である。左側の近似は、十分高い周波数のときに成立する。 Equation (2) is a diagram showing the relationship between the measured capacitance C, the semiconductor capacitance C D, and the oxide film capacitance C OX . The approximation on the left side holds when the frequency is sufficiently high.

Figure 0005881037
Figure 0005881037

(3)式は、界面準位密度DITを求める式であり、ここで、CD+CITが、界面準位を含めた半導体の容量であり、QSにおいて測定した容量に対応する。DITは、界面準位密度である。Sは、ゲート電極(図6の第1電極)の面積であり、eは、素電荷である。 Equation (3) is an equation for obtaining the interface state density D IT , where C D + C IT is the semiconductor capacitance including the interface state, and corresponds to the capacitance measured in QS. D IT is the interface state density. S is the area of the gate electrode (first electrode in FIG. 6), and e is the elementary charge.

Figure 0005881037
Figure 0005881037

(4)式は、十分に高い周波数であり、かつ、強い空乏状態において、界面準位は応答しない状態における式である。   The expression (4) is an expression in a state in which the interface state does not respond in a sufficiently high frequency and strong depletion state.

ここで、Cdepletionは、空乏層容量であり、εSiCは、SiCの誘電率であり、Nは、SiCのドーピング濃度である。 Here, C depletion is the depletion layer capacitance, epsilon SiC is the dielectric constant of SiC, N D is the doping concentration of the SiC.

Figure 0005881037
(5)式は、CDの理論値を求める式である。
Figure 0005881037
Equation (5) is an equation for obtaining the theoretical value of CD.

図8は、本実施の形態による半導体界面の評価方法の一例を示すフローチャート図である。図9は、絶縁物/半導体界面欠陥評価装置の一構成例を示す機能ブロック図である。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of a semiconductor interface evaluation method according to this embodiment. FIG. 9 is a functional block diagram showing a configuration example of the insulator / semiconductor interface defect evaluation apparatus.

図8のステップS1において、処理が開始される。次いで、ステップS2において、CV測定部(ユーザが測定する場合、自動的に測定がなされる場合を含む。以下、同様である。)100が、1)QS(準静電的)なCV測定、2)高周波のうち100MHzでのCV測定、3)1MHzでのCV測定を行う。尚、1MHzでの測定は任意であり、また、図1では、さらに、10kHzでの測定も行っているが、このステップS2において、QSと100MHzでの測定は必須である。ここで、高周波として100MHzを用いたのは、図2の等価回路で、CITの成分を無視できる程度に高い高周波として選択したものである。図1に示すように、従来から用いられてきた、1MHzの高周波では、周波数に依存する界面欠陥に起因する容量成分CITの影響を十分に取り除けていないことを、発明者が見出した。 In step S1 of FIG. 8, the process is started. Next, in step S2, the CV measurement unit (including the case where the measurement is automatically performed when the user performs measurement, the same applies hereinafter) 100 is 1) QS (quasi-electrostatic) CV measurement, 2) CV measurement at 100 MHz out of high frequency, and 3) CV measurement at 1 MHz. Note that the measurement at 1 MHz is arbitrary, and in FIG. 1, the measurement at 10 kHz is also performed. However, in this step S2, the measurement at QS and 100 MHz is essential. Here, the reason why 100 MHz is used as the high frequency is selected in the equivalent circuit of FIG. 2 as a high frequency that can ignore the CIT component. As shown in FIG. 1, it has been used conventionally, in a 1MHz frequency, that no rid fully the influence of the capacitance component C IT due to interface defects which depends on the frequency, the inventors have found.

次いで、ステップS3において、半導体容量(CD+CIT)演算部110が、ステップS2で求めた2)の100MHzの容量から、上記(2)式により求めた容量Cから酸化物容量COX成分を減算し、CD+CITを得る。ここで100MHzでは、周波数に依存する界面欠陥に起因する容量成分CITの影響を十分に取り除くことができ、すなわちCIT=0であるため、CD+CIT=CDとすることができる(図2参照)。 Next, in step S3, the semiconductor capacitance (C D + C IT ) calculation unit 110 calculates the oxide capacitance C OX component from the capacitance C obtained by the above equation (2) from the 100 MHz capacitance of 2) obtained in step S2. Subtract to get C D + C IT . Here, at 100 MHz, the influence of the capacitive component C IT caused by the frequency-dependent interface defect can be sufficiently removed, that is, C IT = 0, so that C D + C IT = C D ( (See FIG. 2).

次いで、ステップS4において、ψs演算部120が、上記(1)式から、ステップS2の1)の(QS)値を用いて(図3参照)、Aは不定のまま表面ポテンシャルψs(Vg)を計算する。   Next, in step S4, the ψs calculation unit 120 uses the (QS) value of 1) in step S2 from the above equation (1) (see FIG. 3), and the surface potential ψs (Vg) remains unchanged from A. calculate.

これにより、ψsとVgとの関係を、横軸の位置が不定(A不定)のまま決定することができる。図7は、ψsとVとの関係の例を示す図である。ステップS4において、図7に示すψsとVとの関係のカーブの形状だけは確定するが、実際にはVgが不確定のため、横軸を含めたψsとVとの関係は決まっていない。 Thereby, the relationship between ψs and Vg can be determined while the position of the horizontal axis is indefinite (A indefinite). Figure 7 is a diagram showing an example of the relationship between ψs and V G. In step S4, but the shape of the curve of the relationship between ψs and V G shown in FIG. 7 is determined, in practice due Vg is uncertain, the relationship between the ψs and V G, including the horizontal axis are determined Absent.

次いで、ステップS5において、1/(CD+CIT2−ψsプロット部130が、ステップS4で求めたψsを用いて、高周波測定で得られた1/(CD+CIT2をψsに対してプロットする(図3)。 Then, in step S5, 1 / (C D + C IT) 2 -ψs plot portion 130, using the ψs obtained in step S4, the obtained high-frequency measuring 1 / (C D + C IT ) 2 in ψs Plot against (Figure 3).

図3は、高周波での、空乏状態における1/(CD+CIT2とψsとの関係をプロットした図である。ψsを決めるときにはQSで測定した容量を用い、図3の縦軸をプロットするときには高周波(100MH)で測定した容量を用いる。図3においては、100MHzでの測定値と、参考として1MHzでの測定値を示すが、両者では原点への外挿値がほぼ同じであることがわかる。尚、十分な空乏状態では、界面準位は1MHzに追随しないため、この領域の値を用いた外挿値は周波数依存性が小さく、精度が高い。 FIG. 3 is a graph plotting the relationship between 1 / (C D + C IT ) 2 and ψs in a depletion state at high frequencies. When determining ψs, the capacity measured by QS is used, and when the vertical axis of FIG. 3 is plotted, the capacity measured at high frequency (100 MH) is used. In FIG. 3, the measured value at 100 MHz and the measured value at 1 MHz are shown as a reference, and it can be seen that the extrapolated value to the origin is almost the same in both cases. Note that since the interface state does not follow 1 MHz in a sufficiently depleted state, an extrapolated value using a value in this region has low frequency dependence and high accuracy.

次いで、ステップS6において、積分定数A演算部140が、ステップS5でプロットした1/(CD+CIT2−ψs特性(図3)において、上記(4)式を用いてプロットの外挿値が原点を通るように定数項を定めることにより表面ポテンシャルψsの絶対値を決定する。ここまでの処理で、表面ポテンシャルψsを求めることができる。 Next, in step S6, the integral constant A calculation unit 140 extrapolates the plot using the above equation (4) in the 1 / (C D + C IT ) 2 −ψs characteristic (FIG. 3) plotted in step S5. The absolute value of the surface potential ψs is determined by defining a constant term so that passes through the origin. With the processing so far, the surface potential ψs can be obtained.

半導体物理の考察に基づいている(4)式を参照すると、ψsは1/(CD+CIT2と原点を通る比例関係にあるため、1/(CD+CIT2−ψs特性の外挿入値が原点を通るようにすることで、(1)式の積分定数const(A)を求めることができる。このようにすると、表面ポテンシャルψsの絶対値を±0.02eVの精度で決定することができる。尚、従来法の精度は±0.1eV程度であり、本実施の形態による方法の方が高精度であることがわかる。 Referring to equation (4), which is based on semiconductor physics considerations, ψs is proportional to 1 / (C D + C IT ) 2 and the origin, so 1 / (C D + C IT ) 2 −ψs characteristics By allowing the outer insertion value to pass through the origin, the integration constant const (A) of equation (1) can be obtained. In this way, the absolute value of the surface potential ψs can be determined with an accuracy of ± 0.02 eV. The accuracy of the conventional method is about ± 0.1 eV, and it can be seen that the method according to the present embodiment has higher accuracy.

図4は、CD+CITとψsとの関係を種々の周波数で求めた特性と、理論特性とを示す図である。ここで、反転を考慮しない理論的な半導体容量CD(理論)もプロットした。周波数の増加に伴って、CD+CITの測定値は、半導体容量CD(理論)に近づくことがわかる。すなわち、従来から用いていた1MHzでの測定値は理論値とは大きく異なるが、100MHzになると、かなり理論値に近くなることがわかった。 FIG. 4 is a diagram showing characteristics obtained by determining the relationship between C D + C IT and ψs at various frequencies, and theoretical characteristics. Here, the theoretical semiconductor capacitance C D (theory) that does not consider inversion is also plotted. It can be seen that as the frequency increases, the measured value of C D + C IT approaches the semiconductor capacitance C D (theory). That is, the measured value at 1 MHz, which has been conventionally used, is greatly different from the theoretical value, but it was found that the measured value at 100 MHz is quite close to the theoretical value.

Figure 0005881037
Figure 0005881037

次いで、ステップS7において、MOSキャパシタのV−ψプロット部150が、MOSキャパシタのVgとψsの関係を確定する。Vgとψsの関係は、定数項(A)を除けばステップS4で既に求めている。そして、ステップS6において、積分定数Aが求まったため、同時にVgとψsの関係が確定したことになる。すなわち、図7のMOSキャパシタのVgとψsの関係を、横軸の位置を含めて全て確定することができる。 Next, in step S7, the V Gs plotting unit 150 of the MOS capacitor determines the relationship between Vg and ψs of the MOS capacitor. The relationship between Vg and ψs has already been obtained in step S4 except for the constant term (A). In step S6, since the integration constant A is obtained, the relationship between Vg and ψs is determined at the same time. In other words, the relationship between Vg and ψs of the MOS capacitor in FIG. 7 can be determined entirely including the position on the horizontal axis.

次に、ステップS8において、ψs−(CD+CIT)プロット部160が、ψsとCD+CITの関係をQSと理論値((5)式の理論特性)でプロットする。ここで、理論値の代わりに100MHzでの測定値を用いてプロットしても良い。 Next, in step S8, the ψs− (C D + C IT ) plotting unit 160 plots the relationship between ψ s and C D + C IT in terms of QS and the theoretical value (theoretical characteristics of equation (5)). Here, you may plot using the measured value in 100 MHz instead of a theoretical value.

さらに、ステップS9において、DIT演算部170が、ステップS8のプロットにおける差分を求め、(3)式を用いてDITを求める。 Further, in step S9, the DIT calculation unit 170 obtains a difference in the plot in step S8, and obtains DIT using equation (3).

次いで、ステップS10において、エネルギー変換部180は、ψsをエネルギー(E−E)に変換し、(E−E)−DITプロット部190が、エネルギー(E−E)(図5参照)とDITとの関係をプロットする。 Next, in step S10, the energy conversion unit 180 converts ψs into energy (E C -E), and the (E C -E) -D IT plot unit 190 converts the energy (E C -E) (see FIG. 5). ) to plot the relationship between the D IT.

この際、半導体(不純物濃度既知)のフェルミ準位Eを計算し(図5参照、1×1016cm−3であれば、E−E=0.19eV)、ここで、ψが0になる。図5の横軸E−Eは、E−ψsで計算する。ψs=0の時に、E−Eは0.1〜0.2eV程度(ドーピング密度に依存)である。 At this time, the semiconductor calculate the Fermi level E F of the (impurity concentration known) (see FIG. 5, if the 1 × 10 16 cm -3, E C -E F = 0.19eV), where, [psi S Becomes 0. The horizontal axis E C -E in FIG. 5 is calculated by E F −ψs. When ψs = 0, E C -E is about 0.1 to 0.2 eV (depending on the doping density).

このように、図5に示すE−EとDITとの関係を求めることができる。すなわち、伝導帯からのエネルギー準位と界面欠陥密度との関係を求めることができる。すなわち、絶縁膜/半導体界面欠陥の評価を行うことができる、ステップS11で当該処理を終了する。 Thus, the relationship between E C -E and D IT shown in FIG. 5 can be obtained. That is, the relationship between the energy level from the conduction band and the interface defect density can be obtained. That is, the insulating film / semiconductor interface defect can be evaluated, and the process ends in step S11.

図5に示すように、100MHzで測定した界面欠陥密度DIT−(E−E)カーブは、コンダクタンス法で精度良く求めたプロット値と非常に良い一致を示していることがわかる。1MHzにおけるフラットバンド容量に基づいて計算した従来のhigh−low法で求めた値は、1MHz程度の高周波で測定しても応答する界面欠陥の影響を見落としており、DITを低く見積もりすぎであることがわかる。 As shown in FIG. 5, it can be seen that the interface defect density D IT- (E C -E) curve measured at 100 MHz shows very good agreement with the plot value obtained with high accuracy by the conductance method. Value obtained in the conventional high-low method, calculated on the basis of the flat band capacitance at 1MHz, even if measured at 1MHz high frequency of about and overlooked the effects of interfacial defects in response, a low estimate too the D IT I understand that.

これに比べて、本実施の形態による界面欠陥の評価技術によれば、従来から高精度であるとされていたが、測定に時間を要するコンダクタンス法と同等の精度の測定を、より高速に行うことが可能であることがわかる。さらに、Ec−Eに対して連続した曲線を得ることができるため、コンダクタンス法よりも短い時間で、界面欠陥の評価がしやすいことがわかる。   Compared to this, according to the interface defect evaluation technique according to the present embodiment, it was conventionally considered to be highly accurate, but the measurement with the same accuracy as the conductance method, which takes time for measurement, is performed at a higher speed. It can be seen that it is possible. Furthermore, since a continuous curve can be obtained with respect to Ec-E, it can be seen that the interface defects can be easily evaluated in a shorter time than the conductance method.

図10は、n型SiC MOSキャパシタについて、蓄積状態(ψ=0.03V)で測定したCD+CITの周波数依存性を示す図である。従来のhigh−low法でよく用いられる周波数である1MHzでは、CD+CIT値が理論計算値より明らかに大きく、応答の速い界面準位が追随していることが分かる。 FIG. 10 is a diagram showing the frequency dependence of C D + C IT measured in an accumulation state (ψ S = 0.03 V) for an n-type SiC MOS capacitor. It can be seen that at 1 MHz, which is a frequency often used in the conventional high-low method, the C D + C IT value is clearly larger than the theoretical calculation value, and the interface state having a quick response follows.

一方、100MHzの測定では、CD+CIT値が、ほぼ理論値に一致しており、界面準位は追随していないことが分かる。 On the other hand, in the measurement at 100 MHz, it can be seen that the C D + C IT value almost coincides with the theoretical value, and the interface state does not follow.

高周波の値としては、50MHz以上が理論値に近いという意味では好ましく、特に、100MHzであれば、ほぼ理論値と同じであるという意味で、より好ましい。   As the high frequency value, 50 MHz or more is preferable in the sense that it is close to the theoretical value, and in particular, if it is 100 MHz, it is more preferable in the sense that it is substantially the same as the theoretical value.

以上に説明したように、本実施の形態によれば、従来のいかなる評価手法よりも高い精度でMISあるいはMOS界面の欠陥密度(界面準位密度)を求めることができる。その絶対値だけでなく、そのエネルギー位置の精度も格段に優れている。しかも従来の標準的手法であるhigh−low法と測定・解析時間はほぼ同じ(簡便)である。また、コンダクタンス法のように不連続なデータになることなく、連続的なエネルギー分布を得ることができる。バンド端近傍の界面準位密度の精密な評価にも対応しており、本手法の欠点はない。   As described above, according to the present embodiment, the defect density (interface state density) at the MIS or MOS interface can be obtained with higher accuracy than any conventional evaluation method. Not only the absolute value but also the accuracy of the energy position is remarkably excellent. Moreover, the measurement / analysis time is almost the same (simple) as the high-low method which is a conventional standard method. Further, a continuous energy distribution can be obtained without discontinuous data as in the conductance method. It corresponds to the precise evaluation of the interface state density near the band edge, and there is no fault of this method.

尚、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。   In the above-described embodiment, the configuration and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to these, and can be changed as appropriate within the scope of the effects of the present invention. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention. In addition, a program for realizing the functions described in the present embodiment is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to execute processing of each unit. May be performed.

本発明は、絶縁物/半導体界面の欠陥評価装置に利用可能である。   The present invention can be used in a defect evaluation apparatus for an insulator / semiconductor interface.

50…絶縁膜/半導体界面評価装置、100…CV測定部m、110…半導体容量(CD+CIT)演算部、120…ψs演算部、130…1/(CD+CIT2−ψsプロット部、140…積分定数A演算部、150…MOSキャパシタのV−ψプロット部、160…ψs−(CD+CIT)プロット部、170…DIT演算部、180…エネルギー変換部、190…(E−E)−DITプロット部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Insulating film / semiconductor interface evaluation apparatus, 100 ... CV measuring part m, 110 ... Semiconductor capacity (C D + C IT ) calculating part, 120 ... ψs calculating part, 130 ... 1 / (C D + C IT ) 2 -ψs plot , 140 ... integral constant A calculation unit, 150 ... V Gs plot unit of MOS capacitor, 160 ... ψs- (C D + C IT ) plot unit, 170 ... D IT calculation unit, 180 ... energy conversion unit, 190 ... (E C -E) -D IT plot section.

Claims (10)

100MHz程度の高周波におけるC−V特性を元に、酸化膜容量の影響を排除した半導体容量(CD+CIT〜CD)を計算する第1ステップと、
1/(CD+CIT2を、低周波(準静電的)C−V特性から計算される表面ポテンシャルψsに対してプロットする第2ステップと、
ψs−1/(CD+CIT2プロットの外挿値が原点を通るように定数項を定めることにより、表面ポテンシャルψsの絶対値を確定する第3ステップと
を有することを特徴とする絶縁物/半導体界面の評価方法。
ここで、C D は、半導体の容量であり、C IT は、界面順位に起因する容量であり、CはMOSキャパシタの容量である。
A first step of calculating a semiconductor capacitance (C D + C IT to C D ) excluding the influence of the oxide film capacitance based on CV characteristics at a high frequency of about 100 MHz;
A second step of plotting 1 / (C D + C IT ) 2 against the surface potential ψ s calculated from the low frequency (quasi-electrostatic) CV characteristics;
a third step of determining the absolute value of the surface potential ψs by defining a constant term so that the extrapolated value of ψs-1 / (C D + C IT ) 2 plot passes through the origin. Method for evaluating an object / semiconductor interface.
Here, C D is the capacitance of the semiconductor, C IT is the capacitance due to the interface order, and C is the capacitance of the MOS capacitor.
前記第1ステップにおいては、
Figure 0005881037

を用い、
前記第2ステップにおいては、
Figure 0005881037

を用い、
前記第3ステップにおいては、
Figure 0005881037

を用いることを特徴とする請求項1に記載の絶縁物/半導体界面の評価方法。
ここで、C OX は、酸化膜の容量であり、V はゲート電圧であり、C QS は、準静電的な容量であり、Aは、積分定数であり、C depletion は、空乏層の容量であり、Sはゲート電極の面積であり、ε SiC は、SiCの誘電率であり、eは、素電荷であり、N は、SiCのドーピング濃度である。
In the first step,
Figure 0005881037

Use
In the second step,
Figure 0005881037

Use
In the third step,
Figure 0005881037

The method for evaluating an insulator / semiconductor interface according to claim 1, wherein:
Here, C OX is the capacitance of the oxide film, V G is the gate voltage, C QS is quasi electrostatic capacitance, A is an integration constant, C depletion is the depletion layer a capacitance, S is the area of the gate electrode, epsilon SiC is the dielectric constant of SiC, e is the elementary charge, N D is the doping concentration of the SiC.
確定した前記表面ポテンシャルψsを用いて、酸化膜容量を差し引いた容量(CD+CIT)とψsとの関係を絶縁物/半導体界面における界面欠陥に起因する容量CITが無視できる程度の高周波および低周波で求める第4ステップと、
前記1/(CD+CIT2-ψsプロットから求めたドーピング密度Nを用いて半導体容量CDの理論特性とに基づいて、低周波(CD+CIT)特性と理論特性CD(理論)との差分が界面準位に起因する容量CITとなることを利用して、当該CIT値から界面準位密度DITを求める第5ステップと
を有することを特徴とする請求項1に記載の絶縁物/半導体界面の評価方法。
Using finalized the surface potential Pusaiesu, high frequency to the extent that capacity obtained by subtracting the oxide film capacitance and (C D + C IT) the relationship between Pusaiesu negligible capacitance C IT due to surface defects in the insulator / semiconductor interface and A fourth step to find at low frequency;
Based on the theoretical characteristics of the semiconductor capacitor C D using the doping density N D obtained from the 1 / (C D + C IT ) 2 −ψs plot, the low frequency (C D + C IT ) characteristic and the theoretical characteristic C D ( by utilizing the fact that the difference between the theoretical) of a capacitance C iT due to the interface state, according to claim 1, characterized in that it comprises a fifth step of obtaining the interface state density D iT from the C iT value 4. The method for evaluating an insulator / semiconductor interface according to 1.
前記第4ステップにおいては、
Figure 0005881037

を用い、
前記第5ステップにおいては、
Figure 0005881037

を用いることを特徴とする請求項3に記載の絶縁物/半導体界面の評価方法。
ここで、C D,theory はC の理論値であり、kはボルツマン定数であり、Tは温度、(C +C IT )QSは、半導体の容量と界面順位に起因する容量との和(準制電的な容量)である。
In the fourth step,
Figure 0005881037

Use
In the fifth step,
Figure 0005881037

The method for evaluating an insulator / semiconductor interface according to claim 3, wherein:
Here, C D, theory is the theoretical value of C D, k is the Boltzmann constant, T is temperature, (C D + C IT) QS is the sum of the capacitance due to semiconductor capacity and interface state ( (Semi-electrostatic capacity).
前記理論特性CD(理論)の代わりに、十分周波数の高いCD+CIT特性を用いて求めることを特徴とする請求項3又は4に記載の絶縁物/半導体界面の評価方法。 The method for evaluating an insulator / semiconductor interface according to claim 3 or 4, wherein the evaluation is performed using a C D + C IT characteristic having a sufficiently high frequency instead of the theoretical characteristic C D (theory). 前記半導体は、SiCであり、
前記高周波は、100MHz程度の超高周波であることを特徴とする請求項5に記載の絶縁物/半導体界面の評価方法。
The semiconductor is SiC;
6. The method for evaluating an insulator / semiconductor interface according to claim 5, wherein the high frequency is an ultra high frequency of about 100 MHz.
請求項1又2に記載の絶縁物/半導体界面の評価方法で求めた表面ポテンシャルψsを、請求項3から5までのいずれか1項に記載の絶縁物/半導体界面の評価方法における前記第4のステップの表面ポテンシャルψsとして用いることを特徴とする絶縁物/半導体界面の評価方法。   The surface potential ψs obtained by the method for evaluating an insulator / semiconductor interface according to claim 1 or 2 is calculated by using the fourth method in the method for evaluating an insulator / semiconductor interface according to any one of claims 3 to 5. A method for evaluating an insulator / semiconductor interface, characterized in that it is used as a surface potential ψs of a step. 請求項1から7までのいずれか1項に記載の絶縁物/半導体界面の評価方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform the evaluation method of the insulator / semiconductor interface of any one of Claim 1-7. 絶縁物/半導体界面における界面欠陥に起因する容量CITが無視できる程度の高周波におけるC−V特性を元に、酸化膜容量の影響を排除した半導体容量(CD+CIT)を計算する半導体容量(CD+CIT)演算部と、
1/(CD+CIT2を低周波(準静電的)C−V特性から計算される表面ポテンシャルψsに対してプロットする1/(CD+CIT2−ψsプロット部と、
1/(C D +C IT 2 −ψsプロットの外挿値が原点を通るように定数項を定めることにより、表面ポテンシャルψsの絶対値を確定する積分定数A演算部と
を有することを特徴とする絶縁物/半導体界面の評価装置。
Semiconductor capacitance that calculates semiconductor capacitance (C D + C IT ) that eliminates the influence of oxide film capacitance based on CV characteristics at high frequencies where the capacitance C IT caused by interface defects at the insulator / semiconductor interface is negligible (C D + C IT ) calculation unit,
And 1 / (C D + C IT ) 1 / (C D + C) plotted against calculated by the surface potential Pusaiesu 2 from the low frequency (quasi-electrostatic) C-V characteristic 2 -Pusaiesu plot section,
1 / (C D + C IT ) 2 −ψs By having a constant term so that the extrapolated value of the plot passes through the origin, an integral constant A calculation unit for determining the absolute value of the surface potential ψs is provided. Equipment for evaluating insulator / semiconductor interfaces.
確定した前記表面ポテンシャルψsを用いて、酸化膜容量を差し引いた容量(CD+CIT)とψsとの関係を絶縁物/半導体界面における界面欠陥に起因する容量CITが無視できる程度の高周波および低周波で求めるMOSキャパシタのV−ψプロット部と、
前記1/(CD+CIT2-ψsプロットから求めたドーピング密度Nを用いて半導体容量Csの理論特性とに基づいて、低周波(CD+CIT)特性と理論特性CD(理論)との差分が界面準位に起因する容量CITとなることを利用して、当該CIT値から界面準位密度DITを求めるDIT演算部と
を有することを特徴とする請求項9に記載の絶縁物/半導体界面の評価装置。
Using finalized the surface potential Pusaiesu, high frequency to the extent that capacity obtained by subtracting the oxide film capacitance and (C D + C IT) the relationship between Pusaiesu negligible capacitance C IT due to surface defects in the insulator / semiconductor interface and A V Gs plot portion of the MOS capacitor obtained at a low frequency;
The 1 / (C D + C IT ) 2 -ψs based on the theoretical characteristics of the semiconductor capacitor Cs with a doping density N D obtained from the plot, the low-frequency (C D + C IT) characteristics and theoretical characteristic C D (Theory And a D IT calculation unit that obtains an interface state density D IT from the C IT value by utilizing the fact that the difference from the above is a capacitance C IT caused by the interface state. The insulator / semiconductor interface evaluation apparatus described in 1.
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