[发明专利]半导体基板的电气特性的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体基板的电气特性的测量方法。

背景技术

专利文献1公开了通过四探针法测量硅单结晶薄膜的电阻率的电阻率测量方法。同时，专利文献1记载的电阻率测量方法，公开的是不特别指定载流子的种类的测量方法。

(专利文献1)日本特开2001-274211号公报

可是，如场效应晶体管(Field Effect Transistor，「FET」)之类的半导体器件中，有通过电子或空穴的其中一种单载流子流动电流的电子元件。因此，要想更正确地评价半导体基板的电气特性，除了以前的测量方法之外，还需要加上也能测量关于电子或空穴的其中一方的载流子的电气特性的测量方法。

发明内容

为了解决上述课题，在本发明的第1方式中提供一种测量方法，是用于测量具有基底基板和在基底基板上设置的缓冲层的半导体基板的漏电流或绝缘击穿电压的测量方法，该方法具有：在缓冲层设置含有由被施加电场时向缓冲层注入空穴的材料组成的空穴注入电极的多个电极的步骤；测量对从多个电极选择出的含有至少一个空穴注入电极的第1一对电极施加电压或电流时在第1一对电极中流动的电流或第1一对电极间的电压的步骤；以及根据第1一对电极中流动的电流或第1一对电极间的电压，测量半导体基板中的空穴的移动所致的漏电流或绝缘击穿电压的步骤。

该测定方法还可以包括：在缓冲层设置含电子注入电极的多个电极的步骤，该电子注入电极是由当被施加电场时马上注入电子到缓冲层的材料构成的电子注入电极；

测量对从多个电极选择出的含有至少一个电子注入电极的第2一对电极施加了电压或电流时在第2一对电极中流动的电流或第2一对电极间的电压的步骤；以及根据第2一对电极中流动的电流或第2一对电极间的电压，测量半导体基板中的电子的移动所致的漏电流或绝缘击穿电压的步骤。

在测量空穴的移动所致的漏电流或绝缘击穿电压的步骤中，将预先规定了大小的电流在第1一对电极上流动时的第1一对电极中的各电极间的电压，作为空穴的移动所致的绝缘击穿电压。另外，在测量空穴的移动所致的漏电流或绝缘击穿电压的步骤中，例如，在第1一对电极间的电压为预先规定的大小时，将第1一对电极中流动的电流的大小作为漏电流。

在该测量方法中所使用的空穴注入电极，比如对P型3-5族化合物半导体注入空穴，电子注入电极，比如对N型3-5族化合物半导体注入电子。再有，用该测量方法测量的半导体基板，可以具有在缓冲层上形成场效应晶体管的多层半导体层。在该情况下，还具有除去多层半导体层的至少一部分，露出缓冲层的至少一部分表面的步骤，在设置含空穴注入电极的多个电极的步骤中，可以在被露出的缓冲层，设置包含空穴注入电极的多个电极。

根据该测量方法测量具有多层半导体层的半导体基板的电气特性时，还具有：在被露出的缓冲层设置包含由被施加电场时马上对缓冲层注入电子的材料构成的电子注入电极的多个电极的步骤；测量对从多个电极选择出的含有至少一个电子注入电极的第2一对电极之间施加了电压或电流时在第2一对电极中流动的电流及第2一对电极间的电压的步骤；基于第2一对电极中流动的电流及第2一对电极间的电压，测量在半导体基板中的电子的移动所致的漏电流或绝缘击穿电压的步骤。

在该测量方法中，在设置含有空穴注入电极的多个电极的步骤中，可以将含有在缓冲层中成为受体杂质的原子作为构成要素的单体或化合物的材料配置在缓冲层表面之后，加热缓冲层。再有，在设置含有电子注入电极的多个电极的步骤中，可以将含有以在缓冲层中成为施主杂质的原子作为构成要素的单体或化合物的材料配置在缓冲层表面之后，加热缓冲层。在测量第1一对电极中流动的电流或第1一对电极间的电压的步骤中，在第1一对电极之间施加直流电压或直流电流。空穴注入电极，比如包含AuZn、AuNi、AuCr、Ti/Pt/Au、Ti/WSi中的至少一种。