JP2011211060A - 半導体ウェーハ抵抗率測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】4探針抵抗率測定器を用いて半導体ウェーハ12の抵抗率を測定する半導体ウェーハ抵抗率測定装置において、4探針プローブ14の4探針に供給する電流の探針と測定する電圧の探針を変更して半導体ウェーハ12の端部から半径方向の直線上における複数の位置の抵抗率を測定手段により測定する。前記測定手段により測定された複数値に対して演算を行ってから前記各測定位置から前記ウェーハ端部までの距離と半導体ウェーハ上に生成される薄膜の端部までの距離との差による端部補正係数を乗じて抵抗値を得る。
【選択図】図1
Description
上記4探針抵抗率測定器では、半導体ウェーハの端部付近を測定すると、実際よりも抵抗率が高く測定されてしまう現象がある。これは一様な抵抗分布を有するウェーハにおいても同様である。この現象は、半導体ウェーハの中央部分を測定する場合は探針から印加される電流がウェーハ表面の全方向にほぼ均等に流れるのに対し、ウェーハ端部付近ではウェーハ中心方向へは十分に電流が流れるが、端部方向には電流の経路が狭められて電流が十分に流れないことによるものである。
また、本発明に関連する公知技術として、4探針抵抗率測定器を用いて半導体ウェーハの抵抗率を測定する半導体ウェーハ抵抗率測定装置において、半導体ウェーハの端部の抵抗率を測定する際、予めウェーハ端部から半径方向の直線上における複数の位置の測定値に対し、各測定位置からウェーハ端部までの距離と半導体ウェーハ上に生成される薄膜の端部までの距離との差による誤差を考慮し、それぞれ異なる誤差の補正係数を乗じて各誤差に対応した補正値を求めると共に該補正値の標準偏差を求め、前記標準偏差が最小となる誤差を実際の誤差として決定するようにした技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
図1は本発明の実施例1に係る4探針抵抗率測定器を用いた半導体ウェーハ抵抗率測定装置の全体の構成を示すブロック図である。
この実施例1に係る半導体ウェーハ抵抗率測定装置は、被測定半導体ウェーハ12を載置する円盤状の測定ステージ11と、該測定ステージ11を回転させる回転駆動部18と、上記測定ステージ11上に載置された半導体ウェーハ12の上面に接触して該半導体ウェーハ12の抵抗率を測定するための複数個の4探針プローブ14a、14bと、上記複数個の4探針プローブ14a、14bを互いに独立に上下方向に移動させる複数個のプローブ上下駆動部16a、16bと、該複数個のプローブ上下駆動部16a、16bと複数個の4探針プローブ14a、14bとを上記測定ステージ11の半径方向に移動するプローブ水平駆動部17と、測定点の位置と複数個の4探針プローブ14a、14bのうちの選択すべき一つのプローブを指定する制御情報を入力する操作部13と、上記測定点の位置と選択すべき一つのプローブと、測定した抵抗率(補正した抵抗率)を表示する表示部21と、制御情報に従って上記回転駆動部18とプローブ水平駆動部17とプローブ上下駆動部16a、16bを駆動し、半導体ウェーハ12の上面の指定された位置に上記プローブを接触させる制御部20と、抵抗率を測定する計測部15とを備え、上記半導体ウェーハ12の種類に対応して選択される複数個のプローブ上下駆動部16a、16bのうちの1つを動作させ、適切な4探針プローブ14a、14bを選択し、その選択されたプローブにより、上記半導体ウェーハ12の抵抗率を測定するように構成されている。また、制御部20は、上記した全体的な制御動作を行うと共に計測部15で測定した抵抗率を補正する機能を備えている。なお、上記制御部20には、電源部19から所定の動作電源が供給される。
直列配列の4探針プローブ14による測定方式として、デュアルコンフィグレーション方式がある。これは「ASTM F 1529−02」(ASTM:American Society for Testing and Materials)の規格で定義されているが、以下に要約する。
図2に示す半導体ウェーハ12の金属薄膜に定電流源31により4探針プローブ14(14a、14b)の探針1−4間に電流Iを流して探針2−3間の電圧Vaを電圧計32にて測定する。
このステップ1での抵抗値Raは次式(1)で計算する。
図3はデュアルコンフィグレーション方式のステップ2を示している。
図3に示す半導体ウェーハ12に定電流源31により4探針プローブ14(14a、14b)の探針1−3間に電流Iを流して探針2−4間の電圧Vbを電圧計32にて測定する。
Rb=Vb/I ・・・(2)
次に探針間隔補正係数Kaは、次式(3)により計算する。
Ka=−14.696+25.173(Ra/Rb)−7.872(Ra/Rb)2 ・・・(3)
そして、シート抵抗ρsは、次式(4)により計算する。
図2に示す4探針プローブ14の探針間隔S1、S2、S3は等しくなるように調整されているが、実際には軸受けの精度などにより微細な変動が発生する。デュアルコンフィグレーション方式による測定の目的は、探針間隔S1、S2、S3の変動を測定電圧VaとVbにより補正係数Kaを求めて補正することにより、探針間隔S1、S2、S3に変動があってもその変動による測定値の誤差を補正することである。
ρs=π/loge2 * Ra
ρs=4.532 * Ra ・・・(5)
なお、探針間隔S1、S2、S3が全て等しい場合、Ra/Rb比及び補正係数Kaの値は次式(6)、(7)で示される。
Ka=4.532 ・・・(7)
図4は上記Ra/Rb比と補正係数Kaとの関係を示すグラフであり、横軸にRa/Rb比をとり、縦軸に補正係数Kaをとって示した。
次に、半導体ウェーハ12の端部まで金属薄膜が形成されていない場合を考慮し、4探針プローブ14による測定位置から金属薄膜(シート抵抗層)端面までの距離を次のようにして算出する。
上記[表2]と従来使用していた[表1]に示した補正係数により、以下の[表3]に示す各測定点から薄膜端部までの距離に対するRa/Rb比及び補正係数を得ることができる。
Ra/Rb=1.262
となる。
実際に、ある4探針プローブで半導体ウェーハ12の中心部分を、100回測定した結果、Ra/Rbの平均値(これをR0と定義する)及び標準偏差として、
平均値R0=1.267
標準偏差=0.0006
が得られた。
そして、式(8)で求めた(Ra/Rb)から、[表3]を検索することによって薄膜端部までの距離を求め、式(4)で求めたシート抵抗値に[表3]に示した端部補正係数を乗じることによって、より精度の高いシート抵抗測定値を求めることができる。
なお、上記実施例1では、直線配列の4探針プローブ14で探針間隔が1mm、ウェーハサイズ200mmの場合を例として説明したが、本発明は探針間隔が1mm以外、例えば0.635mmの場合にも、また、直線配列の4探針プローブでなく正方形配列の4探針プローブの場合にも、あるいはウェーハサイズも200mmのみでなく、例えば300mmなど全てのサイズに適用することができる。ただ、各々の場合における[表1]〜[表3]の定数が変わるのみである。
Claims (1)
- 4探針抵抗率測定器を用いて半導体ウェーハの抵抗率を測定する半導体ウェーハ抵抗率測定装置において、前記4探針に供給する電流の探針と測定する電圧の探針を変更して前記半導体ウェーハの端部から半径方向の直線上における複数の位置の抵抗率を測定し、該測定値に基づいて測定位置から前記半導体ウェーハ上に生成される薄膜の端部までの距離を算出する手段と、前記半導体ウェーハの端部付近を測定した際、測定値に対して標準偏差に基づく一次補正を行った後、前記各測定位置から前記ウェーハ端部までの距離と前記半導体ウェーハ上に生成される薄膜の端部までの距離との差による端部補正係数を乗じて抵抗値を得る抵抗値測定手段とを具備することを特徴とする半導体ウェーハ抵抗率測定装置。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103472304A (zh) * | 2013-09-17 | 2013-12-25 | 金魁 | 一种弹性探针阵列多通道电阻测量方法和装置 |
JP2014503114A (ja) * | 2010-12-21 | 2014-02-06 | カプレス・アクティーゼルスカブ | 単一位置ホール効果測定 |
WO2020246138A1 (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 信越半導体株式会社 | 抵抗率測定装置の管理方法 |
CN112967955A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 检测半导体设备的静电释放针脚失效的方法及半导体设备 |
WO2023243578A1 (ja) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | 日置電機株式会社 | 測定装置、測定方法、及び、測定プログラム |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5740949A (en) * | 1980-08-23 | 1982-03-06 | Kokusai Electric Co Ltd | Measurement of resistivity of semiconductor |
JP2003163248A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-06 | Kokusai Electric Alhpa Co Ltd | 半導体ウェーハ抵抗率測定器 |
JP2009252976A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk | 半導体ウェーハ抵抗率測定装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5740949A (en) * | 1980-08-23 | 1982-03-06 | Kokusai Electric Co Ltd | Measurement of resistivity of semiconductor |
JP2003163248A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-06-06 | Kokusai Electric Alhpa Co Ltd | 半導体ウェーハ抵抗率測定器 |
JP2009252976A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk | 半導体ウェーハ抵抗率測定装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014503114A (ja) * | 2010-12-21 | 2014-02-06 | カプレス・アクティーゼルスカブ | 単一位置ホール効果測定 |
CN103472304A (zh) * | 2013-09-17 | 2013-12-25 | 金魁 | 一种弹性探针阵列多通道电阻测量方法和装置 |
WO2020246138A1 (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 信越半導体株式会社 | 抵抗率測定装置の管理方法 |
JP2020198383A (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | 信越半導体株式会社 | 抵抗率測定装置の管理方法 |
JP7205391B2 (ja) | 2019-06-04 | 2023-01-17 | 信越半導体株式会社 | 抵抗率測定装置の管理方法 |
CN112967955A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 检测半导体设备的静电释放针脚失效的方法及半导体设备 |
CN112967955B (zh) * | 2021-02-04 | 2023-09-19 | 长江存储科技有限责任公司 | 检测半导体设备的静电释放针脚失效的方法及半导体设备 |
WO2023243578A1 (ja) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | 日置電機株式会社 | 測定装置、測定方法、及び、測定プログラム |
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