JPS6243552A - 半導体少数キヤリアライフタイム測定装置 - Google Patents
半導体少数キヤリアライフタイム測定装置Info
- Publication number
- JPS6243552A JPS6243552A JP18173685A JP18173685A JPS6243552A JP S6243552 A JPS6243552 A JP S6243552A JP 18173685 A JP18173685 A JP 18173685A JP 18173685 A JP18173685 A JP 18173685A JP S6243552 A JPS6243552 A JP S6243552A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor
- minority carrier
- carrier lifetime
- measuring device
- modulation
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分舒〕
本発明は半導体の少数キャリアライフタイムの測定装置
に係り、特に半導体ウェハの非破壊測定に好適な半導体
少数キャリアライフタイム測定装置に関する。
に係り、特に半導体ウェハの非破壊測定に好適な半導体
少数キャリアライフタイム測定装置に関する。
従来の半導体の少数キャリアライフタイムの測定方法と
しては、例えば特公昭５５−１４９１３号公報や特公昭
５６−７２９５号公報や特公昭５７−１０５７１号公報
などに見られるようなマイクロ波の透過率の変化などを
利用したものが多い。
しては、例えば特公昭５５−１４９１３号公報や特公昭
５６−７２９５号公報や特公昭５７−１０５７１号公報
などに見られるようなマイクロ波の透過率の変化などを
利用したものが多い。
しかしながらこれらの方法は半導体ウェハ試料の大きさ
に制約があったり測定個所が限定できないものなどがあ
り、いずれの方法も測定個所の面分解能が１鯨程度であ
るなどの問題点があった。
に制約があったり測定個所が限定できないものなどがあ
り、いずれの方法も測定個所の面分解能が１鯨程度であ
るなどの問題点があった。
また他の方法にオ６いても、測定に表面酸化膜の形成を
必要としたり、測定が非破壊で行えないなどの問題点が
あった。
必要としたり、測定が非破壊で行えないなどの問題点が
あった。
本発明の目的は半導体試料の大きさに制約がなく、特定
個所の測定が非破壊で行え、かつ面分解能もｅＩわるう
え、測定に表面酸化膜の形成などを必要としない藺導な
装置構成で高感度のえら几る半導体少数キャリアライフ
タイム測定装置を提供するにある。
個所の測定が非破壊で行え、かつ面分解能もｅＩわるう
え、測定に表面酸化膜の形成などを必要としない藺導な
装置構成で高感度のえら几る半導体少数キャリアライフ
タイム測定装置を提供するにある。
本発明は、半導体試料の表面を変調周波数で強度変調さ
れたレーザ光で励起すると、生成された半導体内の過剰
少数キャリアの再結合によリレーザ光の変調周波数と同
一周波数の光電圧を発生することに着目し、該光電圧に
より半導体試料をのせた単一電極に生じる電圧の変化を
好ましくはデータ蓄積型オシロスフープなどの電位変化
測定手段により測定することにより、光を切断した時点
からの上記電極電位の減衰曲線から少数キャリアのライ
フタイムを測定するようにした半導体少数キャリアライ
フタイム測定装置である。
れたレーザ光で励起すると、生成された半導体内の過剰
少数キャリアの再結合によリレーザ光の変調周波数と同
一周波数の光電圧を発生することに着目し、該光電圧に
より半導体試料をのせた単一電極に生じる電圧の変化を
好ましくはデータ蓄積型オシロスフープなどの電位変化
測定手段により測定することにより、光を切断した時点
からの上記電極電位の減衰曲線から少数キャリアのライ
フタイムを測定するようにした半導体少数キャリアライ
フタイム測定装置である。
以下に本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。
明する。
第１図は本発明による半導体少数キャリアライフタイム
測定装置の一実施例を示す構成図である。第１図におい
て、１は励起用レーザ、２はレーザ１からの光を強度変
調するための光強度変調手段たとえば音響光学変調器な
どの光強度変調器、５は光強度変調器２からの変調光を
半導体試料上に集光するための光学系をなすミラー、４
は同じくレンズ、５は半Ａ体試料・６は半導体試料５′
？：のせ集光された変調光により励起されたキャリアの
、１＝２その消滅に伴う表面−ｔｔ電圧の変化としてｄ
ＩＱ定する１こめの単一電極、７は単一電極６の電位変
化を測定するための電位変化測定手段たとえばデータ蓄
積型オシロスコープ、８は光強度変調器２の変調周波数
および波形を制御するための変調信号を発生する変調制
御手段をなす信号発生器である。
測定装置の一実施例を示す構成図である。第１図におい
て、１は励起用レーザ、２はレーザ１からの光を強度変
調するための光強度変調手段たとえば音響光学変調器な
どの光強度変調器、５は光強度変調器２からの変調光を
半導体試料上に集光するための光学系をなすミラー、４
は同じくレンズ、５は半Ａ体試料・６は半導体試料５′
？：のせ集光された変調光により励起されたキャリアの
、１＝２その消滅に伴う表面−ｔｔ電圧の変化としてｄ
ＩＱ定する１こめの単一電極、７は単一電極６の電位変
化を測定するための電位変化測定手段たとえばデータ蓄
積型オシロスコープ、８は光強度変調器２の変調周波数
および波形を制御するための変調信号を発生する変調制
御手段をなす信号発生器である。
この構成で、励起用レーザ１を発した連続光の励起レー
ザ光Ａは信号発生器８からの変調信号Ｂにより駆動され
て変調周波数および波形を制御される。例えば音響光学
変調器などの光強度変調器２により強度変調され、この
変調光は光学系をなすミラー３およびレンズ４により単
一電極６上の半導体試料５の目的とする測定個所に集光
される。これにより集光個所近傍の半導体中に生成され
た少数キャリアにより表面光電圧が発生し、このため半
導体試料５をのせた単一電極６の電位も周期的に変化す
る。したがってこの電極電位の変化を電位変化測定手段
をなす例えばデータ蓄積型オシロスコープにより。
ザ光Ａは信号発生器８からの変調信号Ｂにより駆動され
て変調周波数および波形を制御される。例えば音響光学
変調器などの光強度変調器２により強度変調され、この
変調光は光学系をなすミラー３およびレンズ４により単
一電極６上の半導体試料５の目的とする測定個所に集光
される。これにより集光個所近傍の半導体中に生成され
た少数キャリアにより表面光電圧が発生し、このため半
導体試料５をのせた単一電極６の電位も周期的に変化す
る。したがってこの電極電位の変化を電位変化測定手段
をなす例えばデータ蓄積型オシロスコープにより。
音響光学変調器などの光強度変調器２を駆動するための
変調信号Ｂを発生させる信号発生器８から発生する同一
の信号Ｃをトリガーとして、この信号Ｃの矩形波がオン
からオフに変る立下り時点をもって集光の切断時点とし
てこの時点前後の電位変化分のデータを蓄積し、これに
より光の切断後の電位変動を測定する。そこでこの電位
変動は少数キャリアのライフタイムと同じ減衰曲線を描
くため、この減衰曲線がら少数キャリアのライフタイム
τが求められる。第２図は第１図の半導体少数キャリア
ライフタイム測定原理を説明する波形図である。第２図
において、上記信号発生器８かもの信号Ｃ（変調信号Ｂ
と同一の信号）の矩形波がオンからオフに変わる立下り
時点前後の単一電極６の電位変化分のデータの蓄積によ
り測定された電位変動りが少数キャリアのライフタイム
と同じ減衰曲線を描くのを図示していて、この電位変動
りの減衰曲線から少数キャリアのライフタイムτが求め
られることがわかる。
変調信号Ｂを発生させる信号発生器８から発生する同一
の信号Ｃをトリガーとして、この信号Ｃの矩形波がオン
からオフに変る立下り時点をもって集光の切断時点とし
てこの時点前後の電位変化分のデータを蓄積し、これに
より光の切断後の電位変動を測定する。そこでこの電位
変動は少数キャリアのライフタイムと同じ減衰曲線を描
くため、この減衰曲線がら少数キャリアのライフタイム
τが求められる。第２図は第１図の半導体少数キャリア
ライフタイム測定原理を説明する波形図である。第２図
において、上記信号発生器８かもの信号Ｃ（変調信号Ｂ
と同一の信号）の矩形波がオンからオフに変わる立下り
時点前後の単一電極６の電位変化分のデータの蓄積によ
り測定された電位変動りが少数キャリアのライフタイム
と同じ減衰曲線を描くのを図示していて、この電位変動
りの減衰曲線から少数キャリアのライフタイムτが求め
られることがわかる。
なお上記実施例の光強度変調手段、光学系、変調制御手
段、電位変化測定手段はそれぞれ上記した音響光学変調
器などの光強度変調器、ミラーおよびレンズの組合せ系
、音響信号発生器などの信号発生器、データ蓄積型オシ
ロスコープナトノオシロスコープに限定されルモノテハ
ない。
段、電位変化測定手段はそれぞれ上記した音響光学変調
器などの光強度変調器、ミラーおよびレンズの組合せ系
、音響信号発生器などの信号発生器、データ蓄積型オシ
ロスコープナトノオシロスコープに限定されルモノテハ
ない。
以上のように本実施例によれば、半導体に強度変調した
励起レーザ光をあてることにより生じる表面光電圧の変
化を半導体をのせた単一電極の電位変化としてデータ８
檀型オシロスコープなどにより測定し、その減衰曲線よ
り容易かつ高粕麿に半導体少数キャリアライフタイムを
測定できる。
励起レーザ光をあてることにより生じる表面光電圧の変
化を半導体をのせた単一電極の電位変化としてデータ８
檀型オシロスコープなどにより測定し、その減衰曲線よ
り容易かつ高粕麿に半導体少数キャリアライフタイムを
測定できる。
以上の説明のように本発明の半導体少数キャリアライフ
タイム測定装置によれば、半導体試料の大きさの制約な
し釦試料の特定個所の測定が非破壊で行えるうえ、測定
の面分解能もすぐれるほか、測定に表面酸化膜の形成な
どを必要としないなどの効果がある。
タイム測定装置によれば、半導体試料の大きさの制約な
し釦試料の特定個所の測定が非破壊で行えるうえ、測定
の面分解能もすぐれるほか、測定に表面酸化膜の形成な
どを必要としないなどの効果がある。
第１図は本発明による半導体少数キャリアライフタイム
測定装置の一実施例を示す構成図、第２図は第１図の測
定原理を示す波形図である。 １・・・励起レーザ、 ２・・・光強度変調器（光強度変調手段）、３・・・ミ
ラー（光学系）、４・・・レンズ（光学系）、５・・・
半導体試料、 ６００．単一電極、７・・・オシ
ロスコープ（電位変化測定手段）、８・・・変調信号発
生器、 Ａ・・・励起レーザ光、Ｂ・・・変調信号、 Ｃ・・・変調信号Ｂと同一信号。 ７ ゛、
測定装置の一実施例を示す構成図、第２図は第１図の測
定原理を示す波形図である。 １・・・励起レーザ、 ２・・・光強度変調器（光強度変調手段）、３・・・ミ
ラー（光学系）、４・・・レンズ（光学系）、５・・・
半導体試料、 ６００．単一電極、７・・・オシ
ロスコープ（電位変化測定手段）、８・・・変調信号発
生器、 Ａ・・・励起レーザ光、Ｂ・・・変調信号、 Ｃ・・・変調信号Ｂと同一信号。 ７ ゛、
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、励起用レーザと、該レーザからの光を強度変調する
光強度変調手段と、該光強度変調手段からの変調光を半
導体試料上に集光する光学系と、上記光強度変調手段の
変調周波数および波形を制御する変調制御手段と、上記
変調光により励起された半導体中のキャリアの量をその
消滅に伴う表面光電圧の変化として測定する単一電極と
、該単一電極の電位変化を測定することにより少数キャ
リアのライフタイムを測定する電位変化測定手段とから
なる半導体少数キャリアライフタイム測定装置。 ２、上記光強度変調手段は音響光学変調器等の光強度変
調器とする特許請求範囲第１項記載の半導体少数キャリ
アライフタイム測定装置。 ３、上記変調制御手段は変調信号を発生する音響信号発
生器等の信号発生器とする特許請求の範囲第１項または
第２項記載の半導体少数キャリアライフタイム測定装置
。 ４、上記電位変化測定手段はデータ蓄積型オシロスコー
プ等のオシロスコープとする特許請求の範囲第１項記載
の半導体少数キャリアライフタイム測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18173685A JPS6243552A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 半導体少数キヤリアライフタイム測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18173685A JPS6243552A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 半導体少数キヤリアライフタイム測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6243552A true JPS6243552A (ja) | 1987-02-25 |
Family
ID=16105986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18173685A Pending JPS6243552A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 半導体少数キヤリアライフタイム測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6243552A (ja) |
-
1985
- 1985-08-21 JP JP18173685A patent/JPS6243552A/ja active Pending
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