JPH09232396A - 半導体材料の評価方法とその装置 - Google Patents
半導体材料の評価方法とその装置Info
- Publication number
- JPH09232396A JPH09232396A JP6720996A JP6720996A JPH09232396A JP H09232396 A JPH09232396 A JP H09232396A JP 6720996 A JP6720996 A JP 6720996A JP 6720996 A JP6720996 A JP 6720996A JP H09232396 A JPH09232396 A JP H09232396A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- junction
- semiconductor material
- depletion layer
- leakage current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体材料にＰ型およびＮ型半導体からなる
冶金学的接合を作製し、その電気特性により材料の品質
を評価する半導体材料の評価方法において、真の拡散電
流及び発生ライフタイムを得るためのＪ−Ｗプロットの
作成手順と装置の提供。 【解決手段】 リーク電流の過渡成分は、半導体内部の
酸素折出物の結晶欠陥に捕獲されているキャリアの分布
が電界に存在する場合と存在しない場合とで異なるため
に生じるため、これを除去したデータよりＪ−Ｗプロッ
トを作成した場合に、真の拡散電流と発生ライフタイム
が得られる。
冶金学的接合を作製し、その電気特性により材料の品質
を評価する半導体材料の評価方法において、真の拡散電
流及び発生ライフタイムを得るためのＪ−Ｗプロットの
作成手順と装置の提供。 【解決手段】 リーク電流の過渡成分は、半導体内部の
酸素折出物の結晶欠陥に捕獲されているキャリアの分布
が電界に存在する場合と存在しない場合とで異なるため
に生じるため、これを除去したデータよりＪ−Ｗプロッ
トを作成した場合に、真の拡散電流と発生ライフタイム
が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体材料に例
えば、Ｐ型およびＮ型半導体からなる冶金学的接合（以
下ＰＮ接合という）を作製し、その電気特性により材料
の品質を評価する半導体材料の評価方法とその装置に係
り、電流測定時に過渡電流成分を除去することにより、
真のリーク電流の拡散電流成分とＰＮ接合空乏層中にお
けるキャリア発生ライフタイムを求めることができる半
導体材料の評価方法とその装置に関する。
えば、Ｐ型およびＮ型半導体からなる冶金学的接合（以
下ＰＮ接合という）を作製し、その電気特性により材料
の品質を評価する半導体材料の評価方法とその装置に係
り、電流測定時に過渡電流成分を除去することにより、
真のリーク電流の拡散電流成分とＰＮ接合空乏層中にお
けるキャリア発生ライフタイムを求めることができる半
導体材料の評価方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ等の基板として用いられる半導体
基板では、通常、その表面に酸素析出物および転位が存
在しない無欠陥層を形成するとともに、その内部に前記
析出物および転位が存在する欠陥層を形成するための熱
処理が施されている。この半導体基板の結晶性の評価方
法に、ＰＮ接合の電気特性を測定してこれより判定する
方法がある。
基板では、通常、その表面に酸素析出物および転位が存
在しない無欠陥層を形成するとともに、その内部に前記
析出物および転位が存在する欠陥層を形成するための熱
処理が施されている。この半導体基板の結晶性の評価方
法に、ＰＮ接合の電気特性を測定してこれより判定する
方法がある。
【０００３】ＰＮ接合の電気特性は、主に順バイアス時
と逆バイアス時に分けられる。順バイアス時に流れる電
流はキャリアの再結合による電流であり、一方、逆バイ
アス時に流れる電流は、空乏層中での発生電流、および
空乏層外からの拡散電流とからなる。半導体中の欠陥
は、キャリアの発生及び再結晶に関与するため、順バイ
アス時と逆バイアス時の電気特性により半導体材料の品
質を評価することができる。
と逆バイアス時に分けられる。順バイアス時に流れる電
流はキャリアの再結合による電流であり、一方、逆バイ
アス時に流れる電流は、空乏層中での発生電流、および
空乏層外からの拡散電流とからなる。半導体中の欠陥
は、キャリアの発生及び再結晶に関与するため、順バイ
アス時と逆バイアス時の電気特性により半導体材料の品
質を評価することができる。
【０００４】具体的な例として、ＰＮ接合逆バイアス時
リーク電流（以下、リーク電流という）の空乏層幅依存
性による評価方法が特開平６−９７２４７号公報にて提
案されている。工程を具体的に詳述すると、１）半導体
材料にＰＮ接合を作成、２）リーク電流の逆バイアス依
存性を測定、３）ＰＮ接合容量の逆バイアス依存性を測
定、４） ３）より接合部空乏層幅の逆バイアス依存性
を算出、５） ２，４）よりリーク電流の空乏層幅依存
性を算出、６） ５）より材料内部からの拡散電流及び
表面空乏層中でのキャリア発生ライフタイムを算出する
工程からなる。
リーク電流（以下、リーク電流という）の空乏層幅依存
性による評価方法が特開平６−９７２４７号公報にて提
案されている。工程を具体的に詳述すると、１）半導体
材料にＰＮ接合を作成、２）リーク電流の逆バイアス依
存性を測定、３）ＰＮ接合容量の逆バイアス依存性を測
定、４） ３）より接合部空乏層幅の逆バイアス依存性
を算出、５） ２，４）よりリーク電流の空乏層幅依存
性を算出、６） ５）より材料内部からの拡散電流及び
表面空乏層中でのキャリア発生ライフタイムを算出する
工程からなる。
【０００５】この評価方法は、リーク電流密度の空乏層
幅依存性を示すグラフ（Ｊ−Ｗプロット）を作成して、
これを直線近似することにより、その近似直線のリーク
電流密度切片からリーク電流密度の拡散電流成分を求め
ることができ、また、近似直線の傾きにより空乏層中で
のキャリアの発生ライフタイムを求めることができ、後
者より半導体表面近傍の結晶品質が評価できるというも
のである。なお、該電流密度は電流値でもよいとされて
いる。
幅依存性を示すグラフ（Ｊ−Ｗプロット）を作成して、
これを直線近似することにより、その近似直線のリーク
電流密度切片からリーク電流密度の拡散電流成分を求め
ることができ、また、近似直線の傾きにより空乏層中で
のキャリアの発生ライフタイムを求めることができ、後
者より半導体表面近傍の結晶品質が評価できるというも
のである。なお、該電流密度は電流値でもよいとされて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、リーク電流
に過渡成分が存在する場合、Ｊ−Ｗプロットから求まる
拡散電流および発生ライフタイムは測定条件により異な
るという問題があった。また、リーク電流の過渡成分は
ウェーハ品質により異なりその発生機構も不明であった
ため、過渡成分を含んだデータと過渡成分を除去したデ
ータのいずれを用いてＪ−Ｗプロットを作成すれば、真
の拡散電流及び発生ライフタイムが得られるか不明であ
った。
に過渡成分が存在する場合、Ｊ−Ｗプロットから求まる
拡散電流および発生ライフタイムは測定条件により異な
るという問題があった。また、リーク電流の過渡成分は
ウェーハ品質により異なりその発生機構も不明であった
ため、過渡成分を含んだデータと過渡成分を除去したデ
ータのいずれを用いてＪ−Ｗプロットを作成すれば、真
の拡散電流及び発生ライフタイムが得られるか不明であ
った。
【０００７】この発明は、半導体材料にＰＮ接合あるい
はショットキー接合を作製し、その電気特性により材料
の品質を評価する半導体材料の評価方法において、過渡
成分の発生機構に着目し、真の拡散電流及び発生ライフ
タイムを得るためのＪ−Ｗプロットの正しい作成手順と
装置、すなわち、正確かつ効率の良いＰＮ接合等の電気
特性による半導体材料の評価方法並びにその装置の提供
を目的としている。
はショットキー接合を作製し、その電気特性により材料
の品質を評価する半導体材料の評価方法において、過渡
成分の発生機構に着目し、真の拡散電流及び発生ライフ
タイムを得るためのＪ−Ｗプロットの正しい作成手順と
装置、すなわち、正確かつ効率の良いＰＮ接合等の電気
特性による半導体材料の評価方法並びにその装置の提供
を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明者は、リーク電流の
過渡成分の発生機構について種々検討した結果、半導体
内部の酸素折出物の結晶欠陥に捕獲されているキャリア
の分布が電界に存在する場合と存在しない場合とで異な
るために生じることを知見し、さらに、評価方法につい
て検討したところ、過渡成分を除去したデータよりＪ−
Ｗプロットを作成した場合に、真の拡散電流と発生ライ
フタイムが得られることを知見し、この発明を完成し
た。
過渡成分の発生機構について種々検討した結果、半導体
内部の酸素折出物の結晶欠陥に捕獲されているキャリア
の分布が電界に存在する場合と存在しない場合とで異な
るために生じることを知見し、さらに、評価方法につい
て検討したところ、過渡成分を除去したデータよりＪ−
Ｗプロットを作成した場合に、真の拡散電流と発生ライ
フタイムが得られることを知見し、この発明を完成し
た。
【０００９】すなわち、この発明は、被検査半導体材料
にＰＮ接合あるいはショットキー接合を形成し、この接
合に逆バイアスを印加してリーク電流及び接合容量を求
め、リーク電流の経時変化が測定系の精度以下となった
時の電流値を求めることにより電流測定時に過渡電流成
分を除去し、リーク電流および接合容量のバイアス依存
性よりリーク電流あるいはリーク電流密度の空乏層依存
性（例えば、Ｊ−Ｗプロット）を求め、得られたリーク
電流密度の空乏層依存性よりリーク電流の拡散電流成分
と該接合空乏層中におけるキャリア発生ライフタイムを
求める半導体材料の評価方法である。
にＰＮ接合あるいはショットキー接合を形成し、この接
合に逆バイアスを印加してリーク電流及び接合容量を求
め、リーク電流の経時変化が測定系の精度以下となった
時の電流値を求めることにより電流測定時に過渡電流成
分を除去し、リーク電流および接合容量のバイアス依存
性よりリーク電流あるいはリーク電流密度の空乏層依存
性（例えば、Ｊ−Ｗプロット）を求め、得られたリーク
電流密度の空乏層依存性よりリーク電流の拡散電流成分
と該接合空乏層中におけるキャリア発生ライフタイムを
求める半導体材料の評価方法である。
【００１０】また、この発明は、上記の半導体材料の評
価方法において、逆バイアス印加からリーク電流の経時
変化が測定系の精度以下となるまでの時間を短くするた
めに被検査試料温度を室温以上に保持することを特徴と
する評価方法を併せて提案する。
価方法において、逆バイアス印加からリーク電流の経時
変化が測定系の精度以下となるまでの時間を短くするた
めに被検査試料温度を室温以上に保持することを特徴と
する評価方法を併せて提案する。
【００１１】さらに、この発明は、上記の半導体材料の
評価方法を実施するに際し、被検査半導体材料の温度を
制御する加熱、冷却手段を有する試料ホルダーと、電流
計及び容量計と、電流計と容量計とを切り換えるチャン
ネルマトリックスと、コンピュータとを有し、コンピュ
ータの電流値の経時変化が測定系の分解能以下になった
時に定常状態と判断するための定常状態判定部、Ｊ−Ｗ
プロット部、拡散電流および発生ライフタイムの算出部
とからなる評価装置を用いることを提案する。
評価方法を実施するに際し、被検査半導体材料の温度を
制御する加熱、冷却手段を有する試料ホルダーと、電流
計及び容量計と、電流計と容量計とを切り換えるチャン
ネルマトリックスと、コンピュータとを有し、コンピュ
ータの電流値の経時変化が測定系の分解能以下になった
時に定常状態と判断するための定常状態判定部、Ｊ−Ｗ
プロット部、拡散電流および発生ライフタイムの算出部
とからなる評価装置を用いることを提案する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、リーク電流の過渡成分の
生成機構について説明し、Ｊ−Ｗプロット作成に用いる
電流データが過渡成分を除去した定常値でなければなら
ない理由について詳述する。
生成機構について説明し、Ｊ−Ｗプロット作成に用いる
電流データが過渡成分を除去した定常値でなければなら
ない理由について詳述する。
【００１３】リーク電流の過渡成分は、半導体内部の酸
素折出物の結晶欠陥に捕獲されているキャリアの分布が
電界に存在する場合と存在しない場合とで異なるために
生じるのである。すなわち、電解が存在しない時に欠陥
に捕獲されているキャリア数と電解が存在する時に捕獲
されているキャリア数の差に等しい数のキャリアが欠陥
から放出され、これが半導体材料内部を拡散し、過渡電
流成分となる。
素折出物の結晶欠陥に捕獲されているキャリアの分布が
電界に存在する場合と存在しない場合とで異なるために
生じるのである。すなわち、電解が存在しない時に欠陥
に捕獲されているキャリア数と電解が存在する時に捕獲
されているキャリア数の差に等しい数のキャリアが欠陥
から放出され、これが半導体材料内部を拡散し、過渡電
流成分となる。
【００１４】Ｊ−Ｗプロット作成に用いる電流データの
測定は、階段状のバイアスを印加し各階段ごとの電流値
を測定することにより行われるが、電流データに過渡成
分が存在すると、電流値がバイアス印加から電流測定ま
での待ち時間に依存して異なってしまい、さらに、過渡
成分は印加バイアスの過去側ほど大きくなるため、結果
としてＪ−Ｗプロットが異なってしまう。
測定は、階段状のバイアスを印加し各階段ごとの電流値
を測定することにより行われるが、電流データに過渡成
分が存在すると、電流値がバイアス印加から電流測定ま
での待ち時間に依存して異なってしまい、さらに、過渡
成分は印加バイアスの過去側ほど大きくなるため、結果
としてＪ−Ｗプロットが異なってしまう。
【００１５】通常の低バイアス側からの測定の場合、電
流データに過渡成分が存在すると拡散電流は真の値より
大きく、また、発生ライフタイムは真の値より小さくな
ってしまう。そこでこの発明は、過渡成分を含まない電
流値を得るべく測定方法を工夫したもので、そのフロー
チャートを図１に示す。
流データに過渡成分が存在すると拡散電流は真の値より
大きく、また、発生ライフタイムは真の値より小さくな
ってしまう。そこでこの発明は、過渡成分を含まない電
流値を得るべく測定方法を工夫したもので、そのフロー
チャートを図１に示す。
【００１６】まず、被評価半導体材料にＰＮ接合、ある
いはショットキー接合を形成し、この接合に逆バイアス
を印加する。次いで、電流計により電流値の経時変化を
測定し、また、容量計により接合容量を測定し、さらに
逆バイアスを変えて印加するが、この際、電流値の経時
変化が測定系の分解能以下になった時に定常状態になっ
たと判断し、その時の値を電流値として記憶し、かつ容
量値を測定し記憶する。
いはショットキー接合を形成し、この接合に逆バイアス
を印加する。次いで、電流計により電流値の経時変化を
測定し、また、容量計により接合容量を測定し、さらに
逆バイアスを変えて印加するが、この際、電流値の経時
変化が測定系の分解能以下になった時に定常状態になっ
たと判断し、その時の値を電流値として記憶し、かつ容
量値を測定し記憶する。
【００１７】次に、Ｊ−Ｗプロットを作成するが、これ
は電流値の定常値と容量値から電流値の空乏層幅依存性
を求めるもので、具体的には、接合容量の逆バイアス依
存性の測定結果より接合部空乏層幅の逆バイアス依存性
を算出し、先のリーク電流の逆バイアス依存性の測定結
果と併せて、リーク電流の空乏層幅依存性を算出し、リ
ーク電流密度（Ｊ）と空乏層幅（Ｗ）の関係のグラフと
して表す。
は電流値の定常値と容量値から電流値の空乏層幅依存性
を求めるもので、具体的には、接合容量の逆バイアス依
存性の測定結果より接合部空乏層幅の逆バイアス依存性
を算出し、先のリーク電流の逆バイアス依存性の測定結
果と併せて、リーク電流の空乏層幅依存性を算出し、リ
ーク電流密度（Ｊ）と空乏層幅（Ｗ）の関係のグラフと
して表す。
【００１８】最後に材料内部からの拡散電流及び表面空
乏層中でのキャリア発生ライフタイムを算出するが、作
成したＪ−Ｗプロットを直線近似させて、その近似直線
のリーク電流密度切片からリーク電流密度の拡散電流成
分を求め、近似直線の傾きにより空乏層中でのキャリア
の発生ライフタイムを求める。
乏層中でのキャリア発生ライフタイムを算出するが、作
成したＪ−Ｗプロットを直線近似させて、その近似直線
のリーク電流密度切片からリーク電流密度の拡散電流成
分を求め、近似直線の傾きにより空乏層中でのキャリア
の発生ライフタイムを求める。
【００１９】この発明による評価を実施するための評価
装置の一例を図２に基づいて詳述する。評価対象である
ＰＮ接合を形成された半導体材料１は、外部電磁波から
遮断するシールドボックス２内の試料ステージ３に載置
され、試料ステージ３には試料の温度を制御する加熱、
冷却手段が備えられている。前記半導体材料１のＰＮ接
合からの電気的接続は、コンピュータ７に接続されて制
御されるチャンネルマトリックス４に接続され、また、
チャンネルマトリックス４は接続する電流計５、容量計
６を切り換えるもので、各計器の出力はコンピュータ７
に入力される構成からなる。
装置の一例を図２に基づいて詳述する。評価対象である
ＰＮ接合を形成された半導体材料１は、外部電磁波から
遮断するシールドボックス２内の試料ステージ３に載置
され、試料ステージ３には試料の温度を制御する加熱、
冷却手段が備えられている。前記半導体材料１のＰＮ接
合からの電気的接続は、コンピュータ７に接続されて制
御されるチャンネルマトリックス４に接続され、また、
チャンネルマトリックス４は接続する電流計５、容量計
６を切り換えるもので、各計器の出力はコンピュータ７
に入力される構成からなる。
【００２０】コンピュータ７は、ここでは、過渡成分を
除去するため電流値の経時変化が測定系の分解能以下に
なった時に定常状態と判断する定常状態判定部、Ｊ−Ｗ
プロットを行う演算部、拡散電流および発生ライフタイ
ムの算出部とからなるが、通常これらは統合されたプロ
グラミングにより実行される。
除去するため電流値の経時変化が測定系の分解能以下に
なった時に定常状態と判断する定常状態判定部、Ｊ−Ｗ
プロットを行う演算部、拡散電流および発生ライフタイ
ムの算出部とからなるが、通常これらは統合されたプロ
グラミングにより実行される。
【００２１】また、コンピュータ７は、前記構成の装置
において、 １）ＰＮ接合に逆バイアスを印加してリーク電流及び接
合容量を求める工程、 ２）リーク電流の経時変化が測定系の分解能以下になっ
た時に定常状態と判断し、その時の電流値を求める工
程、 ３）リーク電流および接合容量のバイアス依存性よりリ
ーク電流あるいはリーク電流密度の空乏層依存性を求め
る工程、 ４）Ｊ−Ｗプロットよりリーク電流の拡散電流成分とＰ
Ｎ接合空乏層中におけるキャリア発生ライフタイムを求
める工程、の各工程を制御実行できる構成であれば、公
知のいずれの構成でもよい。
において、 １）ＰＮ接合に逆バイアスを印加してリーク電流及び接
合容量を求める工程、 ２）リーク電流の経時変化が測定系の分解能以下になっ
た時に定常状態と判断し、その時の電流値を求める工
程、 ３）リーク電流および接合容量のバイアス依存性よりリ
ーク電流あるいはリーク電流密度の空乏層依存性を求め
る工程、 ４）Ｊ−Ｗプロットよりリーク電流の拡散電流成分とＰ
Ｎ接合空乏層中におけるキャリア発生ライフタイムを求
める工程、の各工程を制御実行できる構成であれば、公
知のいずれの構成でもよい。
【００２２】この発明において、逆バイアス印加からリ
ーク電流の経時変化が測定系の精度以下となるまでの時
間を短くするために被検査試料温度を高くするが、該試
料温度を室温以上、２５〜１００℃に加熱保持すること
が望ましく、その理由は、温度は高い方が短時間で過渡
電流成分を除去できるが、リーク電流中の拡散電流成分
の割合が高くなるため、空乏層中キャリア発生ライフタ
イムの算出誤差が大きくなるためである。
ーク電流の経時変化が測定系の精度以下となるまでの時
間を短くするために被検査試料温度を高くするが、該試
料温度を室温以上、２５〜１００℃に加熱保持すること
が望ましく、その理由は、温度は高い方が短時間で過渡
電流成分を除去できるが、リーク電流中の拡散電流成分
の割合が高くなるため、空乏層中キャリア発生ライフタ
イムの算出誤差が大きくなるためである。
【００２３】
実施例１ 図２に示すこの発明の評価装置を使用し、半導体材料に
は、比抵抗１０〜２０Ω・ｃｍのＰ型ＣＺシリコンウェ
ーハを用い、ヒ素（Ａｓ+）イオン注入によりＰＮ接合
を作製した。シリコンウェーハは試料ステージ３に真空
吸着されており、温度が３０℃に制御されている。シリ
コンウェーハ及び試料ステージはシールドボックス２に
格納されており、外部電磁波から遮断されている。
は、比抵抗１０〜２０Ω・ｃｍのＰ型ＣＺシリコンウェ
ーハを用い、ヒ素（Ａｓ+）イオン注入によりＰＮ接合
を作製した。シリコンウェーハは試料ステージ３に真空
吸着されており、温度が３０℃に制御されている。シリ
コンウェーハ及び試料ステージはシールドボックス２に
格納されており、外部電磁波から遮断されている。
【００２４】ＰＮ接合への電気的コンタクトはプローブ
針により行ない、コンピュータ７で制御されているチャ
ンネルマトリックス４により電流計５あるいは容量計６
に接続されている。電流値および容量値は、図１のフロ
ーチャートに従って測定され、コンピュータ７に取り込
まれる。コンピュータ７では容量値を空乏層幅に換算
し、リーク電流の空乏層依存性を算出して、拡散電流お
よびキャリア発生ライフタイムを求めた。
針により行ない、コンピュータ７で制御されているチャ
ンネルマトリックス４により電流計５あるいは容量計６
に接続されている。電流値および容量値は、図１のフロ
ーチャートに従って測定され、コンピュータ７に取り込
まれる。コンピュータ７では容量値を空乏層幅に換算
し、リーク電流の空乏層依存性を算出して、拡散電流お
よびキャリア発生ライフタイムを求めた。
【００２５】図３は、リーク電流の空乏層依存性を算
出、拡散電流Ｉｄ及びキャリア発生ライフタイムτｇを
算出したもを空乏層幅とリーク電流との関係で示すグラ
フであり、従来の過渡成分を含む例とともに示す。条件
は、面積は１ｍｍ2、逆印加バイアスは１〜１０Ｖの１
Ｖステップ、試料温度３０℃、従来の評価方法のバイア
ス印加から電流測定までの時間Ｔｄは１秒である。従来
法を△、○印、この発明の場合を黒△、○印で示す。こ
の発明による評価方法は、真の拡散電流およびキャリア
発生ライフタイムが求められ、従来方法にて表面近傍の
品質が試料Ｂよりも良いとされた試料Ａは、キャリア発
生ライフタイムが試料Ｂよりも短く、表面品質が劣るこ
とが分かる
出、拡散電流Ｉｄ及びキャリア発生ライフタイムτｇを
算出したもを空乏層幅とリーク電流との関係で示すグラ
フであり、従来の過渡成分を含む例とともに示す。条件
は、面積は１ｍｍ2、逆印加バイアスは１〜１０Ｖの１
Ｖステップ、試料温度３０℃、従来の評価方法のバイア
ス印加から電流測定までの時間Ｔｄは１秒である。従来
法を△、○印、この発明の場合を黒△、○印で示す。こ
の発明による評価方法は、真の拡散電流およびキャリア
発生ライフタイムが求められ、従来方法にて表面近傍の
品質が試料Ｂよりも良いとされた試料Ａは、キャリア発
生ライフタイムが試料Ｂよりも短く、表面品質が劣るこ
とが分かる
【００２６】実施例２ 図４は、実施例１において、試料温度を変化させた場合
の過渡成分除去に要する時間を示したもので、試料温度
が高くなるほど過渡成分除去に要する時間が短くなり測
定効率が向上することが分かる。なお、印加バイアスは
１Ｖ、測定精度は０．０５ｐＡである。
の過渡成分除去に要する時間を示したもので、試料温度
が高くなるほど過渡成分除去に要する時間が短くなり測
定効率が向上することが分かる。なお、印加バイアスは
１Ｖ、測定精度は０．０５ｐＡである。
【００２７】
【発明の効果】この発明による評価方法は、半導体材料
にＰＮ接合を作製し、その逆バイアス印加時のリーク電
流の空乏層依存性より、リーク電流中の材料的内部から
の拡散電流成分を求め、さらに表面空乏層中でのキャリ
ア発生ライフタイムを求める際に、問題となるリーク電
流の過渡成分を除去することが可能となり、その結果、
真の拡散電流成分及び発生ライフタイムを得ることがで
き、また、試料温度を適切な温度に設定することにより
測定の効率が向上する効果を有する。
にＰＮ接合を作製し、その逆バイアス印加時のリーク電
流の空乏層依存性より、リーク電流中の材料的内部から
の拡散電流成分を求め、さらに表面空乏層中でのキャリ
ア発生ライフタイムを求める際に、問題となるリーク電
流の過渡成分を除去することが可能となり、その結果、
真の拡散電流成分及び発生ライフタイムを得ることがで
き、また、試料温度を適切な温度に設定することにより
測定の効率が向上する効果を有する。
【図１】この発明の評価方法を示すフローチャート図で
ある。
ある。
【図２】この発明の評価方法を実施するための装置を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３】この発明と従来の評価方法の比較を示す空乏層
幅とリーク電流との関係のグラフである。
幅とリーク電流との関係のグラフである。
【図４】試料温度と過渡成分除去時間との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
１ 半導体材料 ２ シールドボックス ３ 試料ステージ ４ チャンネルマトリックス ５ 電流計 ６ 容量計 ７ コンピュータ
Claims (3)
- 【請求項１】 被検査半導体材料にＰＮ接合あるいはシ
ョットキー接合を形成し、この接合に逆バイアスを印加
してリーク電流及び接合容量を求め、リーク電流の経時
変化が測定系の精度以下となった時の電流値を求めるこ
とにより電流測定時に過渡電流成分を除去し、リーク電
流および接合容量のバイアス依存性よりリーク電流ある
いはリーク電流密度の空乏層依存性を求め、得られたリ
ーク電流密度の空乏層依存性よりリーク電流の拡散電流
成分と該接合空乏層中におけるキャリア発生ライフタイ
ムを求める半導体材料の評価方法。 - 【請求項２】 請求項１において、被検査半導体材料温
度を室温以上に保持して過渡電流成分を除去する半導体
材料の評価方法。 - 【請求項３】 被検査半導体材料の温度を制御する加
熱、冷却手段を有する試料ホルダーと、電流計及び容量
計と、電流計と容量計とを切り換えるチャンネルマトリ
ックスと、コンピュータとを有し、コンピュータの電流
値の経時変化が測定系の分解能以下になった時に定常状
態と判断するための定常状態判定部、Ｊ−Ｗプロット
部、拡散電流および発生ライフタイムの算出部とからな
る請求項１の半導体材料の評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6720996A JPH09232396A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 半導体材料の評価方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6720996A JPH09232396A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 半導体材料の評価方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232396A true JPH09232396A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=13338299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6720996A Pending JPH09232396A (ja) | 1996-02-27 | 1996-02-27 | 半導体材料の評価方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09232396A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100389798B1 (ko) * | 2000-03-24 | 2003-07-02 | 가부시끼가이샤 도시바 | 전기 특성 평가 장치, 전기 특성 평가 방법 및 전기 특성평가 프로그램 |
| JP2008147460A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウエーハの評価方法 |
-
1996
- 1996-02-27 JP JP6720996A patent/JPH09232396A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100389798B1 (ko) * | 2000-03-24 | 2003-07-02 | 가부시끼가이샤 도시바 | 전기 특성 평가 장치, 전기 특성 평가 방법 및 전기 특성평가 프로그램 |
| JP2008147460A (ja) * | 2006-12-11 | 2008-06-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体ウエーハの評価方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0253746B1 (en) | Method and apparatus for dynamic testing of thin-film conductor | |
| EP0240668B1 (en) | A method for designation/sorting semiconductors wafers according to predicted oxygen precipitation behaviour | |
| JP2002009121A (ja) | 半導体装置の検査方法及び検査装置、及びそれを用いた半導体装置の製造方法 | |
| US6522158B1 (en) | Non-contact mobile charge measurement with leakage band-bending and dipole correction | |
| CN100481360C (zh) | 检查方法、解析片的制作方法、解析方法以及解析装置 | |
| US9124214B2 (en) | Method for spatially determining the series resistance of a semiconductor structure | |
| JP2003124280A (ja) | 半導体装置の検査方法及び検査装置 | |
| JPH09232396A (ja) | 半導体材料の評価方法とその装置 | |
| Gatel et al. | Extended charge layers in metal-oxide-semiconductor nanocapacitors revealed by Operando electron holography | |
| US8089274B2 (en) | Method for evaluating SOI wafer | |
| JPH0864650A (ja) | Ｆｅ−Ｂ濃度測定によるシリコンウェーハの評価方法 | |
| Maluenda et al. | Homogeneity qualification of GaAs substrates for large scale integration applications | |
| US6937050B1 (en) | Non-contact mobile charge measurement with leakage band-bending and dipole correction | |
| Schroder et al. | Frequency domain lifetime characterization | |
| US7230443B1 (en) | Non-contact mobile charge measurement with leakage band-bending and dipole correction | |
| Czerwinski et al. | PN junction peripheral current analysis using gated diode measurements | |
| JPH0661323A (ja) | 半導体の熱処理方法及び熱処理装置並びに半導体の評価方法 | |
| JP2906776B2 (ja) | シリコンウェーハの結晶評価方法 | |
| JPH0786356A (ja) | 半導体特性評価装置 | |
| Nelson | Electrical activity of silicon twist boundaries | |
| Goben | NUCLEAR RADIATION EFFECTS ON SILICON pn JUNCTIONS. Technical Progress Report. | |
| Bullis | Semiconductor Measurement Technology: Progress Report, January 1 to June 30, 1976 | |
| Vermeire et al. | Threshold voltage shift caused by copper contamination | |
| Blackburn | Photovoltaic technique for measuring resistivity variations of high resistivity silicon slices | |
| Blackburn et al. | Measurement techniques for high power semiconductor materials and devices. Annual report, January 1, 1976--December 31, 1976.[Silicon wafers] |