JPS61174733A - ガリウム砒素半導体ウエハのｅｌ２分布測定方法 - Google Patents
ガリウム砒素半導体ウエハのｅｌ２分布測定方法Info
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- JPS61174733A JPS61174733A JP1626885A JP1626885A JPS61174733A JP S61174733 A JPS61174733 A JP S61174733A JP 1626885 A JP1626885 A JP 1626885A JP 1626885 A JP1626885 A JP 1626885A JP S61174733 A JPS61174733 A JP S61174733A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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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。
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］
この発明は、ＬＳＩの製造工程等において、特にガリウ
ム砒素からなる半導体ウェハのＥＬ２分布を測定するた
めに用いられるガリウム砒素半導体ウェハのＥＬ２分布
測定方法に関する。
ム砒素からなる半導体ウェハのＥＬ２分布を測定するた
めに用いられるガリウム砒素半導体ウェハのＥＬ２分布
測定方法に関する。
［従来技術とその問題点］
各種の化合物半導体ウェハのうち、特にガリウム砒素か
らなる半導体ウェハにおいては、その製造の過程におい
て、部分的に通称ＥＬ２と呼ばれる特異なエネルギー準
位を帯びた部分が形成される。このＥＬ２は、その発生
原因等については諸説存在し、現在のところ理論的に解
明されてはいないものの、その特性としては、ディープ
ドナー等の通常のドナ一単位よりさらに遠隔の位置に存
在するものであることが、実験等により解明されている
。
らなる半導体ウェハにおいては、その製造の過程におい
て、部分的に通称ＥＬ２と呼ばれる特異なエネルギー準
位を帯びた部分が形成される。このＥＬ２は、その発生
原因等については諸説存在し、現在のところ理論的に解
明されてはいないものの、その特性としては、ディープ
ドナー等の通常のドナ一単位よりさらに遠隔の位置に存
在するものであることが、実験等により解明されている
。
すなわち、このようなガリウム砒素のウェハにあっては
、実際の使用に際し、上記ＥＬ２が存在する部分におい
て、その電気的な特性が大きく変化するという現象が発
生する。このため、ト記ガリウム砒素のウェハでは、予
め上記ＥＬ２の存在の有無及びその分布を知っておくこ
とが、その半導体ウェハとしての設計上極めて重要であ
る。
、実際の使用に際し、上記ＥＬ２が存在する部分におい
て、その電気的な特性が大きく変化するという現象が発
生する。このため、ト記ガリウム砒素のウェハでは、予
め上記ＥＬ２の存在の有無及びその分布を知っておくこ
とが、その半導体ウェハとしての設計上極めて重要であ
る。
従来、このようなガリウム砒素半導体ウェハのＥＬ２分
布を測定する方法としては、上記ウェハ上に複数本の測
定子を接触させるＤＬＴＳ法等の接触式の測定方法が専
ら用いられていた。
布を測定する方法としては、上記ウェハ上に複数本の測
定子を接触させるＤＬＴＳ法等の接触式の測定方法が専
ら用いられていた。
しかしながら、上記従来の接触式の測定方法は、いずれ
も測定時に測定子がウェハ表面に接触し、傷や金属汚染
を与えてしまう所謂破壊検査法であるため、試料に対す
る測定には適用することができるものの、製品とされる
ものの測定には使用することができないという基本的な
欠点があった。
も測定時に測定子がウェハ表面に接触し、傷や金属汚染
を与えてしまう所謂破壊検査法であるため、試料に対す
る測定には適用することができるものの、製品とされる
ものの測定には使用することができないという基本的な
欠点があった。
［発明の目的］
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ガリウム
砒素からなる半導体ウェハに対して非接触の状態でその
ＥＬ２分布を測定することができ、よって製品とされる
ものの測定にも適用することができるガリウム砒素半導
体ウェハのＥＬ２分布測定方法に関する。
砒素からなる半導体ウェハに対して非接触の状態でその
ＥＬ２分布を測定することができ、よって製品とされる
ものの測定にも適用することができるガリウム砒素半導
体ウェハのＥＬ２分布測定方法に関する。
［発明がされるまでの経緯］
この発明の発明者は、上記ガリウム砒素からなる半導体
ウェハの非接触によるＥＬ２分布の測定について鋭意研
究に努めた結果、上記ガリウム砒素のウェハに禁止帯幅
以上のエネルギを持つ光を照射しつつマイクロ波やレー
ザ光等の１１！ｆｌ波を照射し、そのディープドナーの
状態から変化させたうえで上記マイクロ波の透過量又は
反射量の測定を行なったところ、上記ウェハにおけるそ
の測定値の分布が、同様のウェハについて従来の接触式
の測定方法によって得られたＥＬ２分布と酷似している
という知見を得るに至った。
ウェハの非接触によるＥＬ２分布の測定について鋭意研
究に努めた結果、上記ガリウム砒素のウェハに禁止帯幅
以上のエネルギを持つ光を照射しつつマイクロ波やレー
ザ光等の１１！ｆｌ波を照射し、そのディープドナーの
状態から変化させたうえで上記マイクロ波の透過量又は
反射量の測定を行なったところ、上記ウェハにおけるそ
の測定値の分布が、同様のウェハについて従来の接触式
の測定方法によって得られたＥＬ２分布と酷似している
という知見を得るに至った。
［発明の構成］
この発明のガリウム砒素半導体ウェハのＥＬ２分布測定
方法は、上記知見に基づくものであって、ガリウム砒素
からなる半導体ウェハに禁止帯幅以上のエネルギを持つ
光を照射しつつ電磁波を照射してその透過量又は反射量
を計測し、この計測値の分布から上記ガリウム砒素半導
体ウェハのＥＬ２分布を得るものである。
方法は、上記知見に基づくものであって、ガリウム砒素
からなる半導体ウェハに禁止帯幅以上のエネルギを持つ
光を照射しつつ電磁波を照射してその透過量又は反射量
を計測し、この計測値の分布から上記ガリウム砒素半導
体ウェハのＥＬ２分布を得るものである。
［実施例］
第１図および第２図は、この発明の測定方法の一例に使
用する装置の模式図を示すものである。
用する装置の模式図を示すものである。
第１図において、ガリウム砒素からなるウェハ１の片面
側には、このウェハ１にレーザ光を照射するためのレー
ザダイオード２が設けられている。
側には、このウェハ１にレーザ光を照射するためのレー
ザダイオード２が設けられている。
他方、上記ウェハ１の他面側には、マイクロ発振器３か
らサーキュレータ４を介してこのウェハ１にマイクロ波
５ａを照射するための導波管６が設けられている。そし
て、上記導波管６には、さらに上記ウェハ１において吸
収されずに反射したマイクロ波５ｂを検出する為の検波
器７および増幅器８が上記サーキュレータ４を介して接
続されている。ここで、上記導波管６としては、第２図
に示すような、端面９が８字形に形成された集束型の導
波管が用いられている。
らサーキュレータ４を介してこのウェハ１にマイクロ波
５ａを照射するための導波管６が設けられている。そし
て、上記導波管６には、さらに上記ウェハ１において吸
収されずに反射したマイクロ波５ｂを検出する為の検波
器７および増幅器８が上記サーキュレータ４を介して接
続されている。ここで、上記導波管６としては、第２図
に示すような、端面９が８字形に形成された集束型の導
波管が用いられている。
そして、上記ガリウム砒素のウェハ２のＥＬ２分布を測
定するには、先ず、レーザダイオード２によりウェハ１
にレーザ光を照射するとともに、一定の周波数のマイク
ロ波を用いて、第２図中Ｘ−Ｙの矢印で示す各方向の上
記ウェハ１上の各位置における出力電圧を検波器７及び
増幅器８を介して計測し、その変化の分布を求める。こ
のとき、導波管６として上記のような集束型の導波管を
用いることによりウェハ１の狭い範囲内での出力電圧を
計測することができるが、ざらに細かい点について分布
を得る必要がある場合には、上記マイクロ波の周波数を
上げるか、あるいはレーザ光を用いて、照射ビームを収
斂させることにより、容易に適応することができる。そ
して、このようにして計測されたウェハ１の各位置にお
ける上記マイクロ波の反射量の分布と、予め同種のウェ
ハについて調べた上記測定方法によって得られる反射量
の分布と従来の接触式の測定方法によって得られるＥＬ
２分布との相ｒｍａ係とを、互いに比較することによっ
て上記ウェハ２におけるＦＬ２分布が得られる。
定するには、先ず、レーザダイオード２によりウェハ１
にレーザ光を照射するとともに、一定の周波数のマイク
ロ波を用いて、第２図中Ｘ−Ｙの矢印で示す各方向の上
記ウェハ１上の各位置における出力電圧を検波器７及び
増幅器８を介して計測し、その変化の分布を求める。こ
のとき、導波管６として上記のような集束型の導波管を
用いることによりウェハ１の狭い範囲内での出力電圧を
計測することができるが、ざらに細かい点について分布
を得る必要がある場合には、上記マイクロ波の周波数を
上げるか、あるいはレーザ光を用いて、照射ビームを収
斂させることにより、容易に適応することができる。そ
して、このようにして計測されたウェハ１の各位置にお
ける上記マイクロ波の反射量の分布と、予め同種のウェ
ハについて調べた上記測定方法によって得られる反射量
の分布と従来の接触式の測定方法によって得られるＥＬ
２分布との相ｒｍａ係とを、互いに比較することによっ
て上記ウェハ２におけるＦＬ２分布が得られる。
しかして、このようなガリウム砒素半導体ウェハのＥＬ
２分布測定方法によれば、上記ガリウム砒素のウェハ１
に接触することなく上記ウェハ１のＥＬ２分布を測定す
ることができる。したがって、製品とされるガリウム砒
素半導体ウェハのＥＬ２分布を製造工程中適宜計測する
ことができるため、上記半導体ウェハの品質を向上させ
ることができる。
２分布測定方法によれば、上記ガリウム砒素のウェハ１
に接触することなく上記ウェハ１のＥＬ２分布を測定す
ることができる。したがって、製品とされるガリウム砒
素半導体ウェハのＥＬ２分布を製造工程中適宜計測する
ことができるため、上記半導体ウェハの品質を向上させ
ることができる。
［実験例］
第３図ないし第５図は、それぞれガリウム砒素からなる
異なった種類の半導体ウェハについて、レーザダイオー
ドによりλ＝９０４ｎｍのレーザ光を照射しつつ周波数
１０Ｇｌ−（Ｚのマイクロ波を入射した場合の実験結果
を示すもので、それぞれ反射量の計測値（ｍＶ）の分布
を示すものである。
異なった種類の半導体ウェハについて、レーザダイオー
ドによりλ＝９０４ｎｍのレーザ光を照射しつつ周波数
１０Ｇｌ−（Ｚのマイクロ波を入射した場合の実験結果
を示すもので、それぞれ反射量の計測値（ｍＶ）の分布
を示すものである。
ここで、第３図はクロムが添加されたガリウム砒素半導
体ウェハについて行った結果を、また第４図および第５
図は、それぞれクロムが添加されていないガリウム砒素
半導体ウェハについて行った結果をそれぞれ示すもので
ある。第３図ないし第５図において、図中鎖線で示す範
囲内においてそれぞれＥＬ２分布が計測されている。
体ウェハについて行った結果を、また第４図および第５
図は、それぞれクロムが添加されていないガリウム砒素
半導体ウェハについて行った結果をそれぞれ示すもので
ある。第３図ないし第５図において、図中鎖線で示す範
囲内においてそれぞれＥＬ２分布が計測されている。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明のガリウム砒素半導体ウ
ェハのＥＬ２分布測定方法は、禁止帯幅以上のエネルギ
を持つ光を照射しつつガリウム砒素からなる半導体ウェ
ハに電磁波を照射してその透過量又は反射量を計測し、
この計測値の分布から上記ガリウム砒素半導体ウェハの
ＥＬ２分布を得るものなので、上記半導体ウェハに接触
することなくそのＥＬ２分布を計測することができる。
ェハのＥＬ２分布測定方法は、禁止帯幅以上のエネルギ
を持つ光を照射しつつガリウム砒素からなる半導体ウェ
ハに電磁波を照射してその透過量又は反射量を計測し、
この計測値の分布から上記ガリウム砒素半導体ウェハの
ＥＬ２分布を得るものなので、上記半導体ウェハに接触
することなくそのＥＬ２分布を計測することができる。
これにより、製品とされるガリウム砒素の半導体ウェハ
におけるＥＬ２分布の計測も可能となるため、この種の
半導体ウェハの品質を向上させることができる。
におけるＥＬ２分布の計測も可能となるため、この種の
半導体ウェハの品質を向上させることができる。
第１図および第２図は、それぞれこの発明の測定方法の
一実施例に使用する装置の模式図、第３図ないし第５図
は、各々この発明の測定方法を用いた実験例を示すもの
で、マイクロ波の反射量の値を示す分布図である。 １・・・・・・ガリウム砒素半導体ウェハ、２・・・・
・・レーザダイオード、３・・・・・・マイクロ波発振
器、６・・・・・・導波管、７・・・・・・検波器、８
・・・・・・増幅器。
一実施例に使用する装置の模式図、第３図ないし第５図
は、各々この発明の測定方法を用いた実験例を示すもの
で、マイクロ波の反射量の値を示す分布図である。 １・・・・・・ガリウム砒素半導体ウェハ、２・・・・
・・レーザダイオード、３・・・・・・マイクロ波発振
器、６・・・・・・導波管、７・・・・・・検波器、８
・・・・・・増幅器。
Claims (1)
- ガリウム砒素からなる半導体ウェハに禁止帯幅以上の
エネルギを持つ光を照射しつつ電磁波を照射してその透
過量又は反射量を計測し、この計測値の分布から上記ガ
リウム砒素半導体ウェハのＥＬ２分布を得ることを特徴
とするガリウム砒素半導体ウェハのＥＬ２分布測定方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016268A JPH06101506B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ガリウム砒素半導体ウェ−ハのｅｌ２分布測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016268A JPH06101506B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ガリウム砒素半導体ウェ−ハのｅｌ２分布測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174733A true JPS61174733A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH06101506B2 JPH06101506B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=11911799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60016268A Expired - Lifetime JPH06101506B2 (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | ガリウム砒素半導体ウェ−ハのｅｌ２分布測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101506B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4949034A (en) * | 1988-09-07 | 1990-08-14 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Method for contactless evaluation of characteristics of semiconductor wafers and devices |
| US5049816A (en) * | 1990-05-31 | 1991-09-17 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor substrate minority carrier lifetime measurements |
| JP2007212341A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Denso Corp | 抵抗測定装置および抵抗測定方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6076136A (ja) * | 1983-10-03 | 1985-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体試料ライフタイム測定法 |
| JPS61114543A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Hitachi Ltd | 半導体評価装置 |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP60016268A patent/JPH06101506B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6076136A (ja) * | 1983-10-03 | 1985-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体試料ライフタイム測定法 |
| JPS61114543A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-02 | Hitachi Ltd | 半導体評価装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4949034A (en) * | 1988-09-07 | 1990-08-14 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Method for contactless evaluation of characteristics of semiconductor wafers and devices |
| US5049816A (en) * | 1990-05-31 | 1991-09-17 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor substrate minority carrier lifetime measurements |
| JP2007212341A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Denso Corp | 抵抗測定装置および抵抗測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101506B2 (ja) | 1994-12-12 |
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