HR-SPSmap 使先进的表面光电压测量技术更贴近半导体生产流程。通过将非接触式材料表征与快速、自动化的成像技术相结合，该系统可帮助研发和生产团队从初始晶圆到加工后的器件，识别出影响良率的关键波动。
评估半导体材料的电子质量通常需要专业知识和大量的实验室分析。这使得在常规生产工作流程中难以直接将测量结果作为决策依据。
Freiberg Instruments 开发了 HR-SPSmap 以弥合这一差距。这款紧凑型台式系统专为科研和离线生产监测而设计，可在不接触或损坏样品的情况下，提供有关表面、薄层和半导体结构的详细信息。
揭示缺陷与电荷动力学
HR-SPSmap 测量材料受光激发时产生的时域表面光电压响应。所得信号可揭示电荷分离过程、载流子动力学以及与缺陷相关的电子跃迁。
通过不同的激发波长，可以对材料或层状结构的特定区域进行研究。根据具体配置，光学头中最多可集成四个激光源，覆盖337至1,550 nm的波长范围。
这种灵活性使该系统能够表征广泛的光活性材料，包括硅、碳化硅、锗、砷化镓、氧化镓、磷化铟和金刚石。样品可在不同的生产阶段进行检测——从刚生长的材料和外延层，到经过加工的晶圆和成品器件。
从详细分析到明确的生产决策
凭借高灵敏度以及10纳秒至100毫秒的时间分辨率，HR-SPSmap能够检测快速和缓慢的电子过程。其空间分辨率高达0.1毫米，可揭示晶圆及其他样品上的局部变化。
在1毫米的空间分辨率下，150毫米晶圆的成像时间可控制在五分钟以内。这使制造商能够识别单个晶圆内部、不同批次之间或不同工艺阶段之间的差异，而不会显著延缓既定的工作流程。
根据具体应用，结果可涵盖从详细的测量图谱和原始数据集到明确界定的质量标准。这使得该系统既能支持先进的科学评估，也能辅助直接的生产决策。
自动样品识别、预定义的测量配方和参数设置简化了重复性测量。自定义计算和映射配置为专项研究任务和针对特定材料的质量控制流程提供了额外的灵活性。
面向新兴半导体材料的灵活计量技术
向宽带隙和超宽带隙半导体材料的过渡，对材料表征提出了新的要求。那些无法通过传统检测方法识别的缺陷和电荷转移过程，仍可能影响器件性能、工艺稳定性和最终良率。
HR-SPSmap 提供了一种非接触式方法，用于研究应用于电力电子、光电子、光伏和光催化领域的材料的这些特性。其模块化设计使测量配置能够适应不同的样品、激发条件和研究目标。
通过将敏感的表面光电压分析从专业实验室引入可重复的测量工作流程，HR-SPSmap使研究人员和生产团队能够更早地获取相关材料数据。这为工艺优化、质量控制以及下一代半导体技术的开发奠定了更坚实的基础。