(57)【要約】【課題】従来技術よりもより正確にドーパント密度を測定するための方法と装置とを提供する。【解決手段】半導体ウエハまたはサンプル１０が所望密度の電気活性ドーパントを有していることを判定する方法において、半導体ウエハ又はサンプル１０を形成する半導体材料に関連する最小及び最大キャパシタンスを、その上面１６の近傍の第１ポイントで測定し、半導体ウエハ又はサンプル１０を形成する半導体材料に関連する最小及び最大キャパシタンスを、上面１６のその上方の一部を除去することによって形成されるベベル面２４の近傍の第２ポイントで測定する。各ポイントで測定された最小及び最大キャパシタンスと、各ポイントが存在する上面１６上又は上面１６からの深さとの関数として、半導体ウエハ又はサンプル１０の電気活性ドーピング密度を測定することができる。【選択図】図１
2007294980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハまたはサンプルが所望密度の電気活性ドーパントを有していることを判定する方法であって、該方法は以下の工程を有する、
（ａ）その第１面において、上面と、その上方に延びる前記上面の仮想延長線に対して鋭角に位置するベベル面とを備え、その第２の反対側の面において、裏面を有する半導体ウエハ又はサンプルを提供する工程であって、前記上面と前記ベベル面との交差によってベベルエッジが形成される工程、
（ｂ）前記半導体ウエハ又はサンプルを、この半導体ウエハ又はサンプルの前記裏面がチャック上に位置する状態で、チャックとコンタクトとの間に配置する工程、
（ｃ）前記コンタクトを、前記ベベルエッジを横切って存在する複数の離散ポイントにおいて、前記上面と前記ベベル面とに押し込み接触させる工程、
（ｄ）前記工程（ｃ）の各ポイントにおいて、前記コンタクトが前記上面又は前記ベベル面に押し込み接触された時に、形成されるコンデンサの最小及び最大キャパシタンスを測定する工程、
（ｅ）前記工程（ｄ）の各ポイントにつき測定された前記最小及び最大キャパシタンスの関数として、前記ポイントの近傍で前記半導体ウエハ又はサンプルの電気活性ドーパントの密度を決定する工程、そして、
（ｆ）前記半導体ウエハ又はサンプルの前記電気活性ドーパント密度が所定の許容差内にあることを、前記上面からの深さに対する、前記工程（ｅ）で決定された電気活性ドーパント密度の第１関係と、基準半導体ウエハ又はサンプルから理論的又は実験的に決定された深さに対する電気活性ドーパント密度の第２関係との比較に基づいて判定する工程。
【請求項２】
請求項１の方法であって、前記工程（ｆ）において、各関係は、前記上面からの深さに対する電気活性ドーパント密度のプロット又は曲線である。
【請求項３】
請求項１の方法であって、
前記上面上の各ポイントの前記深さはゼロであり、そして、
前記ベベル面上の各ポイントの前記深さは、前記鋭角と、前記上面に対して直交する方向視における前記ポイント及び前記ベベルエッジの間の最短距離との積の正弦値（sine）である。
【請求項４】
請求項１の方法であって、前記上面に対して直交する方向視において、前記複数のポイントは前記ベベルエッジに対して鉛直に存在する。
【請求項５】
請求項１の方法であって、前記工程（ｃ）において、前記コンタクトは、前記上面に少なくとも一回接触し、前記コンタクトは前記ベベル面に少なくとも一回接触する。
【請求項６】
請求項１の方法であって、前記上面と前記ベベル面とに押し込み接触する前記コンタクトの部分は少なくとも部分的に球状である。
【請求項７】
請求項１の方法であって、前記工程（ｅ）において、各ポイントにおける前記電気活性ドーパント密度は、下記の等式から決定される、
【数１】
2007294980.tif 000005
【請求項８】
請求項１の方法であって、前記上面は前記半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料の上面、又は、前記半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料の上に位置する誘電層の上面である。
【請求項９】
半導体ウエハまたはサンプルが所望密度の電気活性ドーパントを有していることを判定する方法であって、該方法は以下の工程を有する、
（ａ）その第１面に、上面と、該上面の上方の一部を除去することによって形成されたベベル面とを備える半導体ウエハ又はサンプルを提供する工程であって、前記ベベル面は除去された前記上面に対して鋭角で延出し、前記上面と前記ベベル面との交差によってベベルエッジが形成され、前記半導体ウエハ又はサンプルは、その反対側の第２面に、裏面を有する工程、
（ｂ）前記上面と前記ベベル面とに沿った複数の離散ポイントの各ポイントにおいて、前記半導体ウエハ又はサンプルを形成する半導体材料によって形成されるコンデンサの最小及び最大キャパシタンスを測定する工程、
（ｃ）前記工程（ｂ）の各ポイントにつき測定された前記最小及び最大キャパシタンスの関数として、前記ポイント又はその近傍で前記半導体ウエハ又はサンプルの電気活性ドーパントの密度を決定する工程、そして、
（ｄ）前記半導体ウエハ又はサンプルの前記電気活性ドーパント密度が所定の許容差内にあることを、前記上面からの深さに対する、前記工程（ｃ）で決定された電気活性ドーパント密度の第１関係と、深さに対する基準半導体ウエハ又はサンプルから理論的又は実験的に決定された電気活性ドーパント密度の第２関係との比較に基づいて判定する工程。
【請求項１０】
請求項９の方法であって、前記工程（ｄ）において、各関係は、前記上面からの深さに対する電気活性ドーパント密度の複数のデータポイントの組から成る。
【請求項１１】
請求項１０の方法であって、前記工程（ｄ）において、各関係は、更に、対応のデータポイント組にフィットする（fitted）曲線から成る。
【請求項１２】
請求項９の方法であって、
前記複数のポイントは、前記上面に対して直交する方向視で前記ベベルエッジを横切って存在し、
少なくとも１つのポイントは前記上面上に存在し、
少なくとも１つのポイントは前記ベベル面上に存在し、
前記上面上の各ポイントの前記深さはゼロであり、そして
前記ベベル面上の各ポイントの前記深さは、前記鋭角と、前記ポイント及び前記ベベルエッジの間の最短距離との積の正弦値である。
【請求項１３】
請求項９の方法であって、各ポイントにおける前記最小及び最大キャパシタンスは、前記ポイントにおいて、前記上面又は前記ベベル面に押し込み接触される少なくとも部分球状面を備えるコンタクトを介して測定される。
【請求項１４】
請求項１３の方法であって、各ポイントにおける前記最小及び最大キャパシタンスは、前記少なくとも部分球状面と前記半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料との間に印加されるＣＶ式（CV-type）電気刺激を介して測定される。
【請求項１５】
請求項９の方法であって、各ポイントにおける前記電気活性ドーパント密度は、下記の等式から決定される、
【数２】
2007294980.tif 000006
【請求項１６】
半導体ウエハまたはサンプルが所望密度の電気活性ドーパントを有していることを判定する方法であって、該方法は以下の工程を有する、
（ａ）前記半導体ウエハ又はサンプルの上面上の第１ポイントにおいて該半導体ウエハ又はサンプルを形成する半導体材料から成るコンデンサの最小及び最大キャパシタンスを測定する工程、
（ｂ）前記半導体ウエハ又はサンプルの上面の上方の一部を除去することによって形成されるベベル面上の第２ポイントにおいて前記半導体ウエハ又はサンプルを形成する半導体材料から成るコンデンサの最小及び最大キャパシタンスを測定する工程、そして、
（ｃ）前記半導体ウエハ又はサンプルの前記電気活性ドーパント密度が所定の許容差内にあることを、前記各ポイントについて測定された前記最小及び最大キャパシタンスと、前記ポイントが存在する前記上面上、又は該上面からの深さとの関数として判定する工程。
【請求項１７】
請求項１６の方法であって、
前記第１ポイントの前記深さはゼロであり、そして
前記第２ポイントの前記深さは、前記ベベル面とその上の前記除去された上面との間の鋭角と、前記上面に対して直交する方向視における、前記第２ポイントと、前記ベベル面と前記上面との交点との間の最短距離との積の正弦値である。
【請求項１８】
請求項１６の方法であって、前記工程（ｃ）は、更に、前記上面からの深さに対する電気活性ドーパント密度の複数のデータポイントの組を決定する工程を含む。
【請求項１９】
請求項１６の方法であって、各ポイントにおける前記最小及び最大キャパシタンスは、前記ポイントにおいて前記上面に押し込み接触される少なくとも部分球状面を備えるコンタクトを介して測定される。
【請求項２０】
請求項１９の方法であって、各ポイントにおける前記両キャパシタンスは、前記少なくとも部分球状面と前記半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料との間に印加されるＣＶ式電気刺激を介して測定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本発明は、その内容をここに参考文献として合体させる、２００６年４月２０日出願の米国仮特許出願第６０／７９３，５６５号の優先権を主張するものである。
【０００２】
発明の背景
発明の分野
本発明は、その上に単数又は複数の集積回路を形成する前の半導体ウエハ又はサンプルのテスト、詳しくは、その上に単数又は複数の集積回路を形成する前に、半導体ウエハ又はサンプルの上面又はその近傍における電気活性ドーパントの密度が許容範囲内にあるか否かの判定、に関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の記載
集積回路を形成するために使用される半導体ウエハ又はサンプルにおいて、半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料内部への深さの関数としてのドーパント密度（ＮＳＵＲＦ）が、それから形成される集積回路の動作にとって極めて重要である。従来の半導体製造においては、適切な電荷（正又は負）を有するドーパントイオンを、非限定的に、拡散、イオン注入、等の適当および／又は所望の手段によって、半導体ウエハ又はサンプルの上面に導入する。
【０００４】
その上面がイオンでドーピングされた半導体ウエハ又はサンプルから集積回路を形成するに先立って、その半導体ウエハ又はサンプルが許容は範囲内でドーピングされているか否かを判定することが望ましい。半導体ウエハ又はサンプルのイオンドーピングの有効性のそのような測定の一例は、半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料内へのキャリアの深さの関数としてのドーパント密度の測定である。これまで、そのような測定は、公知の方法で半導体ウエハ又はサンプルの上面上でＣＶ式の測定を多数行い、次に、これらの測定値を半導体ウエハ又はサンプルの上面での深さに対するドーパント密度の推定値に変換するものであった。
【０００５】
典型的なＣＶ式測定は、半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料の上面もしくはこの半導体材料の上の誘電材料の上面のいずれかであるところの半導体ウエハ又はサンプルの上面にコンタクトを押し付け、このコンタクトに印加されるＤＣ信号にＡＣ信号を重畳し、前記ＤＣ信号を、第１の開始電圧から第２の終端電圧まで掃引し、この掃引中にキャパシタンスを測定するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この半導体ウエハ又はサンプルのドーパント密度の従来の測定方法の問題点は、そのような測定が推定であり、従って、望ましいものよりも潜在的に広い誤差マージンを有するものであることにある。従って、従来技術よりもより正確にドーパント密度を測定するための方法と装置とを提供することによってこの問題及びその他の問題を解決することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の要旨
本発明は、半導体ウエハまたはサンプルが所望密度の電気活性ドーパントを有していることを判定する方法に関する。該方法は以下の工程を有する、即ち、（ａ）その第１面において、上面と、その上方に延びる前記上面の仮想延長線に対して鋭角に位置するベベル面とを備え、その第２の反対側の面において、裏面を有する半導体ウエハ又はサンプルを提供する工程であって、前記上面と前記ベベル面との交差によってベベルエッジが形成される工程、（ｂ）前記半導体ウエハ又はサンプルを、この半導体ウエハ又はサンプルの前記裏面がチャック上に位置する状態で、チャックとコンタクトとの間に配置する工程、（ｃ）前記コンタクトを、前記ベベルエッジを横切って存在する複数の離散ポイントにおいて、前記上面又は前記ベベル面に押し込み接触させる工程、（ｄ）前記工程（ｃ）の各ポイントにおいて、前記コンタクトが前記上面又は前記ベベル面に押し込み接触された時に、形成されるコンデンサの最小及び最大キャパシタンスを測定する工程、（ｅ）前記工程（ｄ）の各ポイントにつき測定された前記最小及び最大キャパシタンスの関数として、前記ポイントの近傍で前記半導体ウエハ又はサンプルの電気活性ドーパントの密度を決定する工程、そして、（ｆ）前記半導体ウエハ又はサンプルの前記電気活性ドーパント密度が所定の許容差内にあることを、前記上面からの深さに対する、前記工程（ｅ）で決定された電気活性ドーパント密度の第１関係と、深さに対する基準半導体ウエハ又はサンプルから理論的又は実験的に決定された電気活性ドーパント密度の第２関係との比較に基づいて判定する工程。
【０００８】
前記工程（ｆ）において、各関係は、前記上面からの深さに対する電気活性ドーパント密度のプロット又は曲線とすることができる。
【０００９】
前記上面上の各ポイントの前記深さはゼロにすることができる。前記ベベル面上の各ポイントの前記深さは、前記鋭角と、前記上面に対して直交する方向視における前記ポイント及び前記ベベルエッジの間の最短距離との積の正弦値（sine）にすることができる。
【００１０】
前記複数のポイントは前記ベベルエッジに対して鉛直に存在するものとすることができる。
【００１１】
前記工程（ｃ）において、前記コンタクトは、前記上面に少なくとも一回接触し、前記コンタクトは前記ベベル面に少なくとも一回接触するものとすることができる。
【００１２】
前記上面と前記ベベル面とに押し込み接触する前記コンタクトの部分は少なくとも部分的に球状とすることができる。
【００１３】
前記工程（ｅ）において、各ポイントにおける前記電気活性ドーパント密度は、下記の等式から決定することができる。
【００１４】
【数３】
2007294980.tif 000003
【００１５】
前記上面は前記半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料の上面、又は、前記半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料の上に位置する誘電層の上面とすることができる。
【００１６】
本発明は、又、半導体ウエハまたはサンプルが所望密度の電気活性ドーパントを有していることを判定する方法であって、該方法は以下の工程を有する、（ａ）その第１面に、上面（topside surface）と、該上面の上方の一部を除去することによって形成されたベベル面とを備える半導体ウエハ又はサンプルを提供する工程であって、前記ベベル面は除去された前記上面に対して鋭角で延出し、前記上面と前記ベベル面との交差によってベベルエッジが形成され、前記半導体ウエハ又はサンプルは、その反対側の第２面に、裏面を有する工程、（ｂ）前記上面と前記ベベル面とに沿った複数の離散ポイントの各ポイントにおいて、前記半導体ウエハ又はサンプルを形成する半導体材料によって形成されるコンデンサの最小及び最大キャパシタンスを測定する工程、（ｃ）前記工程（ｂ）の各ポイントにつき測定された前記最小及び最大キャパシタンスの関数として、前記ポイント又はその近傍で前記半導体ウエハ又はサンプルの電気活性ドーパントの密度を決定する工程、そして、（ｄ）前記半導体ウエハ又はサンプルの前記電気活性ドーパント密度が所定の許容差内にあることを、前記上面からの深さに対する、前記工程（ｃ）で決定された電気活性ドーパント密度の第１関係と、深さに対する基準半導体ウエハ又はサンプルから理論的又は実験的に決定された電気活性ドーパント密度の第２関係との比較に基づいて判定する工程。
【００１７】
前記工程（ｄ）において、各関係は、前記上面からの深さに対する電気活性ドーパント密度の複数のデータポイントの組から成るものとすることができる。各関係は、更に、対応のデータポイント組にフィット（fitted）する曲線から成るものとすることができる。
【００１８】
前記複数のポイントは、前記上面に対して直交する方向視で前記ベベルエッジを横切って存在するものとすることできる。少なくとも１つのポイントは前記上面上に存在するものとすることができる。少なくとも１つのポイントは前記ベベル面上に存在するものとすることができる。前記上面上の各ポイントの前記深さは好ましくはゼロである。前記ベベル面上の各ポイントの前記深さは、前記鋭角と、前記ポイント及び前記ベベルエッジの間の最短距離との積の正弦値とすることができる。
【００１９】
各ポイントにおける前記最小及び最大キャパシタンスは、前記ポイントにおいて、前記上面又は前記ベベル面に押し込み接触される少なくとも部分球状面を備えるコンタクトを介して測定されるものとすることができる。
【００２０】
各ポイントにおける前記最小及び最大キャパシタンスは、前記少なくとも部分球状面と前記半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料との間に印加されるＣＶ式電気刺激を介して測定されるものとすることができる。
【００２１】
最後に、本発明は、半導体ウエハまたはサンプルが所望密度の電気活性ドーパントを有していることを判定する方法であって、該方法は以下の工程を有する、（ａ）前記半導体ウエハ又はサンプルの上面上の第１ポイントにおいて半導体ウエハ又はサンプルを形成する半導体材料から成るコンデンサの最小及び最大キャパシタンスを測定する、（ｂ）前記半導体ウエハ又はサンプルの上面の上方の一部を除去することによって形成されるベベル面上の第２ポイントにおいて前記半導体ウエハ又はサンプルを形成する半導体材料から成るコンデンサの最小及び最大キャパシタンスを測定する、そして（ｃ）前記半導体ウエハ又はサンプルの前記電気活性ドーパント密度が所定の許容差内にあることを、前記各ポイントについて測定された前記最小及び最大キャパシタンスと、前記ポイントが存在する前記上面上、又は該上面からの深さとの関数として判定する。
【００２２】
前記第１ポイントの前記深さはゼロにすることができる。前記第２ポイントの前記深さは、前記ベベル面とその上方の前記除去された上面との間の鋭角と、前記上面に対して直交する方向視における、前記第２ポイントと、前記ベベル面と前記上面との交点との間の最短距離との積の正弦値にすることができる。
【００２３】
前記工程（ｃ）は、更に、前記上面からの深さに対する電気活性ドーパント密度の複数のデータポイントの組を決定する工程を含むことができる。
【００２４】
各ポイントにおける前記最小及び最大キャパシタンスは、前記ポイントにおいて前記上面に押し込み接触される少なくとも部分球状面を備えるコンタクトを介して測定されるものとすることができる。各ポイントにおける前記両キャパシタンスは、前記少なくとも部分球状面と前記半導体ウエハ又はサンプルの半導体材料との間に印加されるＣＶ式電気刺激を介して測定されるものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図面の簡単な説明
図１は、上面とベベル面とを備える半導体ウエハ（断面を図示）をテストするためのシステムの略図とブロック図との組み合わせ、
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った図、
図３は、コンタクトを半導体ウエハの上面又はベベル面に押し付けた時のコンタクトと半導体ウエハとの間へのＣＶ式電気刺激の印加に応答する電圧変化に対するキャパシタンス変化のプロット、そして
図４は、図１に図示の半導体ウエハと基準半導体ウエハ又とについての深さに対する電気活性ドーパント密度（ＮＳＵＲＦ）のプロットである。
【００２６】
発明の詳細説明
図１を参照すると、半導体ウエハ又はサンプルテストシステム２は、導電性真空チャック４とコンタクト６とを備える。コンタクト６は長手プローブ形状のものとして図示されているが、このコンタクト６は、テスト対象の半導体ウエハ又はサンプル１０をテストするのに適した任意の形状又は形態を備えたものとすることができるので、この図示が本発明を限定するものと解釈されてはならない。
【００２７】
チャック４は、テストされる半導体ウエハ又はサンプル１０の裏側８を支持するように構成され、前記半導体ウエハ又はサンプル１０は、半導体材料から成る基材１２を有し、これが真空装置（図示せず）によってチャック４との接触状態に保持される。半導体ウエハ又はサンプルの処理及びテストの当業者には理解されるように、この半導体ウエハ又はサンプル１０の基材１２は、非限定的に、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、等が例示される公知の適当な半導体材料から形成することができる。好ましくは、半導体ウエハ又はサンプル１０は、基材１２の上面上に位置する誘電層又は酸化物層１４を有する。
【００２８】
好ましくは、コンタクト６は、基材１２の上面１６、それが設けられる場合には誘電層１４の上面２２、又は、基材１２のベベル面２４（図２に図示）、に接触するための少なくとも部分的に球状の導電面２０を備えている。望ましい場合には、部分球状導電面２０が半導体ウエハ又はサンプル１０をテストするのに適したその他の形状を有する表面（図示せず）を利用することも考えられる。従って、図１において導電面２０が部分球状に図示されていることが、本発明を限定するものと解釈されてはならない。
【００２９】
周知のタイプの接触形成手段２６によって、矢印２８によって図示されている方向の一方又は両方でのチャック４および／又はコンタクト６の垂直移動を制御して、コンタクト６と半導体ウエハ又はサンプル１０とを接触させると、導電面２０は、基材１２の上面１６、それが設けられる場合には誘電層１４の上面２２、又は、基材１２のベベル面２４、に接触する。又、あるいはそれに代えて、接触形成手段２６によって、矢印２９によって図示されている方向の一方又は両方での真空チャック４又はコンタクト６或いはその両方の水平移動を制御し基材１２の上面１６、それが設けられる場合には誘電層１４の上面２２、又は、基材１２のベベル面２４（図２に図示）上の所望の位置での導電面２０の位置決めを可能にしてもよい。
【００３０】
電気刺激付与手段３０を電気接続して、半導体ウエハ又はサンプル１０がチャック４上に受けられ、コンタクト６の導電面２０が、上面１６、それが設けられる場合は上面２２、又はベベル面２４と接触する時に、コンタクト６、半導体ウエハ又はサンプル１０、又はこれらの両方に、適当な電気刺激（例えばＣＶ式電気刺激）を印加することができる。
【００３１】
測定手段３２を電気接続し、前記電気刺激付与手段３０によって印加されたテスト刺激に対する半導体ウエハ又はサンプル１０の反応を測定し、この測定された反応を任意の適当なおよび／又は所望の方法で処理することができる。前記測定手段３２が、半導体ウエハ又はサンプル１０の測定された反応に対して測定手段３２によって行われた任意の処理の結果を人間が感知可能な方法で出力することを可能にするために、ディスプレイ３３又はその他の適当な出力手段も設けることができる。好ましくは、チャック４は、基準接地３４に接続される。但し、チャック４をＡＣ又はＤＣ基準バイアス（図示せず）に接続することも可能であるので、このことが本発明を限定するものと解釈されてはならない。
【００３２】
次に、本発明を、基材１２上に誘電層１４を備える半導体ウエハ又はサンプル１０を参照して説明する。但し、本発明がこれによって限定されるものと解釈されてならない。
【００３３】
図２と、適時、引き続き図１とを参照すると、半導体ウエハ又はサンプル１０の所望の部分に、既知の小さな角度５０でラッピング加工（lapping）又は研磨加工を行う。この半導体ウエハ又はサンプル１０のラッピング加工又は研磨加工は、半導体ウエハ又はサンプル１０をチャック４に取り付ける前、又は、その後、に行うことができる。図１に図示されているように、半導体ウエハ又はサンプル１０のラッピング加工又は研磨加工によって誘電層１４の一部と、上面１６に隣接する基材１２の楔状部分を除去し、それによって、基材１２のベベル面２４を形成する。好ましくは、基材１２のこのベベル面２４および／又はコンタクト６の導電面２０の一方又は両方は、導電面２０がベベル面２４に押し込み接触される時に、これら導電面２０とベベル面２４との間の接触を最大化する、平滑で研磨された面である。
【００３４】
適当なタイミングで、複数のＣＶ式測定を、ベベル面２４と誘電層１４の上面２４との交差によって形成されるベベルエッジ３６に対して、側方、好ましくは直交する複数のポイントにおいて行う。各ＣＶ式測定は、コンタクト６の導電面２０を、誘電層１４の上面２２、又は基材１２のベベル面２４に押し込み接触させ、それによって、上面２２又はベベル面２４に接触する表面２０の関係によって一時的にコンデンサを形成し、次に、コンタクト６、半導体ウエハ又はサンプル１０、又はこれらの両方に対してＣＶ式電気刺激を印加することによって行われる。図２は、ＣＶ式測定を、誘電層１４の上面２２又は基材１２のベベル面２４と接触するプローブ６の導電面２０を介して行うことが可能な複数の位置３８−１，３８−２，．．．．，３８−７を図示している。それぞれの位置３８は、導電面２０と上面２２、又は、導電面２０がそれと接触する場合はベベル面２４との間の接触面積（Ａｃ）を表す。
【００３５】
ＣＶ式電気刺激の一例は、ＡＣ電圧が重畳されたＤＣ電圧を、導電面２０の下の基材１２が、好ましくは、反転状態（in inversion）にあり最小キャパシタンス（ＣＭＩＮ）が測定される第１の開始電圧から、導電面２０の下の基材１２が、好ましくは蓄積状態（in accumulation）にあり最大キャパシタンス（ＣＭＡＸ）が測定される第２の終端電圧まで掃引するものである。
【００３６】
第１の開始電圧から第２の終端電圧へのＤＣ電圧の掃引とそれに対応するキャパシタンスのＣＭＩＮからＣＭＡＸへの変化を示すＣＶプロットの一例が図３に図示されている。前記ＤＣ電圧が第１の開始電圧から第２の終端電圧まで掃引されるＣＶ式電気刺激がより好ましい。その理由は、それは導電面２０の下方の半導体基材１２が蓄積状態（accumulation）に入ったときに検出可能で、その時に、ＣＭＡＸの最適値を得ることができるからである。
【００３７】
各テスト位置３８のＣＭＩＮとＣＭＡＸの値が測定又は獲得されると、ＣＭＩＮとＣＭＡＸの対応する獲得値と、ＮＳＵＲＦの対応する値を決定するために反復解決される下記の等式ＥＱ１とを利用して、その位置３８について、半導体ウエハ１０の近表面電気活性ドーパント密度（ＮＳＵＲＦ）を決定することができる。
【００３８】
【数４】
2007294980.tif 000004
【００３９】
図４と、引き続き図１〜図３とを参照すると、各テスト位置３８において測定されたＮＳＵＲＦの値から、深さに対するＮＳＵＲＦのプロット４０（破線で図示されている）を形成することができる。次に、このプロット４０を、基準半導体ウエハ（図示せず）を利用して理論的又は実験的に決定された深さに対するＮＳＵＲＦの基準プロット４２と比較することができる。プロット４０と基準プロット４２の相関程度に基づいて、テスト対象の半導体ウエハ又はサンプル１０の近表面ドーパント密度、従って、基材１２のイオンドーピングの有効性、が許容範囲内であるか否かを判定することができる。
【００４０】
図２及び図４を参照すると、各テスト位置の深さは、誘電層１４の上面２２の元の位置からの深さである。具体的には、各テスト位置３８−３〜３８−７につき、テスト位置３８の深さは、角度５０の正弦値と、ベベルエッジ３６と、導電面２０とベベル面２４との間の接触の中心との間の距離５２（誘電層１４の上面２２に対して平行に測定）、との積である。従って、テスト位置３８−３の深さは、距離５２−３と角度５０の正弦値との積であり、テスト位置３８−４の深さは、距離５２−４と角度５０の正弦値との積、等、以下同様である。
【００４１】
図２において、テスト位置３８−１と３８−２とは、誘電層１４の上面２２上にある。したがって、図４に示すプロット４０において、テスト位置３８−１及び３８−２は同じ深さに図示されている。
【００４２】
以上、本発明を好適実施例を参照して説明した。以上の詳細説明を読み理解することにより当業者は様々な改造、改変に想到するであろう。例えば、所望の場合、より多い、又はより少ないテスト位置３８でＣＶ式測定を行うことが可能であるので、図２に図示したテスト位置３８の数は本発明を限定するものと解釈されてはならない。更に、ベベル面２４は、図１において誘電層を備えないものとして図示されているが、通常は、ベベル面２４上には、天然の（native）酸化物又は誘電物（図示せず）が形成される。このような自生酸化物はベベル面２４上でのＣＶ測定値の獲得を容易にするものである。本発明は、そのような改造及び改変の全てを、それらが添付の請求の範囲又はそれらの均等物に含まれる限りにおいて、含むものとして意図される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】上面とベベル面とを備える半導体ウエハ（断面を図示）をテストするためのシステムの略図とブロック図との組み合わせ
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った図
【図３】コンタクトを半導体ウエハの上面又はベベル面に押し付けた時のコンタクトと半導体ウエハとの間へのＣＶ式電気刺激の印加に応答する電圧変化に対するキャパシタンス変化のプロット
【図４】図１に図示の半導体ウエハと基準半導体ウエハ又とについての深さに対する電気活性ドーパント密度（ＮＳＵＲＦ）のプロット
【符号の説明】
【００４４】
４    チャック
６    コンタクト
８    裏面
１０  半導体ウェハ又はサンプル
１４  誘電層
１６  上面
２０  導電面（部分球状面）
２２  上面
２４  ベベル面
３６  ベベルエッジ
３８  位置（ポイント）
５０  角度（鋭角）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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