JPH0453268B2 - - Google Patents
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- JPH0453268B2 JPH0453268B2 JP17134984A JP17134984A JPH0453268B2 JP H0453268 B2 JPH0453268 B2 JP H0453268B2 JP 17134984 A JP17134984 A JP 17134984A JP 17134984 A JP17134984 A JP 17134984A JP H0453268 B2 JPH0453268 B2 JP H0453268B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- semiconductor wafer
- resistance
- measurement
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) この発明は半絶縁性の半導体ウエハの電気抵
抗を測定する方法に関する。
抗を測定する方法に関する。
(ロ) 従来技術
半絶縁性の半導体ウエハの抵抗測定方法として
以下の方法が知られている。即ち、（）半導体
ウエハから短冊状のサンプルを切り抜き、切り抜
いたサンプルの両端に電極を設けて電極間の抵抗
を測定する方法、（）前記切り抜いたサンプル
に４つの電極を設けるヴアン デル パウ（Van
der Pauw）法と称する測定方法、（）半導体
ウエハの表面に細かい針をたてて光を照射し電圧
を印加した時の電流を読み取るリーク電流測定方
法、（）半導体ウエハの表面に細かい針をたて
て光を照射し擬コンタクトを利用する測定方法な
どである。
以下の方法が知られている。即ち、（）半導体
ウエハから短冊状のサンプルを切り抜き、切り抜
いたサンプルの両端に電極を設けて電極間の抵抗
を測定する方法、（）前記切り抜いたサンプル
に４つの電極を設けるヴアン デル パウ（Van
der Pauw）法と称する測定方法、（）半導体
ウエハの表面に細かい針をたてて光を照射し電圧
を印加した時の電流を読み取るリーク電流測定方
法、（）半導体ウエハの表面に細かい針をたて
て光を照射し擬コンタクトを利用する測定方法な
どである。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
前述の（）、（）の抵抗測定方法は、半導体
ウエハから短冊状のサンプルを切り抜くため半導
体ウエハの完全破壊を生じ、また、前述した
（）、（）の抵抗測定方法は半導体ウエハの表
面に細かい針を立てるため、半導体ウエハの部分
的破壊を生じる問題がある。加えて、前記抵抗測
定方法（）、（）ではウエハの面をミラー面と
する必要がある。
ウエハから短冊状のサンプルを切り抜くため半導
体ウエハの完全破壊を生じ、また、前述した
（）、（）の抵抗測定方法は半導体ウエハの表
面に細かい針を立てるため、半導体ウエハの部分
的破壊を生じる問題がある。加えて、前記抵抗測
定方法（）、（）ではウエハの面をミラー面と
する必要がある。
したがつて、抵抗測定に使用される半導体ウエ
ハは製品として利用できないため、抵抗測定は半
導体ウエハの抜取り検査により行なつていた。ま
た、前述の抵抗測定は半導体ウエハに電極を設け
たり、針を立てるなど測定時間が長い欠点があつ
た。このような欠点のため、半導体ウエハの製造
工程中の一工程として全半導体ウエハの抵抗測定
を組み込むことは困難であつた。
ハは製品として利用できないため、抵抗測定は半
導体ウエハの抜取り検査により行なつていた。ま
た、前述の抵抗測定は半導体ウエハに電極を設け
たり、針を立てるなど測定時間が長い欠点があつ
た。このような欠点のため、半導体ウエハの製造
工程中の一工程として全半導体ウエハの抵抗測定
を組み込むことは困難であつた。
この発明は、半絶縁性の半導体ウエハを破壊す
ること無く、簡単に抵抗測定を行うことができ、
しかも半導体ウエハの製造工程中に抵抗測定を一
工程として組み込むことができる半絶縁性半導体
ウエハの抵抗測定方法を提供することである。
ること無く、簡単に抵抗測定を行うことができ、
しかも半導体ウエハの製造工程中に抵抗測定を一
工程として組み込むことができる半絶縁性半導体
ウエハの抵抗測定方法を提供することである。
(ニ) 問題点を解決するための手段
半絶縁性の半導体ウエハの平滑仕上げ前の対向
する面に電極を相互にほぼ対向位置に挟む如く設
け、前記電極間に垂直に電流を流すために前記電
極の面積はほぼ前記電極間距離を直径とする円面
積よりも大きくして本発明を達成するものであ
る。
する面に電極を相互にほぼ対向位置に挟む如く設
け、前記電極間に垂直に電流を流すために前記電
極の面積はほぼ前記電極間距離を直径とする円面
積よりも大きくして本発明を達成するものであ
る。
(ホ) 作用
例えば、化合物半導体であるGaAs単結晶及び
InP単結晶は高純度化された場合、又は適当な不
純物の添加により、常温で抵抗率が約１×107Ω
cmから１×109Ωcmである半絶縁性を有し、種々
の素子の基板として使用される。そして、厚さが
数百ミクロン、直径が例えば２インチ（5.08cm）、
３インチ（7.62cm）のミラー面を有するミラーウ
エハとして市販されている。
InP単結晶は高純度化された場合、又は適当な不
純物の添加により、常温で抵抗率が約１×107Ω
cmから１×109Ωcmである半絶縁性を有し、種々
の素子の基板として使用される。そして、厚さが
数百ミクロン、直径が例えば２インチ（5.08cm）、
３インチ（7.62cm）のミラー面を有するミラーウ
エハとして市販されている。
前記ミラーウエハ製造工程中にインゴツトから
スライサーによつて切り出されたのみのウエハ、
即ちアズスライスウエハが得られる。このアズス
ライスウエハの面を粗研磨するとラツプウエハが
得られる。このアズスライスウエハ及びラツプウ
エハの表面は荒れており、その凹凸の状態は数ミ
クロンから数十ミクロンに達している。
スライサーによつて切り出されたのみのウエハ、
即ちアズスライスウエハが得られる。このアズス
ライスウエハの面を粗研磨するとラツプウエハが
得られる。このアズスライスウエハ及びラツプウ
エハの表面は荒れており、その凹凸の状態は数ミ
クロンから数十ミクロンに達している。
前記凹凸の層、いわゆるダメージ層を抵抗体と
みなし、このダメージ層を表裏に有する半導体ウ
エアの表裏対向面に電極を設けて直流電圧を印加
して電極間の抵抗を測定すると、表裏の各ダメー
ジ層とこの各ダメージ層を除く半導体ウエハ内部
の各抵抗の和が測定されることになる。前記ダメ
ージ層の厚さは半導体ウエハの厚さに比べて小さ
いので、ダメージ層の抵抗値も半導体ウエハ内部
の抵抗値に比べて小さいのでこれを無視する。ま
た、半導体ウエハに形成する電極の面積はほぼ電
極間距離を直径とする円面積よりも大きくとつて
いること、及び被測定物が半絶縁性であることか
ら、電極は電極面に垂直に流れる。この結果、測
定される抵抗値は電極間に挟まれた半導体ウエハ
内部の抵抗値となる。
みなし、このダメージ層を表裏に有する半導体ウ
エアの表裏対向面に電極を設けて直流電圧を印加
して電極間の抵抗を測定すると、表裏の各ダメー
ジ層とこの各ダメージ層を除く半導体ウエハ内部
の各抵抗の和が測定されることになる。前記ダメ
ージ層の厚さは半導体ウエハの厚さに比べて小さ
いので、ダメージ層の抵抗値も半導体ウエハ内部
の抵抗値に比べて小さいのでこれを無視する。ま
た、半導体ウエハに形成する電極の面積はほぼ電
極間距離を直径とする円面積よりも大きくとつて
いること、及び被測定物が半絶縁性であることか
ら、電極は電極面に垂直に流れる。この結果、測
定される抵抗値は電極間に挟まれた半導体ウエハ
内部の抵抗値となる。
電極面は半導体ウエハの平滑仕上げ前のアズス
ライス面又はラツプ面であるから、ミラー面に比
べて電極が形成しやすい。ミラー面は面が滑らか
であるから鉛筆等の導伝性材料で電極を描き難
い。
ライス面又はラツプ面であるから、ミラー面に比
べて電極が形成しやすい。ミラー面は面が滑らか
であるから鉛筆等の導伝性材料で電極を描き難
い。
(ヘ) 実施例
第１図は本発明の実施例を示し、B2O3の封止
剤でGaAsからのAsの揮発を防止して引き上げを
行うLEC（液体封止チエツクラルスキー）法によ
つて得たノンドープの半絶縁性GaAsから切り出
された0.4mm厚の半導体ウエハ１が示されている。
この半導体ウエハ１は円盤状に成形されておりそ
の両円面はインゴツトからスライサーによつて単
に切り出したのみのアズスライス面２，２となつ
ている。このアズスライス面２，２上の互いに対
向位置に直径2.2mmの円で囲む部分を2Bの鉛筆で
塗つて電極３，３が所望数形成されている。この
電極３，３には抵抗測定器４の測定端子５，５を
接触することにより半導体ウエハ１の抵抗が求め
られ、さらに抵抗率が算出される。
剤でGaAsからのAsの揮発を防止して引き上げを
行うLEC（液体封止チエツクラルスキー）法によ
つて得たノンドープの半絶縁性GaAsから切り出
された0.4mm厚の半導体ウエハ１が示されている。
この半導体ウエハ１は円盤状に成形されておりそ
の両円面はインゴツトからスライサーによつて単
に切り出したのみのアズスライス面２，２となつ
ている。このアズスライス面２，２上の互いに対
向位置に直径2.2mmの円で囲む部分を2Bの鉛筆で
塗つて電極３，３が所望数形成されている。この
電極３，３には抵抗測定器４の測定端子５，５を
接触することにより半導体ウエハ１の抵抗が求め
られ、さらに抵抗率が算出される。
第２図は第１図の抵抗測定の結果得られた抵抗
率（Ωcm）と半導体ウエハ１のアズスライス面２
の中心から電極３までの距離（mm）との関係を示
す抵抗率分布図である。第２図はLEC法による
半絶縁性のGaAsのウエハ内抵抗率分布の一般的
傾向を示していることから、第１図の抵抗測定が
信頼性のあることが分かる。
率（Ωcm）と半導体ウエハ１のアズスライス面２
の中心から電極３までの距離（mm）との関係を示
す抵抗率分布図である。第２図はLEC法による
半絶縁性のGaAsのウエハ内抵抗率分布の一般的
傾向を示していることから、第１図の抵抗測定が
信頼性のあることが分かる。
第３図は半導体ウエハを短冊状に切り抜いて測
定する従来の（）の方法によつて得られた抵抗
率と、同一の測定点を本発明の第１図の測定方法
によつて測定した抵抗率との比較を示す図であ
る。第３図中の直線状の点は従来の（）の方法
と本発明による方法の抵抗率が一致していること
を示している。第３図から分かるように各測定点
は同図中の直線と一致するか近似しており、この
ことから本発明の測定方法が従来の（）の方法
とほぼ同様の測定結果が得られることが分かる。
定する従来の（）の方法によつて得られた抵抗
率と、同一の測定点を本発明の第１図の測定方法
によつて測定した抵抗率との比較を示す図であ
る。第３図中の直線状の点は従来の（）の方法
と本発明による方法の抵抗率が一致していること
を示している。第３図から分かるように各測定点
は同図中の直線と一致するか近似しており、この
ことから本発明の測定方法が従来の（）の方法
とほぼ同様の測定結果が得られることが分かる。
また、第１図のようにして抵抗測定を終了した
半導体ウエハ１は電極３，３を設けた状態のまま
ミラーウエハ製造工程に戻される。すると、次の
ラツプ工程、ミラー面への研磨工程中、において
電極３，３は取り除かれるから、抵抗測定に使用
された半導体ウエハ１はミラーウエハとして製品
化できる。
半導体ウエハ１は電極３，３を設けた状態のまま
ミラーウエハ製造工程に戻される。すると、次の
ラツプ工程、ミラー面への研磨工程中、において
電極３，３は取り除かれるから、抵抗測定に使用
された半導体ウエハ１はミラーウエハとして製品
化できる。
なお、前記実施例においては半導体ウエハ１は
アズスライスウエハを使用したが、ラツプウエハ
でも良い。
アズスライスウエハを使用したが、ラツプウエハ
でも良い。
また、前記実施例においては電極３，３を円形
に形成したが、電極の形状は限定されることな
く、要は電極間に垂直に電流を流すのに十分な面
積を有する形状であれば良い。
に形成したが、電極の形状は限定されることな
く、要は電極間に垂直に電流を流すのに十分な面
積を有する形状であれば良い。
また、前記実施例においては電極３，３を鉛筆
で塗ることにより形成したが、これに限らず、電
極の大きさの穴の明いたマスクによつて半導体ウ
エハを挟み、これに導電ペーストを吹きつける
か、あるいは種々の金属を真空蒸着することによ
つて電極を形成しても良い。この場合にも電極面
が平滑仕上げ剤のラツプ面又はアズスライス面で
あることが電極を容易に形成するよう作用する。
で塗ることにより形成したが、これに限らず、電
極の大きさの穴の明いたマスクによつて半導体ウ
エハを挟み、これに導電ペーストを吹きつける
か、あるいは種々の金属を真空蒸着することによ
つて電極を形成しても良い。この場合にも電極面
が平滑仕上げ剤のラツプ面又はアズスライス面で
あることが電極を容易に形成するよう作用する。
(ト) 効果
この発明はGaAs、InP等の半絶縁性のミラー
ウエハ製造工程中に、半導体ウエハを破壊するこ
と無くしかも簡単に抵抗測定を行うことができ
る。このため、ミラーウエハ製造工程中に抵抗測
定を取り込れて全半導体ウエハについて抵抗測定
を行うことができ、ウエハの品質向上を高めるこ
とができる。また、抵抗測定は、電極の形成が簡
単にできるうえにリード線を各電極に取付ける必
要はないので測定時間が短かい。さらに、ウエハ
を破壊して検査を行う従来の測定方法と同様の信
頼性あるデータを得ることができる等の利点を有
している。
ウエハ製造工程中に、半導体ウエハを破壊するこ
と無くしかも簡単に抵抗測定を行うことができ
る。このため、ミラーウエハ製造工程中に抵抗測
定を取り込れて全半導体ウエハについて抵抗測定
を行うことができ、ウエハの品質向上を高めるこ
とができる。また、抵抗測定は、電極の形成が簡
単にできるうえにリード線を各電極に取付ける必
要はないので測定時間が短かい。さらに、ウエハ
を破壊して検査を行う従来の測定方法と同様の信
頼性あるデータを得ることができる等の利点を有
している。
第１図はこの発明の実施例を示す概略構成図、
第２図は第１図の測定によつて得られた抵抗率分
布図、第３図は第１図の測定によつて得られた抵
抗率と従来の方法によつて得られた抵抗率との比
較を示す図である。 １……半導体ウエハ、２……アズスライス面、
３……電極、４……測定端子、５……抵抗測定
器。
第２図は第１図の測定によつて得られた抵抗率分
布図、第３図は第１図の測定によつて得られた抵
抗率と従来の方法によつて得られた抵抗率との比
較を示す図である。 １……半導体ウエハ、２……アズスライス面、
３……電極、４……測定端子、５……抵抗測定
器。
Claims (1)
- １ 半絶縁性の半導体ウエハの平滑仕上げ前の対
向する面に電極を相互にほぼ対向位置に挟む如く
設け、前記電極間に垂直に電流を流すために前記
電極の面積はほぼ前記電極間距離を直径とする円
面積よりも大きくして当該電極間の抵抗を測定す
ることを特徴とする半導体ウエハの抵抗測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17134984A JPS6148767A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 半導体ウエハの抵抗測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17134984A JPS6148767A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 半導体ウエハの抵抗測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148767A JPS6148767A (ja) | 1986-03-10 |
| JPH0453268B2 true JPH0453268B2 (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=15921556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17134984A Granted JPS6148767A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 半導体ウエハの抵抗測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6148767A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5585734A (en) * | 1990-07-09 | 1996-12-17 | Interuniversitair Micro Elektronica Centrum Vzw | Method for determining the resistance and carrier profile of a semiconductor element using a scanning proximity microscope |
| US5723981A (en) * | 1994-08-29 | 1998-03-03 | Imec Vzw | Method for measuring the electrical potential in a semiconductor element |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP17134984A patent/JPS6148767A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6148767A (ja) | 1986-03-10 |
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