JPH04328842A - 半導体ウエハの電気測定装置および平行度調整装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，Ｃ−Ｖ曲線などの半
導体ウエハの電気特性の測定を行なう電気測定装置，お
よび，その装置に利用される平行度調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＩＳ構造の半導体のプロセスを評価す
る方法の１つとして，Ｃ−Ｖ測定による評価方法が用い
られている。従来のＣ−Ｖ測定では，半導体基板上の酸
化膜の表面上に電気測定用の電極を形成する必要があっ
たが，電極形成のプロセスは，半導体ウエハの電気特性
自体に影響を与えるばかりでなく。電極形成そのものに
手間と時間がかかるという問題があった。。そこで，本
出願人は，半導体ウエハの表面上に電極を形成すること
なく，Ｃ−Ｖ測定やＣ−ｔ法などの電気特性評価を行な
うことのできる半導体ウエハの電気測定装置を開発した
。図１は，本出願人が開発した半導体の電気測定装置の
概要を示す概念図である。図の（ａ）において，半導体
基板１０１の表面上には酸化膜１０２が形成されており
，裏面上には電極２０２が形成されている。酸化膜１０
２の上方には，ギャップＧｅを隔てて測定用電極２０１
が電極保持ユニット３００によって保持されている。 酸化膜１０２と測定用電極２０１とのギャップＧｅは，
後述するように，約１μｍ以下になるように電極保持ユ
ニット３００によって制御されている。

【０００３】２つの電極２０１，２０２の間の静電容量
Ｃｔは，図の（ｂ）に示すように，半導体基板１０１の
静電容量Ｃｓと，酸化膜１０２の静電容量Ｃｉと，ギャ
ップＧｅの静電容量Ｃｇとの直列接続で表わされる。Ｃ
−Ｖ曲線は，半導体基板１０１の容量Ｃｓと，酸化膜１
０２の容量Ｃｉとの合成容量Ｃｔａの電圧依存性である
。ギャップＧｅの値は，電極保持ユニット３００によっ
て正確に測定され，このギャップＧｅの値に基づいてギ
ャップの静電容量Ｃｇが計算により求められる。合成容
量Ｃｔは測定部４００で測定され，この合成容量Ｃｔか
らギャップの静電容量Ｃｇを減算して容量Ｃｔａを求め
ることによりＣ−Ｖ曲線が決定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで，上述の装置
を用いて半導体の電気測定を行なう場合に，測定用電極
２０１と半導体ウエハ表面との間が平行でないと，ギャ
ップＧｅの静電容量Ｃｇの値がギャップＧｅに基づく計
算値からずれてしまい，電気測定を正確に行なう上で望
ましくない。そこで，電気測定装置には，測定用電極（
もしくはその保持面）と半導体ウエハ表面との間の平行
度を正確に調整する装置を備えておくことが望ましい。

【０００５】この発明は，上述の課題を解決するために
なされたものであり，電極の保持面と半導体ウエハ表面
との間の平行度を正確に調整することのできる装置を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め，請求項１に記載した半導体ウエハの電気測定装置は
，半導体ウエハの表面との間にギャップを隔てて所定の
電極保持面で保持される測定用電極と，前記測定用電極
と前記半導体ウエハとの間の電気特性を測定する測定手
段と，前記電極保持面において，測定用電極に対して互
いに対称な位置に設けられた互いに等しい形状のＮ個（
Ｎは３以上の整数）の平行度調整用電極と，前記Ｎ個の
平行度調整用電極に対して，周波数と起電力とが互いに
等しく位相が２π／Ｎづつ異なる対称Ｎ相交流信号を印
加する交流電源と，前記Ｎ個の平行度調整用電極のそれ
ぞれと半導体ウエハとの間の静電容量を，前記対称Ｎ相
交流信号に基づいてそれぞれ測定するとともに，当該静
電容量の比較結果に基づいて，前記電極保持面と前記半
導体ウエハの表面との平行度を調整する平行度調整手段
と，を備える。

【０００７】また，請求項２に記載した平行度調整装置
は，半導体ウエハの表面との間にギャップを隔てて保持
される電極保持面と，前記電極保持面において，互いに
対称な位置に設けられた互いに等しい形状のＮ個（Ｎは
３以上の整数）の平行度調整用電極と，前記Ｎ個の平行
度調整用電極に対して，周波数と起電力とが互いに等し
く同位相のＮ個の交流信号を印加する交流電源と，前記
Ｎ個の平行度調整用電極のそれぞれと半導体ウエハとの
間の静電容量を，前記交流信号に基づいてそれぞれ測定
するとともに，当該静電容量の比較結果に基づいて，前
記電極保持面と前記半導体ウエハの表面との平行度を調
整する平行度調整手段と，を備える装置であってもよい
。なお，請求項２の装置では，Ｎ個の平行度調整用電極
の内の１つを測定用電極として用いてもよく，また，平
行度調整用電極とは別に測定用電極を設けてもよい。

【０００８】

【作用】請求項１の発明では，Ｎ個の平行度調整用電極
は，互いに等しい形状を有し，かつ，測定用電極に対し
て互いに対称な位置に設けられているので，測定用電極
とＮ個の平行度調整用電極とで構成される等価回路は，
測定用電極を中心とする星形結線の対称負荷となる。そ
して，Ｎ個の平行度調整用電極に対称Ｎ相交流信号を印
加しているので，各平行度調整用電極における容量の測
定条件が等しくなり，かつ，測定用電極の電位が交流電
源の中性点の電位と等しく保たれる。したがって，平行
度調整用の交流信号を印加してもこれが測定用電極に対
する外乱となることがないので，測定用電極で正確な電
気測定を行ないつつ，平行度調整手段で平行度を調整す
ることができる。

【０００９】また，請求項２の発明では，Ｎ個の平行度
調整用電極に対して，同位相のＮ個の交流信号を印加し
ているので，各平行度調整用電極における容量の測定条
件が等しい。したがって，平行度調整手段が各平行度調
整用電極における容量を比較することにより，平行度を
正確に調整することができる。

【００１０】

【実施例】Ａ．装置の構成 図２は，この発明の実施例としての電気測定装置ＭＤの
構成を示す図である。この電気測定装置ＭＤは，半導体
ウエハ１００を載置する試料台７と，試料台７の上方に
設置された断面台形状の架台３とを備えている。

【００１１】架台３には，レーザ発振器５と，プリズム
４１と，受光センサ６とで構成される光学系が設置され
ている。架台３の下部にある２つの斜面は，互いになす
角度が９０゜となるように形成されており，架台３の底
面にはプリズム４１が固定されている。また，架台３の
一方の斜面の端部にはＧａＡｌＡｓレーザなどのレーザ
発振器５が固定され，他方の斜面の端部にはフォトダイ
オードなどの受光センサ６が固定されている。

【００１２】半導体ウエハ１００の電気測定を行なう際
には，プリズムの底面４１ａと半導体ウエハ１００の表
面とのギャップが約１μｍ以下に保たれる。レーザ発振
器５とプリズム４１と受光センサ６とで構成される光学
系は，このギャップを精密に測定するための光学測定系
である。この光学測定系は，レーザ発振器５から発振さ
れたレーザ光がプリズム４１の底面４１ａで幾何学的な
全反射条件で反射する際の，レーザ光のトンネリング現
象を利用しており，受光センサ６と光量測定器１２で測
定される光量に基づいてギャップの値を測定している。 ただし，ここではその詳細は省略する。

【００１３】プリズム４１は，ほうけい酸塩ガラス（Ｂ
Ｋ７）でつくられており，その底面４１ａには後述する
測定用電極２０１と平行度調整用電極１１１〜１１３と
が形成されている。また，プリズム４１の底面４１ａは
，半導体ウエハ１００を載置する試料台７の表面と平行
な平面（ｘｙ平面）にほぼ平行に設置されている。プリ
ズム４１は，その入射面４１ｂと出射面４１ｃとが互い
に９０゜をなすように形成されており，また，これらの
面４１ｂ，４１ｃが底面４１ａとなす角度はそれぞれ４
５゜である。プリズム４１の下方には，微小なギャップ
を介して半導体ウエハ１００が試料台７上に保持されて
おり，半導体ウエハ１００の表面がプリズム４１の底面
４１ａとほぼ平行になるように設定されている。

【００１４】試料台７は，ｘｙテーブル３１の上に立設
された３台の圧電アクチュエータ２１〜２３に支持され
ている。ｘｙテーブル３１は，ｘ軸駆動モータ３２ｘと
ｙ軸駆動モータ３２ｙとにそれぞれ駆動されてｘｙ平面
上を移動する。また，ｘｙテーブル３１は，基台３３の
上に立設された垂直コラム３４によって支持されており
，ｚ軸駆動モータ３２ｚによって駆動されてｚ軸方向に
移動する。圧電アクチュエータ２１〜２３には位置制御
装置１１が接続されており，また，受光センサ６には光
量測定器１２が，プリズム４１の底面４１ａの各電極と
金属製の試料台７にはＬＣＲメータ１３が接続されてい
る。ＬＣＲメータ１３は，各電極と試料台７との間の容
量やコンダクタンスを測定する機器である。

【００１５】位置制御装置１１と光量測定器１２とＬＣ
Ｒメータ１３とは，ホストコントローラ１４に接続され
ており，このホストコントローラ１４によって測定装置
全体の制御や，得られたデータの処理が行なわれる。な
お，ホストコントローラ１４としては，例えばパーソナ
ルコンピュータが用いられる。試料台７をプリズム４１
に近づける場合には，まずｚ軸駆動モータ３２ｚによっ
て試料台７を上昇させ，試料台７の表面が初期位置セン
サ３５の高さにきたところでいったん停止する。その後
は，圧電アクチュエータ２１〜２３を用いて試料台７の
高さを微調節する。なお，圧電アクチュエータ２１〜２
３とモータ３２ｚ，３２ｙ，３２ｚとは，いずれも位置
制御装置１１によって制御される。

【００１６】図３は，この電気測定装置ＭＤのプリズム
４１の底面４１ａを示す図である。プリズム４１の底面
４１ａには，電気測定用の電極２０１と，平行度調整用
の３つの電極１１１〜１１３が形成されている。また，
電極２０１，１１１〜１１３にはそれぞれ導線２０１ａ
，１１１ａ〜１１３ａが接続されている。圧電アクチュ
エータ２１〜２３は，図３に破線で示すように，各電極
１１１〜１１３の中心部の外側の位置にそれぞれ設置さ
れている。これらの圧電アクチュエータ２１〜２３は，
位置制御装置１１によって互いに独立に駆動され，これ
によって，試料台７の上に載置された半導体ウエハ１０
０の表面と測定用電極２０１の表面との平行度が調整さ
れる。

【００１７】平行度調整用電極１１１〜１１３は，等分
割されたリング状の形状をそれぞれ有している。これら
の電極の形状は，それぞれ円形としてもよいが，図３の
ように分割したリング状にすれば，より小さな領域内に
，より面積の大きな電極を形成することができるという
利点がある。

【００１８】なお，プリズム４１の底面４１ａは，この
発明における電極保持面に相当する。また，この発明に
おける平行度調整手段は，３つの圧電アクチュエータ２
１〜２３と，位置制御装置１１と，ＬＣＲメータ１３と
，ホストコントローラ１４とで実現されている。図１に
おける電極保持ユニット３００は，圧電アクチュエータ
２１〜２３と、架台３と、プリズム４１と、レーザ発振
器５と、受光センサ６と、位置制御装置１１と、光量測
定器１２と、ホストコントローラ１４とで実現されてい
る。

【００１９】Ｂ．平行度調整用電極の等価回路図４は，
平行度調整用電極１１１〜１１３と，測定用電極２０１
と，半導体ウエハ１００とを含む等価回路を示す模式図
である。図４の（ａ）は，平行度調整用電極１１１〜１
１３（図中，Ｓ，Ｔ，Ｕの文字をそれぞれ記している。 ）と半導体ウエハ１００（図中，Ｗの文字を記している
。）との間の等価回路を示す。平行度調整用電極１１１
〜１１３と半導体ウエハ１００との距離は非常に短くな
るように（約１μｍ以下に）調整されるので，各電極１
１１〜１１３と半導体ウエハ１００とはそれぞれコンダ
クタンスＧとキャパシタンスＣとで結合されていると見
なすことができる。

【００２０】同様に，図４の（ｂ）に示すように，測定
用電極２０１（図中，Ｍの文字を記している。）と半導
体ウエハ１００との間もコンダクタンスＧとキャパシタ
ンスＣとで結合されていると見なすことができる。した
がって，測定用電極２０１と平行度調整用電極１１１〜
１１３との間の等価回路は，（ａ）の等価回路と（ｂ）
の等価回路を半導体ウエハ１００の部分で直列に接続し
た回路となる。図４の（ｃ）は，測定用電極２０１と平
行度調整用電極１１１〜１１３との間の等価回路を示し
ている。すなわち，測定用電極２０１と平行度調整用電
極１１１〜１１３は，測定用電極２０１を中心として，
コンダクタンスＧとキャパシタンスＣとで結合されたＹ
形結線の対称負荷を構成している。

【００２１】なお，各電極１１１，１１２，１１３，２
０１の間の距離も例えば約１ｍｍに設定されるので，こ
れらの電極は直接的にも（すなわち，半導体ウエハを介
さずに）電気的に結合されているが，これらの電気的結
合も図４（ｃ）の等価回路で表わすことができる。

【００２２】ところで，半導体ウエハのＣ−Ｖ測定に際
しては，平行度調整用電極１１１〜１１３の容量をＬＣ
Ｒメータ１３で測定し，それらの値が一致するように圧
電アクチュエータ２１〜２３を制御することによって，
半導体ウエハ１００と測定用電極２０１との平行度が保
たれる。そして，測定用電極２０１を用いてＣ−Ｖ曲線
を測定する。

【００２３】平行度調整のための容量測定とＣ−Ｖ曲線
を得るための容量測定とは，どちらも交流印加信号に対
する静電容量の特性を利用した測定である。したがって
，平行度調整用電極１１１〜１１３で容量を測定して平
行度を保ちつつ，測定用電極２０１でＣ−Ｖ曲線を測定
しようとすると，通常は平行度調整用電極１１１〜１１
３に印加した交流信号が，上述のコンダクタンスＧとキ
ャパシタンスＣとを介して測定用電極２０１に外乱とし
て加えられてしまう。したがって，正確なＣ−Ｖ測定を
行なうのは困難である。

【００２４】一方，Ｃ−Ｖ測定の間に平行度の調整を行
なわないようにすれば，上述のような問題は生じない。 ところが，圧電アクチュエータ２１〜２３としてピエゾ
素子のように印加電圧に応じた伸縮特性を有する素子を
用いる場合には，Ｃ−Ｖ測定の間も平行度の調整を続け
ている必要がある。これは，ピエゾ素子では過渡現象が
無視できないため，印加電圧を一定にしてもサブミクロ
ン単位で素子が伸縮してしまうことがあるからである。

【００２５】この実施例は，上述のような点を考慮し，
平行度調整用電極１１１〜１１３に交流信号を印加して
も測定用電極２０１に対する外乱とならないように工夫
したものである。図５に平行度調整用電極１１１〜１１
３と交流電源１３０の基本的接続関係を示している。交
流電源１３０は，いわゆるＹ形結線の３相交流を発生す
る電源であり，等しい線間電圧を有し，かつ，それぞれ
の位相が１２０゜づつ異なる３つの交流信号を出力する
。平行度調整用電極１１１〜１１３と測定用電極２０１
も，図４の（ｃ）に示すようにＹ形結線の負荷として表
わされる。そして，図５に示すように，交流電源１３０
の各出力線が各平行度調整用電極１１１〜１１３に接続
される。

【００２６】平行度調整用電極１１１〜１１３は同じ形
状を有しているので，平行度が保たれている場合には測
定用電極２０１と各平行度調整用電極１１１〜１１３と
の間のインピーダンスは等しくなり，これらの等価回路
は対称Ｙ形負荷となる。したがって，図５のように結線
すれば，平行度が保たれている時には測定用電極２０１
の電位は交流電源１３０の中性点ＮＰと同電位となる。 この結果，平行度調整用電極１１１〜１１３に印加され
る交流信号が測定用電極２０１に外乱として加えられる
ことが無い。

【００２７】図６は，平行度調整用電極１１１〜１１３
と交流電源１３０の実際の接続関係を示す図である。３
相交流電源１３０の３つの送電線１３０ａ〜１３０ｃは
それぞれ抵抗Ｒを介して平行度調整用電極１１１〜１１
３に接続されている。また，３相交流電源１３０の中性
点ＮＰと，半導体ウエハの裏面の電極２０２（図１参照
）とは接地されている。

【００２８】各平行度調整用電極１１１〜１１３に現わ
れる信号Ｓｍ１〜Ｓｍ３は，測定信号としてそれぞれ容
量メータ１３１〜１３３に与えられる。また，各送電線
１３０ａ〜１３０ｃの信号Ｓａ１〜Ｓａ３も，印加信号
としてそれぞれ容量メータ１３１〜１３３に与えられる
。容量メータ１３１〜１３３は，これらの測定信号と印
加信号とに基づいて，各平行度調整用電極１１１〜１１
３と半導体ウエハとの間の容量をそれぞれ測定する。 なお，各平行度調整用電極１１１〜１１３に接続されて
いる抵抗Ｒは，容量メータ１３１〜１３３の構成要素の
一部であるが，図５との対応関係を明確にするために，
容量メータとは別に描いている。また，３相交流電源１
３０と容量メータ１３１〜１３３は，図２に示すＬＣＲ
メータ１３の構成要素の一部である。

【００２９】Ｃ．平行度と容量との関係図７は，プリズ
ム４１の底面の傾きと各平行度調整用電極１１１〜１１
３の容量Ｃｅとの関係を示すグラフである。図の（ａ）
に示す平行度調整用電極１１１〜１１３の寸法は，以下
の通りである。 内径ｒ０＝０．０８ｃｍ 外径ｒ１＝０．１２ｃｍ 電極間の隙間△ｇ＝０．０７ｃｍ

【００３０】図７（ｂ）の結果は，図の（ａ）および（
ｃ）に示すように，軸αを中心にしてプリズムの底面を
傾けた条件で各電極の容量を算出したものである。軸α
は，電極１１２と１１３との鏡面対称の軸である。プリ
ズム４１が角度θだけ傾いているとき，図の（ｃ）に示
すように，電極１１１〜１１３の表面が半導体ウエハ１
００の表面と平行になる位置（図中の破線の位置）から
はずれる。この時，電極１１１〜１１３の端部がその平
行位置からずれる距離△ｄを図７の（ｃ）の横軸として
いる。

【００３１】平行度調整用電極１１１〜１１３の容量Ｃ
ｅは，上述のように，ＬＣＲメータ１３の容量メータ１
３１〜１３３を用いて測定する。ＬＣＲメータ１３やホ
ストコントローラ１４を含めた容量測定系の精度を０．
１ｐＦ程度にすることは，比較的容易である。容量測定
系の精度を０．１ｐＦとすると，図７（ｂ）から，距離
△ｄが０．０１μｍ以下となるように平行度を調節でき
ることがわかる。なお，距離△ｄが０．０１μｍの時，
プリズム表面の傾き角θは約０．０００５゜であり，無
視できる程度である。

【００３２】図８は，軸αと直角な軸βを中心にしてプ
リズム４１が傾いている場合における距離△ｄと各平行
度調整用電極の容量Ｃｅとの関係を示すグラフである。 この場合にも，図７の場合と同様に，容量測定系の精度
を０．１ｐＦとすれば，距離△ｄが０．０１μｍ以下と
なるように平行度を調節することができる。

【００３３】このように，プリズムの底面に平行度調整
用の電極を３つ設けて，それらに３相交流信号を印加し
て容量を測定し，それらの容量値が互いにほぼ等しくな
るように３台の圧電アクチュエータ２１〜２３を駆動す
れば，プリズムの底面（すなわち，測定用電極２０１の
表面）と半導体ウエハ１００の表面との平行度を精度よ
く調節することが可能である。なお，このとき各平行度
調整用電極の容量値を正確に求める必要はなく，それら
の値が互いに等しくなるように圧電アクチュエータを制
御すればよい。

【００３４】このように，平行度調整用電極１１１〜１
１３に３相交流信号を印加すれば，測定用電極２０１の
電位が３相交流電源の中性点ＮＰと等しい電位に保たれ
るので，平行度調整用電極に印加する交流信号が測定用
電極に対する外乱になることがない。したがって，平行
度を調整しつつ，Ｃ−Ｖ測定などの電気測定を正確に行
なうことができるという利点がある。

【００３５】また，上記実施例では３相交流電源の中性
点ＮＰも半導体ウエハの裏面の電極２０２も共に接地さ
れているので，平行度が保たれていれば，電極２０２と
測定用電極２０１との間を（すなわち，半導体ウエハの
中を）電流が流れることがない。この点も，測定用電極
を用いた電気測定を正確に行なう上の利点となっている
。

【００３６】さらに，電極２０２と測定用電極２０１と
の間を電流が流れることがないので，導電性の試料台７
を電極２０２として用いる場合に，半導体ウエハ１００
の裏面と試料台７との間のインピーダンスを小さくしな
くても平行度を正確に調整できる。すなわち，半導体ウ
エハ１００と試料台７との密着性にあまり注意すること
なく導電性の試料台７を電極２０２として用いることが
できるという利点がある。

【００３７】Ｄ．変形例 なお，この発明は上記実施例に限られるものではなく，
その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において
実施することが可能であり，例えば次のような変形も可
能である。

【００３８】（１）平行度調整用電極としては，一般に
，Ｎ個（Ｎは３以上の整数）の互いに等しい形状の電極
を，測定用電極に対して互いに対称な位置に設ければよ
い。この場合に，各電極に印加される交流印加信号は，
周波数と起電力とが互いに等しく位相が２π／Ｎづつ異
なる対称Ｎ相信号とする。こうすれば，上記実施例と同
様な効果がある。

【００３９】（２）電気測定を行なっている間に平行度
が崩れる心配が無い場合には，位相差の無い（すなわち
同位相の）Ｎ個の交流信号をＮ個の平行度調整用電極に
印加してもよい。この場合には，まず平行度調整用電極
を用いて平行度を調整し，その平行度を保持したまま，
平行度調整用電極に信号を印加することなく測定用電極
を用いて電気測定を行なう。ただし，上述のように対称
Ｎ相信号を用いるようにすれば，測定用電極に外乱を与
えることがなく，かつ，半導体ウエハに平行度調整の印
加信号に起因する電流が流れないので，平行度を調整し
つつ電気測定を高精度で行なうことができるという利点
がある。なお，同位相の交流信号を平行度調整用電極に
印加する場合には，測定用電極の形状と平行度調整用電
極の形状とを等しくすれば，平行度調整用電極を測定用
電極としても利用できるので，Ｎ個の平行度調整用電極
の内の１つを測定用電極として利用することもできる。

【００４０】（３）この発明は，Ｃ−Ｖ測定に限らず，
一般に，測定用電極と半導体基板との間の電気特性を測
定する装置に利用される平行度調整装置に適用できる。 他の電気測定としては，例えば，ゼルブスト法によって
合成容量Ｃｔａの時間依存性を調べることにより，半導
体表面近傍の特性を評価するものなどがある。また，Ｌ
ＣＲメータ１３によってコンダクタンスを測定すれば，
半導体基板１０１と酸化膜１０２との界面における界面
準位などを評価することも可能である。さらに，半導体
基板の洗浄処理，熱酸化処理，酸化膜の安定化熱処理等
の各処理の間に，半導体ウエハに酸化膜が形成されてい
ない状態でＣ−Ｖ測定を実行すれば，これらの各処理の
良否を判定することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように，請求項１の電気測
定装置では，Ｎ個の平行度調整用電極は，互いに等しい
形状を有し，かつ，測定用電極に対して互いに対称な位
置に設けられているので，測定用電極とＮ個の平行度調
整用電極とで構成される等価回路は，測定用電極を中心
とする星形結線の対称負荷となる。そして，Ｎ個の平行
度調整用電極に対称Ｎ相交流信号を印加しているので，
各平行度調整用電極における容量の測定条件が等しくな
り，かつ，測定用電極の電位が交流電源の中性点の電位
と等しく保たれる。したがって，平行度調整用の交流信
号を印加してもこれが測定用電極に対する外乱となるこ
とがないので，測定用電極で正確な電気測定を行ないつ
つ，平行度調整手段で平行度を調整することができると
いう効果がある。

【００４２】また，請求項２の平行度調整装置では，Ｎ
個の平行度調整用電極に対して，同位相のＮ個の交流信
号を印加しているので，各平行度調整用電極における容
量の測定条件が等しい。したがって，平行度調整手段が
各平行度調整用電極における容量を比較することにより
，平行度を正確に調整することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体の電気測定方法の概要を示す概念図。、

【図２】この発明の一実施例としての電気測定装置の構
成を示す図。

【図３】実施例における電極の配置を示す図。

【図４】電極間の等価回路を示す説明図。

【図５】交流電源と平行度調整用電極の基本的接続関係
を示す図。

【図６】交流電源と平行度調整用電極と容量メータとの
接続関係を示す図。

【図７】プリズムの底面の傾きと平行度調整用電極の容
量との関係を示すグラフ。

【図８】プリズムの傾きと各平行度調整用電極の容量と
の関係を示すグラフ。

【図９】電極の他の配置を示す図。

【符号の説明】

３　　　　架台 ４１　　プリズム ４１ａ　　底面 ５　　　　レーザ発振器 ６　　　　受光センサ ７　　　　試料台 ２１〜２３　　圧電アクチュエータ １００　　半導体ウエハ １０１　　半導体基板 １０２　　酸化膜 １１１〜１１３　　平行度調整用電極 １３０　　３相交流電源 １３１〜１３３　　容量メータ ２０１　　測定用電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　半導体ウエハの電気特性の測定を行な
   う装置であって，半導体ウエハの表面との間にギャップ
   を隔てて所定の電極保持面で保持される測定用電極と，
   前記測定用電極と前記半導体ウエハとの間の電気特性を
   測定する測定手段と，前記電極保持面において，測定用
   電極に対して互いに対称な位置に設けられた互いに等し
   い形状のＮ個（Ｎは３以上の整数）の平行度調整用電極
   と，前記Ｎ個の平行度調整用電極に対して，周波数と起
   電力とが互いに等しく位相が２π／Ｎづつ異なる対称Ｎ
   相交流信号を印加する交流電源と，前記Ｎ個の平行度調
   整用電極のそれぞれと半導体ウエハとの間の静電容量を
   ，前記対称Ｎ相交流信号に基づいてそれぞれ測定すると
   ともに，当該静電容量の比較結果に基づいて，前記電極
   保持面と前記半導体ウエハの表面との平行度を調整する
   平行度調整手段と，を備えることを特徴とする半導体ウ
   エハの電気測定装置。
2. 【請求項２】　　半導体ウエハの電気測定装置のための
   平行度調整装置であって，半導体ウエハの表面との間に
   ギャップを隔てて保持される電極保持面と，前記電極保
   持面において，互いに対称な位置に設けられた互いに等
   しい形状のＮ個（Ｎは３以上の整数）の平行度調整用電
   極と，前記Ｎ個の平行度調整用電極に対して，周波数と
   起電力とが互いに等しく同位相のＮ個の交流信号を印加
   する交流電源と，前記Ｎ個の平行度調整用電極のそれぞ
   れと半導体ウエハとの間の静電容量を，前記交流信号に
   基づいてそれぞれ測定するとともに，当該静電容量の比
   較結果に基づいて，前記電極保持面と前記半導体ウエハ
   の表面との平行度を調整する平行度調整手段と，を備え
   ることを特徴とする平行度調整装置。