JPH11330179A - 半導体デバイスにおける少数キャリヤ拡散長と少数キャリヤ寿命の測定方法 - Google Patents

半導体デバイスにおける少数キャリヤ拡散長と少数キャリヤ寿命の測定方法

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JPH11330179A
JPH11330179A JP11084549A JP8454999A JPH11330179A JP H11330179 A JPH11330179 A JP H11330179A JP 11084549 A JP11084549 A JP 11084549A JP 8454999 A JP8454999 A JP 8454999A JP H11330179 A JPH11330179 A JP H11330179A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 迅速で正確かつ非破壊的な少数キャリヤ拡散
長及び少数キャリヤ寿命の測定方法を提供すること。 【解決手段】 半導体デバイスを逆バイアスし、半導体
デバイスの長手方向に沿って放射エネルギの集束ビーム
で走査し、信号波形形成のために半導体デバイスの走査
長手方向に沿って逐点的に通過するビームにより半導体
デバイス中の誘導電流を検出し、前記信号波形から半導
体デバイス中の少数キャリヤ拡散長及び/又は少数キャ
リヤ寿命を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスに
おける少数キャリヤ拡散長と少数キャリヤ寿命を非破壊
的に測定するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】pn接合部又はショットキーバリヤ(金
属−半導体整流性コンタクト)を有する半導体におい
て、半導体ボディ上に上方バンドギャップエネルギーの
放射における集束ビームや光ビーム、電子ビームの照射
によって、誘導電流が形成されることは公知である。そ
のようなビームの形成とそれらをデバイスアンダーテス
ト(DUT)に亘って走査する装置は、市場で入手でき
る。ここにおいてDUTが微細なものならば(すなわち
ミクロンよりも小さい)、電子ビームを用いた走査形電
子顕微鏡とバキュームチャンバが典型的にはデバイス検
査に用いられる。領域の広いデバイスのケース、例えば
高電圧HVLDMOSトランジスタ(これは典型的には
10ミクロン以上の長さである)などでは、装置の照明
と走査のために顕微鏡を通したレーザービーム照射が慣
用的に用いられる。そのようなレーザー光学機器も市場
で入手できる。しかしながらいくつかのケース、例えば
pn接合部を有する半導体が適正な波長と強度の照射ビ
ームによって照明される場合では、微少電流が半導体中
に形成される。電子ビームの場合では、“コンプトン効
果”によって電流が形成される。レーザービームに対し
ては電流はホト効果による。これらの2つの効果は周知
である。
【0003】本発明以前の問題は、非破壊的な定量的測
定において、転位、酸化による積層欠陥(OSFS)、
熱やストレスによるずれ、ミスマッチ、点在的凝集/析
出欠陥、バルクミクロン欠陥(BMDS)等である。少
数キャリヤ寿命は、半導体材料、例えばシリコンウエハ
などの全品質の良好な測定である。多数のプロセスステ
ップ(例えば100以上)とほぼ900度以上の熱処理
の後で、プロセスに起因する欠陥がウエハ上で二次加工
されるデバイスに核形成される。このような欠陥が生じ
れば半導体において多かれ少なかれ少数キャリヤ寿命の
減損が現われる。この少数キャリヤの再結合特性は、シ
リコンとシリコンオンインシュレータ(SOI)材料の
基本電子特性によって定まり、シリコン及びシリコンオ
ンインシュレータ(SOI)デバイスの変化能力を制御
する。それ故にそのようなデバイスの少数キャリヤの再
結合特性を簡単かつ正確にそして非破壊的に測定できる
ことが望まれている。その際重要なことは新たなシリコ
ン及びシリコンオンインシュレータテクノロジの正当で
迅速な評価である。ここでは新規な複合材料系が用いら
れ、これは完全結晶格子の変動率と未知の欠陥内容を有
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、迅速
で正確かつ非破壊的な少数キャリヤ拡散長及び少数キャ
リヤ寿命の測定方法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、半導体デバイスを逆バイアスし、半導体デバイスの
長手方向に沿って放射エネルギの集束ビームで走査し、
信号波形形成のために半導体デバイスの走査長手方向に
沿って逐点的に通過するビームにより半導体デバイス中
の誘導電流を検出し、前記信号波形から半導体デバイス
中の少数キャリヤ拡散長及び/又は少数キャリヤ寿命を
検出するようにして解決される。
【0006】本発明は、半導体デバイスにおける迅速で
正確かつ非破壊的な少数キャリヤ拡散長と少数キャリヤ
寿命の測定を実現可能にする。本発明以前では、半導体
デバイス中の少数キャリヤ拡散長及び/又は少数キャリ
ヤ寿命の測定に対して、電子ピーム誘導電流(EBI
C)走査システム又は光ビーム誘導電流(OBIC)走
査システムを用いることは行われていなかった。
【0007】本発明は、p形伝導領域とn形伝導領域の
間にpn接合部を有する高電圧トランジスタなどのよう
な半導体デバイスにおける少数キャリヤ拡散長と少数キ
ャリヤ寿命を測定する方法に関している。
【0008】本発明の1つの実施例では、半導体デバイ
スにおける少数キャリヤ拡散長と少数キャリヤ寿命の測
定方法において、半導体デバイスを逆バイアスし、半導
体デバイスの長手方向に沿って放射エネルギの集束ビー
ムで走査し、信号波形形成のために半導体デバイスの走
査長手方向に沿って逐点的に通過するビームにより半導
体デバイス中の誘導電流を検出し、前記信号波形から半
導体デバイス中の少数キャリヤ拡散長及び/又は少数キ
ャリヤ寿命を検出するステップが含まれている。
【0009】また本発明の別の実施例では、p形伝導領
域とn形伝導領域の間にpn接合部を有する半導体デバ
イスにおける少数キャリヤ拡散長の非破壊的測定方法に
おいて、電圧を用いて半導体デバイスを逆バイアスし、
pn接合部を越えてそれらの1つの領域内への半導体デ
バイスの長手方向距離“x”に沿って放射エネルギの集
束ビームで走査し、前記距離“x”の関数として、信号
波形形成のために半導体デバイスの走査長手方向に沿っ
て逐点的に通過するビームにより半導体デバイス中の誘
導電流を検出し、前記信号波形から半導体デバイス中の
少数キャリヤ拡散長及び/又は少数キャリヤ寿命を検出
するステップが含まれている。
【0010】本発明のさらに別の実施例では、p形伝導
領域とn形伝導領域の間にpn接合部を有する高圧トラ
ンジスタ又は高圧ダイオード等の半導体デバイスにおけ
る少数キャリヤ拡散長及び/又は少数キャリヤ寿命の非
破壊的測定方法において、電圧を用いて半導体デバイス
を逆バイアスし、pn接合部を越えて半導体デバイスの
1つの領域内への半導体デバイスの長手方向距離“x”
に沿って集束レーザビームで走査し、前記距離“x”の
関数として、信号波形形成のために半導体デバイスの走
査長手方向に沿って“x”方向に通過するビームとして
半導体デバイス中の光学的ビーム誘導電流を検出し、前
記信号波形から半導体デバイス中の少数キャリヤ拡散長
及び/又は少数キャリヤ寿命を検出するステップが含ま
れている。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき以下に
詳細に説明する。
【0012】図1には本発明の方法による、デバイスア
ンダーテスト(DUT)12による半導体の少数キャリ
ヤ拡散長Lpの測定に用いられる光ピーム走査装置10
が示されている。この装置10は、ビーム16を照射す
るレーザー14と、偏光子18と、偏向ミラー系20
と、顕微鏡22(これはDUT12上でビーム16を鮮
明なスポットに集束する)と、デバイス電源24と、信
号増幅器26、信号ミキサ28と、ラスタージェネレー
タ30と、CRTディスプレイ32と、パーソナルコン
ピュータ(PC)34とを含んでいる。この装置10の
個々の構成要素は公知形式のものであるにもかかわら
ず、それらはDUT12における少数キャリヤの拡散長
pの非破壊的な測定のために本発明の方法に従って本
願独自の形式で以下に説明するように使用される。しか
しながら本発明は光ビームの使用に限定されるものでは
なく、電子ビームの使用も同じように可能である。
【0013】レーザー14は、例えば633ナノメータ
(nm)の波長で相応の強度(例えば数ワット)の光ビ
ーム16を発する。このビーム16は、偏光子18を透
過して偏向ミラー系20へ入射する。この偏向ミラー系
20は複数の可動ミラー40,42を含んでおり、これ
らのミラーはラスタージェネレータ30からのリード4
4を介して受信した電気信号によって駆動的に前進又は
後進する。ミラー40,42の機械的な動きによってジ
ェネレータ30からの電気信号に同期してビーム16は
前後左右に偏向され、それらは周知のようにCRTディ
スプレイ上でも同期される。ビーム16はこの偏向ミラ
ー系20から顕微鏡22を透過する。この顕微鏡22に
よりDUT12の表面上でビーム16が鮮明なスポット
(例えば数ミクロンの直径)に集束される。これは結果
的に光ビーム誘導電流(OBIC)をDUT12に引き
起こす。ビーム16は、偏向系20によって偏向され、
DUT12の長手方向に沿ってライン毎に走査される。
【0014】ビーム16による走査の間、DUT12
は、デバイス電源24からの正電圧(+V)と負荷抵抗
(RL)46とによって逆バイアスされる。この電源の
マイナス側はアースされている。光応答電流はDUT1
2から検出抵抗(RS)48を通ってアースに流れる。
信号“Isignal”はこの検出抵抗48からリード50を
介して増幅器26の入力側に供給される。この増幅器2
6の出力側からはリード52を介して信号ミキサ28の
入力側(S)に供給される。ラスター信号はラスタージ
ェネレータ30からリード54を介して信号ミキサ28
の別の入力側(R)に供給される。この信号ミキサ28
からの二重信号(R+S)は共有コネクション56を介
してCRTディスプレイ32の入力側に供給される。こ
こにおいてこれらの信号はスクリーン58上に通常のx
y座標を有する波形(以下で説明する)で表示される。
この二重信号R+Sは、共有コネクション56を介して
パーソナルコンピュータ32にも供給される。ここでは
それらの信号が処理され、少数キャリヤ拡散長Lpと少
数キャリヤ寿命Opが以下で説明するように得られる。
【0015】図2には図1のDUT12への電気的コネ
クションを表す概略的なブロック回路60が示されてい
る。このブロック回路60に示されているように、DU
T12は1つの例としてLDMOS形トランジスタ62
である。このトランジスタ62はドレイン64と、ゲー
ト65と、ソース66を有している。しかしながらこの
DUT12はここで示されているトランジスタ62以外
の半導体でもよい。このトランジスタ62はビーム16
によって走査されるにもかかわらず、負荷抵抗(RL
46(図1参照)を介して電源24(ここには示されて
いないが図1には示されている)の正端子68へ接続さ
れたそのドレイン64によって逆バイアスされる。デバ
イス電源24のマイナス側は負端子69(−V)に接続
されている。これはここではアースとして示されてい
る。トランジスタ62のゲート65は、直接アースに接
続されており、それに対してソース66は検出抵抗(R
S)48を介してアースに接続されている。この検出抵
抗48を介した電圧は、前述のようにDUT12がビー
ム16によって走査された際の光ビーム誘導電流に比例
する。この電圧は、リード50を介して供給され(図1
参照)、“Isignal”で表す。電源24の出力電圧+V
は、デバイスのアバランシェ降伏の立上がりまでワイド
なレンジに亘って可変である。図示の例では、抵抗(R
L)46は100kΩで抵抗(RS)48は10kΩであ
る。そしてトランジスタ62のドレイン64とソース6
6を介した逆バイアスの抵抗は約100MΩである。
【0016】次に図3に基づいてDUT12を横形高電
圧ダイオードの例で説明する。このDUT12の長手方
向に沿った距離をここでは“x”で表し、光ビーム16
の変化している位置は光ビームがDUT12に沿って右
方向に走査されているようすを表し、DUT12のpn
接合部70はx=0で表す。DUT12の第1の陰影領
域72は、p+伝導体領域72を表しており、pn接合
部両側の非陰影領域は非対称空間電荷領域74を表し、
第2の陰影領域はn形伝導ドリフト領域76の残余を表
している。このDUT12に対する電気的な接続は図示
の通りである(図2参照)。
【0017】非陰影領域(空間電荷領域74)は、pn
接合部70に隣接する空乏領域を表す。ここではレーザ
に誘導された全ての光生成電子ホール対が逆バイアス電
圧によって供給された高い局所的電界によって分離され
捕集され、光ビーム誘導電流(OBIC)によって光応
答電流が高められる。第2の陰影領域は中性のn形ドリ
フト領域76を表し空乏領域(空間電荷領域74)の外
側では光生成キャリヤがもはや捕集されず、光ビーム誘
導電流(OBIC)も測定されない。
【0018】空間電荷領域74には実質的に全ての光生
成電子ホールが捕集され、最大信号が生成される。これ
はリード50に“Isignal”として供給される。走査レ
ーザービーム16が、符号79で示されている空乏幅の
外方エッジ78を越えてn形ドリフト領域76内へ通過
すると、捕集された光ビーム導電電流OBIC(Isi
gnal)は減衰し始める。外方エッジ78によって境界付
けられる目下の空乏幅は電源24の電圧+Vに関係して
いる。
【0019】半導体のpn接合部が逆バイアスされるケ
ースで距離(x)の関数として半導体中の少数キャリヤ
電流密度(JP)は以下の式によって明らかになる。
【0020】
【数2】
【0021】この場合前記(JP)は少数キャリヤ電流
密度、前記qは、基本電荷、前記LPは、少数ホールキ
ャリヤに対する拡散長、前記DPは、ホールに対する拡
散定数、前記Pnは、n形材料中のホールの平衡少数キ
ャリヤ濃度、前記xnは、図3の78に示されており、
xは空乏幅79のエッジ78を越えて右方に延びた測定
距離である。
【0022】前記式1からの算術的導出により、測定さ
れた“Isignal”(図2、図3)としての光ビーム導電
電流(OBIC)信号が以下の指数関数式に比例するこ
とが表される。
【0023】
【数3】
【0024】さらにアインシュタインの関係式を用いた
算術的導出により、少数キャリヤ寿命(OP)が以下の
ように表される。
【0025】 Op=Lp 2/(μpkt/q) (式3) この場合前記kt/qは、300°K=2.586×10
-2ボルトであり、前記μpは、ホールの移動度である。
密に相似した式は、電子の寿命を定める。
【0026】前述したように(式2参照)、空乏幅79
のエッジ78を越えてn形ドリフト領域76へ延びる際
の光ビーム誘導電流(及び“Isignal”)は[(xn-x)/
P]に比例して変化する。換言すれば、空乏幅のエッジ
78を越えた所定の拡散長でのn形ドリフト領域76な
いの光ビーム誘導電流(ホト電流,Isignal)の指数関
数的減衰は、少数キャリヤ拡散長LPに比例し、DUT
12が形成されてからの半導体材料のLPの測定値に相
応し得る。このことは以下でさらに説明する。
【0027】図4には多少理想化されたIsignalの信号
波形が示されている。このグラフ80の横軸は、DUT
12に沿ったx方向の距離が表されている。またグラフ
80の縦軸には、最大測定値を表す正規化レベル“1.
0”を伴うIsignalの振幅が表されている。図4(及び
図3)の縦方向の最初の破線84は、pn接合部の位置
70、すなわちx=0を表している。図4(及び図3)
の第2の縦方向の破線86は空乏幅79のエッジ78の
位置を表している(すなわちxn)。さらに図4(及び
図3)の第3の縦方向破線88は、DUT12のn形ド
リフト領域76の右方の終端部を表している。
【0028】信号波形82は最初に、基本的に水平な部
分90を有している。これは(x=0)から(x=n)
の間の空間電荷領域において生成されたレベル1.0の
実質的に言って異な光ビーム導電電流(Isignal)を表
している。その後この信号波形82は、基本的に(x=
n)の部分から始まり、レベル1.0から0へ近似的に
かつ指数関数的に減衰している曲線部分92を有してい
る。これはn形ドリフト領域76に沿って走査するビー
ム16による所定の拡散長の範囲内にある。信号“I
signal”は、n形ドリフト領域76の右方終端部に達す
る前にゼロ(0)に低下する。この信号“Isignal”を
表している信号波形82は、図1のパーソナルコンピュ
ータ34に供給される。このコンピュータは測定された
値からコンピュータ自動計算によって少数キャリヤ拡散
長LPと少数キャリヤ寿命OPをそのようなコンピュータ
計算のためのプログラムを用いて図示のように表す。
【0029】図5には、各供給電圧30,40,50,
60,70,80,90,100,110,120,1
30Vに対する信号“Isignal”波形100,101,
102,103,104,105,106,107,1
08,109,110の、CRTディスプレイユニット
32(図1)のスクリーンに映し出される多数のオシロ
スコープパターンが示されている。前記波形100〜1
10の横軸は、ビーム16がDUT12(図3)の長手
方向に沿って走査した距離xを表している。また縦軸
は、信号“Isignal”(図4)の(正規化された)レベ
ルを表している。信号波形101は信号波形100の上
で縦方向に僅かだけ任意にずらして示されているが、こ
れは波形間の重複による見にくさを避けるためである。
従って残りの波形102〜110についても同じ理由か
ら同様の処置が施されている。
【0030】縦方向の実線120は、ビーム16(図
3、図4)による走査の際のx=0(DUT12のpn
接合部70)における各信号波形100〜110のスタ
ートを表している。そして縦方向の破線124は、DU
T12の終端部に達している(図3及び図4の縦方向破
線88参照)ことを示している。各信号波形100〜1
10は、基本的に水平な部分(図4の90に相応)と、
指数関数的に減衰している部分(図4の92に相応、こ
れはビーム16のDUT12のn形ドリフト領域76に
沿った走査の際の0への降下を表す)を有している。
【0031】各信号波形100〜110に交差する上方
に向けて傾斜した破線130は、各波形が基本的に水平
部分(図4の信号波形84の部分90参照)から指数関
数的な減衰部分(図4の信号波形84の部分92参照)
への移行が開始される部分を表している。この破線13
0は、エッジ78(図3)を越えた空乏領域の幅が図示
のように30V〜130Vへ増加された供給電圧Vによ
って増加していることを表している。全ての信号波形1
00〜110は、DUT12の終端部(縦方向破線12
4)に達する前に値0に減衰している。
【0032】図6には、20Vの逆バイアス電圧に対す
るDUT12に沿った“x”方向の距離に関する各信号
“Isignal”の実際の測定値が片対数グラフ200で示
されている。このグラフ200の縦軸には、正規化値
“1.0”以下の信号“Isigna l”の片対数目盛値が示
されており、横軸には測定された距離“x”の線形値が
ミクロン単位で示されている。信号“Isignal”の距離
に対する各測定値は、ポイント202で示されており、
これらのポイントは基本的に片対数グラフ200中の直
線204に沿ってプロットされている。ここにおいてこ
の直線204は(算術的変換を介して)、図4の信号波
形82の基本的に指数関数的部分92に相当するもので
ある。測定された先行値として、LP及びOPの値がグラ
フ200のデータから直ちに計算される。いくつかの測
定ポイント202のセットに対して前記式2及び3を用
いれば12.66ミクロンの値がLPに対して得られ、1
37.7nsの値がOPに対して得られる。
【0033】前述した内容は実施例としてのものであり
本発明の限定を意味するものではない。前述した装置に
おける種々の変更や本発明の方法における種々の変更は
従属請求項にも記載されている。本発明は、図2及び図
3に示されているようなトランジスタへの適用に限定さ
れるものではなく、その他の半導体デバイスにも適用可
能である。また本発明は光ビーム誘導電流形装置にのみ
限定されるものではなく、電子顕微鏡の構成方式である
電子ビーム誘導電流形装置にも適用可能であることはい
うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法による、デバイスアンダーテスト
における少数キャリヤ拡散長の測定と少数キャリヤ寿命
の検出のためのデバイスアンダーテスト(DUT)の半
導体の走査と、DUTの光ビーム誘導電流の生成のため
の装置をブロック回路図で示した図である。
【図2】図1による拡散長測定の際の半導体デバイスア
ンダーテストの逆バイアスの詳細を示した図である。
【図3】図1によるDUTの拡大図である。
【図4】図3によるDUTの長手方向に沿った“x”方
向での距離と測定された光ビーム誘導電流(OBIC)
の関係と、DUTの長手方向に沿った“x”方向での光
ビーム走査、供給電圧Vに対して得られた信号(I
signal)の波形を示した図である。
【図5】種々の供給電圧に対する実際の信号波形を表し
た図である。
【図6】供給電圧毎のDUTによる距離と実際の信号の
測定値をグラフ化した図である。
【符号の説明】
10 光ビーム走査装置 14 レーザー 18 偏光子 20 偏向ミラー系 22 顕微鏡 24 デバイス電源 26 信号増幅器 28 信号ミキサ 30 ラスタージェネレータ 32 CRTディスプレイ 34 パーソナルコンピュータ 46 負荷抵抗 48 検出抵抗 70 pn接合部 74 空間電荷領域

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体デバイスにおける少数キャリヤ拡
    散長(Lp)と少数キャリヤ寿命(Op)の測定方法にお
    いて、 半導体デバイスを逆バイアスし、 半導体デバイスの長手方向に沿って放射エネルギの集束
    ビームで走査し、 信号波形(Isignal)形成のために半導体デバイスの走
    査長手方向に沿って逐点的に通過するビームにより半導
    体デバイス中の誘導電流を検出し、 前記信号波形から半導体デバイス中の少数キャリヤ拡散
    長(Lp)及び/又は少数キャリヤ寿命(Op)を検出す
    ることを特徴とする、半導体デバイスにおける少数キャ
    リヤ拡散長と少数キャリヤ寿命の測定方法。
  2. 【請求項2】 p形伝導領域とn形伝導領域の間にpn
    接合部を有する半導体デバイスにおける少数キャリヤ拡
    散長(Lp)の非破壊的測定方法において、 電圧を用いて半導体デバイスを逆バイアスし、 pn接合部を越えてそれらの1つの領域内への半導体デ
    バイスの長手方向距離“x”に沿って放射エネルギの集
    束ビームで走査し、 前記距離“x”の関数として、信号波形(Isignal)形
    成のために半導体デバイスの走査長手方向に沿って逐点
    的に通過するビームにより半導体デバイス中の誘導電流
    を検出し、 前記信号波形(Isignal)から半導体デバイス中の少数
    キャリヤ拡散長(Lp)及び/又は少数キャリヤ寿命(O
    p)を検出することを特徴とする、半導体デバイスにお
    ける少数キャリヤ拡散長の非破壊的測定方法。
  3. 【請求項3】 前記信号波形は一般にpn接合部に隣接
    する空乏幅を越えて指数関数的に減衰し、拡散長
    (Lp)は指数[(xn-x)/Lp]に比例しており、前記“x
    n”はpn接合部の位置であり、前記“x”は空乏幅を
    越えて1つの領域内への距離である、請求項2記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 前記拡散長(Lp)は前記信号の測定値
    と、空乏幅を越えた前記距離“x”とからコンピュータ
    計算によって検出され、前記空乏幅では前記信号(I
    signal)が一般に最大値に安定し、空乏幅を越えて一般
    に指数関数的に減衰している、請求項2記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記拡散長は以下の式、 【数1】 に従ってコンピュータ計算される、請求項3記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 少数キャリヤ寿命(Op)は、以下の
    式、 Op=Lp 2/(μpkt/q) に従ってコンピュータ計算され、 前記kt/qは、300°K=2.586×10-2ボルト
    であり、 前記μpは、シリコン中のホールのキャリヤ移動度であ
    る、請求項3記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記半導体デバイスは、前記いくつかの
    拡散長よりも長い長さを有した高電圧トランジスタのよ
    うなトランジスタであり、前記バイアス電圧は数ボルト
    からデバイスのアバランシェ降伏の立上がり電圧の間に
    ある、請求項1記載の方法。
  8. 【請求項8】 p形伝導領域とn形伝導領域の間にpn
    接合部を有する高圧トランジスタ又は高圧ダイオード等
    の半導体デバイスにおける少数キャリヤ拡散長(Lp
    及び/又は少数キャリヤ寿命(Op)の非破壊的測定方法
    において、 電圧を用いて半導体デバイスを逆バイアスし、 pn接合部を越えて半導体デバイスの1つの領域内への
    半導体デバイスの長手方向距離“x”に沿って集束レー
    ザビームで走査し、 前記距離“x”の関数として、信号波形(Isignal)形
    成のために半導体デバイスの走査長手方向に沿って
    “x”方向に通過するビームとして半導体デバイス中の
    光学的ビーム誘導電流(OBIC)を検出し、 前記信号波形(Isignal)から半導体デバイス中の少数
    キャリヤ拡散長(Lp)及び/又は少数キャリヤ寿命(O
    p)を検出することを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 前記バイアス電圧は、数ボルトからデバ
    イスのアバランシェ降伏の立上がり電圧の間にあり、前
    記半導体デバイスの“x”方向の長さは、前記いくつか
    の拡散長よりも長い、請求項1記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記(Lp)と(Op)の値は、例えば
    バイアス電圧に対する測定された信号波形からコンピュ
    ータ計算によって検出される、請求項8記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記バイアス電圧は、数ボルトからデ
    バイスのアバランシェ降伏の立上がり電圧の間にある、
    請求項8記載の方法。
  12. 【請求項12】 pn接合部を有する半導体デバイスに
    おける少数キャリヤ拡散長(Lp)及び/又は少数キャリ
    ヤ寿命(Op)のプロファイル化方法において、 第1の値の電圧を用いて半導体デバイスをデバイスアン
    ダーテスト(DUT)で逆バイアスし、 pn接合部を越えてさらに半導体のドリフト領域内への
    (DUT)の長手方向距離“x”に沿って放射エネルギ
    の集束ビームで走査し、 前記距離“x”の関数として、信号波形(Isignal)形
    成のためにDUTにおけるビーム誘導電流を測定し、 第1の値よりも高い逆バイアス電圧の少なくとも1つの
    連続する値を用いて前記ステップを繰返し、 連続する信号波形から(Lp)及び/又は(Op)の関連
    する値を検出し、 前記(Lp)及び/又は(Op)の値を、品質評価と、D
    UTにおけるプロセス誘導性の減損の評価のために用い
    ることを特徴とする方法。
JP11084549A 1998-03-27 1999-03-26 半導体デバイスにおける少数キャリヤ拡散長と少数キャリヤ寿命の測定方法 Withdrawn JPH11330179A (ja)

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