HD SCFM

Сканирующая Емкостная Силовая Микроскопия (СЕСМ)
предназначена для исследования распределения поверхностной емкости по образцу. С помощью СЕСМ можно изучать локальные диэлектрические свойства приповерхностных слоев образца. Например, распределения легирующих примесей в полупроводниках с ионной имплантацией. Для исключения влияния рельефа поверхности на результаты исследования используется двухпроходная методика.

В процессе сканирования производится следующая процедура. На первом проходе снимается изображение рельефа по HD методу.

Затем зондовый датчик отводится от поверхности на расстояние dZ, между зондом и образцом подается напряжение смещения U0, переменное напряжение U1•sin(ωt), и осуществляется повторное сканирование. Для увеличения колебаний зонда на второй гармонике частота ω выбирается равной половине резонансной частоты зондового датчика. На втором проходе датчик движется над поверхностью по траектории, повторяющей рельеф образца. Поскольку в процессе сканирования локальное расстояние между зондовым датчиком и поверхностью в каждой точке постоянно, изменения амплитуды колебаний зонда на частоте 2ω будут связаны с изменением емкости системы зонд-образец.

На рисунках ниже приведено сканированное изображение поверхности интегральной схемы. Слева представлен рельеф поверхности, справа – отображение распределения z-составляющей градиента поверхностной емкости по образцу (сигнал Mag).