DE2726982A1

DE2726982A1 - Thin semiconductor sample or film resistivity measurement - using four contacts placed in a circle on sample at certain min. distances from each other and from the edge of sample

Info

Publication number: DE2726982A1
Application number: DE19772726982
Authority: DE
Inventors: Egbert Prof Dr Ing Hesse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1979-01-04

Abstract

The resistivity measurement is made by four contacts arranged in a circle on the semiconductor slice, etc. The radius of the circle and distacnes between contacts can be varied according to the shape and size of the material. The contacts should be as small as possible. They must be positioned at a distance from the edge of the sample greater than the greatest contact separation. Their distance from each other must be large in comparison with the sample thickness. A peak sample measurement system may be used with a sterio optical system using a zoom lens. The eyepiece may have a reticle and additional cross hairs to aid in positioning the contacts.

Description

Meßverfahren zur Bestimmung des spezifischen WiderstandsMeasurement method for determining the specific resistance

dünner Schichten Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren zur Bestimmung des spezifischen Widerstands r einer dünnen scheibenförmigen Probe oder einer dünnen Schicht, insbesondere bei halbleitenden Werkstoffen. thin layers The invention relates to a measuring method for determination the resistivity r of a thin disk-shaped sample or a thin one Layer, especially with semiconducting materials.

Zur Charakterisierung von Halbleitermaterialien, die für die Herstellung von aktiven und passiven Bauelementen bestimmt sind, ist die Kenntnis des spezifischen Widerstands von wichtiger Bedeutung. Zusammen mit der Ladungsträgerbeweglichkeit gibt sie Aufschluß über die Ladungsträgerkonzentration und somit über die Dotierung des betreffenden Halbleiters.For characterization of semiconductor materials used in manufacture are determined by active and passive components, is the knowledge of the specific Resistance is important. Together with the charge carrier mobility it provides information about the charge carrier concentration and thus about the doping of the semiconductor concerned.

Diese wiederum hat einen entscheidenden Einfluß auf die Funktionsweise des herzustellenden Bauelements oder der zu realisierenden integrierten Schaltung. Die Bestimmung des spezifischen Widerstands von halbleitenden Ausgangsmaterialien, insbesondere von scheibenförmigen Proben und dünnen Schichten, wie sie u. a. in der Planartechnik verwendet werden, gehört daher zu den Routinemessungen eines Jeden Halbleiterlabors.This in turn has a decisive influence on the functionality of the component to be manufactured or the integrated circuit to be implemented. The determination of the resistivity of semiconducting raw materials, in particular of disk-shaped samples and thin layers, such as those used, among others. in the planar technique is therefore one of the routine measurements of everyone Semiconductor laboratories.

Zur Messung des spezifischen Widerstands F einer dünnen leitenden oder auch halbleitenden Scheibe oder Schicht beliebiger Form sind aus der Literatur verschiedene Verfahren bekannt, von denen die Vier.Spitzen-Meßmethode nach Valdes (Proceedings of the I.R.E., Jahrgang 1954, Band 42, Seiten 420 bis 427) und das Verfahren nach van der Pauw (Philips Research Reports, Jahrgang 1958, Band 13, Heft 1, Seiten 1 bis 9) zu den häufigst angewandten Meßverfahren zählen dürften. Bei ersterem wird über die beiden äußeren von 4 in einer Reihe auf der Scheibenoberfläche aufliegenden Kontaktspitzen ein Strom eingespeist und an den beiden mittleren Kontakten der Spannungsabfall gemessen. S ist dann lediglich eine Funktion der Schichtdicke und dieser beiden elektrischen Größen, wenn die Meßkontakte in g 1 e i c h e m Abstand zueinander angeordnet sind, so daß das Ergebnis unabhängig von der geometrischen Kontaktanordnung wird, vorausgesetzt, daß die möglichst kleinflächigen Kontakte weit genug vom Probenrand entfernt sind und ihr Abstand zueinander groß gegen die Schichtdicke ist.To measure the specific resistance F of a thin conductive or semiconducting disk or layer of any shape are from the literature various methods known, of which the Vier.Spitzen measuring method according to Valdes (Proceedings of the I.R.E., year 1954, volume 42, pages 420 to 427) and that Method according to van der Pauw (Philips Research Reports, year 1958, volume 13, issue 1, pages 1 to 9) are among the most frequently used measuring methods should. In the former, the two outer ones of 4 in a row on the disc surface A current is fed into the contact tips and at the two middle contacts the voltage drop measured. S is then only a function of the layer thickness and these two electrical quantities when the measuring contacts are at a distance of g 1 e i c h e m are arranged to each other, so that the result is independent of the geometric Contact arrangement is provided that the smallest possible contacts are far enough away from the sample edge and their distance from one another is large compared to the Layer thickness is.

Nach dem van der Pauw-Verfahren müssen die ebenfalls kleinflächigen 4 Meßkontakte an der Peripherie des Meßobjektes angebracht werden, sie können jedoch in w i 1 1 k ü r -1 i c h e m Abstand zueinander angeordnet werden. Die Messung erfaßt somit die gesamte Scheibe (homogene Schichtdicke vorausgesetzt). Hierbei wird der Strom über zwei benachbarte Kontakte eingespeist und die sich einstellende Potentialdifferenz an den anderen beiden Kontakten gemessen.According to the van der Pauw method, they also have to be small 4 measuring contacts can be attached to the periphery of the device under test, but they can in w i 1 1 k ü r -1 i c h e m distance from one another. The measurement thus covers the entire pane (assuming a homogeneous layer thickness). Here the current is fed in via two adjacent contacts and the one that is established Potential difference measured at the other two contacts.

Danach werden die Anschlüsse zyklisch vertauscht und eine zweite Messung von Strom und Spannung vorgenommen. q ist dann wiederum lediglich eine Funktion der Schichtdicke und der elektrischen Größen (in diesem Fall sind es 2 Ströme und 2 Spannungen).Then the connections are swapped cyclically and a second measurement is carried out made by current and voltage. q is then again just a function the layer thickness and the electrical quantities (in this case there are 2 currents and 2 voltages).

Es sind darüber hinaus noch weitere Meßverfahren bekannt geworden, die jedoch ganz spezifische Probenformen voraussetzen.In addition, other measuring methods have become known, which, however, require very specific sample shapes.

In diesem Zusammenhang sei hier auf die Arbeiten von Buehler und Pearson (Solid State Electronics, Jahrgang 1966, Band 9, Seiten 395 bis 407) für kreisförmige Proben und von Green und Gunn (Solid State Electronics, Jahrgang 1972, Band 15, Seiten 577 bis 585) für rechteckige Proben verwiesen.In this context, reference should be made to the work of Buehler and Pearson (Solid State Electronics, Born 1966, Volume 9, Pages 395-407) for circular Samples and by Green and Gunn (Solid State Electronics, Born 1972, Volume 15, Pages 577 to 585) for rectangular specimens.

Das erstgenannte Meßverfahren nach Valdes hat den Vorzug, daß der spezifische Widerstand nicht integral über die gesamte Probenfläche gemessen wird, sondern gebietsweise in Abhängigkeit von der Meßkopfgröße bestimmt werden kann. Ein Nachteil ist darin zu sehen, daß für die Messung des spezifischen Widerstands ein Präzisionsmeßkopf mit fest vorgegebener Anordnung der kleinflächigen Meßspitzen erforderlich ist, um einen exakt gleichen Abstand der Spitzen zueinander bei gleichzeitig unabhängiger Federung der Kontakte untereinander zu gewährleisten, wobei die Kontaktspitzen z. B. in Uhrensteinen geführt werden müssen.The first-mentioned measuring method according to Valdes has the advantage that the resistivity not integral over the whole Sample area is measured, but determined in certain areas depending on the size of the measuring head can be. A disadvantage is that for the measurement of the specific Resistance is a precision measuring head with a fixed, predetermined arrangement of the small-area Measuring tips is required to have exactly the same distance between the tips to ensure that the contacts are suspended independently of one another at the same time, wherein the contact tips z. B. must be performed in watch stones.

Das Meßverfahren nach van der Pauw hat zwar den Vorteil, daß die ebenfalls kleinflächigen Meßkontakte in willkürlichem Abstand zueinander angebracht werden können, sie müssen sich jedoch an der Peripherie der Meßprobe befinden. Der spezifische Widerstand kann daher nur integral über die gesamte Probenausdehnung bestimmt werden.The measuring method according to van der Pauw has the advantage that the also small-area measuring contacts are attached at any distance from one another can, but they must be on the periphery of the test sample. The specific one Resistance can therefore only be determined integrally over the entire extent of the specimen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßverfahren zu schaffen, das die Vorteile beider vorgenannten Methoden in sich vereinigt, nämlich a) die gebietsweise Erfassung des spezifischen Widerstands (nach Valdes) einerseits und b) der willkürlich wählbare Kontaktabstand der Meßkontakte untereinander (nach van der Pauw) andererseits, so daß ein Präzisionsmeßkopf entbehrlich wird.The invention is based on the object of creating a measuring method which combines the advantages of both of the aforementioned methods, namely a) the regional recording of the specific resistance (according to Valdes) on the one hand and b) the arbitrarily selectable contact distance between the measuring contacts (according to van der Pauw) on the other hand, so that a precision measuring head can be dispensed with.

Diese Aufgabe wird erfindungsmaßig dadurch gelöst, daß die 4 Meßkontakte auf einem Kreisbogen angeordnet werden, dessen Radius nach Bedarf beliebig gewählt werden kann, daß die Kontaktabstände untereinander ebenfalls beliebig gewählt werden können, wobei, ebenfalls wie bei der Meßmethode nach Valdes, zu beachten ist, daß die möglichst kleinflächigen Kontakte weit genug vom Probenrand (etwa mindestens um den Betrag des größten Kontaktabstandfs) entfernt sind und ihr Abstand zueinander groß gegen die Schicht- bzw. Scheibendicke ist, anderenfalls werden bei der Berechnung von s zusätzliche Korrekturfaktoren erforderlich.This object is achieved according to the invention in that the 4 measuring contacts be arranged on an arc, the radius of which can be chosen as required it can be that the contact distances between each other can also be chosen arbitrarily can, whereby, as with the Valdes measuring method, it should be noted that the smallest possible contacts far enough from the edge of the sample (approximately at least by the amount of the greatest contact spacing f) and their distance from one another is large compared to the layer or slice thickness, otherwise, in the calculation of s additional correction factors are required.

Die Messung erfolgt genau wie beim Verfahren nach van der Pauw: Die Stromeinspeisung erfolgt über 2 benachbarte Kontakte und die sich einstellende Potentialdifferenz wird an den anderen beiden Kontakten gemessen. Danach werden die Anschlüsse zyklisch vertauscht und eine zweite Messung von Strom und Spannung vorgenommen. Im folgenden wird gezeigt, daß der spezifische Widerstand g sich dann unabhängig von der geometrischen Kontaktanordnung lediglich als Funktion der Schichtdicke und der gemessenen elektrischen Größen errechnen läßt. r wird somit in unmittelbarer Umgebung der 4 Meßkontakte bestimmt. Dadurch kann - konstante Dicke vorausgesetzt - die Probe gebietsweise auf Homogenität des spezifischen Widerstands hin abgetastet und ausgemessen werden.The measurement takes place exactly as with the method according to van der Pauw: The Power is fed in via 2 adjacent contacts and the resulting potential difference is measured at the other two contacts. The connections then become cyclical swapped and made a second measurement of current and voltage. Hereinafter it is shown that the specific resistance g is then independent of the geometric Contact arrangement only as a function of the layer thickness and the measured electrical Sizes can be calculated. r is thus in the immediate vicinity of the 4 measuring contacts certainly. This means that - provided that the thickness is constant - the sample can be used in certain areas are scanned and measured for homogeneity of the specific resistance.

Theorie: A, B, C, D seien 4 punktförmige Meßkontakte auf der Oberfläche einer dünnen, leitenden Schicht (siehe Fig. 1), deren Ausdehnung zunächst als unendlich angenommen sei.Theory: A, B, C, D are 4 punctiform measuring contacts on the surface a thin, conductive layer (see Fig. 1), the extent of which is initially considered to be infinite is assumed.

Analog zum van der Pauw-Meßverfahren seien RAB,CD und RBC,DA jeweils die Potentialdifferenzen zwischen D und C (bzw. A und D) für einen Einheitsstrom durch A und B (bzw. B und C). Es soll gezeigt werden, daß der spezifische Widerstand ¢ der leitenden Schicht nur von diesen beiden gemessenen " Widerstandswerten" und der Schichtdicke w abhängt, wenn die Meßkontakte A, B, C, D auf einem Kreisbogen liegen.Analogous to the van der Pauw measurement method, let RAB, CD and RBC, DA each be the potential differences between D and C (or A and D) for a unit current through A and B (or B and C). It should be shown that the specific resistance ¢ the conductive layer only from these two measured "resistance values" and depends on the layer thickness w if the measuring contacts A, B, C, D are on an arc of a circle lie.

Es sei zunächst angenommen, daß ein Gleichstrom I in einem gegebenen Punkt P auf der Oberfläche in die leitende dünne Schicht eingespeist wird und weit von diesem Punkt entfernt wieder austritt. Die Stromlinien im Innern der dünnen Schicht werden dann mehr oder weniger parallel zur Oberfläche verlaufen, so daß man sich Zylinderflächen als Äquipotentialflächen denken kann, deren gemeinsame Achse senkrecht zur Schichtebene durch den jeweiligen Stromeinspeisungspunkt verläuft. Das Potential im Abstand r von einer solchen Zylinderachse sei U.Assume first that a direct current I in a given Point P on the surface is fed into the conductive thin layer and far exits away from this point. The streamlines inside the thin Layer will then run more or less parallel to the surface, so that one can think of cylindrical surfaces as equipotential surfaces, their common Axis runs perpendicular to the layer plane through the respective current feed point. Let the potential at a distance r from such a cylinder axis be U.

Es gilt dann allgemein: E = elektrische Feldstärke j = Stromdichte = mittlerer spezifischer Widerstand der zu messenden Schicht w = Schichtdicke UD,A bzw. UD,B seien die (Teil-)Potentiale im Punkt D, aufgrund der Stromeinspeisung + IAB in A (Stromeintritt) bzw.The following applies in general: E = electric field strength j = current density = mean specific resistance of the layer to be measured w = layer thickness UD, A or UD, B are the (partial) potentials at point D due to the current feed + IAB in A (current entry) or

- IAB in B (Stromaustritt). UD sei das sich im Punkt D einstellende Potential, das aus der Superposition beider Teilpotentiale resultiert. Die Potentiale seien alle auf einen willkürlich gewählten Punkt PO auf der Scheibenoberfläche bzw. auf das Potential der durch diesen Punkt verlaufenden Äquipotentialfläche bezogen. aO, bo, cO und d seien die Abstände zwischen PO und den entsprechenden Punkten A, B, C und D (Fig. 1).- IAB in B (power outlet). UD is that which occurs in point D. Potential that results from the superposition of both partial potentials. The potentials all point to an arbitrarily chosen point PO on the wafer surface or related to the potential of the equipotential surface running through this point. aO, bo, cO and d are the distances between PO and the corresponding points A, B, C and D (Fig. 1).

Aus (1) ergibt sich dann durch Integration: und Aus der Superposition beider Potentiale folgt: Analog hierzu ergibt sich: Aus (2) und (3) resultiert: und analog hierzu für einen Strom IBC, der von B nach C fließt: Aus (4) und (5) folgt: Befinden sich die 4 Punkte A, B, C, D auf einem Kreis, so gilt der Satz des Ptolemäus für ein Sehnenviereck, wonach die Summe der Produkte gegenüberliegender Seiten gleich dem Produkt der Diagonalen ist, oder im vorliegenden Fall: ac + bd = ef. Somit ist was zu beweisen war, denn y ist demzufolge nur noch eine Funktion der Schichtdicke w und der beiden gemessenen Größen RAB,CD und RBC DA. Der Radius des Kreisbogens kann beliebig groß sein (r = einbegriffen, d. h. lineare Kontaktanordnung).Integration then results from (1): and From the superposition of both potentials it follows: Analogously to this it results: From (2) and (3) results: and analogously for a current IBC that flows from B to C: From (4) and (5) it follows: If the 4 points A, B, C, D are on a circle, Ptolemy's theorem applies to a chordal quadrilateral, according to which the sum of the products of opposite sides is equal to the product of the diagonals, or in the present case: ac + bd = ef . So is which had to be proven, because y is therefore only a function of the layer thickness w and the two measured quantities RAB, CD and RBC DA. The radius of the circular arc can be of any size (r = included, ie linear contact arrangement).

Gl. (6) unterscheidet sich nur um den Faktor 2 im Exponenten von der Beziehung, die der van der ,Pauw-Methode zugrunde liegt.Eq. (6) differs from the only by a factor of 2 in the exponent Relationship underlying the van der, Pauw method.

Wenn man Gl. (6) nach r auflöst, so erhält man pO für kreisförmig angeordnete Meßkontakte: Mißt man nach dem van der Pauw-Verfahren (Meßkontakte an der Peripherie des Testobjekts), so ergibt sich s v.d.P. zu wobei die Funktion ç die gleiche Bedeutung wie in 01. (7) hat.If Eq. (6) solving for r, one obtains pO for measuring contacts arranged in a circle: If one measures according to the van der Pauw method (measuring contacts on the periphery of the test object), then s vdP to results where the function ç has the same meaning as in 01. (7).

Die Ausdrücke für den spezifischen Widerstand unterscheiden sich infolgedessen ebenfalls nur um den Faktor 2 (siehe Gl. (7) und (8)).The terms for the resistivity differ as a result also only by a factor of 2 (see Eqs. (7) and (8)).

Das Meßverfahren ist besonders dann für die praktische Anwendung 'nteressalt, wenn durch einfache Auflage der Kontaktspitzen tz. B. angespitzte Wolfram-Drähte) ein ohmscher (nicht sperrender) Kontakt oder zumindest ein nicht zu hoher Übergangswiderstand gewährleistet ist (wie das z. B. bei Silizium und Germanium der Fall ist), so daß einerseits ein genügend hoher Strom zwischen 2 der 4 Kontakte eingespeist und andererseits die sich einstellende Potentialdifferenz zwischen den beiden anderen Kontakten mit genügender Genauigkeit (in Abhängigkeit vom Innenwiderstand des Spannungsmeßgerätes) gemessen werden kann. Es genügt dann ein gewöhnlicher Abtast-Meßplatz, wie er in jedem Halbleiterlabor vorhanden sein dürfte. Die Spitzenauflage wird über eine entsprechende Beobachtungsoptik kontrolliert (z. B. über eine Stereo-Lupe mit Gummilinse), wobei nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ein Okular mit einem Fadenkreuz und einer kreisförmigen Strichplatte versehen wird, so daß die Kontaktspitzen mühelos kreisförmig oder auch auf einer Geraden angeordnet werden können. Die Größe des erfaßten kreisförmigen Bereichs läßt sich mit Hilfe der Zoom-Verstellung (Gummilinse) bequem einstellen, ohne daß der durch das Okular betrachtete Kreis seine Größe ändert.The measuring method is particularly interesting for practical application, if by simply placing the contact tips tz. B. sharpened tungsten wires) an ohmic (non-blocking) contact or at least a contact resistance that is not too high is guaranteed (as is the case with silicon and germanium, for example), so that on the one hand a sufficiently high current is fed between 2 of the 4 contacts and on the other hand the resulting potential difference between the other two contacts with Sufficient accuracy (depending on the internal resistance of the voltmeter) can be measured. An ordinary scanning measuring station, as described in should be available in every semiconductor laboratory. The top edition is based on a corresponding Observation optics controlled (e.g. via a stereo magnifying glass with a rubber lens), whereby after further training of the Invention of an eyepiece with a Crosshair and a circular reticle is provided so that the contact tips can easily be arranged in a circle or on a straight line. The size of the recorded circular area can be adjusted with the help of the zoom adjustment (rubber lens) can be easily adjusted without changing the size of the circle viewed through the eyepiece.

Bei solchen Werkstoffen, bei denen sich durch Auflage einer Metallspitze ein Schottky-Kontakt (sperrender Übergang) einstellt (z. B. bei Galliumarsenid), ist das Meßverfahren dennoch anwendbar, wenn nach einer zusätzlichen Ausbildung der Erfindung mindestens ein Spitzenauflagepunkt als ohmscher Kontakt ausgebildet ist. (So kann man, wie bekannt, z. B. auf n-leitendem Galliumarsenid eine kleine Zinn-Kugel einlegieren und erhält damit einen ohmschen Kontaktübergang). Die Stromeinspeisung erfolgt dann jeweils zwischen diesem (ohmschen) und einem der benachbarten Kontakte, wobei die Stromquelle derart gepolt wird, daß die Schottky-Diode in Durchlaßrichtung geschaltet wird. Es lassen sich somit genügend hohe Ströme einspeisen, die ihrerseits genügend hohe Potentialdifferenzen zwischen den beiden übrigen Kontakten hervorrufen, die eine ausreichende Meßgenauigkeit im hochohmigen Spannungsmeßzweig zur Folge haben. Der einlegierte Kontakt kann bei Halbleiterplatten, die z. B. für die planartechnische Weiterverarbeitung bestimmt sind, in der Nähe der Plattenmitte, an einer Stelle angebracht werden, auf der kein Bauelement vorgesehen ist. Er kann später durch Ätzung wieder entfernt werden. Durch kreisförmige Anordnung der Kontaktspitzen kann bei genügend großen Halbleiterscheiben der mittlere spezifische Widerstand unterschiedlich ausgedehnter und nach verschiedenen Richtungen orientierter Bereiche nach dem vorliegenden Meßverfahren bestimmt werden, wobei die in ihrer Größe frei wählbaren " Meßkreise" jeweils durch den ohmschen Kontakt " gelegt" werden.In those materials where a metal tip a Schottky contact (blocking transition) is set (e.g. in the case of gallium arsenide), the measuring method can still be used if after additional training According to the invention, at least one tip support point is designed as an ohmic contact is. (As is known, for example, on n-conducting gallium arsenide, a small Alloy a tin ball and thus obtain an ohmic contact transition). The power supply then takes place between this (ohmic) and one of the neighboring contacts, wherein the current source is polarized such that the Schottky diode in the forward direction is switched. Sufficiently high currents can thus be fed in, which in turn cause sufficiently high potential differences between the other two contacts, which results in sufficient measurement accuracy in the high-resistance voltage measuring branch to have. The alloyed contact can be used in semiconductor plates, e.g. B. for planar technology Further processing are intended, near the center of the plate, at one point be attached on which no component is provided. He can go through later Etching can be removed again. The circular arrangement of the contact tips allows If the semiconductor wafers are large enough, the mean specific resistance varies extensive and in different directions oriented areas according to the present Measurement methods are determined, the size of the "measuring circles" being freely selectable are each "placed" by the ohmic contact.

Obwohl die lineare Kontaktanordnung (Kreisradius = ) mit willkürlichen Abständen in der vorliegenden Lösung der Aufgabe enthalten ist, so bietet unter Zugrundelegung einer rechteckigen Probenfläche die exakte oder auch nur nahezu quadratische Kontaktanordnung auf einem Kreisbogen den besonderen Vorteil eines um den Faktor S:L 3.7 kleineren Flächenbedarfs, wenn aufgrungd der vorhandenen (endlich ausgedehnten) Kontaktauflageflächen die bereits aufgezählten Mindestbedingungen zur Einhaltung einer vorgegebenen höchsten zulässigen Fehlergrenze erfüllt sind. Das bringt Vorteile gegenüber den bisher bekannten Meßverfahren, wenn z. B. der mittlere spezifische Widerstand kleinflächiger Diffusionsbereiche (beispielsweise zur Ermittlung der Oberflächen-Störstellenkonzentration im Si, bei bekanntem Diffusionsmechanismus) oder auch kleinflächiger epitaktischer Bereiche bestimmt werden soll, auf denen eine lineare Kontaktanordnung infolge der endlichen Kontaktflächen keinen Platz findet.Although the linear contact arrangement (circle radius =) with arbitrary Intervals in the present solution to the problem is included, so offers below Based on a rectangular sample surface, the exact or even almost square one Contact arrangement on an arc of a circle has the particular advantage of a factor S: L 3.7 smaller space requirement, if based on the existing (finitely extended) Contact surfaces the already listed minimum conditions for compliance a specified maximum permissible error limit are met. That brings advantages compared to the previously known measurement method, if z. B. the middle specific Resistance of small diffusion areas (for example to determine the Surface impurity concentration in Si, with known diffusion mechanism) or small-area epitaxial areas are to be determined on which a linear contact arrangement due to the finite contact surfaces no space finds.

Ein zweiter, wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß zur gebietsweisen Erfassung des spezifischen Widerstands dünner Schichten ein Präzisionsmeßkopf (wie z. B.A second, essential advantage of the invention is to be seen in that for area-wise detection of the specific resistance of thin layers Precision measuring head (such as

Meßköpfe mit Rubin-gelagerten Meßspitzen zur Einhaltung gleicher Abstände mit engsten Toleranzen im Submillimeterbereich) entbehrlich wird. Das Meßobjekt kann in einem handelsüblichen Spitzenmeßplatz abgetastet werden, wobei durch eine geeignete Beobachtungsoptik während des gesamten Meßvorgangs freie Sicht auf die Meßspitzen gewährleistet ist. Die Spitzen werden also nicht durch einen Meßkopf verdeckt.Measuring heads with ruby-mounted measuring tips to maintain the same distances with the tightest tolerances in the sub-millimeter range) becomes dispensable. The test object can be scanned in a commercially available tip measuring station, with a suitable observation optics during the entire measurement process free view of the Measuring tips is guaranteed. So the tips are not through a measuring head covered.

Meßfehler, bedingt durch Auswandern der Kontaktspitzen infolge zu hohen Auflagedrucks bzw. Verkantung zwischen Meßspitzen und Auflagefläche, sind nicht mehr möglich, da die Auflage del Spitzen während der Messung durch die Beobachtungsoptik (mit entsprechender Strichplatte im Okular wie in der weiteren Ausbildung der Erfindung beschrieben) kontrolliert werden kann.Measurement errors caused by the contact tips migrating as a result of high contact pressure or tilt between measuring tips and contact surface no longer possible because the tips are supported by the observation optics during the measurement (with a corresponding reticle in the eyepiece as in the further development of the invention described) can be controlled.

in dritter Vorteil ergibt sich dadurch, dpß. das ZU erfassende Heßgebiet gemäß der beschriebenen, weiteren Ausbildung der Erfindung mit Hilfe der Strichplatte im Okular bequem in seiner @röße vermindert werden kann, was unter Verwendung von meßköpfen mit einfachem Auflegen nnd starrer Kontaktanordnung nur mit Hilfe einer Lagerhaltung unterschiedlich dimensionierter "Abtastköpfe" zu erreichen wäre, @nsonsten aber eine aufwendige Konstruktion mit verstellbaren Spitzen zur Folge hätte.the third advantage is that dpß. the area to be covered according to the described, further embodiment of the invention with the help of the reticle can be conveniently reduced in size in the eyepiece, which can be achieved using measuring heads with simple placement and rigid contact arrangement only with the help of one Storage of differently dimensioned "scanning heads" would be achievable, otherwise but a complex construction with adjustable tips would result.

Da die Lösungsgleichungen für den spezifischen Widerstand sowohl für die der Erfindung zugrunde liegende Meßmothode als auch für die Methode nach van der Pauw nicht explizit darstellber sind, bietet sich die Auswertung der Moßergebnisse über ein Iter3tionseverfahren an. Da sici beide Verfahren im Ergebnis nur um einen konstanten Faktor 2 7 " " unterscheiden, so ist ein weiterer Vorteil der Erfindung darin zu sehen, daß ein bereits vorhandenes Rechenprogramm nach van der Ppuw in vollem Umfang verwendet werden kann. Die jeweils gemessenen Werte fiir RAB,CD und RBC,DA müssen vor der Eingabe in das bestehende Rechenprogramm lediglich verdoppelt werden.Since the solution equations for the resistivity both for the measuring method on which the invention is based and also for the method according to van the Pauw are not explicitly presented, the evaluation of the measured results is a good idea via an iteration process. Because both procedures result in only one constant factor 2 7 "" is another advantage of the invention to see that an already existing computer program according to van der Ppuw in can be used in full. The respective measured values for RAB, CD and RBC, DA only have to be doubled before being entered in the existing computer program will.

Claims

Measurement method for determining the specific resistance of thin layers (3) P a t e t a n s p r ü c h e: 1 .; Reßverfahren to determine the specific Resistance of a thin disk-shaped sample or a thin layer, in particular in the case of semiconducting materials, characterized in that the measurement is carried out by means of the 4th Circular arranged contacts takes place, depending on the size and shape of the to be detected Both the radius of the circle and the contact distances between each other can be measured as desired can be chosen as long as the smallest possible contacts are removed from the edge of the sample by approximately the amount of the greatest contact distance and their distance from one another is large compared to the layer or

Slice thickness is.

?. iWleßverfabren according to claim 1, characterized in that ('a Tip scanning measuring station is used, da.r4 to observe the tip contact a stereo optic with a rubber lens (zoom) is used, an eyepiece with a circular reticle and possibly also with a crosshair with the help of which the contacts are positioned.

3. @@ ßverfahren nnch claims 1 and 2, characterized in that in the case of such noticeable substances, which do not have ohmic contact transitions due to the simple contact of the measuring tips ensure that at least one contact is designed as an "obash contact" (e.g. with the help of an alloy contact), so that a measuring current of a common size between this and an adjacent blocking contact can be fed if letatorer is polarized in the forward direction.