半導体ウエハーの状態で絶縁膜の電気的特性を評価：TRCが総合評価サービス開始

東レリサーチセンター（TRC）は、膜厚が数ナノメートルと極めて薄い絶縁膜の電気的特性などを、ウエハーの状態で総合評価するサービスを始めた。これまでのように評価用デバイスなどを作製する必要がなく、開発サイクルを大幅に短縮できるという。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

DLTS装置を活用し、絶縁膜中および界面欠陥の分析も高精度化

　東レリサーチセンター（TRC）は2026年3月、膜厚が数ナノメートルと極めて薄い絶縁膜の電気的特性などを、ウエハーの状態で総合評価するサービスを始めたと発表した。これまでのように評価用デバイスなどを作製する必要がなく、開発サイクルを大幅に短縮できるという。

　先端半導体デバイスの開発や製造において、絶縁膜の品質向上はデバイスの性能や寿命に大きく影響するという。ところが、先端半導体デバイスでは、絶縁膜の厚みが数ナノメートルになることもあり、電気特性や欠陥の評価などを行うには高度な専門知識に加え、評価用デバイスを別途、作製する必要があった。

　TRCは今回、ウエハー表面に一時的な電極を形成し電気特性を測定することができる300mmウエハー対応の水銀プローバー装置を導入した。これにより、評価用デバイスを用意しなくても、絶縁膜を形成したウエハーをそのまま測定することが可能となった。評価できる主な項目は、「比誘電率」「リーク電流」「破壊電圧」「絶縁信頼性試験（TDDB）」などだ。

　また、最新の過渡容量分光法（DLTS）装置を活用した独自の技術により、極めて薄い絶縁膜における「膜中」あるいは「半導体界面」の電気的欠陥を高い再現性で評価できるようになった。

絶縁膜の電気特性評価の流れ。上図が従来評価プロセス、下図が新規評価プロセス［クリックで拡大］ 出所：TRC

代表的な評価項目［クリックで拡大］ 出所：TRC