JPH1151856A - フォトリフレクタンスマッピング測定法 - Google Patents
フォトリフレクタンスマッピング測定法Info
- Publication number
- JPH1151856A JPH1151856A JP22746697A JP22746697A JPH1151856A JP H1151856 A JPH1151856 A JP H1151856A JP 22746697 A JP22746697 A JP 22746697A JP 22746697 A JP22746697 A JP 22746697A JP H1151856 A JPH1151856 A JP H1151856A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- intensity
- excitation
- signal
- excitation light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プローブ光の反射率による反射強度だけでは
なく、フォトルミネッセンス信号強度ＩPLと励起光の試
料表面での励起散乱光強度ＩS も光検知器に取り込まれ
るので、測定精度が芳しくなかった。 【解決手段】 全信号強度分布データ１はＩ（ｘ，ｙ，
λ）、ＰＬ＋励起散乱光強度分布データ２はＩ
PL+S（ｘ，ｙ）、励起光ｏｆｆ時のプローブ光反射強度
分布データ３はＲ（ｘ，ｙ，λ）、ＰＲ信号強度分布デ
ータ４は、ＩPR（ｘ，ｙ、λ）と表わす。また、ＰＲ信
号強度ＩPRは、波長λ、及び試料上の測定位置（ｘ，
ｙ）の関数となり、ＩPR（ｘ，ｙ、λ）＝｛Ｉ（ｘ，
ｙ，λ）−ＩPL+S（ｘ，ｙ）｝／ＩpR（ｘ，ｙ，λ）で
あり、各点での信号強度について、上式の計算を計算機
上で行うことにより、真のＰＲ信号強度分布を得ること
が可能となる。
なく、フォトルミネッセンス信号強度ＩPLと励起光の試
料表面での励起散乱光強度ＩS も光検知器に取り込まれ
るので、測定精度が芳しくなかった。 【解決手段】 全信号強度分布データ１はＩ（ｘ，ｙ，
λ）、ＰＬ＋励起散乱光強度分布データ２はＩ
PL+S（ｘ，ｙ）、励起光ｏｆｆ時のプローブ光反射強度
分布データ３はＲ（ｘ，ｙ，λ）、ＰＲ信号強度分布デ
ータ４は、ＩPR（ｘ，ｙ、λ）と表わす。また、ＰＲ信
号強度ＩPRは、波長λ、及び試料上の測定位置（ｘ，
ｙ）の関数となり、ＩPR（ｘ，ｙ、λ）＝｛Ｉ（ｘ，
ｙ，λ）−ＩPL+S（ｘ，ｙ）｝／ＩpR（ｘ，ｙ，λ）で
あり、各点での信号強度について、上式の計算を計算機
上で行うことにより、真のＰＲ信号強度分布を得ること
が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子用結晶
の品質評価を行うフォトリフレクタンスマッピング測定
法に関する。
の品質評価を行うフォトリフレクタンスマッピング測定
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子用結晶の電気的及び光学的特
性の非破壊評価技術の重要度が高まってきている。この
技術は、半導体ウエハの選別、半導体素子作製における
品質、信頼性の管理において極めて重要である。これま
で、化合物半導体のエピタキシャル成長結晶の評価に
は、主に非接触な光学手法であるフォトルミネッセンス
（Photoluminescence:ＰＬ）法が適用されてきた。ＰＬ
法では、半導体結晶のバンドギヤツプの測定、不純物の
同定、定量が可能である。この手法は、光励起により生
じた電子と正孔の再結合による発光を観測するものであ
り、化合物半導体結晶の評価を中心に広く用いられてい
る技術である。この方法は、試料上のＰＬ強度、ＰＬス
ペクトルのピーク波長の分布を測定するマッピング法に
も応用されている。マッピング法は、試料の膜厚、混晶
組成の分布が可能であり、エピタキシャルウエハの均一
性を評価するためにたいへん有効な手法である。
性の非破壊評価技術の重要度が高まってきている。この
技術は、半導体ウエハの選別、半導体素子作製における
品質、信頼性の管理において極めて重要である。これま
で、化合物半導体のエピタキシャル成長結晶の評価に
は、主に非接触な光学手法であるフォトルミネッセンス
（Photoluminescence:ＰＬ）法が適用されてきた。ＰＬ
法では、半導体結晶のバンドギヤツプの測定、不純物の
同定、定量が可能である。この手法は、光励起により生
じた電子と正孔の再結合による発光を観測するものであ
り、化合物半導体結晶の評価を中心に広く用いられてい
る技術である。この方法は、試料上のＰＬ強度、ＰＬス
ペクトルのピーク波長の分布を測定するマッピング法に
も応用されている。マッピング法は、試料の膜厚、混晶
組成の分布が可能であり、エピタキシャルウエハの均一
性を評価するためにたいへん有効な手法である。
【０００３】しかしながら、ＰＬ法では、主に結晶中の
フラットバンド領域の情報が得られるものの、内部電界
の存在する領域の情報を得るのが難しいという問題があ
る。実際の電子または光デバイス構造を有する半導体エ
ピタキシャル結晶においては、ｐｎ接合、ヘテロ界面
等、電界の存在する領域が存在し、これはデバイス動作
において重要な役割を果たす。このような領域では電界
が存在するので光励起によって生成した電子と正孔は分
離してしまい、これらの再結合は起こりにくくなる。そ
のためＰＬ法でこの領域の情報を得るためには、強い励
起光を試料に照射しなくてはならない。このような場
合、強強度の光照射による結晶欠陥の生成等の影響が考
えられ、本来の非破壊測定ではなくなってしまうことが
懸念される。
フラットバンド領域の情報が得られるものの、内部電界
の存在する領域の情報を得るのが難しいという問題があ
る。実際の電子または光デバイス構造を有する半導体エ
ピタキシャル結晶においては、ｐｎ接合、ヘテロ界面
等、電界の存在する領域が存在し、これはデバイス動作
において重要な役割を果たす。このような領域では電界
が存在するので光励起によって生成した電子と正孔は分
離してしまい、これらの再結合は起こりにくくなる。そ
のためＰＬ法でこの領域の情報を得るためには、強い励
起光を試料に照射しなくてはならない。このような場
合、強強度の光照射による結晶欠陥の生成等の影響が考
えられ、本来の非破壊測定ではなくなってしまうことが
懸念される。
【０００４】このようなＰＬ法の問題点を克服するため
に、内部電界の存在する試料に対し、測定による影響が
殆ない非常に微弱な励起でも測定可能な非破壊測定手法
の確立が期待されていた。上記の事情から、ＰＬ法以外
の非破壊測定法の研究が盛んになった。フォトリフレク
タンス法（Photoreflectance: ＰＲ）、またはＰＲ法と
分光エリプソメトリー法（Spectral Ellipsometry:Ｓ
Ｅ）の複合評価手法であるフォトエリプソメトリー（Ｐ
Ｅ）法等がその典型である。ＰＲ法及びＰＥ法では、励
起光、プローブ光の２つのビームを試料に照射する。励
起光の照射で生じる過剰な電子、正孔の蓄積によって結
晶の内部電界に変調を与え、その電界変調によるプロー
ブ光の反射率の変化を測定するというものである。この
手法では、内部電界の存在する領域の情報を抽出できる
ことが大きな特徴であり、半導体結晶のバンドギヤッ
プ、内部電界強度、再結合中心となる結晶欠陥密度を測
定することが可能である。このことから、内部電界が存
在するデバイス用エピタキシャル結晶の評価には好まし
い。また、ＰＬ法と比較して弱い励起強度でも測定が可
能であるため、本質的に非破壊な測定法といえる。
に、内部電界の存在する試料に対し、測定による影響が
殆ない非常に微弱な励起でも測定可能な非破壊測定手法
の確立が期待されていた。上記の事情から、ＰＬ法以外
の非破壊測定法の研究が盛んになった。フォトリフレク
タンス法（Photoreflectance: ＰＲ）、またはＰＲ法と
分光エリプソメトリー法（Spectral Ellipsometry:Ｓ
Ｅ）の複合評価手法であるフォトエリプソメトリー（Ｐ
Ｅ）法等がその典型である。ＰＲ法及びＰＥ法では、励
起光、プローブ光の２つのビームを試料に照射する。励
起光の照射で生じる過剰な電子、正孔の蓄積によって結
晶の内部電界に変調を与え、その電界変調によるプロー
ブ光の反射率の変化を測定するというものである。この
手法では、内部電界の存在する領域の情報を抽出できる
ことが大きな特徴であり、半導体結晶のバンドギヤッ
プ、内部電界強度、再結合中心となる結晶欠陥密度を測
定することが可能である。このことから、内部電界が存
在するデバイス用エピタキシャル結晶の評価には好まし
い。また、ＰＬ法と比較して弱い励起強度でも測定が可
能であるため、本質的に非破壊な測定法といえる。
【０００５】このＰＲ法をマッピング測定に適用すれ
ば、半導体ウエハ等の試料面内の混晶半導体の組成、結
晶欠陥の分布等を評価することが可能となる。また、各
点でのＰＲスペクトルを得ることにより、ＰＬ法では評
価することができない電界強度分布の測定が可能とな
る。われわれは、これまで報告のなかったＰＲ法による
半導体ウエハのマッピングを初めて実現し、上記のごと
き本手法の有効性を確認した。しかしながら、ＰＲマッ
ピング手法を実現する過程で、我々は通常のＰＲスペク
トル測定及びＰＲマッピング測定において、励起光照射
により生じるＰＬ信号及び励起光の試料表面からの散乱
光を除去し、ＰＲ信号のみを抽出するという手順が重要
であることを見い出した。
ば、半導体ウエハ等の試料面内の混晶半導体の組成、結
晶欠陥の分布等を評価することが可能となる。また、各
点でのＰＲスペクトルを得ることにより、ＰＬ法では評
価することができない電界強度分布の測定が可能とな
る。われわれは、これまで報告のなかったＰＲ法による
半導体ウエハのマッピングを初めて実現し、上記のごと
き本手法の有効性を確認した。しかしながら、ＰＲマッ
ピング手法を実現する過程で、我々は通常のＰＲスペク
トル測定及びＰＲマッピング測定において、励起光照射
により生じるＰＬ信号及び励起光の試料表面からの散乱
光を除去し、ＰＲ信号のみを抽出するという手順が重要
であることを見い出した。
【０００６】実際のＰＲ測定においてはＰＲ信号は式
（２）で表される。 ΔＲ（λ）＝Ｒon（λ）−ＲOff （λ） （１） ΔＲ（λ）／Ｒ（λ） （２） Ｒonは励起光照射時のプローブ光の反射率、ＲOff は励
起光を照射していない時のプローブ光の反射率、ΔＲは
プローブ光の反射率ＲonとＲOff の差、なお、λは波長
を表す。
（２）で表される。 ΔＲ（λ）＝Ｒon（λ）−ＲOff （λ） （１） ΔＲ（λ）／Ｒ（λ） （２） Ｒonは励起光照射時のプローブ光の反射率、ＲOff は励
起光を照射していない時のプローブ光の反射率、ΔＲは
プローブ光の反射率ＲonとＲOff の差、なお、λは波長
を表す。
【０００７】しかしながら、光検出器には、本来取り込
まれるべきプローブ光の反射率Ｒonによる反射強度だけ
ではなく、励起光照射時の試料からのＰＬ信号が取り込
まれることが、実際の測定の上で大きな問題となる。つ
まり、測定されるΔＲにはＰＬ信号強度ＩPLが含まれ
る。また、励起光の試料表面での励起散乱光強度ＩS も
光検知器に取り込まれる可能性がある。励起光を照射し
た時のプローブ光の反射率Ｒonによる反射強度をＩp
ROn、励起光を照射しない時のプローブ光の反射率Ｒ
Off による反射強度をＩpROff 、プローブ光の反射率Ｒ
による反射強度をＩpRとすれば、励起光照射時に光検知
器で検出されている全信号強度Ｉtotal は、 Ｉtotal ＝ＩpROn＋ＩPL＋ＩS （３） よって真のＰＲ信号ΔＲreal／Ｒは、 ΔＲreal／Ｒ＝（Ｒon−ＲOff ）／Ｒ＝ ｛（Ｉtotal −ＩPL−ＩS ）−ＩpROff ｝／ＩpR （４） と表わされることになる。
まれるべきプローブ光の反射率Ｒonによる反射強度だけ
ではなく、励起光照射時の試料からのＰＬ信号が取り込
まれることが、実際の測定の上で大きな問題となる。つ
まり、測定されるΔＲにはＰＬ信号強度ＩPLが含まれ
る。また、励起光の試料表面での励起散乱光強度ＩS も
光検知器に取り込まれる可能性がある。励起光を照射し
た時のプローブ光の反射率Ｒonによる反射強度をＩp
ROn、励起光を照射しない時のプローブ光の反射率Ｒ
Off による反射強度をＩpROff 、プローブ光の反射率Ｒ
による反射強度をＩpRとすれば、励起光照射時に光検知
器で検出されている全信号強度Ｉtotal は、 Ｉtotal ＝ＩpROn＋ＩPL＋ＩS （３） よって真のＰＲ信号ΔＲreal／Ｒは、 ΔＲreal／Ｒ＝（Ｒon−ＲOff ）／Ｒ＝ ｛（Ｉtotal −ＩPL−ＩS ）−ＩpROff ｝／ＩpR （４） と表わされることになる。
【０００８】通常のＰＲ測定系ではプローブ光の波長を
分光器によって単色化して照射し、波長を走査すること
によってＰＲスペクトルを得ている。光検出器は上記に
述べたように、プローブ光の試料表面からの反射及び励
起光照射によって生じる散乱光、ＰＬ信号を同時に検出
している。励起光の散乱光やＰＬ信号を除去するため
に、光検出器直前に適当な波長特性のフィルターを設置
する。しかしながら、各半導体のバンドギャップ付近の
波長に現われるＰＲ信号を測定する場合、測定対象の半
導体のＰＬ信号を取り込むことは避けられず、フィルタ
ーでそれを除去することは困難である。バンドギャップ
付近ではない波長域でのＰＲ信号を用いれば、この問題
は回避されるが、その場合は、信号強度が小さくなるた
めに測定が難しくなる。
分光器によって単色化して照射し、波長を走査すること
によってＰＲスペクトルを得ている。光検出器は上記に
述べたように、プローブ光の試料表面からの反射及び励
起光照射によって生じる散乱光、ＰＬ信号を同時に検出
している。励起光の散乱光やＰＬ信号を除去するため
に、光検出器直前に適当な波長特性のフィルターを設置
する。しかしながら、各半導体のバンドギャップ付近の
波長に現われるＰＲ信号を測定する場合、測定対象の半
導体のＰＬ信号を取り込むことは避けられず、フィルタ
ーでそれを除去することは困難である。バンドギャップ
付近ではない波長域でのＰＲ信号を用いれば、この問題
は回避されるが、その場合は、信号強度が小さくなるた
めに測定が難しくなる。
【０００９】このように、真のＰＲ信号を得るために
は、ＰＬ信号強度及び散乱された励起光を除去すること
が不可欠となる。本来ＰＲ法において用いる励起光の強
度は、通常のＰＬ法と比較すると弱いため、光検出器に
取り込まれるＰＬ信号強度ＩPLは十分無視できると考え
られていた。しかし、これまで我々は実験を行うことに
より、試料によっては光検知器に取り込まれるＰＬ信号
強度がＰＲ信号以上に大きくなる場合があり、ＰＲ測定
の大きな支障となることを見い出した。
は、ＰＬ信号強度及び散乱された励起光を除去すること
が不可欠となる。本来ＰＲ法において用いる励起光の強
度は、通常のＰＬ法と比較すると弱いため、光検出器に
取り込まれるＰＬ信号強度ＩPLは十分無視できると考え
られていた。しかし、これまで我々は実験を行うことに
より、試料によっては光検知器に取り込まれるＰＬ信号
強度がＰＲ信号以上に大きくなる場合があり、ＰＲ測定
の大きな支障となることを見い出した。
【００１０】特にこの問題は、マッピング測定において
顕在化する。ＰＲスペクトル測定においては、上記ＰＬ
信号強度と励起散乱光強度ＩPL＋ＩS による強度の増分
は波長に依存しない一定の強度をとる。そのため、スペ
クトル測定においては、測定中の反射率の差ΔＲのスペ
クトル形状を随時観察しているため、上記ＰＬ信号強度
と励起散乱光強度ＩPL＋ＩS が全信号強度に含まれてい
ることを知るのは容易である。
顕在化する。ＰＲスペクトル測定においては、上記ＰＬ
信号強度と励起散乱光強度ＩPL＋ＩS による強度の増分
は波長に依存しない一定の強度をとる。そのため、スペ
クトル測定においては、測定中の反射率の差ΔＲのスペ
クトル形状を随時観察しているため、上記ＰＬ信号強度
と励起散乱光強度ＩPL＋ＩS が全信号強度に含まれてい
ることを知るのは容易である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フォトリフレクタンスマッピング測定法では、ＰＲ信号
の強度分布の測定中に、全信号強度Ｉtotal の分布に含
まれているＰＬ信号強度と励起散乱光強度ＩPL＋ＩS の
分布を分離するのは容易ではない。とくに、後述の実施
例で示すように、ＰＲ信号強度と比較してＰＬ信号強度
が非常に大きい試料においては、全信号強度Ｉtotal の
分布と、ＰＬ信号強度と励起散乱光強度ＩPL＋ＩS の分
布が殆ど変わらないことがあるため、真のＰＲ信号強度
分布を知るために問題となっていた。すなわち、ＰＲ信
号強度のみを高精度で抽出し、他の信号を除去すること
が困難であるという課題があった。
フォトリフレクタンスマッピング測定法では、ＰＲ信号
の強度分布の測定中に、全信号強度Ｉtotal の分布に含
まれているＰＬ信号強度と励起散乱光強度ＩPL＋ＩS の
分布を分離するのは容易ではない。とくに、後述の実施
例で示すように、ＰＲ信号強度と比較してＰＬ信号強度
が非常に大きい試料においては、全信号強度Ｉtotal の
分布と、ＰＬ信号強度と励起散乱光強度ＩPL＋ＩS の分
布が殆ど変わらないことがあるため、真のＰＲ信号強度
分布を知るために問題となっていた。すなわち、ＰＲ信
号強度のみを高精度で抽出し、他の信号を除去すること
が困難であるという課題があった。
【００１２】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、光検出器に取り込まれる全信号強度からＰＲ
信号強度を抽出し、高精度なＰＲスペクトル及びＰＲ信
号強度分布の測定を可能とするフォトリフレクタンスマ
ッピング測定法を提供することを目的とする。
のであり、光検出器に取り込まれる全信号強度からＰＲ
信号強度を抽出し、高精度なＰＲスペクトル及びＰＲ信
号強度分布の測定を可能とするフォトリフレクタンスマ
ッピング測定法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、次の
（１）〜（３）の方法によって解決される。 （１）ＰＲ信号強度分布測定において、ＰＲ信号を含ま
ないＰＬ信号強度分布及び散乱光強度分布を別に測定す
る。そして計算機処理により、全信号強度分布からＰＬ
信号強度分布及び散乱光強度分布を差し引き、真のＰＲ
信号強度分布を得る。 （２）通常のＰＲ測定系に、ＰＬ信号及び励起散乱光の
みを検出する光学系をＰＲ信号検出系とは別個に備え、
ＰＲ測定系の信号強度からＰＬ信号強度及び励起散乱光
強度を差し引くことにより、真のＰＲ信号強度を抽出す
る。 （３）ＰＲ測定系において、励起光及びプローブ光のチ
ョッピングによって、ＰＬ信号＋励起散乱光を分離して
真のＰＲ信号を検出する。本発明者らは、実験及び考察
を行った結果、上記の手法によりＰＲ信号と他の信号を
分離できることを確認した。
（１）〜（３）の方法によって解決される。 （１）ＰＲ信号強度分布測定において、ＰＲ信号を含ま
ないＰＬ信号強度分布及び散乱光強度分布を別に測定す
る。そして計算機処理により、全信号強度分布からＰＬ
信号強度分布及び散乱光強度分布を差し引き、真のＰＲ
信号強度分布を得る。 （２）通常のＰＲ測定系に、ＰＬ信号及び励起散乱光の
みを検出する光学系をＰＲ信号検出系とは別個に備え、
ＰＲ測定系の信号強度からＰＬ信号強度及び励起散乱光
強度を差し引くことにより、真のＰＲ信号強度を抽出す
る。 （３）ＰＲ測定系において、励起光及びプローブ光のチ
ョッピングによって、ＰＬ信号＋励起散乱光を分離して
真のＰＲ信号を検出する。本発明者らは、実験及び考察
を行った結果、上記の手法によりＰＲ信号と他の信号を
分離できることを確認した。
【００１４】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
のフォトリフレクタンスマッピング測定法は、励起光と
プローブ光の２つのビームを照射し、励起光のｏｎ／ｏ
ｆｆによるプローブ光の反射率の変化から半導体結晶ウ
エハ上の電気的、光学的特性の分布を測定するフォトリ
フレクタンスマッピング測定法において、全信号強度分
布データＩ（ｘ，ｙ，λ）からフォトルミネッセンス信
号強度分布データＩPL（ｘ，ｙ）および励起散乱光強度
分布データＩS （ｘ，ｙ）を差し引くことにより、フォ
トリフレクタンス信号のみを抽出し、フォトリフレクタ
ンス信号強度分布データＩPR（ｘ，ｙ、λ）を測定する
ことに特徴を有している。
のフォトリフレクタンスマッピング測定法は、励起光と
プローブ光の２つのビームを照射し、励起光のｏｎ／ｏ
ｆｆによるプローブ光の反射率の変化から半導体結晶ウ
エハ上の電気的、光学的特性の分布を測定するフォトリ
フレクタンスマッピング測定法において、全信号強度分
布データＩ（ｘ，ｙ，λ）からフォトルミネッセンス信
号強度分布データＩPL（ｘ，ｙ）および励起散乱光強度
分布データＩS （ｘ，ｙ）を差し引くことにより、フォ
トリフレクタンス信号のみを抽出し、フォトリフレクタ
ンス信号強度分布データＩPR（ｘ，ｙ、λ）を測定する
ことに特徴を有している。
【００１５】また、本発明のフォトリフレクタンスマッ
ピング測定法は、励起光とプローブ光の２つのビームを
照射し、励起光のｏｎ／ｏｆｆによるプローブ光の反射
率の変化から半導体結晶ウエハ上の電気的、光学的特性
の分布を測定するフォトリフレクタンスマッピング測定
法において、光学測定系の光検出器１５で励起光を照射
した時のプローブ光の反射強度ＩpROnと励起光を照射し
ない時のプローブ光の反射強度ＩpROff とフォトルミネ
ッセンス信号強度ＩPLおよび励起散乱光強度ＩS を検出
し、他の光学測定系の光検出器２２でフォトルミネッセ
ンス信号強度ＩPLおよび励起散乱光強度ＩS を検出し、
光検出器１５で検出した信号強度から光検出器２２で検
出した信号強度を差し引くことにより、フォトリフレク
タンス信号のみを抽出することに特徴を有している。
ピング測定法は、励起光とプローブ光の２つのビームを
照射し、励起光のｏｎ／ｏｆｆによるプローブ光の反射
率の変化から半導体結晶ウエハ上の電気的、光学的特性
の分布を測定するフォトリフレクタンスマッピング測定
法において、光学測定系の光検出器１５で励起光を照射
した時のプローブ光の反射強度ＩpROnと励起光を照射し
ない時のプローブ光の反射強度ＩpROff とフォトルミネ
ッセンス信号強度ＩPLおよび励起散乱光強度ＩS を検出
し、他の光学測定系の光検出器２２でフォトルミネッセ
ンス信号強度ＩPLおよび励起散乱光強度ＩS を検出し、
光検出器１５で検出した信号強度から光検出器２２で検
出した信号強度を差し引くことにより、フォトリフレク
タンス信号のみを抽出することに特徴を有している。
【００１６】更に、本発明のフォトリフレクタンスマッ
ピング測定法は、励起光とプローブ光の２つのビームを
照射し、励起光のｏｎ／ｏｆｆによるプローブ光の反射
率の変化から半導体結晶ウエハ上の電気的、光学的特性
の分布を測定するフォトリフレクタンスマッピング測定
法において、励起光の照射周期をチョッパー１８により
設定し、プローブ光の照射周期をチョッパー２６により
設定し、光検出器１５で励起光を照射した時のプローブ
光の反射強度ＩpROnと励起光を照射しない時のプローブ
光の反射強度ＩpROff とフォトルミネッセンス信号強度
ＩPL及び励起散乱光強度ＩS を検出し、ロックイン増幅
器２７においてプローブ光のチョッピング周期で同期検
波を行ってフォトルミネッセンス信号強度ＩPLと励起散
乱光強度ＩS を除去し、ロックイン増幅器２８において
励起光のチョッピング周期で同期検波を行って励起光を
照射しない時のプローブ光の反射強度ＩpROff を除去す
ることにより、フォトリフレクタンス信号のみを抽出す
ることに特徴を有している。
ピング測定法は、励起光とプローブ光の２つのビームを
照射し、励起光のｏｎ／ｏｆｆによるプローブ光の反射
率の変化から半導体結晶ウエハ上の電気的、光学的特性
の分布を測定するフォトリフレクタンスマッピング測定
法において、励起光の照射周期をチョッパー１８により
設定し、プローブ光の照射周期をチョッパー２６により
設定し、光検出器１５で励起光を照射した時のプローブ
光の反射強度ＩpROnと励起光を照射しない時のプローブ
光の反射強度ＩpROff とフォトルミネッセンス信号強度
ＩPL及び励起散乱光強度ＩS を検出し、ロックイン増幅
器２７においてプローブ光のチョッピング周期で同期検
波を行ってフォトルミネッセンス信号強度ＩPLと励起散
乱光強度ＩS を除去し、ロックイン増幅器２８において
励起光のチョッピング周期で同期検波を行って励起光を
照射しない時のプローブ光の反射強度ＩpROff を除去す
ることにより、フォトリフレクタンス信号のみを抽出す
ることに特徴を有している。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の第一実施例におけるフォトリフ
レクタンスマッピング測定法の手順を示す図である。図
において、１は全信号強度分布データ，２はＰＬ＋励起
散乱光強度分布データ，３は励起光ｏｆｆ時のプローブ
光反射強度分布データ，４はＰＲ信号強度分布データで
ある。通常のＰＲマッピング測定においては、プローブ
光の波長を固定し、照射位置を試料上で走査することに
よって、各波長毎のＰＲ信号強度分布を測定する。この
測定による全信号強度Ｉ及び励起光ｏｆｆ時のプローブ
光の反射率Ｒは、波長λ、及び試料上の測定位置（ｘ，
ｙ）の関数となる。また、試料へのプローブ光の照射を
シャッターによって中止し、励起光照射によるＰＬ信号
強度ＩPL及び表面からの励起散乱光強度ＩS は、試料上
の測定位置（ｘ，ｙ）の関数となる。
明する。図１は本発明の第一実施例におけるフォトリフ
レクタンスマッピング測定法の手順を示す図である。図
において、１は全信号強度分布データ，２はＰＬ＋励起
散乱光強度分布データ，３は励起光ｏｆｆ時のプローブ
光反射強度分布データ，４はＰＲ信号強度分布データで
ある。通常のＰＲマッピング測定においては、プローブ
光の波長を固定し、照射位置を試料上で走査することに
よって、各波長毎のＰＲ信号強度分布を測定する。この
測定による全信号強度Ｉ及び励起光ｏｆｆ時のプローブ
光の反射率Ｒは、波長λ、及び試料上の測定位置（ｘ，
ｙ）の関数となる。また、試料へのプローブ光の照射を
シャッターによって中止し、励起光照射によるＰＬ信号
強度ＩPL及び表面からの励起散乱光強度ＩS は、試料上
の測定位置（ｘ，ｙ）の関数となる。
【００１８】全信号強度分布データ１はＩ（ｘ，ｙ，
λ）、ＰＬ＋励起散乱光強度分布データ２はＩ
PL+S（ｘ，ｙ）、励起光ｏｆｆ時のプローブ光反射強度
分布データ３はＲ（ｘ，ｙ，λ）、ＰＲ信号強度分布デ
ータ４は、ＩPR（ｘ，ｙ、λ）と表わす。また、ＰＲ信
号強度ＩPRは、波長λ、及び試料上の測定位置（ｘ，
ｙ）の関数となる。すなわち、 ＩPR（ｘ，ｙ、λ）＝ ｛Ｉ（ｘ，ｙ，λ）−ＩPL+S（ｘ，ｙ）｝／Ｒ（ｘ，ｙ，λ） （５） であり、各点での信号強度について、上式の計算を計算
機上で行うことにより、真のＰＲ信号強度分布を得るこ
とが可能となる。
λ）、ＰＬ＋励起散乱光強度分布データ２はＩ
PL+S（ｘ，ｙ）、励起光ｏｆｆ時のプローブ光反射強度
分布データ３はＲ（ｘ，ｙ，λ）、ＰＲ信号強度分布デ
ータ４は、ＩPR（ｘ，ｙ、λ）と表わす。また、ＰＲ信
号強度ＩPRは、波長λ、及び試料上の測定位置（ｘ，
ｙ）の関数となる。すなわち、 ＩPR（ｘ，ｙ、λ）＝ ｛Ｉ（ｘ，ｙ，λ）−ＩPL+S（ｘ，ｙ）｝／Ｒ（ｘ，ｙ，λ） （５） であり、各点での信号強度について、上式の計算を計算
機上で行うことにより、真のＰＲ信号強度分布を得るこ
とが可能となる。
【００１９】図２は、本発明の第二実施例におけるフォ
トリフレクタンスマッピング測定法を実施するためのＰ
Ｒ測定系の模式図である。図において、１１は励起光光
源，１２はプローブ光光源，１３は分光器，１４はフィ
ルター，１５は光検出器，１６はプリ増幅器，１７はロ
ックイン増幅器，１８はチョッパー，１９はマッピング
用ＸＹ可動ステージ，２０は試料，２１はフィルター，
２２は光検出器，２３はプリ増幅器，２４はロックイン
増幅器，２５は計算機である。
トリフレクタンスマッピング測定法を実施するためのＰ
Ｒ測定系の模式図である。図において、１１は励起光光
源，１２はプローブ光光源，１３は分光器，１４はフィ
ルター，１５は光検出器，１６はプリ増幅器，１７はロ
ックイン増幅器，１８はチョッパー，１９はマッピング
用ＸＹ可動ステージ，２０は試料，２１はフィルター，
２２は光検出器，２３はプリ増幅器，２４はロックイン
増幅器，２５は計算機である。
【００２０】次に動作について述べる。通常のＰＲ信号
強度を検出する光検出器１５は励起光を照射した時のプ
ローブ光の反射強度ＩpROnと励起光を照射しない時のプ
ローブ光の反射強度ＩpROff とフォトルミネッセンス信
号強度ＩPL及び励起散乱光強度ＩS を検出する。ロック
イン増幅器１７によって、励起光のチョッパー１８から
の信号を参照信号として同期検波を行い、ＩpROff を除
去する。一方ＰＲ測定系に対して、ＰＬ信号強度ＩPL及
び励起散乱光強度ＩS を検出する光検出器２２を設置す
る。この光検出器２２は、試料２０上のプローブ光及び
励起光照射位置に対して、光検出器１５と光学的に等価
な位置に配置する。励起光のチョッパー１８からの信号
を参照信号としてロックイン増幅器２４で増幅を行えば
ＰＬ信号強度ＩPL及び励起散乱光強度ＩS のみを抽出す
ることができる。さらに、計算機２５による信号処理に
よって、ロックイン増幅器１７からの信号Ｉ15とロック
イン増幅器２４からの信号Ｉ22の差を取り出す。すなわ
ち、 Ｉ15＝ＩpROn−ＩpROff ＋ＩPL＋ＩS （６） Ｉ22＝ＩPL＋ＩS （７） ＩPR＝（Ｉ15−Ｉ22）／Ｒ＝（ＩpROn−ＩpROff ）／Ｒ （８） 但しＩPRはＰＲ信号強度を表す。この手順によって得ら
れた式（８）によってマッピングを行えば、真のＰＲ信
号強度分布を得ることができる。真のＰＲ信号ΔＲ／Ｒ
は、次の式で表される。 ΔＲ／Ｒ＝ＩPR （９）
強度を検出する光検出器１５は励起光を照射した時のプ
ローブ光の反射強度ＩpROnと励起光を照射しない時のプ
ローブ光の反射強度ＩpROff とフォトルミネッセンス信
号強度ＩPL及び励起散乱光強度ＩS を検出する。ロック
イン増幅器１７によって、励起光のチョッパー１８から
の信号を参照信号として同期検波を行い、ＩpROff を除
去する。一方ＰＲ測定系に対して、ＰＬ信号強度ＩPL及
び励起散乱光強度ＩS を検出する光検出器２２を設置す
る。この光検出器２２は、試料２０上のプローブ光及び
励起光照射位置に対して、光検出器１５と光学的に等価
な位置に配置する。励起光のチョッパー１８からの信号
を参照信号としてロックイン増幅器２４で増幅を行えば
ＰＬ信号強度ＩPL及び励起散乱光強度ＩS のみを抽出す
ることができる。さらに、計算機２５による信号処理に
よって、ロックイン増幅器１７からの信号Ｉ15とロック
イン増幅器２４からの信号Ｉ22の差を取り出す。すなわ
ち、 Ｉ15＝ＩpROn−ＩpROff ＋ＩPL＋ＩS （６） Ｉ22＝ＩPL＋ＩS （７） ＩPR＝（Ｉ15−Ｉ22）／Ｒ＝（ＩpROn−ＩpROff ）／Ｒ （８） 但しＩPRはＰＲ信号強度を表す。この手順によって得ら
れた式（８）によってマッピングを行えば、真のＰＲ信
号強度分布を得ることができる。真のＰＲ信号ΔＲ／Ｒ
は、次の式で表される。 ΔＲ／Ｒ＝ＩPR （９）
【００２１】図３は、本発明の第三実施例におけるフォ
トリフレクタンスマッピング測定法による励起光とプロ
ーブ光のチョッピング周期と信号強度の関係を示す図で
ある。第三実施例では、励起光だけではなくプローブ光
のチョッピングを行う。図において、励起光のチョッピ
ング周波数ｆE とプローブ光のチョッピング周波数ｆP
との関係を、 ｆE ＝２ｆP （１０） とし、それぞれの光照射のタイミングを合わせる。この
とき光検出器に取り込まれる信号強度Ｉは、 （ａ）Ｉ＝ＩpROn＋（ＩPL＋ＩS ）、 （ｂ）Ｉ＝ＩpROff 、 （ｃ）Ｉ＝ＩPL＋ＩS 、 （ｄ）Ｉ＝０ の４つの場合に分けられる。そこで、（ａ）と（ｃ）の
差（ＩpROn＋ＩPL＋ＩS ）−（ＩPL＋ＩS ）をとること
によって、ＩpROnを抽出し、さらにこのＩpROnと（ｂ）
ＩpROff の差を求めれば、 ΔＲ／Ｒ＝（Ｒon−ＲOff ）／Ｒ＝（ＩpROn−ＩpROff ）／ＩpR （１１） となり真のＰＲ信号を抽出することが可能となる。
トリフレクタンスマッピング測定法による励起光とプロ
ーブ光のチョッピング周期と信号強度の関係を示す図で
ある。第三実施例では、励起光だけではなくプローブ光
のチョッピングを行う。図において、励起光のチョッピ
ング周波数ｆE とプローブ光のチョッピング周波数ｆP
との関係を、 ｆE ＝２ｆP （１０） とし、それぞれの光照射のタイミングを合わせる。この
とき光検出器に取り込まれる信号強度Ｉは、 （ａ）Ｉ＝ＩpROn＋（ＩPL＋ＩS ）、 （ｂ）Ｉ＝ＩpROff 、 （ｃ）Ｉ＝ＩPL＋ＩS 、 （ｄ）Ｉ＝０ の４つの場合に分けられる。そこで、（ａ）と（ｃ）の
差（ＩpROn＋ＩPL＋ＩS ）−（ＩPL＋ＩS ）をとること
によって、ＩpROnを抽出し、さらにこのＩpROnと（ｂ）
ＩpROff の差を求めれば、 ΔＲ／Ｒ＝（Ｒon−ＲOff ）／Ｒ＝（ＩpROn−ＩpROff ）／ＩpR （１１） となり真のＰＲ信号を抽出することが可能となる。
【００２２】図４は、本発明の第三実施例におけるフォ
トリフレクタンスマッピング測定法を実施するためのＰ
Ｒ測定系の模式図である。図において、２６はチョッパ
ー，２７はロックイン増幅器，２８はロックイン増幅器
である。なお、図２と同一符号を付したものはそれぞれ
同一の要素を示しており、説明を省略する。まず、光検
出器１５からの信号ＩpROn＋ＩPL＋ＩS ，ＩpROff ，Ｉ
PL＋ＩS をロックイン増幅器２７によって、プローブ光
のチョッピング周波数ｆP で同期検波を行い、ＩPL＋Ｉ
S を除去する。これによって得られたアナログ信号ＩpR
Onを、さらにロックイン増幅器２８に入力する。ロック
イン増幅器２８では、励起光のチョッピング周波数ｆE
によって同期検波を行い、ＩpROff を除去する。以上の
信号処理を行えば、ＰＬ信号強度ＩPL及び励起光の表面
散乱光強度ＩS を除去し、ＰＲ信号強度ＩPRを高精度で
測定することが可能となる。この信号を用いれば、真の
ＰＲ信号強度のマッピングが可能となる。
トリフレクタンスマッピング測定法を実施するためのＰ
Ｒ測定系の模式図である。図において、２６はチョッパ
ー，２７はロックイン増幅器，２８はロックイン増幅器
である。なお、図２と同一符号を付したものはそれぞれ
同一の要素を示しており、説明を省略する。まず、光検
出器１５からの信号ＩpROn＋ＩPL＋ＩS ，ＩpROff ，Ｉ
PL＋ＩS をロックイン増幅器２７によって、プローブ光
のチョッピング周波数ｆP で同期検波を行い、ＩPL＋Ｉ
S を除去する。これによって得られたアナログ信号ＩpR
Onを、さらにロックイン増幅器２８に入力する。ロック
イン増幅器２８では、励起光のチョッピング周波数ｆE
によって同期検波を行い、ＩpROff を除去する。以上の
信号処理を行えば、ＰＬ信号強度ＩPL及び励起光の表面
散乱光強度ＩS を除去し、ＰＲ信号強度ＩPRを高精度で
測定することが可能となる。この信号を用いれば、真の
ＰＲ信号強度のマッピングが可能となる。
【００２３】図５は、本発明の実施例におけるフォトリ
フレクタンスマッピング測定法によるＰＲ信号抽出実施
例であり、InP基板上のInAlAs/InGaAs-ＨＥＭＴ構造を
有するエピタキシャルウエハのＰＲマッピング測定結果
を示す。測定は、InGaAs層からの信号を検出している波
長である１４００ｎｍで行ったものである。（ａ）はＰ
Ｌ強度及び散乱強度を含むΔＲ′（＝ＩpROn＋ＩPL＋Ｉ
S −ＩpROff ）の強度分布、（ｂ）はＰＬと励起散乱光
強度（ＩPL＋ＩS ）の分布、（ｃ）は抽出したＰＲ信号
ΔＲ＝（Ｒon−ＲOff ）の強度分布を示す図である。
（ａ）と（ｂ）は、ほぼ同様の分布を示している。これ
は、この波長では、全信号中で、InGaAs層からのＰＬ強
度が大きく支配的であるために、ＰＲ信号の強度分布が
（ＰＬ強度＋散乱光）分布に埋もれていることを示す。
そこで、（ａ）の分布から（ｂ）の分布を差し引いたの
が、（ｃ）の分布である。これは、ＰＲ信号の強度分布
を示している。この処理を行うことにより、未処理のデ
ータでは見られなかった、ＰＲ信号による真の強度分布
が明瞭に観察されるようになった。なお、これは前記本
発明の第一実施例によるものであるが、第二実施例及び
第三実施例でも同様の効果が得られる。
フレクタンスマッピング測定法によるＰＲ信号抽出実施
例であり、InP基板上のInAlAs/InGaAs-ＨＥＭＴ構造を
有するエピタキシャルウエハのＰＲマッピング測定結果
を示す。測定は、InGaAs層からの信号を検出している波
長である１４００ｎｍで行ったものである。（ａ）はＰ
Ｌ強度及び散乱強度を含むΔＲ′（＝ＩpROn＋ＩPL＋Ｉ
S −ＩpROff ）の強度分布、（ｂ）はＰＬと励起散乱光
強度（ＩPL＋ＩS ）の分布、（ｃ）は抽出したＰＲ信号
ΔＲ＝（Ｒon−ＲOff ）の強度分布を示す図である。
（ａ）と（ｂ）は、ほぼ同様の分布を示している。これ
は、この波長では、全信号中で、InGaAs層からのＰＬ強
度が大きく支配的であるために、ＰＲ信号の強度分布が
（ＰＬ強度＋散乱光）分布に埋もれていることを示す。
そこで、（ａ）の分布から（ｂ）の分布を差し引いたの
が、（ｃ）の分布である。これは、ＰＲ信号の強度分布
を示している。この処理を行うことにより、未処理のデ
ータでは見られなかった、ＰＲ信号による真の強度分布
が明瞭に観察されるようになった。なお、これは前記本
発明の第一実施例によるものであるが、第二実施例及び
第三実施例でも同様の効果が得られる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフォトリ
フレクタンスマッピング測定法は、光検出器に取り込ま
れる全信号強度からフォトルミネッセンス信号と励起散
乱光除去真のＰＲ信号を抽出することができるので、Ｐ
Ｒ測定が高精度化する。また、ＰＬ信号及びＰＲ信号の
分離技術は、ＰＬ測定装置とＰＲ測定装置の複合化に適
用することが可能である。本発明は、様々な異種半導体
積層構造試料の評価に適用することができ、実用的な応
用範囲が広いという効果を有する。
フレクタンスマッピング測定法は、光検出器に取り込ま
れる全信号強度からフォトルミネッセンス信号と励起散
乱光除去真のＰＲ信号を抽出することができるので、Ｐ
Ｒ測定が高精度化する。また、ＰＬ信号及びＰＲ信号の
分離技術は、ＰＬ測定装置とＰＲ測定装置の複合化に適
用することが可能である。本発明は、様々な異種半導体
積層構造試料の評価に適用することができ、実用的な応
用範囲が広いという効果を有する。
【図１】本発明の第一実施例におけるフォトリフレクタ
ンスマッピング測定法の手順を示す図である。
ンスマッピング測定法の手順を示す図である。
【図２】本発明の第二実施例におけるフォトリフレクタ
ンスマッピング測定法を実施するためのＰＲ測定系の模
式図である。
ンスマッピング測定法を実施するためのＰＲ測定系の模
式図である。
【図３】本発明の第三実施例におけるフォトリフレクタ
ンスマッピング測定法による励起光とプローブ光のチョ
ッピング周期と信号強度の関係を示す図である。
ンスマッピング測定法による励起光とプローブ光のチョ
ッピング周期と信号強度の関係を示す図である。
【図４】本発明の第三実施例におけるフォトリフレクタ
ンスマッピング測定法を実施するためのＰＲ測定系の模
式図である。
ンスマッピング測定法を実施するためのＰＲ測定系の模
式図である。
【図５】本発明の実施例におけるフォトリフレクタンス
マッピング測定法によるＰＲ信号抽出実施例であり、
（ａ）はΔＲ′（＝Ｒon＋ＩPL＋ＩS −ＲOff ）の強度
分布、（ｂ）はＰＬと励起散乱光強度（ＩPL＋ＩS ）の
分布、（ｃ）は抽出したＰＲ信号 ΔＲ＝（Ｒon−Ｒ
Off ）の強度分布を示す図である。
マッピング測定法によるＰＲ信号抽出実施例であり、
（ａ）はΔＲ′（＝Ｒon＋ＩPL＋ＩS −ＲOff ）の強度
分布、（ｂ）はＰＬと励起散乱光強度（ＩPL＋ＩS ）の
分布、（ｃ）は抽出したＰＲ信号 ΔＲ＝（Ｒon−Ｒ
Off ）の強度分布を示す図である。
１ 全信号強度分布データ ２ ＰＬ＋励起散乱光強度分布データ ３ 励起光ｏｆｆ時のプローブ光反射強度分布データ ４ ＰＲ信号強度分布データ １１ 励起光光源 １２ プローブ光光源 １３ 分光器 １４ フィルター １５ 光検出器 １６ プリ増幅器 １７ ロックイン増幅器 １８ チョッパー １９ マッピング用ＸＹ可動ステージ ２０ 試料 ２１ フィルター ２２ 光検出器 ２３ プリ増幅器 ２４ ロックイン増幅器 ２５ 計算機 ２６ チョッパー ２７ ロックイン増幅器 ２８ ロックイン増幅器 Ｒon・・・・励起光を照射した時のプローブ光の反射率 ＲOff ・・・励起光を照射しない時のプローブ光の反射
率 ΔＲ・・・・励起光を照射した時としない時とのプロー
ブ光の反射率の差Ｒon−ＲOff Ｒ・・・・・プローブ光の反射率 ΔＲ／Ｒ・・ＰＲ信号 Ｉ15・・・・ロックイン増幅器１７からの出力信号（Ｉ
pROn−ＩpROff ＋ＩPL＋ＩS ） Ｉ22・・・・ロックイン増幅器２４からの出力信号（Ｉ
PL＋ＩS ） ＩPL・・・・光検出器に取り込まれるＰＬ強度 ＩS ・・・・光検出器に取り込まれる励起散乱光強度 ＩPR・・・・ＰＲ信号強度 ＩpR・・・・プローブ光の反射強度 ＩpROn・・・励起光を照射した時のプローブ光の反射強
度 ＩpROff ・・励起光を照射しない時のプローブ光の反射
強度 ｆE ・・・・チョッピング周波数 ｆP ・・・・チョッピング周波数
率 ΔＲ・・・・励起光を照射した時としない時とのプロー
ブ光の反射率の差Ｒon−ＲOff Ｒ・・・・・プローブ光の反射率 ΔＲ／Ｒ・・ＰＲ信号 Ｉ15・・・・ロックイン増幅器１７からの出力信号（Ｉ
pROn−ＩpROff ＋ＩPL＋ＩS ） Ｉ22・・・・ロックイン増幅器２４からの出力信号（Ｉ
PL＋ＩS ） ＩPL・・・・光検出器に取り込まれるＰＬ強度 ＩS ・・・・光検出器に取り込まれる励起散乱光強度 ＩPR・・・・ＰＲ信号強度 ＩpR・・・・プローブ光の反射強度 ＩpROn・・・励起光を照射した時のプローブ光の反射強
度 ＩpROff ・・励起光を照射しない時のプローブ光の反射
強度 ｆE ・・・・チョッピング周波数 ｆP ・・・・チョッピング周波数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｌ
Claims (3)
- 【請求項１】 励起光とプローブ光の２つのビームを照
射し、励起光のｏｎ／ｏｆｆによるプローブ光の反射率
の変化から半導体結晶ウエハ上の電気的、光学的特性の
分布を測定するフォトリフレクタンスマッピング測定法
において、 全信号強度分布データ（Ｉ（ｘ，ｙ，λ））からフォト
ルミネッセンス信号強度分布データ（ＩPL（ｘ，ｙ））
および励起散乱光強度分布データ（ＩS （ｘ，ｙ））を
差し引くことにより、 フォトリフレクタンス信号のみを抽出し、 フォトリフレクタンス信号強度分布データ（ＩPR（ｘ，
ｙ、λ））を測定することを特徴とするフォトリフレク
タンスマッピング測定法。 - 【請求項２】 励起光とプローブ光の２つのビームを照
射し、励起光のｏｎ／ｏｆｆによるプローブ光の反射率
の変化から半導体結晶ウエハ上の電気的、光学的特性の
分布を測定するフォトリフレクタンスマッピング測定法
において、 光学測定系の光検出器（１５）で励起光を照射した時の
プローブ光の反射強度（ＩpROn）と励起光を照射しない
時のプローブ光の反射強度（ＩpROff ）とフォトルミネ
ッセンス信号強度（ＩPL）および励起散乱光強度
（ＩS ）を検出し、 他の光学測定系の光検出器（２２）でフォトルミネッセ
ンス信号強度（ＩPL）および励起散乱光強度（ＩS ）を
検出し、 光検出器（１５）で検出した信号強度から光検出器（２
２）で検出した信号強度を差し引くことにより、 フォトリフレクタンス信号のみを抽出することを特徴と
するフォトリフレクタンスマッピング測定法。 - 【請求項３】 励起光とプローブ光の２つのビームを照
射し、励起光のｏｎ／ｏｆｆによるプローブ光の反射率
の変化から半導体結晶ウエハ上の電気的、光学的特性の
分布を測定するフォトリフレクタンスマッピング測定法
において、 励起光の照射周期をチョッパー（１８）により設定し、 プローブ光の照射周期をチョッパー（２６）により設定
し、 光検出器（１５）で励起光を照射した時のプローブ光の
反射強度（ＩpROn）と励起光を照射しない時のプローブ
光の反射強度（ＩpROff ）とフォトルミネッセンス信号
強度（ＩPL）及び励起散乱光強度（ＩS ）を検出し、 ロックイン増幅器（２７）においてプローブ光のチョッ
ピング周期で同期検波を行ってフォトルミネッセンス信
号強度（ＩPL）と励起散乱光強度（ＩS ）を除去し、 ロックイン増幅器（２８）において励起光のチョッピン
グ周期で同期検波を行って励起光を照射しない時のプロ
ーブ光の反射強度（ＩpROff ）を除去することにより、 フォトリフレクタンス信号のみを抽出することを特徴と
するフォトリフレクタンスマッピング測定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22746697A JPH1151856A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | フォトリフレクタンスマッピング測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22746697A JPH1151856A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | フォトリフレクタンスマッピング測定法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151856A true JPH1151856A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16861326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22746697A Pending JPH1151856A (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | フォトリフレクタンスマッピング測定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1151856A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038768B2 (en) | 2003-01-17 | 2006-05-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical measuring method for semiconductor multiple layer structures and apparatus therefor |
| JP2007333640A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Sharp Corp | 半導体電気特性の測定装置と測定方法 |
| JP2011013130A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 基板内部検査装置、基板内部検査方法、及び基板の製造方法 |
| JP2015076583A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 横河電機株式会社 | 光電変換素子評価装置 |
| WO2021199605A1 (ja) * | 2020-04-01 | 2021-10-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| WO2021199604A1 (ja) * | 2020-04-01 | 2021-10-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| CN119085616A (zh) * | 2024-11-07 | 2024-12-06 | 山东省国土测绘院 | 基于遥感技术的三维地形测绘系统 |
-
1997
- 1997-08-07 JP JP22746697A patent/JPH1151856A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7038768B2 (en) | 2003-01-17 | 2006-05-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical measuring method for semiconductor multiple layer structures and apparatus therefor |
| JP2007333640A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Sharp Corp | 半導体電気特性の測定装置と測定方法 |
| JP2011013130A (ja) * | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | 基板内部検査装置、基板内部検査方法、及び基板の製造方法 |
| JP2015076583A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 横河電機株式会社 | 光電変換素子評価装置 |
| WO2021199605A1 (ja) * | 2020-04-01 | 2021-10-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| WO2021199604A1 (ja) * | 2020-04-01 | 2021-10-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| JP2021162509A (ja) * | 2020-04-01 | 2021-10-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| JP2021162508A (ja) * | 2020-04-01 | 2021-10-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| US12146831B2 (en) | 2020-04-01 | 2024-11-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical measurement device and optical measurement method |
| CN119085616A (zh) * | 2024-11-07 | 2024-12-06 | 山东省国土测绘院 | 基于遥感技术的三维地形测绘系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4248249B2 (ja) | 半導体のマイクロ欠陥の検出と分類 | |
| KR950010389B1 (ko) | 반도체 결함 검출 방법 | |
| WO2010019992A1 (en) | Method and apparatus for defect detection | |
| JPH11101624A (ja) | 欠陥評価装置およびその方法並びに半導体の製造方法 | |
| TW201428264A (zh) | 半導體元件檢查裝置及半導體元件檢查方法 | |
| JPH1151856A (ja) | フォトリフレクタンスマッピング測定法 | |
| US7002690B2 (en) | Ion implant monitoring through measurement of modulated optical response | |
| US7038768B2 (en) | Optical measuring method for semiconductor multiple layer structures and apparatus therefor | |
| JPH0231175A (ja) | 発光によるデバイスおよびその材料の評価装置 | |
| JPH0641910B2 (ja) | 比抵抗の分散の測定方法 | |
| Jana et al. | Pump-probe surface photovoltage spectroscopy measurements on semiconductor epitaxial layers | |
| JP4777003B2 (ja) | 半導体層の検査方法および装置 | |
| US7684032B1 (en) | Multi-wavelength system and method for detecting epitaxial layer defects | |
| JP4808861B2 (ja) | 表面評価方法 | |
| JP2001015567A (ja) | 半導体基板の評価装置および評価方法 | |
| JPH0518901A (ja) | ウエーハ表面検査装置 | |
| JP2850856B2 (ja) | 界面分析方法 | |
| JP2003338493A (ja) | 金属膜加工残り検査方法および金属膜加工残り検査装置およびそれを用いた薄膜デバイスの製造方法 | |
| KR100817082B1 (ko) | 표면 균일도 평가 시스템 및 그 평가 방법 | |
| JP3777394B2 (ja) | 半導体の接合容量評価方法及び接合容量測定装置 | |
| JPH0737958A (ja) | 半導体処理工程監視装置 | |
| JPH01181434A (ja) | ビーム変調分光装置 | |
| JPH02247543A (ja) | 変調光吸収測定法 | |
| JPS58102536A (ja) | 半導体結晶評価法 | |
| Daniels et al. | Photoluminescence probing of heterojunctions |