JP3736749B2 - 半導体ウェーハの抵抗率測定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面光電圧法を用いて半導体ウェーハ(以下、ウェーハということがある)の抵抗率を測定する方法に関する。
【0002】
【関連技術】
半導体ウェーハの抵抗率を非接触で測定する方法としては、表面光電圧(Surface Photo Voltage:以下、SPVという)を利用する方法がエミル・カミエニエキらによって、例えば、J.Appl. Phys.Vol 54(11)、Nov. 1983 p.6481で提案されている。SPVは半導体に光を照射した時に生じる表面電位の変化を意味する。入射光として適当な周波数で断続した光子線を用いることにより励起されるSPVのことを交流SPV(AC−SPV)という。本明細書中では、以下、特にことわりがないかぎり、SPVとはAC−SPVを意味する。
【0003】
まず、SPVの測定装置の一例を図4を用いて説明する。図4において、10はSPVの測定装置で、その光源としては断続が容易であるため通常は発光ダイオード12(以下LED)が用いられる。適当な周波数で断続されたLED12の光12aは開口14とレンズ16を通して収束されて、SiウェーハWの表面に照射される。18はLEDドライバーで、LED12を駆動するとともにロックイン増幅器20に接続されている。AC−SPVはSiウェーハWの表面上にマイラー膜22を挿入して設置された透明電極24に接続したLEDの駆動周波数に同調したロックイン増幅器20で計測する。マイラー膜22はなくてもよく、SiウェーハWの表面と数十μm〜200μm程度の空隙を介して設置された透明電極24でも計測できる。透明電極24としては、例えばガラス基板にインジウム酸化物を蒸着させてつくることができる。なお、符号26は透明電極24の上面に設けられたガラスプレート、28は金属電極である。
【0004】
図5にp型Siウェーハを例にとり、その抵抗率を測定する原理図を示す。SiウェーハWの表面に正電荷Qs(Qs>0)が存在する場合、バルク表面近傍の自由正孔は静電的に反発されて、バルク内部に押しやられる。この結果表面近傍には負にイオン化したアクセプター原子のみが出現するため負の電荷Qsc(Qsc<0)を形成する。バルク表面近傍には自由正孔の存在しない領域、即ち空乏層領域36が形成される。この空乏層領域36には表面の正電荷QsとSiバルク内部の負電荷Qscにより内部電界が形成されている。AC−SPV測定用の透明電極30はSiウェーハWと100μmの空隙(エアーギャップ)32を介して設置されており、これによりSiウェーハ表面と非接触で測定可能となるメリットがある。光源34からの入射光34a〔チョッピングされた断続光(40〜50KHz)〕としてはSiのエネルギーギャップに対応する波長よりも短波長の光が用いられ、このように短波長の光を用いる理由は以下のとおりである。
【0005】
例えば、波長450nmの光の場合のSi中での吸収係数が大きいため、SiウェーハW中への侵入深さは約0.5μm程度である。仮にSiウェーハWの表面近傍に形成された空乏層36の巾が1μmであれば、入射された光は空乏層36内で全て吸収される。その結果、入射光によってSiウェーハ中に励起される過剰キャリアは空乏層36のみで発生することになる。
【0006】
空乏層36内に励起された過剰キャリア〔電子(e)、正孔(h)〕は内部電界によってのみ電荷分離されるため、得られるSPVはSiウェーハのキャリア拡散長Lや裏面での表面再結合速度などの基板特性の影響を受けなくなり、光電流Jphは次式で表される。
【0007】
【数1】
Jph=qΦ(1−R)・・・・・(1)
【0008】
ここで、qは電荷素量、Φは入射光子密度、Rは光反射率である。
【0009】
このような状態で試料表面に一様に照射されると、AC−SPVは次のような関係式で表すことができる(例えばエミル・カミエニエキ等、J.Appl. Phys.Vol 54(11)、Nov. 1983 P6481)。
【0010】
【数2】
δVs=−jδφω-1(1−R)qCdp -1・・・・・(2)
【0011】
ここで、Vsは表面の電位障壁高さ、ωは入射光の角周波数(ω=2πf、fは変調周波数)、qは電荷素量、Cdpは試料表面に形成された空乏層のキャパシタンス、Rは光反射率、φは入射光子束である。δVsはVsの変化量であり、図5中の試料より100μm程度の空隙32を介して設置された透明電極30にてAC−SPV信号として観測される。なお、図5において、38はグランド電極である。
【0012】
このように空乏層36内でのみ過剰キャリアが発生する条件下で測定される一般的なAC−SPVの変調周波数依存性を図6に示す。AC−SPVを説明するために何人かの人々は等価回路を使う試みをしている。例えば、R.S.Nakhmason他、Solid−St.Electron、18(1975)、pp627−634や、C.Munakata他、Jpn.J.A.P.23、(1984)、pp.1451−1460がある。一例としてMunakata等によって提案されている半導体表面に強反転層が形成された場合の等価回路を図7に示す。半導体表面は表面処理によって中性状態、空乏状態、弱反転状態、強反転状態の各状態を作り出すことができることが一般的に知られている。
【0013】
ここでは、強反転状態についてのみ等価回路を用いて図6に示したAC−SPV信号を説明する。これは、AC−SPVを用いて抵抗率を測定する従来の技術が強反転状態を前提にした理論に基づいて構築されているからである。詳細な説明は上記した各論文中にあるのでここでは避けるが、図7中でCinは反転層キャパシタンス、ginは反転層コンダクタンス、Cdpは空乏層キャパシタンス、gdpは空乏層コンダクタンスである。等価回路よりAC−SPV信号は以下のとおり記述される。
【0014】
【数3】
δVs=δJph|Z|・・・・・(3)
【0015】
【数4】
Z=1/(gin+gdp+jω(Cin+Cdp))・・・・・(4)
【0016】
ここでVsは表面の電位障壁高さ、Jphは光電流、Zはインピーダンスである。
【0017】
等価回路からも明白なようにキャパシタンスと抵抗の並列回路である。従って、入射光の変調周波数が低い領域ではコンダクタンスginとgdpによって制限されたSPVが現れる。この領域ではSPVは変調周波数によらず一定値をとることがわかる(図6の“A”領域、以下低周波数領域という)。
【0018】
逆に変調周波数が高い領域(図6の“B”領域、以下高周波数領域という)ではキャパシタンスCinとCdpによってAC−SPVは制限されるため観測されるSPV信号は変調周波数fに反比例することが分かる。両者の中間の変調周波数領域(図6の“C”領域、以下遷移周波数領域という)はコンダクタンスに制限される領域からキャパシタンスに制限される領域へ移る遷移領域である。
【0019】
これより明確なように、変調周波数fの逆数にAC−SPV信号が比例する高い変調周波数領域のAC−SPV信号を測定すれば、観測されたAC−SPVより、試料表面に形成されたキャパシタンス成分であるCinとCdpの合成キャパシタンスが測定できる。強反転状態においてはCin<<Cdpであるから観測されたAC−SPV信号はCdpのみに依存することになり、結果として空乏層キャパシタンスが算出できる。空乏層キャパシタンスCdpと空乏層幅Wdの間には一般的に次式が成り立つ。
【0020】
【数5】
Cdp=εs/Wd・・・・・(5)
【0021】
ここでεsはSiの比誘電率である。
【0022】
したがって、変調周波数fの逆数にAC−SPV信号が比例する高い変調周波数領域のAC−SPV信号を測定すれば(2)式より被測定物(Si)の空乏層キャパシタンスCdpを算出できる。さらに(5)式より空乏層巾Wdが算出できる。仮に被測定物の表面が強反転状態であれば、空乏層巾Wdは最大値Wmaxになり次式で表すことができる。
【0023】
【数6】
【0024】
ここで、Wmaxは強反転状態での最大空乏層幅、εsはSiの比誘電率、kはボルツマン定数、Nscはドーパント濃度、niはSiの真性キャリア密度、qは電荷素量である。
【0025】
この関係式を用いて被測定物のドーパント濃度を算出することができるのである。現在市販されているAC−SPVを用いたSiウェーハの抵抗率を測定する装置、例えばQC Solution社より市販されている抵抗率測定器(商品名“SCP”)は入射光として波長450nmの光をチョッピングし(チョッピング周波数40kHz)たものを用いており、光照射により発生する過剰キャリアを空乏層内のみで発生できるとともにチョッピング周波数40kHzはAC−SPV信号がチョッピング周波数fに反比例する領域であり、上述したように空乏層キャパシタンスを測定することができる。
【0026】
本装置はp型のSiウェーハを測定する場合、測定前の前処理としてROST(Rapid Optical Surface Treatment)という処理を実施している。これはハロゲンランプで300℃前後の温度で30秒程度の急速加熱処理を行なっている。この前処理により試料表面に正電荷が形成されて、表面が強反転状態になるとしている。試料表面が強反転状態の場合は、前述したようにCdpから被測定物のドーパント濃度が算出でき、ドーパント濃度から抵抗率への換算は、例えば、ASTM(723−81)によって行なえばよく、結果として抵抗率を算出することが原理的に可能である。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者がROST処理したウェーハの表面状態を計測した結果、表面は強反転状態ではなく空乏状態又は弱反転状態であるため、必ずしも正確な測定結果が得られていないことが判明した。
【0028】
この問題を解決するためには、測定試料の表面を強反転状態にする方法が考えられる。例えば、p型Siの場合は表面に相当量の正電位を出現させればよい。表面に正電荷を出現させる具体的な方法としては、上述したROST処理以外に(1)HF水溶液に浸漬する。(C.Munakata、Semicond.Sci.Technol. 5(1990)、pp842−846、(2)熱酸化する。(B.E.Deal、IEEE Trans.Electron Device、ED−27、(1980)、pp606−608他)などがある。
【0029】
しかしながら、(1)の方法では正電荷は発生するがやはり強反転状態にはならない。また、(2)の方法では抵抗率が比較的高い領域では強反転状態になるが、熱酸化をしなければならず、検査コストの上昇を招く。またエピタキシャルウェーハの場合は加熱熱処理によって基板とエピタキシャル層界面のドーパント濃度が変化してしまうといった問題がある。その他の方法も強反転状態が得られなかったり、処理によって汚染が生じてしまうなど測定したウェーハをそのまま製品ウェーハとして出荷するには問題があった。その結果、本発明者は、Siウェーハの品質を低下させずに強反転状態を形成することは難しいとの認識に達した。
【0030】
本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、空乏状態又は弱反転状態のままでもAC−SPV法で抵抗率を測定する方法を提供することを目的とする。
【0031】
上記問題を解決するため、本発明の半導体ウェーハの抵抗率測定方法は、表面光電圧法を用いて半導体ウェーハの抵抗率を測定する方法であって、(a)測定対象である半導体ウェーハへの入射光の周波数によらず一定の表面光電圧値が得られる低周波数領域と、入射光の周波数に反比例する表面光電圧値が得られる高周波数領域との両領域において表面光電圧値を測定し、得られた測定値から遮断周波数fcを算出するステップと、(b)前記高周波数領域における表面光電圧値から算出されるキャパシタンスCdpから空乏層幅Wdを算出するステップと、(c)前記遮断周波数fcと前記キャパシタンスCdpから多数キャリアコンダクタンスgmjを算出するステップと、(d)前記遮断周波数fc、前記キャパシタンスCdp、前記空乏層幅Wd及び前記多数キャリアコンダクタンスgmjとから表面電位Us及びフェルミ電位UFを算出するステップと、を有することを特徴とする。
【0032】
すなわち、本発明は、AC−SPV法において、コンダクタンスでAC−SPVが制限される低変調周波数領域とキャパシタンスでAC−SPVが制限される高変調周波数領域の少なくとも2つの領域のAC−SPV信号を測定することに特徴を有する非破壊抵抗率測定法である。
【0033】
以下、本発明を完成させるに至った経緯についてさらに詳細に説明する。図8、図9は、前述のQC Solution社より市販されている抵抗率測定器(商品名“SCP”)を用いて、p/p+構造のエピタキシャルウェーハ(p型の低抵抗率基板上にp型通常抵抗率のエピタキシャル層を形成したエピタキシャルウェーハ)の抵抗率を測定した結果を示す。測定に用いたエピタキシャルウェーハのエピ層の抵抗率は約10Ωcmである。これは現在広く一般的に用いられているショットキーCV法で確認を行なった。またエピタキシャル層の厚さは約10μmである。
【0034】
図8は試料を測定前に1回だけROST処理をしてその後AC−SPVを繰り返し測定してエピタキシャル層のドーパント濃度を算出した結果である。横軸は測定回数を示しており、1回の測定には約1分を要する。エピタキシャル層のドーパント濃度は時間とともに減少しており、測定値が経時変化してしまっている。一方、図9はROST処理+AC−SPV測定を繰り返し測定した場合である。横軸は図8と同様に測定回数を示しているが、毎回ROST処理を行なってから測定するので、1回の測定には約2分を要する。こちらの場合には、ドーパント濃度は測定回数の増加とともに増加しており、やはり安定した測定ができていないことを示している。
【0035】
本発明者はROST処理したウェーハの無単位の表面電位Us(表面電位Φs(v)を熱電圧kT/qで割った物理量、ここでkはボルツマン定数、Tは絶対温度、qは電荷素量である)を、例えば、Munakata他が提案している方法(Jpn.J.A.P Vol.26、No2. Feb. 1987、pp.226)で評価した結果、Usは15程度であり、強反転層を形成するのに必要なUsはp型10Ω・cmの場合は23.1以上であることから、ROST処理では表面は強反転状態にはならず、空乏状態又は弱反転状態にしかなっていないことを確認するに至った。
【0036】
さらに、p型Siを例にとれば、表面電位UsはSi表面への水分の吸着や、自然酸化膜の形成などのため常に変化することが一般的に知られている。下記に示す表1は上記のサンプルをROST処理直後と5時間経過後の無単位の表面電位Usを測定した結果である。表1から明白なようにUsはいずれも23.1未満であり、Si表面が強反転状態ではなく空乏状態又は弱反転状態にしかなっていないことが分かる。またUsはROST直後に対して5時間経過後では小さくなっており表面電位が時間とともに低下、変化していることがわかる。
【0037】
【表1】
【0038】
たとえ表面電位が多少変動しても、表面が強反転状態を保っている範囲内であれば、最大空乏層巾Wmaxは一定であり、よってAC−SPVで測定される空乏層キャパシタンスも一定であるため問題は生じないが、表面が空乏状態又は弱反転状態の場合は表面電位が変化すると空乏層巾も変化してしまうことは、例えばA.S.Groove、“Physics and Technology of Semiconductor Device”などで記載されており、広く一般的に公知である。
【0039】
このように、表面が空乏状態又は弱反転状態の場合に表面電位が変化すると、結果として観測されるAC−SPV信号も変化してしまう。従って、従来の測定法のように変調周波数fの逆数にAC−SPVが正比例する領域だけの測定では、表面電位が変化したのか、試料の抵抗率が変化したのを区分けすることは不可能である。更に、表面が強反転しているとの仮定からこのAC−SPV信号の変化を測定対象ウェーハのドーパント濃度の変化として取り扱ってしまうといった問題点のために、結果として、測定対象ウェーハのドーパント濃度が経時変化するといった誤った解釈をしてしまうという問題点があった。
【0040】
以上のような従来の測定法の厳密なる分析結果から、本発明者は、SPV法による抵抗率(ドーパント濃度)の測定結果が安定しない根本原因は、ROST処理では表面は強反転状態にはならず空乏状態又は弱反転状態にしかなっていないにもかかわらず、強反転状態を仮定した計算を行なっているところにあることを確信した。そして、測定対象ウェーハの表面が強反転状態ではなく空乏状態又は弱反転状態であっても正確に抵抗率(ドーパント濃度)を算出できる測定方法について鋭意研究し、本発明を完成させたものである。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面とともに説明するが、本発明の技術思想から逸脱しない限りこれらに限定されるものではない。
【0042】
図1は、本発明の半導体ウェーハの抵抗率(ドーパント濃度)測定方法の工程順を示すフローチャートである。まず、ステップ100では、測定対象ウェーハをSPV法による測定装置にセットし、入射光の変調周波数を変化させることにより、低周波数領域と高周波数領域のそれぞれの領域において、SPVを測定する。低周波数領域におけるSPVは一定であり、高周波数領域におけるSPVは周波数に反比例するので、それぞれの領域において、少なくとも1点(1周波数)の測定を行なえば、次のステップで遮断周波数を決定することができる。もちろん、それぞれの領域において複数の周波数を用い、複数点の測定を行なうこともできる。低周波数領域としては、例えば、0.1Hz〜1000Hzを選択し、高周波数領域としては、例えば、0.5kHz〜500kHzを選択すればよい。高周波数領域におけるSPVの測定結果からは、ウェーハ表面に形成された空乏層キャパシタンスCdpを算出することもでき、その値から前述の式(5)を用いて空乏層幅Wdを求めることができる。
【0043】
次にステップ102において、遮断周波数fcを求める。遮断周波数fcは、後述する(9)式から明確なように、低周波数領域と高周波数領域においてそれぞれ測定されたSPVの外挿線の交点の周波数となる。図2に遮断周波数fcの求め方の概念図を示す。
【0044】
ステップ104では、ステップ100で求めた空乏層キャパシタンスCdpと、ステップ102で求められた遮断周波数fcとから、多数キャリアコンダクタンスgmjを算出する。その詳細な算出方法は以下の通りである。
【0045】
図3にC.Munakata他(J.J.A.P、26、(1987)pp226−230)によって提案されている半導体表面が空乏状態又は弱反転状態の場合のAC−SPV信号の等価回路を示す。図3中、Citは界面捕獲キャパシタンス、gitは界面捕獲コンダクタンス、Cdpは空乏層キャパシタンス、gmjは多数キャリアコンダクタンスであるが詳細は本発明の本質ではないので割愛する。
【0046】
この等価回路から明確なように、空乏状態/弱反転状態の場合も強反転状態と同様にキャパシタンスと抵抗の並列回路であり、図6に示したように3つの変調周波数領域で特徴づけられるAC−SPV信号が現れる。この場合のAC−SPV信号は以下のとおり記述される。
【0047】
【数7】
δVs=δJph|Z|・・・・・(3)
【0048】
【数8】
Z=1/(git+gmj+jω(Cit+Cdp))・・・・・(7)
【0049】
ここで、AC−SPVがコンダクタンスで制限される低周波数領域においてはgit<<gmjであり、他方AC−SPVがキャパシタンスで制限される高周波数領域ではCit<<Cdpであることが知られている。したがって、この低周波数領域と高周波数領域のAC−SPVを論じる場合はgmjとCdpのみを考慮すればよいことになり、
【0050】
【数9】
Z=1/(gmj+jωCdp)・・・・・(8)
【0051】
となる。
【0052】
よって、インピーダンスZの変調周波数依存性は次式で表される遮断周波数fcを有する。
【0053】
【数10】
fc=(1/2π)×(gmj/Cdp)・・・・・(9)
【0054】
このことはAC−SPVでgmjを決定する上で重要な意味がある。そのことについて説明すると以下のようになる。
【0055】
通常、空隙やマイラー膜を介した容量結合の非接触AC−SPV法で半導体表面電位の変化量を電圧信号として測定することは簡単であるが、光電流jphを正確に測定することは困難である。このためAC−SPV法では(3)、(8)式を用いてgmjを正確に求めるためにはJphを正確に測定する必要があると言った理由でgmjの測定は困難である。しかしながら(9)式の関係はgmjは遮断周波数fcと空乏層キャパシタンスCdpで一義的に決まり、Jphが未知のままでgmjが測定できることになる。一方、Cdpは(2)式で表されるように電圧信号の変化を測定すれば測定できるため正確に測定可能である。
【0056】
以上のステップ100〜104によりAC−SPV法を用いて空乏状態/弱反転状態の空乏層キャパシタンスCdp、遮断周波数fc、多数キャリアコンダクタンスgmjが容易に計測/算出できる。そして、これらのパラメーターは例えばp型半導体の場合には、以下の関係が成り立つことが知られている。
【0057】
【数11】
【0058】
【数12】
ps=pp0exp(−Us)・・・・・(11)
【0059】
【数13】
【0060】
【数14】
【0061】
【数15】
β=q/kT・・・・・(14)
【0062】
【数16】
E0=vpdm/μp・・・・・(15)
【0063】
【数17】
【0064】
【数18】
【0065】
ここでpsはウェーハ表面の正孔濃度、μpは正孔の移動度、Usは表面電位、UFはフェルミ電位、LDiは真性デバイ長、pp0はp型Siバルク中の正孔濃度、kはボルツマン定数、Tは絶対温度、qは電荷素量、Vpdmは正孔の最大飽和速度、Wdは空乏層巾である。
【0066】
そこで、ステップ106においては、既に求めた遮断周波数fc、キャパシタンスCdp、空乏層幅Wd及び多数キャリアコンダクタンスgmjを、(10)式から(17)式に代入して、連立方程式を解くことによって表面電位Us、フェルミ電位UFを算出する(ステップ108)。フェルミ電位UFが求まれば、公知のフェルミ電位とドーパント濃度の関係(例えば、菅野卓雄著、「半導体物性と素子(I)」、p.319、昭晃堂)によりドーパント濃度を算出し、抵抗率に
換算することができる(ステップ110)。
【0067】
【実施例】
以下に本発明の実施例をあげて説明するが、この実施例は例示的に示されるもので、限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【0068】
(実施例1)
導電型p型で抵抗率が未知のエピタキシャル層(厚さ3μm)を有するエピタキシャルウェーハの抵抗率(ドーパント濃度)を本発明の測定方法により以下の通り測定した。
【0069】
まず、エピタキシャル成長直後のエピタキシャルウェーハをSPV測定装置に載置し、ROST処理を施した後、低周波数領域及び高周波数領域においてSPVを測定した。入射光の低周波数領域と高周波数領域の周波数は、それぞれ100Hz、50kHzとした。
【0070】
測定されたそれぞれの領域におけるSPV値を基に図2のように外挿線を引くことにより、遮断周波数fc=3.31kHzとなった。また、高周波数領域における測定値から、空乏層キャパシタンスCdp=6.19nFが求められ、式(5)から空乏層幅Wd=1.67μmと算出された。そして、fc=3.31kHz、Cdp=6.19nFを式(9)に代入することにより、多数キャリアコンダクタンスgmj=1.29S/m2を得た。
【0071】
以上のようにして得られたWd、Cdp、fc、gmjを式(10)〜(17)に代入して連立方程式を解くことにより、表面電位Us=15、フェルミ電位UF=0.25を算出した。得られたフェルミ電位からエピタキシャル層のドーパント濃度を算出した結果、1.5×1015/cm3となり、これを抵抗率に換算すると10Ωcmであることが判明した。
【0072】
次に、このエピタキシャルウェーハを10時間放置した後、再度前回と同様の測定を行なった結果、fc=9.13kHz、Cdp=6.40nF、Wd=1.62μm、gmj=3.67S/m2、Us=14となり、放置時間の影響により表面電位に経時変化が見られた結果、前回と異なる測定値となったが、フェルミ電位UFは前回と同一の0.25が得られた。すなわち、表面電位の経時変化にかかわらず、エピタキシャル層の真のドーパント濃度(1.5×1015/cm3)が測定できることがわかった。
【0073】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明の半導体ウェーハの抵抗率を測定する方法によれば、空乏状態又は弱反転状態のままでもSPV法で抵抗率を測定することができ、さらに、経時変化のない測定結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体ウェーハの抵抗率測定方法の工程順を示すフローチャートである。
【図2】 本発明方法における遮断周波数fcの求め方を示す概念図である。
【図3】 半導体表面が空乏状態又は弱反転状態の場合のAC−SPV信号の等価回路を示す図面である。
【図4】 SPVの測定装置の一例を示す説明図である。
【図5】 p型Siウェーハの抵抗率を測定する原理図である。
【図6】 AC−SPV信号を示すグラフである。
【図7】 半導体表面に強反転層が形成された場合の等価回路を示す図面である。
【図8】 p/p+構造のエピタキシャルウェーハの抵抗率を測定(ROST処理1回+AC−SPVの繰り返し測定)した結果を示すグラフである。
【図9】 p/p+構造のエピタキシャルウェーハの抵抗率を測定(ROST処理+AC−SPVの繰り返し測定)した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
10:SPV測定装置、12:LED、12a:光、14:開口、16:レンズ、18:LEDドライバー、20:ロックイン増幅器、22:マイラー膜、24,30:透明電極、26:ガラスプレート、28:金属電極、32:空隙、34:光源、34a:入射光、36:空乏層、W:Siウェーハ。
Claims (1)
- 表面光電圧法を用いて半導体ウェーハの抵抗率を測定する方法であって、
(a)測定対象である半導体ウェーハへの入射光の周波数によらず一定の表面光電圧値が得られる低周波数領域と、入射光の周波数に反比例する表面光電圧値が得られる高周波数領域との両領域において表面光電圧値を測定し、得られた測定値から遮断周波数fcを算出するステップと、
(b)前記高周波数領域における表面光電圧値から算出されるキャパシタンスCdpから空乏層幅Wdを算出するステップと、
(c)前記遮断周波数fcと前記キャパシタンスCdpから多数キャリアコンダクタンスgmjを算出するステップと、
(d)前記遮断周波数fc、前記キャパシタンスCdp、前記空乏層幅Wd及び前記多数キャリアコンダクタンスgmjとから表面電位Us及びフェルミ電位UFを算出するステップと、
を有することを特徴とする半導体ウェーハの抵抗率測定方法。
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