イメージングSIMSにより、局在する元素の評価が可能
概要
市販のSiCパワーMOS FETを解体し、素子パターンを含む20um角の領域で深さ0.5umまでイメージングSIMS測定を行い、ドーパント元素であるAl,N,Pの濃度分布を評価しました。
イメージングSIMS測定後のデータ処理から、試料面内に局在するAl,N,Pの深さ方向濃度分布を抽出した事例をご紹介します
データ
パッケージ開封後のチップ（図1）中の 20μm 角の領域でイメージング SIMS 測定を行い、イオンイメージとして XY 平面上での Al,N,P の分布を可視化しました（図 2 ）。
さらにデータ処理によりXZ 断面（図 3 ）、 YZ 断面（図 4 ）の領域についてそれぞれイオンイメージを構成しました。
通常の深さ方向分析では検出領域全体の各元素の平均濃度を算出しますが、イメージング SIMS 測定においては、部分的にデプスプロファイルを抽出することができるため、面内に局在するドーパントの濃度分布を評価することができます（図 5 ）。
結果、Al が存在する P 領域内で部分的に N+ 領域が存在すること、その N+ 領域において、 P は表面側、 N は基板側に存在することが確認できました。
図１チップの概観写真
XY平面のイオンイメージ
XZ断面のイオンイメージ
XZ断面のイオンイメージ
YZ断面のイオンイメージ
図5 イオンイメージから抽出したSIMSデプスプロファイル
