JPH0320028A - 半導体素子の断面形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体素子の断面の形成方法に関するもので
ある。

従来の技術 従来、半導体素子の断面を形成する方法として、偶然的
に目的の断面を作る方法、樹脂に埋込んで研磨する方法
、又、半導体素子のみを研磨して断面を作る方法等があ
る。特に、半導体素子の不純物拡散層で代表される深さ
方向の解析方法としては、『角度研磨』と称される断面
形成方法がある。この『角度研磨』は、微小な深さ方向
の領域が所定角度によって拡大されて，その測定，解析
が容易になり、その精度を高めること、さらに、樹脂埋
込法等と比較して、断面形戒の作業性がすぐれているこ
と等の利点から、完威半導体素子の解析から拡散工程の
管理、解析等に広く用いられている断面形成方法である
。

第２図，第３図を用いて、この「角度研磨法」を説明す
る。角度研磨による寸法の拡大の原理を示す図を第２図
に示している。半導体素子１が基板ｎ型１ａ中へ一表面
よりｐ型不純物拡散層１ｂが形成されている時、その拡
散深さａを測定しようとする。この場合、その形成断面
を拡散表面とθなる角度をもって形成するとその形成断
面上で観測できる拡散寸法ｄから、求める拡散深さａは
次の関係で求められる。

ａ＝ｄＸｓ　ｉｎθ　又、ｄ＝ａ＋ｓｉｎθ又、　ｄ＝
ａ＋ｓｉｎθ− ＝ａＸＫ　　　（Ｋミ１／ｓｉｎθ〉 すなわち、θが小さいほど拡大係数Ｋは大きくなり、微
小寸法が測定しやすくなる。一方、θを小さくするほど
その角度誤差を大きくするので、一般的には、Ｋ＝５（
θ＝１１゜３２’）．Ｋ＝１０（θ＝５゜４４’），Ｋ
＝１５　（θ＝３゜４９’），Ｋ＝２０　｛θ＝２゜５
２゛｝等が用いられる。

次に、『角度研磨法」の実際は、第３図に示すように解
析しようとする半導体素子１は、所定の角度θを設けた
研磨内治具２に接着剤３たとえば松ヤニで加熱接着され
、研磨外治具４に挿入されて、ガラス板５上で水等で溶
かされた研磨剤６たとえば酸化アルミニウムパウダーに
よって、人の手による治具の移動、回転によって研磨さ
れる。

所定の断面位置まで研磨の後は、研磨内治具２から研磨
済の半導体素子を取り外して、適宜な方法で洗滌の後、
ステイン法で代表される着色法で着色一広くはＨＦ液法
でＰ型不純物領域に着色させて、その断面状態が解析で
きる。

発明が解決しようとする課題 このような従来の『角度研磨法」では、解析すべき貴重
な半導体素子の微小な面積で、研磨内治具の荷重と研磨
時の横方向の応力を受けることになり、半導体素子が研
磨内治具より外れたり、カケ，クラック，ワレさらには
破壊してしまうという問題があった。

本発明は、このような問題点の解決を図るもので、貴重
な半導体素子の断面形成を確実にできる方法を提供する
ものである。

すなわち、研磨は、研磨剤がガラス板と半導体素子との
間に介在して、それらに研磨内治具の荷重を加えて、研
磨治具を移動させることで進行するしかし研磨初期には
、大変微小な研磨面積が研磨治具荷重と研磨による横方
向や水平回転の応力をうけることになる。

課題を解決するための手段 これらの問題点を解決するために本発明は、微小面積に
大きな治具荷重が加わらないよう、又、研磨時の横方向
の応力が加わらないように、研磨すべき半導体素子以外
に、同一材質の半導体片を同一研磨治具面に並置接着さ
せて、同時に研磨するものである。

作用 この方法によって、研磨，解析すべき貴重な半導体素子
が、研磨治具より外れたり、カケ，クラック，ワレさら
には破壊してしまうことを防止できる。

実施例 本発明の実施例を、第１図を用いて説明する。

研磨，解析すべき半導体素子１は、１鴫角０．２厚のシ
リコントランジスタで，この半導体素子１と同じサイズ
の半導体片７ａ，７ｂを、研磨内治具２の所定傾斜面２
ａに、松ヤニを接着剤３として加熱接着させた。これら
３個の試料の接着は、先ず半導体片２個を接着のあと、
研磨，解析すべき半導体素子１を接着する方が、その初
期断面形威の位置精度を上げることができる。次いで、
試料が接着された研磨内治具２と研磨外治具４に挿入し
て、従来の研磨方法と同様にガラス板５，研磨剤６によ
って研磨をする。所期の断面形戒まで４分４５秒を要し
たが、従来の形成法に比べて４５秒多く要しただけであ
った。本実施例では、従来、その研磨には高度な慎重さ
を要したが、容易で確実に研磨ができた。

半導体片７ａ，７ｂは、研磨，解析すべき半導体素子の
大きさに照らして適宜決定すればよいが、大むね、半導
体素子１の一辺長の０．５〜２倍が適当である。半導体
片があまりに小さいと、本発明の目的を果たさず、カケ
やクラック等の発生をみ、大きすぎると、研磨に長時間
を要することになる。

本実施例では、研磨内治具２の荷重は３００ｇあり、従
来の断面研磨法であると、供試トランジスタだけでその
治具荷重を受けることになり、研磨開始時には、（半導
体素子辺長×半導体素子厚み）の面積で荷重を受けると
仮定すると、３００ｂ／ｃｊもの荷重圧となるが、本発
明では、１００ｋｇ　／　ｃｊと１／３になる。これに
より、半導体素子１への過大なストレスが軽減されるこ
とで、角度研磨による断面形威は確実に、容易に得るこ
とができる。

発明の効果 以上、実施例でも示したように、本発明によれば解析す
べき貴重な半導体素子の断面角度研磨が、容易にかつ確
実に行える。

尚、本発明ではシリコン半導体素子を例に挙げたが、他
の材質、例えばＧ２Ａｓ等でも、その並置する半導体片
を同一材質にすることで、シリコン半導体の場合と同様
に，容易で確実な断面角度研磨が行える。

又、並置する半導体片は研磨，解析すべき半導体素子の
両側に１片ずつ並置するのがよいが、研磨方法たとえば
、回転ガラス板による研磨法等では、１片でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による断面形成方法を示す断面
図、第２図は角度研磨による寸法の拡大の原理を示す正
面図、第３図は従来の角度研磨による断面形威方法を示
す断面図である。 １・・・・・・半導体素子、２・・・・・・研磨内治具
、３・・・・・・接着剤、４・・・・・・研磨外治具、
５・・・・・・ガラス板、６・・・・・・研磨剤、？ａ
，７ｂ・・・・・・半導体片。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 断面形成すべき半導体素子以外に、少くとも１個の同一
   材質の半導体片を同一面に並置して、研磨することを特
   徴とする半導体素子の断面形成方法。