(57)【要約】      （修正有）【課題】接合部の位置を精度よく判別することができる半導体装置の不純物分布領域の判別方法を提供する。【解決手段】ｎ型半導体領域と、ｉ型半導体領域と、ｎ型半導体領域とｉ型半導体領域との接合部と、を有する半導体装置を準備する工程Ｓ１と、ｎ型半導体領域、ｉ型半導体領域及び接合部を含む観察面に、成膜装置を用いて酸化膜を形成する膜形成工程Ｓ５と、酸化膜上で電子ビームを走査して、酸化膜を帯電させると共に、電子ビームの照射に応答してｎ型半導体領域及びｉ型半導体領域から二次電子を放出させる電子ビーム照射工程Ｓ９と、二次電子を検出器で検出し、該検出器で検出された二次電子の量に基づいてコントラストが設定されたＳＥＭ像を取得する像取得工程Ｓ１１と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型半導体領域と、ｉ型半導体領域と、前記ｎ型半導体領域と前記ｉ型半導体領域との接合部と、を有する半導体装置を準備する工程と、
前記ｎ型半導体領域、前記ｉ型半導体領域、及び、前記接合部を含む観察面に、成膜装置を用いて絶縁膜を形成する膜形成工程と、
前記絶縁膜上で電子ビームを走査して、前記絶縁膜を帯電させると共に、前記電子ビームの照射に応答して前記ｎ型半導体領域及び前記ｉ型半導体領域から二次電子を放出させる電子ビーム照射工程と、
前記二次電子を検出器で検出し、該検出器で検出された二次電子の量に基づいてコントラストが設定された走査型電子顕微鏡像を取得する像取得工程と、
を含む、ことを特徴とする半導体装置の不純物分布領域の判別方法。
【請求項２】
前記絶縁膜の厚さは、５ｎｍ以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の不純物分布領域の判別方法。
【請求項３】
前記膜形成工程の前に、前記半導体装置を加工して前記観察面を形成する観察面形成工程を有する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の不純物分布領域の判別方法。
【請求項４】
前記電子ビーム照射工程の前に、前記絶縁膜が形成された半導体装置を接地する接地工程を更に含む、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の半導体装置の不純物分布領域の判別方法。
【請求項５】
前記半導体装置は、III―V族化合物半導体からなる、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の半導体装置の不純物分布領域の判別方法。
【請求項６】
前記絶縁膜は、酸化膜を含み、
前記膜形成工程は、オゾン及び酸素を含む雰囲気中における熱処理工程である、ことを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の半導体装置の不純物分布領域の判別方法。
【請求項７】
前記ｉ型半導体領域は、アンドープ半導体からなる、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の半導体装置の不純物分布領域の判別方法。
【請求項８】
前記ｉ型半導体領域は、鉄が添加された半導体からなる、ことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の半導体装置の不純物分布領域の判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置における不純物分布領域の判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ｎ層の形状評価を行うことができる半導体装置を観察する方法が記載されている。この方法では、まず、観察面を有する試料を形成する。観察面には、ｐ層とｎ層と酸化膜とが現れている。また、試料は、電子が透過する程度に薄く加工されている。次に、試料のｐ層とｎ層との厚みを変えてｎ層を顕在化する。詳細には、アルコールとフッ酸との混合液に試料を浸した状態で試料と混合液との間に電圧を印加する。最後に、ｐ層とｎ層との厚みが変えられた試料を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察する。
【０００３】
非特許文献１には、二次電子を利用した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いたシリコン半導体に関する不純物分布の観察方法が記載されている。この方法では、シリコン半導体におけるｐ層とｎ層との接合部に負の電圧を印加した状態で電子顕微鏡像を取得する。この走査型電子顕微鏡像（ＳＥＭ像）では、ｐ層を示す領域のコントラストと、ｎ層を示す領域のコントラストとの比が大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５０５６４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】S. L. Elliott, R. F. Broom, and C. J.Humphreys, "Dopant profiling with the scanning electron microscope A studyof Si", JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, American Institute of Physics,1-JUNE-2002, VOLUME 91, NUMBER 11.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された方法では、エッチングによりｐ層の厚さとｎ層の厚さに差異を発生させる。しかしながら、ｐ層とｎ層との接合部では厚さが連続的に変化するため、ｐ層とｎ層との接合部の位置を判別することが困難である。
【０００７】
非特許文献１に記載された方法では、半導体装置への電圧の印可により空乏層の幅が変化するので、ｐｎ接合が必要である。このため、ｎ層とｉ層との接合部の位置を判別することが困難である。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、接合部の位置を判別して、半導体装置における不純物分布領域を判別できる半導体装置の不純物分布の測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ｎ型半導体領域と、ｉ型半導体領域と、前記ｎ型半導体領域と前記ｉ型半導体領域との接合部と、を有する半導体装置を準備する工程と、前記ｎ型半導体領域、前記ｉ型半導体領域、及び、前記接合部を含む観察面に、成膜装置を用いて絶縁膜を形成する膜形成工程と、前記絶縁膜上で電子ビームを走査して、前記絶縁膜を帯電させると共に、前記電子ビームの照射に応答して前記ｎ型半導体領域及び前記ｉ型半導体領域から二次電子を放出させる電子ビーム照射工程と、前記二次電子を検出器で検出し、該検出器で検出された二次電子の量に基づいてコントラストが設定された走査型電子顕微鏡像を取得する像取得工程と、を含む。
【００１０】
絶縁膜に電子ビームを照射すると、絶縁膜に入射される一次電子の量よりも絶縁膜から放出される二次電子の量が多くなるので、絶縁層は正に帯電する。絶縁層が帯電した後、ｎ型半導体領域では、キャリアとして存在する電子が絶縁膜付近に移動して絶縁膜の正帯電が補償される。ＳＥＭ像を得るために、ｎ型半導体領域に電子ビームを照射した場合、ｎ型半導体領域上の絶縁膜では帯電が補償されているため、二次電子が絶縁膜に阻害されることなく放出される。一方、ｉ型半導体領域の電子の密度は、ｎ型半導体領域の電子の密度よりも小さい。このため、ｎ型半導体領域上の絶縁膜に比べてｉ型半導体領域上の絶縁膜の帯電はほとんど補償されない。ＳＥＭ像を得るために、ｉ型半導体領域に電子ビームを照射した場合、ｉ型半導体領域上の絶縁膜では帯電がほとんど補償されていないため、二次電子が絶縁膜中の正帯電に吸収されたり、絶縁膜から放出された後に再び絶縁膜に収集されることがある。よって、ＳＥＭ像を得る際に、ｎ型半導体領域から放出される二次電子に比べて、ｉ型半導体領域から放出される二次電子は少なくなる。これらのように、絶縁膜の下地がｎ型半導体領域又はｉ型半導体領域であることに対応して、検出器で検出される二次電子に差異が生じる。この二次電子から生成されるＳＥＭ像は、検出された二次電子が多い場合には明るくなり、少ない場合には暗くなる。このため、電子顕微鏡像では、ｎ型半導体領域を示す像とｉ型半導体領域を示す像との間に明暗の差が生じる。従って、ｎ型半導体領域とｉ型半導体領域との接合部を電子顕微鏡像のコントラストに基づいて判別することが可能であるため、半導体装置の不純物が分布した領域を判別することができる。
【００１１】
本発明に係る測定方法では、前記絶縁膜の厚さが、５ｎｍ以上であってもよい。このような厚さを有する絶縁膜によれば、電子ビームの照射により絶縁膜を適切に帯電させることができる。
【００１２】
本発明に係る測定方法では、前記膜形成工程の前に、前記半導体装置を加工して前記観察面を形成する観察面形成工程を有していてもよい。この工程によれば、ｎ型半導体領域とｉ型半導体領域との接合部を含む観察面を好適に形成することができる。
【００１３】
本発明に係る測定方法では、前記電子ビーム照射工程の前に、前記絶縁膜が形成された半導体装置を接地する接地工程を更に含んでいてもよい。この工程によれば、絶縁層の正孔を補償するためにｎ型半導体領域の電子が絶縁膜に供給される。ｎ型半導体領域が接地されているので、電子がｎ型半導体領域に供給される。従って、ｎ型半導体領域の帯電を抑制できる。
【００１４】
本発明に係る測定方法では、前記半導体装置は、III―V族化合物半導体からなっていてもよい。III―V族化合物半導体からなる半導体装置であっても、ｎ型半導体領域とｉ型半導体領域との接合部を判別できる。
【００１５】
本発明に係る測定方法では、前記膜形成工程は、オゾン及び酸素を含む雰囲気中における熱処理工程であってもよい。この工程によれば、酸化条件を制御しながら観察面に酸化膜を形成することができる。
【００１６】
本発明に係る測定方法では、前記ｉ型半導体領域は、アンドープ半導体からなっていてもよい。また、前記ｉ型半導体領域は、鉄が添加された半導体からなっていてもよい。半導体装置がこれらの構成からなるｉ型半導体領域を有する場合であっても、ｎ型半導体領域とｉ型半導体領域との接合部を判別できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、接合部の位置を精度よく判別できる半導体装置の不純物分布の測定方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本実施形態に係る不純物分布の測定方法の各工程を示すフローチャートである。
【図２】図２の（ａ）部は、半導体装置を準備する工程を説明する図であり、図２の（ｂ）部は、半導体装置を劈開する工程を説明する図である。
【図３】図３は、劈開面に酸化膜を形成する工程を説明する図である。
【図４】図４は、電子ビーム照射工程で生じる酸化膜の帯電を説明する図である。
【図５】図５は、電子ビーム照射工程で生じる帯電の補償を説明する図である。
【図６】図６は、電子ビームを照射してＳＥＭ像を得る工程を説明する図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る方法を用いて得たＳＥＭ像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら半導体装置の不純物分布領域の判別方法の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付す。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る不純物分布の測定方法の各工程を示すフローチャートである。また、図２の（ａ）部は、半導体装置を準備する工程を説明する図であり、図２の（ｂ）部は、半導体装置を劈開する工程を説明する図である。
【００２１】
＜準備工程＞
まず、図２の（ａ）部に示すように、半導体装置１を準備する（工程Ｓ１）。半導体装置１は、ｎ型半導体領域１１及びｉ型半導体領域１２が半導体基板上に積層された構成を含んでいる。ｎ型半導体領域１１は、一例としてインジウムリン（ＩｎＰ）等のIII―V族化合物半導体からなる。ＩｎＰには、ｎ型のキャリアを提供するｎ型ドーパントである、例えばシリコン（Ｓｉ）がドープされている。ＩｎＰにドープされたＳｉの濃度は、例えば１×１０１７〜１×１０１９ａｔｏｍｓ／ｃｍ−３である。上記のようなｎ型半導体領域１１のキャリア密度は、一例として１×１０１８ｃｍ−３である。
【００２２】
ｉ型半導体領域１２のキャリア密度は、ｎ型半導体領域１１のキャリア密度と比較して小さく、ｉ型半導体領域１２は高抵抗を有する半導体領域である。このような半導体領域は、例えば不純物を添加していないアンドープ半導体、又は不純物を添加してキャリア密度を低減させた半導体からなる。本実施形態では、ｉ型半導体領域１２は、例えばＩｎＰ等のIII―V族化合物半導体からなる。このＩｎＰには、一例として鉄（Ｆｅ）がドープされている。ＩｎＰにドープされたＦｅの濃度は、例えば１×１０１６〜１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ−３である。上記のようなｉ型半導体領域１２のキャリア密度は、例えば１×１０１５〜１×１０１８ｃｍ−３である。
【００２３】
＜観察面形成工程＞
次に、図２の（ｂ）部に示すように、半導体装置１を加工して観察面１３を形成する（工程Ｓ３）。この工程Ｓ３により、観察面１３を有する半導体装置１Ａと半導体装置１Ｂとが形成される。観察面１３は、ｎ型半導体領域１１の表面１１ａとｉ型半導体領域１２の表面１２ａとを含んでいる。さらに、観察面１３は、ｎ型半導体領域１１とｉ型半導体領域１２との接合部１４を含んでいる。工程Ｓ３では、例えば、劈開により観察面１３を形成する。この場合には、ｎ型半導体領域１１とｉ型半導体領域１２とが積層された方向Ｄ１に半導体装置１を劈開する。また、劈開に変えて、例えば収束イオンビームを用いて観察面１３を形成してもよい。この場合には、方向Ｄ１に半導体装置１を切削して観察面１３を形成する。
【００２４】
＜膜形成工程＞
図３は、観察面１３に酸化膜を形成する工程を説明する図である。図３に示すように、半導体装置１Ａの観察面１３上に絶縁膜、例えば酸化膜１６を形成する（工程Ｓ５）。この工程Ｓ５には、例えば、熱処理成膜装置が用いられる。熱処理成膜装置は、観察面１３を構成する半導体材料を酸化させて、酸化膜１６を形成する。
【００２５】
工程Ｓ５では、まず、成膜装置２１の槽内２２に半導体装置１Ａを配置する。続いて、成膜装置２１の槽内２２に、例えば酸化性ガスであるオゾン又は酸素を含むガスをガス導入装置により導入する。そして、槽内２２に配置された半導体装置１Ａが例えば１００〜３５０℃に加熱されるように、ヒータを用いて槽内２２内の温度を設定する。加熱された半導体装置１Ａは、この高温環境に２〜３０分間曝される。この工程Ｓ５により、観察面１３に酸化膜１６が形成された半導体装置１Ｃが得られる。この酸化膜１６は、厚さｔ１が５ｎｍ以上である。本実施形態では、一例として、半導体装置１Ａを３００℃に加熱し、該温度にて半導体装置１Ａを１２０分間曝す。この処理により、厚さｔ１がおよそ５ｎｍである酸化膜１６が観察面１３上に形成される。
【００２６】
酸化膜１６は、本実施形態では、インジウム（Ｉｎ）が酸化した酸化インジウム（ＩｎＯｘ）と、リン（Ｐ）が酸化した酸化リン（ＰＯｙ）とを含む。ここで、工程Ｓ５において形成された酸化膜１６は、半導体装置１Ａを大気中に放置したときに形成されるいわゆる自然酸化膜と比較すると、酸化膜１６の厚さが自然酸化膜よりも厚い点で相違している。
【００２７】
＜接地工程＞
半導体装置１Ｃを走査型電子顕微鏡装置３１に設置する。図４に示すように、まず、半導体装置１Ｃを装置３１のステージ３２上に載置する。ステージ３２上に載置された半導体装置１Ｃは、観察面１３に対して反対側にある裏面１３ｂがステージ３２に当接している。このステージ３２は、導電性を有する材料からなり、接地されている。従って、ステージ３２上に載置された半導体装置１Ｃのｎ型半導体領域１１及びｉ型半導体領域１２も接地されている（工程Ｓ７）。
【００２８】
＜電子ビーム照射工程＞
電子銃３３を用いて電子ビームＢを発生させる。電子Ｅ１を加速するための加速電圧は、０．５〜５ｋＶであり、本実施形態では例えば１ｋＶである。この電子ビームＢを酸化膜１６上で走査して、酸化膜１６、ｎ型半導体領域１１及びｉ型半導体領域１２に電子ビームＢを照射する（工程Ｓ９）。電子ビームＢの照射により、酸化膜１６の帯電と、ｎ型半導体領域１１からの二次電子Ｅ６の放出又はｉ型半導体領域１２からの二次電子Ｅ７の放出と、が生じる。
【００２９】
電子ビームＢを酸化膜１６に照射した場合に生じる現象について、図４及び図５を用いて詳細に説明する。図４は、電子ビーム照射工程Ｓ９で生じる酸化膜１６の帯電を説明する図である。また、図５は、電子ビーム照射工程Ｓ９で生じる帯電の補償を説明する図である。
【００３０】
図４に示すように、一次電子Ｅ１は酸化膜１６に入射され、該入射に応答して酸化膜１６中の電子が酸化膜１６から放出される。ここで、酸化膜１６の厚さは、５ｎｍ以上である。このため、酸化膜１６に入射される一次電子Ｅ１よりも、酸化膜１６から放出される二次電子Ｅ２が多くなる。従って、酸化膜１６における電子の密度が低減するので、酸化膜１６は正に帯電する。すなわち、本実施形態では、意図的に酸化膜１６をチャージアップさせている。
【００３１】
図５に示すように、ｎ型半導体領域１１には、キャリアとして電子Ｅ３が存在している。ｎ型半導体領域１１上の酸化膜領域１６ａが帯電すると、この帯電による電界の作用により、ｎ型半導体領域１１中の電子Ｅ３が、ｎ型半導体領域１１の表面１１ａに向けて移動する。そして、表面１１ａに移動した電子Ｅ３は、酸化膜１６ａ中に移動するため、ｎ型半導体領域１１上の酸化膜領域１６ａにおける帯電が補償される。
【００３２】
これに対して、ｉ型半導体領域１２の電子Ｅ４の密度はｎ型半導体領域１１の電子Ｅ３の密度よりも小さい。従って、ｉ型半導体領域１２上の酸化膜領域１６ｂにおける帯電は、ｎ型半導体領域１１上の酸化膜領域１６ａに比べてほとんど補償されない。
【００３３】
以上説明したように、酸化膜１６に電子ビームＢを照射すると、酸化膜１６中には、下地である半導体領域に対応して異なる帯電を有している酸化膜領域１６ａ，１６ｂが生じる。
【００３４】
電子ビームＢをｎ型半導体領域１１に照射した場合に生じる現象について、図６を用いて詳細に説明する。図６は、電子ビームを照射して走査型電子顕微鏡像（ＳＥＭ像）を得る工程を説明する図である。図６に示すように、ｎ型半導体領域１１に照射された電子ビームＢは、ｎ型半導体領域１１から二次電子Ｅ６を放出させる。この二次電子Ｅ６は、ｎ型半導体領域１１上の酸化膜領域１６ａを通過して、二次電子検出器３４により検出される。
【００３５】
これに対して、ｉ型半導体領域１２に照射された電子ビームＢは、ｉ型半導体領域１２から二次電子Ｅ７を放出させる。この二次電子Ｅ７は、ｉ型半導体領域１２上の酸化膜領域１６ｂに入射する。このとき、酸化膜領域１６ｂにおける帯電は酸化膜領域１６ａにおける帯電よりも大きいため、二次電子Ｅ７が酸化膜１６中の正帯電に吸収される場合がある。また、酸化膜領域１６ｂから放出された二次電子Ｅ７が再び酸化膜領域１６ｂに収集される場合がある。
【００３６】
以上説明したように、電子ビームＢをｎ型半導体領域１１及びｉ型半導体領域１２に照射した場合には、酸化膜１６の下地に対応した量の二次電子Ｅ６，Ｅ７が半導体装置１Ｃから放出される。
【００３７】
＜像取得工程＞
半導体装置１Ｃから放出された二次電子Ｅ２，Ｅ６，Ｅ７を、二次電子検出器３４により検出して、画像取得装置３６を用いてＳＥＭ像を取得する（工程Ｓ１１）。走査型電子顕微鏡装置３１が備える二次電子検出器３４によれば、単位面積当たりの二次電子Ｅ２，Ｅ６，Ｅ７の検出数に対応してコントラストが変化するＳＥＭ像が得られる。
【００３８】
図７は、本実施形態に係る方法を用いて得たＳＥＭ像の一例を示す図である。図７では、接合部１４の右側がｎ型半導体領域１１であり、接合部１４の左側がｉ型半導体領域１２である。ＳＥＭ像においてｎ型半導体領域１１を示す領域と、ｉ型半導体領域１２を示す領域とでは、コントラストの差が生じている。ｎ型半導体領域１１を示す領域は、ｉ型半導体領域１２を示す領域よりも明るくなっている。この接合部１４の判別には、目視による判別を用いることも可能であるが、ＳＥＭ像のコントラストを判別可能な画像処理プログラムを用いてもよい。
【００３９】
以上の工程により、ｎ型半導体領域１１とｉ型半導体領域１２との接合部１４が判別される。従って、半導体装置１Ｃにおいて、不純物であるＳｉが分布する領域と、不純物であるＦｅが分布する領域とが判別される（工程Ｓ１３）。
【００４０】
従来、例えば、ドープされたＳｉの濃度が１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ−３であるｎ型ＩｎＰと、ドープされたＺｎの濃度が１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ−３であるｐ型ＩｎＰとの接合部は、ＳＥＭ像を用いて該接合部の位置を判別することができた。しかし、ドープされたＳｉの濃度が１×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ−３であるｎ型ＩｎＰと、ドープされたＦｅの濃度が１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ−３であるｉ型ＩｎＰとの接合部は、ＳＥＭ像を用いて位置を判別することが困難であった。
【００４１】
これに対して、本実施形態に係る不純物分布の測定方法によれば、酸化膜１６に電子ビームＢを照射すると、電子ビームＢの照射により酸化膜１６に入射される一次電子Ｅ１よりも酸化膜１６から放出される二次電子Ｅ２が多くなるので、酸化膜１６は正に帯電する。
【００４２】
ｎ型半導体領域１１では、電子Ｅ３が酸化膜１６付近に移動し、更に酸化膜１６に移動して酸化膜領域１６ａの正帯電が補償される。ＳＥＭ像を得るためにｎ型半導体領域１１に電子ビームＢを照射した場合、ｎ型半導体領域１１上の酸化膜領域１６ａでは帯電が補償されているため、二次電子Ｅ６が酸化膜１６に阻害されることなく放出される。
【００４３】
一方、ｉ型半導体領域１２では、電子Ｅ４の密度がｎ型半導体領域１１の電子Ｅ３の密度よりも小さい。このため、ｎ型半導体領域１１上の酸化膜領域１６ａに比べてｉ型半導体領域１２上の酸化膜領域１６ｂの帯電はほとんど補償されない。ＳＥＭ像を得るためにｉ型半導体領域１２に電子ビームＢを照射した場合、酸化膜領域１６ｂでは帯電がほとんど補償されていないため、二次電子Ｅ７が酸化膜１６の正帯電に吸収されたり、酸化膜１６から放出された後に再び酸化膜１６に収集されることがある。よって、ｎ型半導体領域１１から放出される二次電子Ｅ６に比べて、ｉ型半導体領域１２から放出される二次電子Ｅ７は少なくなる。
【００４４】
これらのように、酸化膜１６の下地に対応して、放出される二次電子Ｅ６，Ｅ７の量に差異が生じる。このため、ＳＥＭ像では、ｎ型半導体領域１１を示す像の明るさが、ｉ型半導体領域１２を示す像の明るさよりも明るくなるので、ｎ型半導体領域１１を示す像とｉ型半導体領域１２を示す像との間に明暗の差が生じる。従って、ＳＥＭ像のコントラストに基づいてｎ型半導体領域１１とｉ型半導体領域１２との接合部１４を判別することが可能であるので、半導体装置１Ｃにおける不純物が分布した領域を判別することができる。
【００４５】
本実施形態に係る測定方法では、酸化膜１６の厚さｔ１が、５ｎｍ以上である。従って、電子ビームＢの照射により、酸化膜１６中に下地である半導体領域に対応して異なる帯電を有している酸化膜領域１６ａ，１６ｂを生じさせることができる。
【００４６】
本実施形態に係る測定方法では、膜形成工程（工程Ｓ５）の前に、半導体装置１を劈開して観察面１３を形成している（工程Ｓ３）。この工程Ｓ３によれば、ｎ型半導体領域１１とｉ型半導体領域１２との接合部１４を含む観察面１３を容易に形成することができる。
【００４７】
本実施形態に係る測定方法では、電子ビーム照射工程（工程Ｓ９）の前に、半導体装置１Ｃを接地する接地工程（工程Ｓ７）を更に含んでいる。ｎ型半導体領域１１が接地されているので、電子がｎ型半導体領域１１に供給される。従って、ｎ型半導体領域１１の帯電を防止できる。
【００４８】
本実施形態に係る測定方法では、半導体装置１は、III―V族化合物半導体であるＩｎＰからなる。ＩｎＰからなる半導体装置１であっても、ｎ型半導体領域１１とｉ型半導体領域１２との接合部１４を判別することができる。
【００４９】
本実施形態に係る測定方法では、絶縁膜は酸化膜１６である。膜形成工程（工程Ｓ５）は、オゾン及び酸素を含む雰囲気中における熱処理工程である。この工程Ｓ５によれば、酸化条件を制御しながら観察面１３に酸化膜１６を形成することができる。
【００５０】
なお、本発明は、本実施形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。上述した実施形態では、III―V族化合物半導体の例としてＩｎＰを例示したが、他のIII―V族化合物半導体であってもよい。半導体装置１は、例えば、ＧａＡｓ、ＧａＰ又はＧａＮからなっていてもよい。また、半導体装置１は、III―V族化合物半導体とは異なる半導体であってもよく、例えば、Ｓｉからなっていてもよい。
【００５１】
また、観察面１３上に形成される絶縁膜は、絶縁性を有していれば酸化膜１６以外の構成からなる絶縁膜であってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１…半導体装置、１１…ｎ型半導体領域、１２…ｉ型半導体領域、１３…観察面、１４…接合部、１６…酸化膜、２０…成膜装置、３０…走査型電子顕微鏡装置、３４…二次電子検出器、Ｂ…電子ビーム、Ｅ１…一次電子、Ｅ２〜Ｅ７…二次電子、Ｓ５…膜形成工程、Ｓ７…接地工程、Ｓ９…電子ビーム照射工程、Ｓ１１…像取得工程。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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