JPS6320016B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6320016B2 JPS6320016B2 JP59218500A JP21850084A JPS6320016B2 JP S6320016 B2 JPS6320016 B2 JP S6320016B2 JP 59218500 A JP59218500 A JP 59218500A JP 21850084 A JP21850084 A JP 21850084A JP S6320016 B2 JPS6320016 B2 JP S6320016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon wafer
- transparent electrode
- light emitting
- light
- emitting diode
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P74/00—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices
Landscapes
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体測定装置、特にシリコン・ウエ
ハ中の少数キヤリヤの寿命の測定装置に関する。
ハ中の少数キヤリヤの寿命の測定装置に関する。
従来、半導体中の少数キヤリヤの寿命は、シリ
コン・ウエハにオーミツク接触を有する電極を取
り付け、キセノン・ランプ光をインパルス照射し
て、出力信号の減衰を測定することによつて求め
ていた（JIS規格H0604、1978）。この方法は接触
法であり、抜取り検査にしか向かない。また測定
をオン・ラインで行なうことができない。
コン・ウエハにオーミツク接触を有する電極を取
り付け、キセノン・ランプ光をインパルス照射し
て、出力信号の減衰を測定することによつて求め
ていた（JIS規格H0604、1978）。この方法は接触
法であり、抜取り検査にしか向かない。また測定
をオン・ラインで行なうことができない。
他方、非接触で測定する方法として、光を照射
してキヤリヤを注入し、さらにマイクロ波を当
て、その吸収の時間的応答から、少数キヤリヤの
寿命を知る方法を挙げることができる。しかしな
がら、この方法は、高価で複雑なマイクロ波発信
機、受波器、その他を必要とし、装置全体が複雑
でかつ高価となるという欠点がある。
してキヤリヤを注入し、さらにマイクロ波を当
て、その吸収の時間的応答から、少数キヤリヤの
寿命を知る方法を挙げることができる。しかしな
がら、この方法は、高価で複雑なマイクロ波発信
機、受波器、その他を必要とし、装置全体が複雑
でかつ高価となるという欠点がある。
本発明の目的は、したがつて、非接触でシリコ
ン・ウエハ中の少数キヤリヤの寿命を測定するた
めの、簡単で安価な半導体測定装置を提供するこ
とである。
ン・ウエハ中の少数キヤリヤの寿命を測定するた
めの、簡単で安価な半導体測定装置を提供するこ
とである。
上記目的を達成するために、本発明による半導
体測定装置は、測定しようとするシリコン・ウエ
ハを載置する、一方の電極の役をする架台と、上
記架台の上に載置されたシリコン・ウエハの上に
それと容量結合するように設けられた透明電極
と、一端が上記透明電極を介して上記シリコン・
ウエハと対向するように設けられた複数個の光学
フアイバと、上記複数個の光学フアイバの他端に
設けられた発光ダイオードと、上記発光ダイオー
ドを所定の順序にしたがつて順次発光させるため
の制御回路と、上記透明電極に発生した電位を検
出するための検出器とから成り、光照射に伴つて
生じる光起動力を上記透明電極のシリコン・ウエ
ハとの容量結合による電位の変化を検出すること
を要旨とする。
体測定装置は、測定しようとするシリコン・ウエ
ハを載置する、一方の電極の役をする架台と、上
記架台の上に載置されたシリコン・ウエハの上に
それと容量結合するように設けられた透明電極
と、一端が上記透明電極を介して上記シリコン・
ウエハと対向するように設けられた複数個の光学
フアイバと、上記複数個の光学フアイバの他端に
設けられた発光ダイオードと、上記発光ダイオー
ドを所定の順序にしたがつて順次発光させるため
の制御回路と、上記透明電極に発生した電位を検
出するための検出器とから成り、光照射に伴つて
生じる光起動力を上記透明電極のシリコン・ウエ
ハとの容量結合による電位の変化を検出すること
を要旨とする。
本発明によれば、電位の変化を非接触で捕え、
しかも光学フアイバでスポツト照射するので、少
数キヤリヤの寿命を分布として測定することがで
きる。さらに、光源として発光ダイオードを用い
るので、電子回路によつて簡単に光変調すること
が可能であり、測定系に最適な変調周波数を自由
に選択することができる。さらに、発光ダイオー
ドから成る光源は小型で応答が速いので、電子ス
イツチにより多数個の発光ダイオードを順次切り
換え、走査することができ、寿命の分布を短時間
にかつ極めて簡単に行なうことができる。
しかも光学フアイバでスポツト照射するので、少
数キヤリヤの寿命を分布として測定することがで
きる。さらに、光源として発光ダイオードを用い
るので、電子回路によつて簡単に光変調すること
が可能であり、測定系に最適な変調周波数を自由
に選択することができる。さらに、発光ダイオー
ドから成る光源は小型で応答が速いので、電子ス
イツチにより多数個の発光ダイオードを順次切り
換え、走査することができ、寿命の分布を短時間
にかつ極めて簡単に行なうことができる。
以下に、付図を参照しながら、実施例を用いて
本発明を一層詳細に説明するけれども、それらは
例示に過ぎず、本発明の枠を越えることなしにい
ろいろの変形や改良があり得ることは勿論であ
る。
本発明を一層詳細に説明するけれども、それらは
例示に過ぎず、本発明の枠を越えることなしにい
ろいろの変形や改良があり得ることは勿論であ
る。
第１図は、シリコン・ウエハ１を紙面に垂直な
方向には機械的に移動させ、紙面に平行な方向に
は光学フアイバを配置することによつて走査を行
なう、本発明による半導体測定装置の構成を示す
ブロツク図である。移動架台２は金属で構成さ
れ、接地電極の役も兼ね、シリコン・ウエハ１は
この上に真空チヤツクで固定される。光学フアイ
バ４の一端は発光ダイオード３と対向するように
設けられている。光学フアイバ４の他端はアレー
を形成し、その上にIn2O3等のネサ膜で構成され
る透明電極５が設けられている。電源８から制御
回路９を介して所定の順序にしたがつて発光ダイ
オード３を順次発光させ、その光照射に伴つて生
じる光起電力の変化が前置増幅器６および位相検
出器７によつて検出される。
方向には機械的に移動させ、紙面に平行な方向に
は光学フアイバを配置することによつて走査を行
なう、本発明による半導体測定装置の構成を示す
ブロツク図である。移動架台２は金属で構成さ
れ、接地電極の役も兼ね、シリコン・ウエハ１は
この上に真空チヤツクで固定される。光学フアイ
バ４の一端は発光ダイオード３と対向するように
設けられている。光学フアイバ４の他端はアレー
を形成し、その上にIn2O3等のネサ膜で構成され
る透明電極５が設けられている。電源８から制御
回路９を介して所定の順序にしたがつて発光ダイ
オード３を順次発光させ、その光照射に伴つて生
じる光起電力の変化が前置増幅器６および位相検
出器７によつて検出される。
本発明による半導体測定装置の動作はつぎのよ
うにして行なわれる。制御回路９によつて発光ダ
イオード３は、光学フアイバ４のシリコン・ウエ
ハ１と対向する方の端から光が紙面に平行な方向
に逐次発生するような順序に発光させられ、その
ようにして一次元走査が行なわれる。光学フアイ
バ４は点光源としてシリコン・ウエハ１を照射
し、微小な領域に起電力を発生させる。光は交流
変調されており、透明電極５がシリコン・ウエハ
１から離れていても、上記起電力は容量結合によ
つて容易に外部に取り出される。容量結合を介
し、位相検出器７で検出される信号の位相θは、
電源８の出力に対して次のようになる。
うにして行なわれる。制御回路９によつて発光ダ
イオード３は、光学フアイバ４のシリコン・ウエ
ハ１と対向する方の端から光が紙面に平行な方向
に逐次発生するような順序に発光させられ、その
ようにして一次元走査が行なわれる。光学フアイ
バ４は点光源としてシリコン・ウエハ１を照射
し、微小な領域に起電力を発生させる。光は交流
変調されており、透明電極５がシリコン・ウエハ
１から離れていても、上記起電力は容量結合によ
つて容易に外部に取り出される。容量結合を介
し、位相検出器７で検出される信号の位相θは、
電源８の出力に対して次のようになる。
θ＝θ0＋１／２tan-1（−2πfτ） ……(1)
ここで、θ0は接合インピーダンスや結合の静電
容量などの測定系から生じる位相変化分、ｆは発
光ダイオードの断続周波数、また、τはウエハの
少数キヤリヤ寿命である。θ0は波長の短い光を用
いて予め求めておけば、(1)式からτの変化がθの
変化として得られる。すなわち、電源８の電圧と
信号電圧との位相差を位相検出器で測定すれば、
シリコン・ウエハ中の少数キヤリヤの寿命の値は
非接触で測定できることになる。架台２は紙面に
垂直な方向に移動させられ、電気的に行なわれる
一次元走査とあわせて二次元の走査が行なわれ
る。
容量などの測定系から生じる位相変化分、ｆは発
光ダイオードの断続周波数、また、τはウエハの
少数キヤリヤ寿命である。θ0は波長の短い光を用
いて予め求めておけば、(1)式からτの変化がθの
変化として得られる。すなわち、電源８の電圧と
信号電圧との位相差を位相検出器で測定すれば、
シリコン・ウエハ中の少数キヤリヤの寿命の値は
非接触で測定できることになる。架台２は紙面に
垂直な方向に移動させられ、電気的に行なわれる
一次元走査とあわせて二次元の走査が行なわれ
る。
第２図は光学フアイバのシリコン・ウエハと対
向する方の端をモザイツク状に配置し、機械的に
行なわれる走査をなくした実施例を示す。この実
施例においては、走査はすべてエレクトロニツク
スによつて行なわれるので、装置は簡単となり、
安価に構成される。
向する方の端をモザイツク状に配置し、機械的に
行なわれる走査をなくした実施例を示す。この実
施例においては、走査はすべてエレクトロニツク
スによつて行なわれるので、装置は簡単となり、
安価に構成される。
以上説明したように、本発明によれば、非接触
でシリコン・ウエハ中の少数キヤリヤの寿命を測
定する、簡単で安価な半導体測定装置を得ること
ができる。
でシリコン・ウエハ中の少数キヤリヤの寿命を測
定する、簡単で安価な半導体測定装置を得ること
ができる。
第１図は本発明の一実施の態様における半導体
測定装置の構成を示すブロツク図、第２図は本発
明による、走査をすべてエレクトロニツクスによ
つて行なう実施の態様における、光学フアイバの
シリコン・ウエハと対向する方の端の平面図であ
る。 １……シリコン・ウエハ、２……架台、３……
発光ダイオード、４……光学フアイバ、５……透
明電極、６……前置増幅器、７……位相検出器、
８……電源、９……制御回路。
測定装置の構成を示すブロツク図、第２図は本発
明による、走査をすべてエレクトロニツクスによ
つて行なう実施の態様における、光学フアイバの
シリコン・ウエハと対向する方の端の平面図であ
る。 １……シリコン・ウエハ、２……架台、３……
発光ダイオード、４……光学フアイバ、５……透
明電極、６……前置増幅器、７……位相検出器、
８……電源、９……制御回路。
Claims (1)
- １ 測定しようとするシリコン・ウエハを載置す
る一方の電極の役をする架台と、上記架台の上に
載置されたシリコン・ウエハの上にそれと容量結
合するように設けられた透明電極と、一端が上記
透明電極を介して上記シリコン・ウエハと対向す
るように設けられた複数個の光学フアイバと、上
記複数個の光学フアイバの他端に設けられた発光
ダイオードと、上記発光ダイオードを所定の順序
にしたがつて順次発光させるための制御回路と、
上記透明電極の電位を検出するための検出器とか
ら成ることを特徴とする半導体測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218500A JPS60100449A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59218500A JPS60100449A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100449A JPS60100449A (ja) | 1985-06-04 |
| JPS6320016B2 true JPS6320016B2 (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=16720899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59218500A Granted JPS60100449A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 半導体測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100449A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0697248A (ja) * | 1992-09-16 | 1994-04-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ライフタイム測定装置及びこれを用いた測定方法 |
| CN108762316A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-06 | 华北电力大学 | 一种光电传感器、太阳能集热控制系统及方法 |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP59218500A patent/JPS60100449A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60100449A (ja) | 1985-06-04 |
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