広がり抵抗モード（SSRM）原理解説 | エスアイアイ・ナノテクノロジー

　広がり抵抗顕微鏡
　(SSRM：Scanning Spread Resistance Microscope ）

原理：試料にバイアス電圧を印加し、導電性探針を通して流れる電流をワイドレンジ対数アンプによって計測し、抵抗分布を得ます。

広がり抵抗モード（SSRM）原理解説

●印加電圧が探針直下に集中するため、探針直下でのドーパント濃度が支配的な電流（広がり抵抗）を検出することが可能です。

●計測範囲 10ｐA～0.1mA （電流換算）のワイドレンジ対数アンプ使用一般的な半導体ドーパント濃度　約10¹⁵～10²⁰atm/cm³　をカバーしています。

●接触抵抗を減らすため、バネ定数の大きいカンチレバーで高い荷重をかけて測定します。これによりキャリア濃度に依存した抵抗値が得られます。

●B（ボロン）ドープされたダイヤモンドコート探針により高荷重でも磨耗を抑えた抵抗測定を実現しています。

【SSRMの用途】
●半導体ドーパント濃度分布の評価
●Current AFMでは、測定レンジが不足するような広い範囲の電気抵抗の違いを捉える

　 半導体ドーパントサンプル

半導体ドーパントサンプル

※数値はSIMSの実測データ

Si基板へのP型ドープテストパターン
濃度分布（10¹⁴～10²⁰ atom/cm³）

プローブ陽極酸化パターン膜測定例

自然酸化膜と強制酸化膜の抵抗分布

　　段差： 3～4nm
　　抵抗差：　10MΩ～1TΩ（5桁程度の差）

通常の電流測定ではダイナミックレンジが約3桁ですが、SSRMでは約10桁のワイドレンジに対応しており、ドーパント濃度以外にも応用できそうです。　