JPH09153532A - 半導体のｐ／ｎ形判定およびドープ量測定のための装置 - Google Patents
半導体のｐ／ｎ形判定およびドープ量測定のための装置Info
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- JPH09153532A JPH09153532A JP31280695A JP31280695A JPH09153532A JP H09153532 A JPH09153532 A JP H09153532A JP 31280695 A JP31280695 A JP 31280695A JP 31280695 A JP31280695 A JP 31280695A JP H09153532 A JPH09153532 A JP H09153532A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】特殊な試料の調製を必要とせずに、ゼーベック
効果を利用して、半導体のｐ／ｎ形の判定およびドープ
量の測定を共に行うことが可能な装置を提供することに
ある。 【解決手段】測定対象半導体の電位を測定するプローブ
に、その電極部分の半導体との接触点付近の温度を制御
する手段、及び、接触点付近の温度を測定する手段を設
けた。
効果を利用して、半導体のｐ／ｎ形の判定およびドープ
量の測定を共に行うことが可能な装置を提供することに
ある。 【解決手段】測定対象半導体の電位を測定するプローブ
に、その電極部分の半導体との接触点付近の温度を制御
する手段、及び、接触点付近の温度を測定する手段を設
けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゼーベック効果を
利用して、特殊な試料の調製を必要とせずに、半導体の
ｐ／ｎ形判定およびドープ量測定をともに行うことが可
能で、半導体製品のライン管理、全数検査などの品質管
理を簡便、迅速に行うのに好適な装置に関する。
利用して、特殊な試料の調製を必要とせずに、半導体の
ｐ／ｎ形判定およびドープ量測定をともに行うことが可
能で、半導体製品のライン管理、全数検査などの品質管
理を簡便、迅速に行うのに好適な装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の用途はますます多様化し、様々
な品質の半導体製品を大量に管理する必要が生じてお
り、半導体のｐ／ｎ形の判定およびドープ量の測定を、
非破壊で、簡便、迅速に行える技術や装置が待望されて
いる。
な品質の半導体製品を大量に管理する必要が生じてお
り、半導体のｐ／ｎ形の判定およびドープ量の測定を、
非破壊で、簡便、迅速に行える技術や装置が待望されて
いる。
【０００３】たとえば、半導体のペルチエ効果を利用し
た熱電冷却モジュールや、ゼーベック効果を利用した熱
電発電モジュールは、外見上ほとんど見分けのつかない
ｐ／ｎ形素子を二次元的に配列し、電気的に直、並列に
接続することにより構成されている。また、ドープ量を
変えることにより、最適な動作温度を変えた二次元配列
による上記モジュールを、三次元的に多段に重ねる構成
もある。
た熱電冷却モジュールや、ゼーベック効果を利用した熱
電発電モジュールは、外見上ほとんど見分けのつかない
ｐ／ｎ形素子を二次元的に配列し、電気的に直、並列に
接続することにより構成されている。また、ドープ量を
変えることにより、最適な動作温度を変えた二次元配列
による上記モジュールを、三次元的に多段に重ねる構成
もある。
【０００４】上記のような熱電モジュールを組み立てる
際には、素子の作成段階から組み立てまでの間、ｐ／ｎ
形やドープ量の異なった大量の素子を管理する必要があ
る。また、不慮の事故により、これらの素子が混ざって
しまうことも考えられ、このような場合、ｐ／ｎ形の判
定とともにドープ量の測定を、全素子について非破壊で
行う必要が生ずる。
際には、素子の作成段階から組み立てまでの間、ｐ／ｎ
形やドープ量の異なった大量の素子を管理する必要があ
る。また、不慮の事故により、これらの素子が混ざって
しまうことも考えられ、このような場合、ｐ／ｎ形の判
定とともにドープ量の測定を、全素子について非破壊で
行う必要が生ずる。
【０００５】従来、半導体のｐ／ｎ形の判定やドープ量
の測定には、ホール効果の測定や二次質量分析（ＳＩＭ
Ｓ：Secondary Ion Mass Spectroscopy）などが用いら
れていたが、これらの測定方法では、測定した試料は製
品として使用できなくなってしまうため、基本的に、製
品の全数検査に用いることはできない。
の測定には、ホール効果の測定や二次質量分析（ＳＩＭ
Ｓ：Secondary Ion Mass Spectroscopy）などが用いら
れていたが、これらの測定方法では、測定した試料は製
品として使用できなくなってしまうため、基本的に、製
品の全数検査に用いることはできない。
【０００６】また、半導体製品のｐ／ｎ形判定を行う方
法として、ヒータなどを用いて、半導体製品に温度勾配
を与えて電圧計の二つの電極を接触させる、あるいは電
圧計の二つの電極間に温度差を与えて半導体製品に接触
させることにより、半導体製品に発生するゼーベック起
電力の符号を判定する方法が経験的に知られているが、
この方法ではドープ量を決定することはできない。
法として、ヒータなどを用いて、半導体製品に温度勾配
を与えて電圧計の二つの電極を接触させる、あるいは電
圧計の二つの電極間に温度差を与えて半導体製品に接触
させることにより、半導体製品に発生するゼーベック起
電力の符号を判定する方法が経験的に知られているが、
この方法ではドープ量を決定することはできない。
【０００７】以下、従来技術の例を説明する。 従来例１：半導体に温度勾配を与えて、電圧計でゼーベ
ック起電力を測定する場合、電圧計の負極を半導体試料
の高温部に、正極を低温部に接触させることにより、下
記の条件に従って、この半導体のｐ／ｎ形の判定が可能
である。 電位差（正極の電位−負極の電位）＞０ならばｐ形 電位差（正極の電位−負極の電位）＜０ならばｎ形 しかし、半導体と電極との接触点の温度が不明であるた
め、ドープ量を決定することはできない。また、半導体
に温度勾配を与えるための特殊な試験台が必要となり、
装置が大形化する、試料の形状によりｐ／ｎ形の判定が
できない、などの制約をうけるという問題点がある。 従来例２：図６に示すような形状の電極を用いて半導体
のｐ／ｎ形判定を行っている。図中、５はヒータ、５ａ
はヒータ用リード線、７はヒータ付きのりん青銅製電
極、８はヒータのない電極、９は試料で、電極７を電圧
計の負極に、電極８を電圧計の正極に接続し、電極７の
温度を上昇させて半導体試料９に接触させると、下記の
条件に従って、半導体のｐ／ｎ形の判定が可能である。 電位差（正極の電位−負極の電位）＞０ならばｐ形 電位差（正極の電位−負極の電位）＜０ならばｎ形 このような電極（プローブ）を使用することにより、試
料形状に依存せずに、非破壊で半導体のｐ／ｎ形の判定
を行うことができる。しかし、この場合、プローブに測
温機構が設けられていないので、半導体と電極との接触
点の温度が不明であって、ドープ量を決定することはで
きない。
ック起電力を測定する場合、電圧計の負極を半導体試料
の高温部に、正極を低温部に接触させることにより、下
記の条件に従って、この半導体のｐ／ｎ形の判定が可能
である。 電位差（正極の電位−負極の電位）＞０ならばｐ形 電位差（正極の電位−負極の電位）＜０ならばｎ形 しかし、半導体と電極との接触点の温度が不明であるた
め、ドープ量を決定することはできない。また、半導体
に温度勾配を与えるための特殊な試験台が必要となり、
装置が大形化する、試料の形状によりｐ／ｎ形の判定が
できない、などの制約をうけるという問題点がある。 従来例２：図６に示すような形状の電極を用いて半導体
のｐ／ｎ形判定を行っている。図中、５はヒータ、５ａ
はヒータ用リード線、７はヒータ付きのりん青銅製電
極、８はヒータのない電極、９は試料で、電極７を電圧
計の負極に、電極８を電圧計の正極に接続し、電極７の
温度を上昇させて半導体試料９に接触させると、下記の
条件に従って、半導体のｐ／ｎ形の判定が可能である。 電位差（正極の電位−負極の電位）＞０ならばｐ形 電位差（正極の電位−負極の電位）＜０ならばｎ形 このような電極（プローブ）を使用することにより、試
料形状に依存せずに、非破壊で半導体のｐ／ｎ形の判定
を行うことができる。しかし、この場合、プローブに測
温機構が設けられていないので、半導体と電極との接触
点の温度が不明であって、ドープ量を決定することはで
きない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
技術に依存した場合に生ずる種々の不具合な問題点を解
消し、特殊な試料の調製などを必要とせずに、ゼーベッ
ク効果を利用して、半導体のｐ／ｎ形の判定とドープ量
の測定の両方とも行うことが可能で、しかも極めて簡便
に使用できるようにした半導体のｐ／ｎ形判定およびド
ープ量測定のための装置を提供することを課題とする。
技術に依存した場合に生ずる種々の不具合な問題点を解
消し、特殊な試料の調製などを必要とせずに、ゼーベッ
ク効果を利用して、半導体のｐ／ｎ形の判定とドープ量
の測定の両方とも行うことが可能で、しかも極めて簡便
に使用できるようにした半導体のｐ／ｎ形判定およびド
ープ量測定のための装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであって、ゼーベック効果に
よって、半導体のｐ／ｎ形判定を行うと共に、非破壊で
ドープ量の測定を同時に行えるようにした装置に関す
る。本発明は、従来経験的に行われてきたゼーベック起
電力によるｐ／ｎ形判定法を改良し、半導体の電位を測
定するプローブに、半導体とプローブの電極との接触点
付近の温度を制御する手段および前記接触点付近の温度
を測定する手段を付加して設置し、さらに、電極の接触
点付近の温度を測定する手段の測温点を、温度を制御す
る手段よりも、プローブ電極の、半導体との接触点に近
く配置することとし、また、接触点付近の温度を制御す
る手段が冷却機構と加熱機構とから構成される場合、半
導体とプローブの電極部分との接触点付近の温度を測定
する手段の測温点と加熱機構との間に、冷却機構の少な
くとも一部が位置するように配置することにした。上記
のような付加機構、およびそれらの付加機構の配置上の
特徴により、本発明にかかる装置は、電極間の温度差と
電極間の電位差とを正確に測定することができ、半導体
のｐ／ｎ形の判定と共にドープ量も決定することができ
る。
決するためになされたものであって、ゼーベック効果に
よって、半導体のｐ／ｎ形判定を行うと共に、非破壊で
ドープ量の測定を同時に行えるようにした装置に関す
る。本発明は、従来経験的に行われてきたゼーベック起
電力によるｐ／ｎ形判定法を改良し、半導体の電位を測
定するプローブに、半導体とプローブの電極との接触点
付近の温度を制御する手段および前記接触点付近の温度
を測定する手段を付加して設置し、さらに、電極の接触
点付近の温度を測定する手段の測温点を、温度を制御す
る手段よりも、プローブ電極の、半導体との接触点に近
く配置することとし、また、接触点付近の温度を制御す
る手段が冷却機構と加熱機構とから構成される場合、半
導体とプローブの電極部分との接触点付近の温度を測定
する手段の測温点と加熱機構との間に、冷却機構の少な
くとも一部が位置するように配置することにした。上記
のような付加機構、およびそれらの付加機構の配置上の
特徴により、本発明にかかる装置は、電極間の温度差と
電極間の電位差とを正確に測定することができ、半導体
のｐ／ｎ形の判定と共にドープ量も決定することができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】半導体のｐ／ｎ形の判定は、プロ
ーブ０およびプローブ１と仮称する２個のプローブの温
度をＴ0およびＴ1、そのときのこれらのプローブの電位
をφ0およびφ1とするとき、下記の条件に従って判定さ
れる。 Ｔ0＞Ｔ1のときφ0＞φ1ならばｎ形 φ0＜φ1ならばｐ形 Ｔ0＜Ｔ1のときφ0＞φ1ならばｐ形 φ0＜φ1ならばｎ形 また、ドープ量Ｎdは、下記（１）、（２）、（３）式
により計算される。
ーブ０およびプローブ１と仮称する２個のプローブの温
度をＴ0およびＴ1、そのときのこれらのプローブの電位
をφ0およびφ1とするとき、下記の条件に従って判定さ
れる。 Ｔ0＞Ｔ1のときφ0＞φ1ならばｎ形 φ0＜φ1ならばｐ形 Ｔ0＜Ｔ1のときφ0＞φ1ならばｐ形 φ0＜φ1ならばｎ形 また、ドープ量Ｎdは、下記（１）、（２）、（３）式
により計算される。
【００１１】
【数１】
【００１２】
【数２】
【００１３】
【数３】
【００１４】上式を適用してドープ量を求めるために
は、測定値Ｔ0、Ｔ1、φ0、及びφ1から半導体のゼーベ
ック係数Ｓを求めなければならない。ここで、温度差Ｔ
1−Ｔ0＝０の時、ゼーベック起電力φ1−φ0＝０であれ
ば、高々１点のＴ0、Ｔ1、φ０およびφ１を測定するだ
けで、ゼーベック係数を決めることができる。すなわ
ち、
は、測定値Ｔ0、Ｔ1、φ0、及びφ1から半導体のゼーベ
ック係数Ｓを求めなければならない。ここで、温度差Ｔ
1−Ｔ0＝０の時、ゼーベック起電力φ1−φ0＝０であれ
ば、高々１点のＴ0、Ｔ1、φ０およびφ１を測定するだ
けで、ゼーベック係数を決めることができる。すなわ
ち、
【００１５】
【数４】
【００１６】
【数５】
【００１７】しかし、実際の測定においては、ゼロ・オ
フセット電圧が存在する（Ｔ0＝Ｔ1でもφ1−φ0≠０に
なってしまう）のが一般的である。ゼロ・オフセット電
圧は、計測機器の性能、使用したケーブルの熱雑音、異
種金属の接合点での熱起電力など、様々な理由により発
生する。ゼーベック起電力の値は、一般に小さいため
（温度差１℃当たり数十から数百μＶ）、このようなゼ
ロ・オフセット電圧があると、（４）式で求められるゼ
ーベック係数が、真の値よりも不当に大きく（あるいは
小さく）なってしまう。
フセット電圧が存在する（Ｔ0＝Ｔ1でもφ1−φ0≠０に
なってしまう）のが一般的である。ゼロ・オフセット電
圧は、計測機器の性能、使用したケーブルの熱雑音、異
種金属の接合点での熱起電力など、様々な理由により発
生する。ゼーベック起電力の値は、一般に小さいため
（温度差１℃当たり数十から数百μＶ）、このようなゼ
ロ・オフセット電圧があると、（４）式で求められるゼ
ーベック係数が、真の値よりも不当に大きく（あるいは
小さく）なってしまう。
【００１８】このような大きな誤差の混入を避けるため
には、Ｔ1、Ｔ0およびそれらの温度におけるゼーベック
起電力φ1−φ0を複数点（あるいは連続的に）測定し、
温度差〜ゼーベック起電力の関係を線形近似して、その
傾きからゼーベック係数を求めれば良い。
には、Ｔ1、Ｔ0およびそれらの温度におけるゼーベック
起電力φ1−φ0を複数点（あるいは連続的に）測定し、
温度差〜ゼーベック起電力の関係を線形近似して、その
傾きからゼーベック係数を求めれば良い。
【００１９】本発明のプローブを用いれば、半導体試料
と電極の接触点付近の温度を制御する手段および前記接
触点付近の温度を測定する手段を有し、さらに、電極の
接触点付近の温度を測定する手段の測温点が、温度を制
御する手段よりも、少なくとも電極の半導体試料との接
触点に近く配置してあることにより、プローブの半導体
試料との接触点付近の温度を簡便に変化させながら、そ
の接触点の温度の測定を高精度で行えるので、多点測定
によりドープ量を決定することができる。
と電極の接触点付近の温度を制御する手段および前記接
触点付近の温度を測定する手段を有し、さらに、電極の
接触点付近の温度を測定する手段の測温点が、温度を制
御する手段よりも、少なくとも電極の半導体試料との接
触点に近く配置してあることにより、プローブの半導体
試料との接触点付近の温度を簡便に変化させながら、そ
の接触点の温度の測定を高精度で行えるので、多点測定
によりドープ量を決定することができる。
【００２０】このように多点測定を行えば、高い精度で
ゼーベック係数を求めることができ、ドープ量を決定す
ることができるが、複数の試料を連続して測定したい場
合、温度制御手段として、加熱、冷却を行える機構を採
用することができる。かかる場合は、半導体試料とプロ
ーブの電極部分との接触点付近の温度を速やかに下げる
ことが必要になるため、半導体試料とプローブの電極部
分との接触点付近の温度を測定する手段の測温点と加熱
機構との間に、冷却機構の少なくとも一部が配置されて
いることが重要である。
ゼーベック係数を求めることができ、ドープ量を決定す
ることができるが、複数の試料を連続して測定したい場
合、温度制御手段として、加熱、冷却を行える機構を採
用することができる。かかる場合は、半導体試料とプロ
ーブの電極部分との接触点付近の温度を速やかに下げる
ことが必要になるため、半導体試料とプローブの電極部
分との接触点付近の温度を測定する手段の測温点と加熱
機構との間に、冷却機構の少なくとも一部が配置されて
いることが重要である。
【００２１】また、ゼーベック係数が既知の標準試料を
用意しておいて、温度差△Ｔのとき、標準試料の測定電
圧をＶrefとし、被測定試料の測定電圧をＶ、ゼーベッ
ク係数をＳとして、下記式（６）によりゼーベック係数
を求めてもよい。このように標準試料を用いれば、プロ
ーブを一定の温度に保っておくことができ、大量の試料
の連続測定が可能となる。
用意しておいて、温度差△Ｔのとき、標準試料の測定電
圧をＶrefとし、被測定試料の測定電圧をＶ、ゼーベッ
ク係数をＳとして、下記式（６）によりゼーベック係数
を求めてもよい。このように標準試料を用いれば、プロ
ーブを一定の温度に保っておくことができ、大量の試料
の連続測定が可能となる。
【００２２】
【数６】
【００２３】このような本発明のプローブにおいて、半
導体試料とプローブの電極部分との接触点と、この接触
点付近の温度を測定する手段の測温点との間の距離は、
概ね１ｍｍ以下であることが好ましい。１ｍｍ以上で
は、レスポンスが悪くなるうえ、温度測定の精度が著し
く落ちるため、好ましくない。また、半導体試料とプロ
ーブの電極部分との接触点と、この接触点付近の温度を
測定する手段の測温点を、一致させても良い。
導体試料とプローブの電極部分との接触点と、この接触
点付近の温度を測定する手段の測温点との間の距離は、
概ね１ｍｍ以下であることが好ましい。１ｍｍ以上で
は、レスポンスが悪くなるうえ、温度測定の精度が著し
く落ちるため、好ましくない。また、半導体試料とプロ
ーブの電極部分との接触点と、この接触点付近の温度を
測定する手段の測温点を、一致させても良い。
【００２４】本発明の測温手段としては、熱電対、抵抗
温度計などを用いることができるが、これらに限るもの
ではない。本発明の加熱機構としては、例えば、ヒー
タ、赤外線あるいはレーザなどを用いることができる
が、これらに限るものではない。また、本発明の冷却機
構としては、水冷ジャケット、炭酸ガス冷凍などを用い
ることができるが、これらに限るものではない。
温度計などを用いることができるが、これらに限るもの
ではない。本発明の加熱機構としては、例えば、ヒー
タ、赤外線あるいはレーザなどを用いることができる
が、これらに限るものではない。また、本発明の冷却機
構としては、水冷ジャケット、炭酸ガス冷凍などを用い
ることができるが、これらに限るものではない。
【００２５】以上のような本発明に係る測定装置および
測定手法を用いれば、試料に電極を接触させるだけで、
ｐ／ｎ形の判定およびドープ量の測定が行えるため、ホ
ール効果測定やＳＩＭＳでは不可能であった半導体製品
の全数検査も行うことができるようになる。
測定手法を用いれば、試料に電極を接触させるだけで、
ｐ／ｎ形の判定およびドープ量の測定が行えるため、ホ
ール効果測定やＳＩＭＳでは不可能であった半導体製品
の全数検査も行うことができるようになる。
【００２６】また、本発明による測定装置は、熱電モジ
ュールの製造工程の管理だけでなく、例えば、半導体ウ
ェーハのような素材管理、カタログ記載値の測定など、
半導体産業全般にわたって使用できるものである。
ュールの製造工程の管理だけでなく、例えば、半導体ウ
ェーハのような素材管理、カタログ記載値の測定など、
半導体産業全般にわたって使用できるものである。
【００２７】（実施の形態１）図１に示す本実施の形態
では、温度制御部にヒータを使用し、測温部に使用する
熱電対の測温点が、電圧測定用電極の試料との接触点に
電気的に接触している。図中、１は熱電対、２はプロー
ブ電極、３は測温点、４は電位測定点、５はヒータであ
る。本実施の形態では、熱電対の出力および試料の電位
を、別々にＡ／Ｄコンバータに入力することにより同時
に測定することができるため、プローブの温度を連続的
に変えて、温度、電位を測定し、線形近似を適用するこ
とにより、温度差と電位差グラフの傾きから、正確なゼ
ーベック係数を求めることができ、これによって簡便に
ｐ／ｎ形の判定と同時に、ドープ量を決定することがで
きた。
では、温度制御部にヒータを使用し、測温部に使用する
熱電対の測温点が、電圧測定用電極の試料との接触点に
電気的に接触している。図中、１は熱電対、２はプロー
ブ電極、３は測温点、４は電位測定点、５はヒータであ
る。本実施の形態では、熱電対の出力および試料の電位
を、別々にＡ／Ｄコンバータに入力することにより同時
に測定することができるため、プローブの温度を連続的
に変えて、温度、電位を測定し、線形近似を適用するこ
とにより、温度差と電位差グラフの傾きから、正確なゼ
ーベック係数を求めることができ、これによって簡便に
ｐ／ｎ形の判定と同時に、ドープ量を決定することがで
きた。
【００２８】（実施の形態２）図２に示す本実施の形態
では、温度制御部にヒータを使用し、電圧測定用電極が
測温部に使用する熱電対の一方の金属でできており、こ
の電極と試料との接触点に、熱電対のもう一方の金属が
接続されている。図中、１は熱電対、２はプローブ電
極、３は測温点、４は電位測定点、５はヒータである。
この場合、温度測定と電位測定を、交互に行わなければ
ならず、実施の形態１に比べて精度は落ちるが、充分正
確なゼーベック係数を求めることができ、これによって
簡便にｐ／ｎ形の判定とともに、ドープ量を決定するこ
とができた。
では、温度制御部にヒータを使用し、電圧測定用電極が
測温部に使用する熱電対の一方の金属でできており、こ
の電極と試料との接触点に、熱電対のもう一方の金属が
接続されている。図中、１は熱電対、２はプローブ電
極、３は測温点、４は電位測定点、５はヒータである。
この場合、温度測定と電位測定を、交互に行わなければ
ならず、実施の形態１に比べて精度は落ちるが、充分正
確なゼーベック係数を求めることができ、これによって
簡便にｐ／ｎ形の判定とともに、ドープ量を決定するこ
とができた。
【００２９】（実施の形態３）図３に示す本実施の形態
では、温度制御部にヒータを使用し、測温部に使用する
熱電対の測温点が、電圧測定用電極の試料との接触点に
電気的に接触していない。１は熱電対、２はプローブ電
極、３は測温点、４は電位測定点、５はヒータである。
本実施の形態では、電極と試料との接触点と熱電対の測
温点の間の距離ｄを、約１ｍｍ以下とすることにより、
ほぼ良好な測定結果が得られた。
では、温度制御部にヒータを使用し、測温部に使用する
熱電対の測温点が、電圧測定用電極の試料との接触点に
電気的に接触していない。１は熱電対、２はプローブ電
極、３は測温点、４は電位測定点、５はヒータである。
本実施の形態では、電極と試料との接触点と熱電対の測
温点の間の距離ｄを、約１ｍｍ以下とすることにより、
ほぼ良好な測定結果が得られた。
【００３０】（実施の形態４）図４に示す本実施の形態
では、冷却機構を備えた温度制御部を用いている。図
中、５はヒータ、６は冷却機構（水冷ジャケット）であ
る。本実施の形態では、加熱機構と、その周りを取り巻
くように配置された冷却機構とで、温度制御部が構成さ
れている。また、冷却機構の一部が熱電対の測温点と加
熱機構との間に位置することにより、良好な冷却効果を
発揮する。本実施の形態では加熱機構としてヒータを、
冷却機構として水冷のジャケットを使用し、加熱時には
冷却水の流れを止め、冷却時にはヒータの通電を止める
ように制御することにより、非常に良いレスポンスを得
た。
では、冷却機構を備えた温度制御部を用いている。図
中、５はヒータ、６は冷却機構（水冷ジャケット）であ
る。本実施の形態では、加熱機構と、その周りを取り巻
くように配置された冷却機構とで、温度制御部が構成さ
れている。また、冷却機構の一部が熱電対の測温点と加
熱機構との間に位置することにより、良好な冷却効果を
発揮する。本実施の形態では加熱機構としてヒータを、
冷却機構として水冷のジャケットを使用し、加熱時には
冷却水の流れを止め、冷却時にはヒータの通電を止める
ように制御することにより、非常に良いレスポンスを得
た。
【００３１】（実施の形態５）図５に示す本実施の形態
では、冷却機構を備えた温度制御部を使用している。図
中、５はヒータ、６は冷却機構（水冷ジャケット）であ
る。本実施の形態では、試料と電極との接触点と加熱部
との間に、冷却機構を配置して、温度制御部を構成して
いる。本実施の形態でも、実施の形態４と同様に、加熱
機構としてヒータを、冷却機構として水冷のジャケット
を使用し、加熱時には冷却水を止め、冷却時にはヒータ
の通電を止めるように制御することにより、非常に良い
レスポンスを得た。
では、冷却機構を備えた温度制御部を使用している。図
中、５はヒータ、６は冷却機構（水冷ジャケット）であ
る。本実施の形態では、試料と電極との接触点と加熱部
との間に、冷却機構を配置して、温度制御部を構成して
いる。本実施の形態でも、実施の形態４と同様に、加熱
機構としてヒータを、冷却機構として水冷のジャケット
を使用し、加熱時には冷却水を止め、冷却時にはヒータ
の通電を止めるように制御することにより、非常に良い
レスポンスを得た。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ローブ間の電位差および温度差を、高い精度で、簡便
に、非破壊で測定することができるため、半導体試料の
ｐ／ｎ形の判定と共に、ドープ量を決定することができ
る。本発明に係る装置では、プローブを半導体に接触さ
せるだけで上記測定を行えるため、ホール効果測定やＳ
ＩＭＳなどではできなかった、半導体製品の全数検査に
使用することができる。そのため、熱電モジュールのよ
うな、外観上見分けがつき難い、互いに異なる種々のド
ープ量を持ったｐ／ｎ素子を大量に使用するデバイス
を、容易に工程管理することが可能になる。また、半導
体ウェーハのような素材の管理、カタログ記載値の測定
など、半導体産業全般にわたって使用できる効果があ
る。
ローブ間の電位差および温度差を、高い精度で、簡便
に、非破壊で測定することができるため、半導体試料の
ｐ／ｎ形の判定と共に、ドープ量を決定することができ
る。本発明に係る装置では、プローブを半導体に接触さ
せるだけで上記測定を行えるため、ホール効果測定やＳ
ＩＭＳなどではできなかった、半導体製品の全数検査に
使用することができる。そのため、熱電モジュールのよ
うな、外観上見分けがつき難い、互いに異なる種々のド
ープ量を持ったｐ／ｎ素子を大量に使用するデバイス
を、容易に工程管理することが可能になる。また、半導
体ウェーハのような素材の管理、カタログ記載値の測定
など、半導体産業全般にわたって使用できる効果があ
る。
【図１】本発明の第１実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明の第４実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の第５実施の形態を示す断面図である。
【図６】半導体のｐ／ｎ形の判定はできるが、ドープ量
の決定はできない、従来のプローブの一例を示す斜視図
である。
の決定はできない、従来のプローブの一例を示す斜視図
である。
１…熱電対 ２…プローブ電極 ３…測温点 ４…電位測定点 ５…ヒータ ５ａ…ヒータ用リー
ド線 ６…冷却機構（水冷ジャケット） ７…ヒータ付きの
りん青銅製電極 ８…ヒータのないりん青銅製電極 ９…半導体
ド線 ６…冷却機構（水冷ジャケット） ７…ヒータ付きの
りん青銅製電極 ８…ヒータのないりん青銅製電極 ９…半導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古谷 健司 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】測定対象半導体の電位を測定するプローブ
が、その電極部分の半導体との接触点付近の温度を制御
する手段、及び、接触点付近の温度を測定する手段を有
することを特徴とする半導体のｐ／ｎ形判定およびドー
プ量測定のための装置。 - 【請求項２】プローブの電極部分の、半導体との接触点
付近の温度を測定する手段の測温点が、温度を制御する
手段よりも、接触点に近く配置されていることを特徴と
する請求項１記載の半導体のｐ／ｎ形判定およびドープ
量測定のための装置。 - 【請求項３】温度を制御する手段が冷却機構と加熱機構
とを備え、プローブの電極部分の半導体との接触点付近
の温度を測定する手段の測温点と加熱機構との間に、冷
却機構の少なくとも一部が配置されていることを特徴と
する請求項１記載の半導体のｐ／ｎ形判定およびドープ
量測定のための装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31280695A JPH09153532A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 半導体のｐ／ｎ形判定およびドープ量測定のための装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31280695A JPH09153532A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 半導体のｐ／ｎ形判定およびドープ量測定のための装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09153532A true JPH09153532A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=18033641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31280695A Pending JPH09153532A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 半導体のｐ／ｎ形判定およびドープ量測定のための装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09153532A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7397258B2 (en) | 2005-09-15 | 2008-07-08 | Advantest Corporation | Burn-in system with heating blocks accommodated in cooling blocks |
| CN108761172A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-11-06 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 热电材料Seebeck系数的高精度测量方法 |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP31280695A patent/JPH09153532A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7397258B2 (en) | 2005-09-15 | 2008-07-08 | Advantest Corporation | Burn-in system with heating blocks accommodated in cooling blocks |
| US7554350B2 (en) | 2005-09-15 | 2009-06-30 | Advantest Corporation | Burn-in system with heating blocks accommodated in cooling blocks |
| CN108761172A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-11-06 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 热电材料Seebeck系数的高精度测量方法 |
| CN108761172B (zh) * | 2018-07-30 | 2020-05-01 | 珠海市运泰利自动化设备有限公司 | 热电材料Seebeck系数的高精度测量方法 |
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