JPH0528769Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は拡散層や薄膜が形成された半導体試料
などの評価をするための拡がり抵抗測定装置に関
し、さらに詳しくは電極が形成された接触片の構
造に関する。

〈従来の技術〉 第５図は従来例の拡がり抵抗測定装置を用い
て、基板に形成された拡散層の拡がりを測定する
斜視図である。図において、１は例えばシリコン
ウエハ（以下、ウエハという）で、表面に拡散層
２が形成され、ウエハ１の厚さ方向に研磨により
角度θで傾斜が形成されている。１，１ａは一対
の探触子で、ウエハ１の表面の傾斜面との境界線
イ−イ′に沿つて略平行に配置され、所定の間隔
Ｓを隔ててその先端がウエハの傾斜面に接触して
いる。これら探触子１０，１０ａの他端は図示し
ない電源や電気計測器に接続されている。

上記構成において、探触子はまず傾斜面の境界
イ，イ′の位置で零点を設定するとともにその位
置での抵抗が測定される。次に一対の探触子を斜
面に沿つて平行に△（0.5〜100μm程度）移動
させ、Ａ−A′の位置で探触子間の抵抗を測定し、
次に△移動させＢ−B′の位置で抵抗を測定す
る。さらに△ずつ移動させＣ−C′，Ｄ−D′，Ｅ
−E′の位置でそれぞれ探触子間の抵抗を測定す
る。この抵抗値を特に拡がり抵抗値（Rs）とい
う。この拡がり抵抗値から比抵抗ρは次式により
求めることができる。

ρ＝2a×Rs … ａ＝探触子とウエハの傾斜面の接触面積 Rs＝探触子間の拡がり抵抗値 第６図は上記で測定した拡がり抵抗値Rsと探
触子の測定．位置の関係を、縦軸を抵抗値、横軸
を測定位置として示す図である。図によればＡ−
A′，Ｂ−B′，Ｃ−C′における拡がり抵抗値は次
第に増加し、Ｄ−D′およびＥ−E′の位置で拡がり
抵抗値がふたたび減少していることが分る。この
測定結果から拡散層の深さはＣ−C′とＤ−D′の間
であることがわかる。△は0.5〜100μm程度の
極めて微小な寸法なのでこの間を無視すれば、拡
散層の拡がり（深さ）Ｙは Ｙ＝ｎ△×sinθ … により求めることができる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかし、上記従来例においては、探触子の間隔
を一定に保つことが難しく、また微小変位を移動
させる機構を必要とする問題がある。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は上記従来技術の問題点に鑑みて成され
たもので、探触子を動かすことなく比抵抗を測定
することを目的とし、その構成上の特徴は、基板
を研磨して厚さ方向に傾斜を設け、その斜面に対
して直角方向の一定間隔に一対の探触子を接触さ
せて前記探触子間の電気抵抗の抵抗値を測定する
拡がり抵抗測定装置において、前記探触子はシリ
コン基板に一定の間隔を隔てて複数個形成された
凸部と、前記複数の凸部のそれぞれに形成された
導電部材と前記導電部材に接続されたリード線か
らなり、前記電気抵抗測定の際は前記複数の凸部
を前記傾斜に沿つて接触させることを特徴とする
ものである。

〈実施例〉 第１図は本考案の拡がり抵抗測定装置の一実施
を示すものである。図では探触子としての接触片
を一対として測定する場合を示している。図にお
いて１０，１０ａは長方形に形成されたシリコン
基板からなる接触片であり、これらの基板の一辺
には△１の間隔に複数の凸部が櫛歯状に形成され
ている。そして、各凸部の先端には電極１１，１
１ａ，１２，１２ａ，１３，１３ａ…が形成され
ており、これらの電極はリード線３０，３０ａ，
３１，３１ａ，３２，３２ａ…に接続されてい
る。

なお、リード線は図示しない電源や電気計測器
に接続されている。

上記構成によれば、電極１１−１１ａ，１２−
１２ａ，１３−１３ａ…がウエハの傾斜面に沿つ
て、かつ、所定の間隔を保つて対向して接触しす
るので、これら電極間の比抵抗を接触片を移動さ
せることなく測定することができる。

この様な構成によれば、電極間の距離Ｓおよび
△は常に一定に保持されるので、従来のように
探触子を動かすことなく電極間の比抵抗の測定を
簡単に行うことができる。

第２図ａ〜ｄは前記櫛歯状の電極１０，１０′
をシリコン基板２０を用いて製作する工程の一過
程を示すもので、ａはシリコン基板２０の両面に
SiO₂のパターンを櫛歯状に形成した状態を示す
斜視図である。このSiO₂のパターンはフオトリ
ソグラフイの技術により微細に形成が可能であ
る。ｂは第２図ａのシリコン基板を異方性エツチ
ング液に浸漬した場合のＸ−Ｘ面における断面を
示すもので、シリコン基板２０のSiO₂に覆われ
ていない部分が両面から約70°の角度でエツチン
グされ、切断された状態を示す図、ｃはシリコン
基板上のSiO₂の上に導電性金属２２を固着した
状態を示す斜視図である。この導電性金属２２は
めつきやスパツタなどにより固着する。この金属
２２の先端(ハ)の部分は第３図ａに示すようにシリ
コン基板のエツジを覆い、表面がＲを有する状態
になる。

第３図ｂは櫛歯の先端のみに導電性の高濃度拡
散層を設けたもので、ウエハのエツジにＲが形成
されることがない。櫛歯の先端をどのような形状
に加工するかは測定対象により適宜選択する。

第４図ａは接触片の他の形状を示すもので、こ
の例においては一枚のシリコン基板の上に所定の
間隔Ｓを有する一対の電極が△の間隔に平行に
形成されている。

第４図ｂは第４図ａの接触片の製作工程の過程
の一つを示すもので、シリコン基板の表面に
SiO₂のマスクパターン２１を形成し、そのシリ
コン基板をエツチング液に浸漬し、異方性エツチ
ングにより剣山状の突起を形成し、この剣山の頂
部に第４図ａに示すように導電性金属により電極
２２を設けたもので、この電極２２はスパツタ、
メツキなどにより形成する。

上記構成によれば第４図ｃに示すように電極を
傾斜面に接触させる時に電極の一端をウエハの表
面と傾斜部との境界線イ−イ′に沿つて平行に配
置して接触させるだけでよい。なお、本図では電
極からのリード線、電源、電気計測器は省略して
ある。

〈発明の効果〉 以上実施例とともに具体的に説明したように本
考案によれば、探触子の間隔が一定に形成されて
いるので、微小変位を移動させる機構が不要にな
るとともに探触子の間隔を一定に保つために余計
な神経を使う必要がなく、測定速度を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す斜視図、第２
図ａ，ｂ，ｃは接触片を製作する一例を示す図、
第３図ａ，ｂは接触片の櫛歯の先端の拡大図、第
４図ａ，ｂ，ｃは接触片の他の製作例を示す図、
第５図は従来装置による測定状態を示す図、第６
図は拡がり抵抗値Rsと探触子の測定位置の関係
を示す図である。 １……シリコンウエハ、２……拡散層、１０，
１０ａ……接触片、１１，１１ａ，１２，１２
ａ，１３，１３ａ……櫛歯状電極、３０，３０
ａ，３１，３１ａ，３２，３２ａ……リード線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 基板を研磨して厚さ方向に傾斜を設け、その傾
   斜に対して直角方向の一定間隔に一対の探触子を
   接触させて前記探触子間の電気抵抗の抵抗値を測
   定する拡がり抵抗測定装置において、前記探触子
   はシリコン基板に一定の間隔を隔てて複数個形成
   された凸部と、前記複数の凸部のそれぞれに形成
   された導電部材と前記導電部材に接続されたリー
   ド線からなり、前記電気抵抗測定の際は前記複数
   の凸部を前記傾斜に沿つて接触させることを特徴
   とする拡がり抵抗測定装置。