JP2013061219A - Inspection method and inspection apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique with which, when inspecting a photo device by irradiating the photo device with pulse light, a light intensity of the pulse light can be set appropriately.SOLUTION: An inspection method is provided for inspecting a photo device. The inspection method includes the steps of: (a) detecting an electric field strength of an electromagnetic wave generated from the photo device through a detector by irradiating a photo-detection plane of the photo device with pulse light emitted from a femto-second laser while changing a light intensity of the pulse light; (b) acquiring a maximum light intensity of the pulse light at the time when the electric field strength of the electromagnetic wave detected in the step (a) becomes maximum; and (c) detecting the electric field strength of the electromagnetic wave pulse generated in the photo device through the detector by irradiating the photo device with pulse light of which the light intensity is determined based on the maximum light intensity which has been acquired in the step (b).

Description

この発明は、パルス光を用いてフォトデバイスを検査する技術に関する。   The present invention relates to a technique for inspecting a photo device using pulsed light.

フォトデバイスの1種である太陽電池の製造工程においては、いわゆる4端子測定法を利用して、太陽電池の電気特性を測定する検査が行われている(例えば、特許文献1)。具体的には、太陽電池の受光面と裏面に設けられた集電電極に、電流測定用のプローブピンと電圧測定用のプローブピンとが当てられる。この状態で、疑似太陽光が照射されながら、太陽電池に印加する電圧を変化させて電流電圧の関係を測定する。これにより、太陽電池のI−V特性が測定される。   In a manufacturing process of a solar cell which is one type of photo device, an inspection for measuring electric characteristics of the solar cell is performed using a so-called four-terminal measurement method (for example, Patent Document 1). Specifically, a current measuring probe pin and a voltage measuring probe pin are applied to the collecting electrodes provided on the light receiving surface and the back surface of the solar cell. In this state, the voltage applied to the solar cell is changed while the simulated sunlight is irradiated, and the relationship between the current and voltage is measured. Thereby, the IV characteristic of a solar cell is measured.

特開2010−182969号公報JP 2010-182969 A

ところが、従来の太陽電池の検査装置の場合、電流測定用または電圧測定用のプローブピンを集電電極に接触させる必要があった。このため、プローブピンのメッキが剥がれるなどして、プローブピンが摺り減るという問題がある。また、太陽電池にプローブピンを接触させるため、検査中に太陽電池素子を傷付けてしまう虞があった。   However, in the case of a conventional solar cell inspection device, it is necessary to bring a probe pin for current measurement or voltage measurement into contact with the current collecting electrode. For this reason, there is a problem that the probe pin is rubbed off due to peeling of the plating of the probe pin. Moreover, since the probe pin is brought into contact with the solar cell, the solar cell element may be damaged during the inspection.

そこで、出願人らは、フォトデバイスを非接触で検査する検査装置を提案している(特願2011−155665号)。この検査装置においては、フォトデバイスに対して特定波長の光を照射したときに、主にテラヘルツ領域の電磁波が発生することを利用する。この検査装置においては、発生する電磁波を検出することで、フォトデバイスの性能を評価することができる。この検査装置によると、フォトデバイスをほぼ非接触状態で検査することができるため、フォトデバイスを破壊することを抑制できる。   Therefore, the applicants have proposed an inspection apparatus for inspecting a photo device in a non-contact manner (Japanese Patent Application No. 2011-155665). This inspection apparatus utilizes the fact that an electromagnetic wave mainly in the terahertz region is generated when light of a specific wavelength is irradiated to a photo device. In this inspection apparatus, the performance of a photo device can be evaluated by detecting generated electromagnetic waves. According to this inspection apparatus, since the photo device can be inspected in a substantially non-contact state, it is possible to suppress destruction of the photo device.

ところで、上記検査装置においては、パルス光を出射するレーザー装置(具体的には、フェムト秒レーザー)が使用される。レーザー装置から出射されるパルス光の光強度は、レーザー装置の寿命に大きく影響する。したがって、レーザー装置の寿命(連続運転時間)を延ばしたり、または、保守コストを削減したりするためには、できるだけ光強度が弱いことが望ましい。しかしながら、フォトデバイスにて発生する電磁波の強度を高めるためには、所要程度の大きさの光強度のパルス光を出射する必要がある。そこで、レーザー装置のコストを抑えつつ、フォトデバイスの検査を適切にするためには、パルス光の光強度の最適化を行うことが望まれる。しかしながら、光強度の最適化を行う技術はほとんど知られていない。   By the way, in the inspection apparatus, a laser apparatus (specifically, a femtosecond laser) that emits pulsed light is used. The light intensity of the pulsed light emitted from the laser device greatly affects the life of the laser device. Therefore, it is desirable that the light intensity be as weak as possible in order to extend the life (continuous operation time) of the laser device or reduce maintenance costs. However, in order to increase the intensity of the electromagnetic wave generated in the photo device, it is necessary to emit pulsed light having a required light intensity. Therefore, it is desired to optimize the light intensity of the pulsed light in order to appropriately inspect the photo device while suppressing the cost of the laser apparatus. However, few techniques for optimizing light intensity are known.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、フォトデバイスにパルス光を照射して検査する際に、パルス光の光強度を適切に設定する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for appropriately setting the light intensity of pulsed light when the photo device is irradiated with pulsed light for inspection.

上記の課題を解決するため、第1の態様は、フォトデバイスを検査する検査方法において、(a)フェムト秒レーザーから出射されるパルス光の光強度を変更しつつ、フォトデバイスの受光面に前記パルス光を照射することによって、前記フォトデバイスから発生する電磁波の電界強度を検出器にて検出する工程と、(b)前記(a)工程において検出された電磁波の電界強度が最大となるときの前記パルス光の最大時光強度を検出する工程と、(c)前記(b)工程において検出された前記最大時光強度に基づいて定められる光強度のパルス光を前記フォトデバイスに照射することによって、前記フォトデバイスにて発生する前記電磁波パルスの電界強度を前記検出器にて検出する工程とを含む。   In order to solve the above-mentioned problem, a first aspect is an inspection method for inspecting a photo device, wherein (a) the light intensity of pulsed light emitted from a femtosecond laser is changed and the light receiving surface of the photo device is The step of detecting the electric field strength of the electromagnetic wave generated from the photo device by irradiating the pulsed light with a detector, and (b) when the electric field strength of the electromagnetic wave detected in the step (a) is maximized. Detecting the maximum light intensity of the pulsed light; and (c) irradiating the photo device with pulsed light having a light intensity determined based on the maximum light intensity detected in the step (b). And detecting the electric field intensity of the electromagnetic wave pulse generated by the photo device with the detector.

また、第2の態様は、第1の態様に係る検査方法において、前記(c)工程は、前記最大時光強度を超えない光強度のパルス光を前記フォトデバイスに照射する工程である。   The second aspect is the inspection method according to the first aspect, wherein the step (c) is a step of irradiating the photo device with pulsed light having a light intensity not exceeding the maximum light intensity.

また、第3の態様は、第1または第2の態様に係る検査方法において、(e)前記(a)工程を行う際に、前記フォトデバイスに対して逆バイアス電圧を印加する工程、をさらに含む。   Further, the third aspect is the inspection method according to the first or second aspect, further comprising: (e) applying a reverse bias voltage to the photo device when performing the step (a). Including.

また、第4の態様は、第1から第3の態様までのいずれか1態様に係る検査方法であって、前記(a)工程は、(a-1)前記フェムト秒レーザーからパルス光を、前記フォトデバイスに向かうポンプ光と、前記検出器に向かうプローブ光とに分岐する工程と、(a-2)前記ポンプ光の第1光路または前記プローブ光の第2光路のいずれか一方の光路長を変更する工程とを含む。   The fourth aspect is an inspection method according to any one of the first to third aspects, wherein the step (a) includes (a-1) pulsed light from the femtosecond laser, Branching into pump light directed to the photo device and probe light directed to the detector; (a-2) an optical path length of either the first optical path of the pump light or the second optical path of the probe light; Changing the process.

また、第5の態様は、第4の態様に係る検査方法において、前記(a)工程は、(a-3)前記(a-2)工程において前記第1光路または前記第2光路の光路長を変更したときに、前記検出器により検出される電界強度が略最大となるときの最大時光路長を取得する工程、をさらに含み、前記第1光路または前記第2光路の光路長が前記最大時光路長に固定された状態で、前記パルス光の光強度が変更される。   According to a fifth aspect, in the inspection method according to the fourth aspect, in the step (a), the optical path length of the first optical path or the second optical path in the step (a-3) (a-2) A step of obtaining a maximum optical path length when the electric field intensity detected by the detector is substantially maximum when the optical path length of the first optical path or the second optical path is the maximum. The light intensity of the pulsed light is changed while being fixed at the hour optical path length.

また、第6の態様は、第1または2の態様に係る検査方法であって、前記(a)工程において、前記検出器がショットキーバリアダイオードで構成されている。   A sixth aspect is an inspection method according to the first or second aspect, wherein, in the step (a), the detector is composed of a Schottky barrier diode.

また、第7の態様は、フォトデバイスを検査する検査装置において、フェムト秒レーザーから出射されるパルス光をフォトデバイスの受光面に照射する照射部と、前記パルス光の照射に応じて、前記フォトデバイスから発生する電磁波の電界強度を検出する検出部と、前記パルス光の光強度が変更されるように前記照射部を制御する制御部と、前記制御部により光強度を変更したときに、電磁波の電界強度が最大となるときの前記パルス光の最大時光強度に基づいて、前記フェムト秒レーザーから出射するパルス光の非光強度を設定する光強度設定部とを備える。   According to a seventh aspect, in an inspection apparatus for inspecting a photo device, an irradiation unit that irradiates a light receiving surface of a photo device with pulsed light emitted from a femtosecond laser; and A detection unit for detecting an electric field intensity of an electromagnetic wave generated from the device, a control unit for controlling the irradiation unit so that the light intensity of the pulsed light is changed, and the electromagnetic wave when the light intensity is changed by the control unit. A light intensity setting unit that sets a non-light intensity of the pulsed light emitted from the femtosecond laser based on the maximum light intensity of the pulsed light when the electric field intensity of the pulsed light becomes maximum.

第1の態様に係る検査方法によると、フォトデバイスに対して照射する検査用のパルス光の光強度を適切に設定することができる。   According to the inspection method according to the first aspect, it is possible to appropriately set the light intensity of the pulsed light for inspection irradiated to the photo device.

また、第2の態様に係る検査方法によると、検出される電磁波パルスの電界強度の大きさをできるだけ大きくしつつ、フェムト秒レーザーの長寿命化および保守コストの低減を図ることができる。   Further, according to the inspection method according to the second aspect, it is possible to extend the life of the femtosecond laser and reduce the maintenance cost while increasing the electric field intensity of the detected electromagnetic wave pulse as much as possible.

また、第3の態様に係る検査方法によると、逆バイアス電圧を印加することによって、テラヘルツ波の電界強度を増幅することができる。   Further, according to the inspection method according to the third aspect, the electric field strength of the terahertz wave can be amplified by applying a reverse bias voltage.

また、第4の態様に係る検査方法によると、電磁波パルスの時間波形を復元することができるため、電磁波パルスの電界強度を測定するタイミングを良好に決定することができる。   Moreover, according to the inspection method according to the fourth aspect, the time waveform of the electromagnetic wave pulse can be restored, and therefore the timing for measuring the electric field strength of the electromagnetic wave pulse can be determined satisfactorily.

第5の態様に係る検査方法によると、検出器で検出する電磁波パルスの電界強度を略最大とするためシグナルノイズ比を向上することができる。したがって、電界強度を良好に検出できるため、光強度の設定を適切に行うことができる。   According to the inspection method according to the fifth aspect, the signal-to-noise ratio can be improved because the electric field intensity of the electromagnetic wave pulse detected by the detector is substantially maximized. Therefore, since the electric field strength can be detected satisfactorily, the light intensity can be set appropriately.

第6の態様に係る検査方法によると、ショットキーバリアダイオードを検出器に用いることによって、フォトデバイスにて発生した電磁波パルスの平均化された電界強度の大きさを検出することができる。したがって、時間波形を復元せずに電界強度を取得するため、光強度を迅速に設定することができる。   According to the inspection method according to the sixth aspect, by using the Schottky barrier diode as a detector, it is possible to detect the magnitude of the averaged electric field intensity of the electromagnetic wave pulse generated in the photo device. Therefore, since the electric field intensity is acquired without restoring the time waveform, the light intensity can be set quickly.

第7の態様に係る検査装置によると、フォトデバイスに対して照射する検査用のパルス光の光強度を適切に設定することができる。   According to the inspection apparatus according to the seventh aspect, it is possible to appropriately set the light intensity of the pulse light for inspection irradiated to the photo device.

第1実施形態に係る検査装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an inspection apparatus according to a first embodiment. 図1に示した照射部と検出部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the irradiation part and detection part which were shown in FIG. 太陽電池パネルの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a solar cell panel. 太陽電池パネルを受光面側から見た平面図である。It is the top view which looked at the solar cell panel from the light-receiving surface side. 太陽電池パネルを裏面側から見た平面図である。It is the top view which looked at the solar cell panel from the back side. フォトデバイスである太陽電池パネルを検査するときの流れ図である。It is a flowchart when test | inspecting the solar cell panel which is a photo device. 時間波形構築部により復元されたテラヘルツ波パルスの時間波形を示す図である。It is a figure which shows the time waveform of the terahertz wave pulse decompress | restored by the time waveform structure part. 相関データCD1と、該相関データCD1をグラフ化したものを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing correlation data CD1 and a graph of the correlation data CD1. 相関データCD2と、該相関データCD2をグラフ化したものを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing correlation data CD2 and a graph of the correlation data CD2. 相関データCD3と、該相関データCD3をグラフ化したものを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing correlation data CD3 and a graph of the correlation data CD3. 検査(1)の詳細な流れ図である。It is a detailed flowchart of a test | inspection (1). テラヘルツ波パルスのスペクトル分布を示す図である。It is a figure which shows the spectrum distribution of a terahertz wave pulse. 検査(2)の詳細な流れ図である。It is a detailed flowchart of a test | inspection (2). モニターに表示される電界強度分布画像の一例である。It is an example of the electric field strength distribution image displayed on a monitor. 第2実施形態に係る検査装置の照射部と検出部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the irradiation part and detection part of the inspection apparatus which concern on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る検査装置の照射部と検出部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the irradiation part and detection part of the inspection apparatus which concern on 3rd Embodiment.

以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the constituent elements described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention only to them.

<1. 第1実施形態>
図1は、第1実施形態に係る検査装置100の概略構成図である。また、図2は、図1に示した照射部12と検出部13の概略構成図である。検査装置100は、フォトデバイスが形成された基板の一種である太陽電池パネル90の空乏層の特性を検査するのに適した構成を備えている。
<1. First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inspection apparatus 100 according to the first embodiment. 2 is a schematic configuration diagram of the irradiation unit 12 and the detection unit 13 shown in FIG. The inspection apparatus 100 has a configuration suitable for inspecting the characteristics of a depletion layer of a solar cell panel 90 that is a kind of substrate on which a photo device is formed.

なお、検査装置100において、検査対象となる基板は、太陽電池パネル90に限定されるものではない。可視光を含む光を電流に変換するフォトデバイスを含む基板であれば、検査装置100の検査対象物となり得る。太陽電池パネル以外のフォトデバイスとしては、具体的には、CMOSセンサやCCDセンサなどのイメージセンサが想定される。なお、イメージセンサの中には、使用状態においてフォトデバイスが形成された基板の裏面側となる部分に受光素子が形成されているものが知られている。このような基板であっても、使用状態において受光する側の主面を受光面として検査装置100に設置すれば、良好にテラヘルツ波パルスLT1を検出することができる。   In the inspection apparatus 100, the substrate to be inspected is not limited to the solar cell panel 90. Any substrate including a photo device that converts light including visible light into current can be an inspection object of the inspection apparatus 100. Specifically, an image sensor such as a CMOS sensor or a CCD sensor is assumed as a photo device other than the solar battery panel. Some image sensors are known in which a light receiving element is formed on the back side of a substrate on which a photo device is formed in use. Even with such a substrate, the terahertz wave pulse LT1 can be detected satisfactorily if it is installed in the inspection apparatus 100 with the main surface on the light receiving side in use as the light receiving surface.

太陽電池などフォトデバイスは、p型とn型の半導体が接合されたpn接合部を有している。このpn接合部付近では電子と正孔とが互いに拡散して結びつく拡散電流が生じることによって、pn接合部付近に電子と正孔とが少ない空乏層が形成されている。この領域では、電子と正孔をそれぞれn型、p型領域に引き戻す力が生じるため、フォトデバイスの内部に電界が生じている。ある程度のエネルギー(禁制帯幅を超えるエネルギー)を持つ光をpn接合部に照射した場合、pn接合部において、内部の電界によって光電子がn型半導体側に移動し、取り残された正孔はp型半導体に移動する。フォトデバイスでは、この電流がn型半導体およびp型半導体のそれぞれに取り付けた電極を介して、外部に取り出される。このように、フォトデバイスにおいては、pn接合部の空乏層に光が照射されたときに生じる自由電子と自由正孔の移動が直流電力として利用される。   Photo devices such as solar cells have a pn junction part in which p-type and n-type semiconductors are joined. In the vicinity of the pn junction, a depletion layer with few electrons and holes is formed in the vicinity of the pn junction by generating a diffusion current in which electrons and holes are diffused and combined with each other. In this region, a force is generated to pull electrons and holes back to the n-type and p-type regions, respectively, so that an electric field is generated inside the photo device. When light having a certain amount of energy (energy exceeding the forbidden band width) is irradiated to the pn junction, the photoelectrons move to the n-type semiconductor side by the internal electric field at the pn junction, and the remaining holes are p-type Move to semiconductor. In the photo device, this current is extracted to the outside through electrodes attached to the n-type semiconductor and the p-type semiconductor, respectively. As described above, in the photo device, the movement of free electrons and free holes generated when the depletion layer of the pn junction is irradiated with light is used as DC power.

発明者らは、フォトデバイスに所定波長のパルス光を照射したとき、特定波長の電磁波パルスが発生することを見出した。これは、空乏層などの光励起キャリア発生領域に光が照射されることで光励起キャリアが移動することにより、電磁波が発生すると考えられる。つまり発生する電磁波パルスは、空乏層などの光励起キャリア発生領域の特性を反映するものである。したがって、検出された電磁波パルスを解析することによって、pn接合部の空乏層の特性を検査することができる。検査装置100においては、この原理に基づき、太陽電池パネル90に向けて所定波長のパルス光を照射したときに発生する電磁波パルスを検出するように構成されている。   The inventors have found that when a photo device is irradiated with pulsed light having a predetermined wavelength, an electromagnetic wave pulse having a specific wavelength is generated. This is considered that electromagnetic waves are generated when photoexcited carriers move by irradiating light to a photoexcited carrier generation region such as a depletion layer. That is, the generated electromagnetic wave pulse reflects the characteristics of the photoexcited carrier generation region such as a depletion layer. Therefore, the characteristics of the depletion layer of the pn junction can be inspected by analyzing the detected electromagnetic wave pulse. Based on this principle, the inspection apparatus 100 is configured to detect an electromagnetic wave pulse generated when pulsed light having a predetermined wavelength is irradiated toward the solar cell panel 90.

図1に示したように、検査装置100は、ステージ11、照射部12、検出部13、可視カメラ14、モーター15、制御部16、モニター17および操作入力部18を備えている。   As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 100 includes a stage 11, an irradiation unit 12, a detection unit 13, a visible camera 14, a motor 15, a control unit 16, a monitor 17, and an operation input unit 18.

ステージ11は、図示を省略する固定手段によって、太陽電池パネル90をステージ11上に固定する。固定手段としては、基板を挟持する挟持具を利用したもの、粘着性シート、または、ステージ11表面に形成される吸着孔などが想定される。ただし、太陽電池パネル90を固定できるのであれば、どのような固定手段が適用されてもよい。本実施形態では、ステージ11は、太陽電池パネル90の受光面91S側に照射部12および検出部13が配置されるように太陽電池パネル90を保持する。   The stage 11 fixes the solar cell panel 90 on the stage 11 by fixing means (not shown). As the fixing means, one using a holding tool for holding the substrate, an adhesive sheet, or an adsorption hole formed on the surface of the stage 11 is assumed. However, any fixing means may be applied as long as the solar cell panel 90 can be fixed. In the present embodiment, the stage 11 holds the solar cell panel 90 such that the irradiation unit 12 and the detection unit 13 are disposed on the light receiving surface 91 </ b> S side of the solar cell panel 90.

図2に示したように、照射部12は、フェムト秒レーザー121を備えている。フェムト秒レーザー121は、例えば、360nm(ナノメートル)以上1μm(マイクロメートル)以下の可視光領域を含む波長のパルス光(パルス光LP1)を放射する。本実施形態では、中心波長が800nm付近であり、周期が数kHz〜数百MHz、パルス幅が10〜150フェムト秒程度の直線偏光のパルス光が放射される。なお、その他の波長領域(例えば、青色波長(450〜495nm)、緑色波長(495〜570nm)などの可視光波長)のパルス光が出射されるようにしてもよい。   As shown in FIG. 2, the irradiation unit 12 includes a femtosecond laser 121. The femtosecond laser 121 emits pulsed light (pulsed light LP1) having a wavelength including a visible light region of, for example, 360 nm (nanometer) or more and 1 μm (micrometer) or less. In the present embodiment, linearly polarized pulsed light having a center wavelength of about 800 nm, a period of several kHz to several hundred MHz, and a pulse width of about 10 to 150 femtoseconds is emitted. Note that pulse light in other wavelength regions (for example, visible light wavelengths such as blue wavelength (450 to 495 nm) and green wavelength (495 to 570 nm)) may be emitted.

フェムト秒レーザー121から出射されたパルス光LP1は、ビームスプリッタB1により2つに分割される。分割された一方のパルス光(ポンプ光LP11)は、太陽電池パネル90に照射される。このとき、照射部12は、ポンプ光LP11の照射を、受光面91S側から行う。また、ポンプ光LP11の光軸が、太陽電池パネル90の受光面91Sに対して斜めに入射するように、ポンプ光LP11が太陽電池パネル90に対して照射される。本実施形態では、入射角度が45度となるように照射角度が設定されている。ただし、入射角度はこのような角度に限定されるものではなく、0度から90度の範囲で適宜変更することができる。   The pulsed light LP1 emitted from the femtosecond laser 121 is divided into two by the beam splitter B1. One of the divided pulse lights (pump light LP11) is applied to the solar cell panel 90. At this time, the irradiation unit 12 performs irradiation of the pump light LP11 from the light receiving surface 91S side. In addition, the pump light LP11 is applied to the solar cell panel 90 so that the optical axis of the pump light LP11 is obliquely incident on the light receiving surface 91S of the solar cell panel 90. In the present embodiment, the irradiation angle is set so that the incident angle is 45 degrees. However, the incident angle is not limited to such an angle, and can be appropriately changed within a range of 0 to 90 degrees.

図3は、太陽電池パネル90の概略断面図である。また図4は、太陽電池パネル90を受光面91S側から見た平面図である。また図5は、太陽電池パネル90を裏面側から見た平面図である。太陽電池パネル90は、薄膜結晶シリコン系である太陽電池パネルとして構成されている。太陽電池パネル90は、下から順にアルミニウムなどで形成された平板状の裏面電極92と、p型シリコン層93と、n型シリコン層94と、反射防止膜95と、格子状の受光面電極96とで構成される積層構造を有する結晶シリコン系太陽電池として構成されている。反射防止膜95は、酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸化チタンなどで形成されている。太陽電池パネル90の主面のうち、受光面電極96が設けられている側の主面が、受光面91Sとなっている。つまり、太陽電池パネル90は、受光面91S側から光を受けることで発電するように設計されている。受光面電極96には、透明電極が用いられていてもよい。なお、検査装置100は、結晶シリコン系以外の太陽電池(アモルファスシリコン系など)の検査に適用してもよい。アモルファスシリコン系太陽電池の場合、一般的に、エネルギーギャップが1.75eV〜1.8eVといったように、結晶シリコン系太陽電池のエネルギーギャップ1.2eVに比べて大きい。このような場合、フェムト秒レーザー121の波長を、例えば700μm以下とすることで、アモルファスシリコン系太陽電池において、テラヘルツ波を良好に発生させることができる。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the solar cell panel 90. FIG. 4 is a plan view of the solar cell panel 90 as viewed from the light receiving surface 91S side. FIG. 5 is a plan view of the solar cell panel 90 viewed from the back side. The solar cell panel 90 is configured as a solar cell panel that is a thin film crystalline silicon system. The solar cell panel 90 includes a flat plate-like back electrode 92 formed of aluminum or the like in order from the bottom, a p-type silicon layer 93, an n-type silicon layer 94, an antireflection film 95, and a lattice-shaped light receiving surface electrode 96. It is comprised as a crystalline silicon type solar cell which has the laminated structure comprised by these. The antireflection film 95 is made of silicon oxide, silicon nitride, titanium oxide, or the like. Of the main surfaces of the solar cell panel 90, the main surface on the side where the light-receiving surface electrode 96 is provided is a light-receiving surface 91S. That is, the solar cell panel 90 is designed to generate electricity by receiving light from the light receiving surface 91S side. A transparent electrode may be used for the light receiving surface electrode 96. The inspection apparatus 100 may be applied to inspection of solar cells other than crystalline silicon (such as amorphous silicon). In the case of an amorphous silicon solar cell, the energy gap is generally larger than the energy gap of 1.2 eV of a crystalline silicon solar cell, such as 1.75 eV to 1.8 eV. In such a case, by setting the wavelength of the femtosecond laser 121 to, for example, 700 μm or less, terahertz waves can be favorably generated in the amorphous silicon solar cell.

太陽電池パネル90の受光面91Sは、光の反射損失を抑えるために、所要のテクスチャー構造を有している。具体的には、異方性エッチングなどにより形成される数μm〜数十μmの凹凸、または機械的方法によるV字状の溝などが形成されている。このように、太陽電池パネル90の受光面91Sは、一般的に、できるだけ効率良く採光できるように形成されている。したがって、所定波長のパルス光が照射されたときに、該パルス光はpn接合部97に届きやすくなっている。例えば、太陽電池パネルの場合、主に可視光の波長領域を有する波長1μm以下の光であれば、pn接合部97に容易に到達し得る。   The light receiving surface 91S of the solar cell panel 90 has a required texture structure in order to suppress light reflection loss. Specifically, unevenness of several μm to several tens of μm formed by anisotropic etching or the like, or a V-shaped groove by a mechanical method is formed. As described above, the light receiving surface 91S of the solar cell panel 90 is generally formed so that the light can be collected as efficiently as possible. Therefore, when pulsed light with a predetermined wavelength is irradiated, the pulsed light easily reaches the pn junction 97. For example, in the case of a solar cell panel, light having a wavelength of 1 μm or less mainly having a visible light wavelength region can easily reach the pn junction 97.

また、p型シリコン層93とn型シリコン層94との接合部分は、空乏層が形成されるpn接合部97となっている。この部分にポンプ光LP11が照射されることによって、電磁波パルスが発生し、外部に出射される。本実施形態において、検出部13において検出される電磁波パルスは、周波数0.01THz〜10THzの電磁波パルス(以下、テラヘルツ波パルスLT1と称する。)となっている。   The junction between the p-type silicon layer 93 and the n-type silicon layer 94 is a pn junction 97 where a depletion layer is formed. When this portion is irradiated with the pump light LP11, an electromagnetic wave pulse is generated and emitted to the outside. In the present embodiment, the electromagnetic wave pulse detected by the detection unit 13 is an electromagnetic wave pulse having a frequency of 0.01 THz to 10 THz (hereinafter referred to as a terahertz wave pulse LT1).

図2に戻って、ビームスプリッタB1によって分割された他方のパルス光は、プローブ光LP12として遅延部131およびミラーなどを経由して、検出器132に入射する。また、ポンプ光LP11の照射に応じて発生したテラヘルツ波パルスLT1は、放物面鏡M1,M2において集光されて検出器132に入射する。   Returning to FIG. 2, the other pulse light split by the beam splitter B1 enters the detector 132 as the probe light LP12 via the delay unit 131 and the mirror. Further, the terahertz wave pulse LT1 generated in response to the irradiation of the pump light LP11 is collected by the parabolic mirrors M1 and M2 and enters the detector 132.

検出器132は、光伝導スイッチで構成されている。テラヘルツ波が検出器132に入射された状態で、プローブ光LP12が検出器132に照射されると、検出器132に瞬間的にテラヘルツ波パルスLT1の電界強度に応じた電流が生じる。この電界強度に応じた電流は、I/V変換回路、A/D変換回路などを介してデジタル量に変換される。このようにして、検出部13は、プローブ光の照射に応じて、太陽電池パネル90を透過したテラヘルツ波の電界強度を検出する。なお、検出器132として光伝導スイッチを利用しているが、その他の素子、例えば非線形光学結晶を利用してもよい。また、ショットキーバリアダイオードを使って、テラヘルツ波パルスLT1の電界強度を検出してもよい。   The detector 132 is composed of a photoconductive switch. When the probe light LP12 is irradiated to the detector 132 in a state where the terahertz wave is incident on the detector 132, a current corresponding to the electric field strength of the terahertz wave pulse LT1 is instantaneously generated in the detector 132. The current corresponding to the electric field strength is converted into a digital quantity via an I / V conversion circuit, an A / D conversion circuit, or the like. In this way, the detection unit 13 detects the electric field intensity of the terahertz wave that has passed through the solar cell panel 90 in response to the irradiation with the probe light. Although a photoconductive switch is used as the detector 132, other elements such as a nonlinear optical crystal may be used. Further, the electric field strength of the terahertz wave pulse LT1 may be detected using a Schottky barrier diode.

遅延部131は、ビームスプリッタB1から検出器132までのプローブ光LP12の到達時間を連続的に変更するための光学素子である。遅延部131は、プローブ光LP12の入射方向に移動する移動ステージ(図示せず)に固定されている。遅延部131は、プローブ光LP12を入射方向に折り返させる折り返しミラー10Mを備えている。遅延部131は、制御部16の制御に基づいて移動ステージを駆動して折り返しミラー10Mを移動させることにより、プローブ光LP12の光路長を精密に変更する。これにより、遅延部131は、テラヘルツ波パルスLT1が検出部13に到達する時間と、プローブ光LP12が検出部13へ到達する時間との時間差を変更する。したがって、遅延部131により、プローブ光LP12の光路(第2光路)の光学的距離(光路長)を変化させることによって、検出部13(検出器132)においてテラヘルツ波パルスLT1の電界強度を検出するタイミング(検出タイミングまたはサンプリングタイミング)を遅延させることができる。   The delay unit 131 is an optical element for continuously changing the arrival time of the probe light LP12 from the beam splitter B1 to the detector 132. The delay unit 131 is fixed to a moving stage (not shown) that moves in the incident direction of the probe light LP12. The delay unit 131 includes a folding mirror 10M that folds the probe light LP12 in the incident direction. The delay unit 131 precisely changes the optical path length of the probe light LP12 by driving the moving stage and moving the folding mirror 10M based on the control of the control unit 16. Thereby, the delay unit 131 changes the time difference between the time when the terahertz wave pulse LT1 reaches the detection unit 13 and the time when the probe light LP12 reaches the detection unit 13. Therefore, the delay unit 131 detects the electric field strength of the terahertz wave pulse LT1 in the detection unit 13 (detector 132) by changing the optical distance (optical path length) of the optical path (second optical path) of the probe light LP12. Timing (detection timing or sampling timing) can be delayed.

なお、遅延部131は、その他の態様でテラヘルツ波パルスLT1とプローブ光の検出部13への到達時間を変更するようにしてもよい。例えば、電気光学効果を利用してもよい。すなわち、印加する電圧を変化させることで屈折率が変化する電気光学素子を、遅延素子として用いてもよい。具体的には、特開2009-175127号公報に開示されている電気光学素子を利用することができる。また、ポンプ光LP11の光路(第1光路)の光路長を変化できるようにしてもよい。この場合においても、検出器132にテラヘルツ波パルスLT1が到達する時間と、検出器132にプローブ光LP12が到達する時間を相対的にずらすことができる。したがって、検出器132におけるテラヘルツ波パルスLT1の電界強度の検出タイミングを遅延させることができる。   Note that the delay unit 131 may change the arrival time of the terahertz wave pulse LT1 and the probe light to the detection unit 13 in other manners. For example, the electro-optic effect may be used. That is, an electro-optic element whose refractive index changes by changing the applied voltage may be used as the delay element. Specifically, an electro-optic element disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-175127 can be used. Further, the optical path length of the optical path (first optical path) of the pump light LP11 may be changed. Also in this case, the time for the terahertz wave pulse LT1 to reach the detector 132 and the time for the probe light LP12 to reach the detector 132 can be relatively shifted. Therefore, the detection timing of the electric field strength of the terahertz wave pulse LT1 in the detector 132 can be delayed.

また、太陽電池パネル90には、検査時に裏面電極92と受光面電極96との間に逆バイアス電圧を印加する逆バイアス電圧印加回路99が接続される。逆バイアス電圧が電圧間に印加されることによって、pn接合部97の空乏層を大きくすることができる。これにより、検出器132において検出されるテラヘルツ波パルスLT1の電界強度を大きくすることができるため、検出部13におけるテラヘルツ波パルスLT1の検出感度を向上することができる。ただし、逆バイアス電圧印加回路99は省略することもできる。   In addition, a reverse bias voltage application circuit 99 that applies a reverse bias voltage between the back electrode 92 and the light receiving surface electrode 96 at the time of inspection is connected to the solar cell panel 90. By applying a reverse bias voltage between the voltages, the depletion layer of the pn junction 97 can be enlarged. Thereby, since the electric field strength of the terahertz wave pulse LT1 detected by the detector 132 can be increased, the detection sensitivity of the terahertz wave pulse LT1 in the detection unit 13 can be improved. However, the reverse bias voltage application circuit 99 can be omitted.

図1に戻って、可視カメラ14は、CCDカメラで構成されており、光源としてLEDやレーザーを備えている。可視カメラ14は、太陽電池パネル90の全体を撮影したり、ポンプ光LP11が照射される位置を撮影したりするのに用いられる。可視カメラ14によって取得された画像データは、制御部16へ送信される。   Returning to FIG. 1, the visible camera 14 is composed of a CCD camera, and includes an LED and a laser as a light source. The visible camera 14 is used for photographing the entire solar cell panel 90 or photographing a position where the pump light LP11 is irradiated. The image data acquired by the visible camera 14 is transmitted to the control unit 16.

モーター15は、ステージを二次元平面内で移動させるX−Yテーブル(図示せず)を駆動する。モーター15は、このX−Yテーブルを駆動することによって、ステージ11に保持された太陽電池パネル90を、照射部12に対して相対移動させる。検査装置100は、モーター15により、太陽電池パネル90を二次元平面内で任意の位置に移動させることができる。検査装置100は、モーター15により、太陽電池パネル90の広い範囲(検査対象領域)にポンプ光LP11を照射して検査することができる。なお、太陽電池パネル90を移動させる代わりに、または、太陽電池パネル90を移動させると共に、照射部12を、検出部13を二次元平面内で移動させる移動手段を設けてもよい。これらの場合においても、太陽電池パネル90の各領域について、テラヘルツ波パルスLT1を検出することができる。なお、モーター15を省略して、ステージ11をオペレータによって手動で移動するようにしてもよい。   The motor 15 drives an XY table (not shown) that moves the stage in a two-dimensional plane. The motor 15 drives the XY table to move the solar cell panel 90 held on the stage 11 relative to the irradiation unit 12. The inspection apparatus 100 can move the solar cell panel 90 to an arbitrary position within the two-dimensional plane by the motor 15. The inspection device 100 can inspect the wide range (inspection target region) of the solar cell panel 90 by irradiating the pump light LP11 with the motor 15. Instead of moving the solar cell panel 90, or while moving the solar cell panel 90, a moving means for moving the irradiation unit 12 and the detection unit 13 in a two-dimensional plane may be provided. Also in these cases, the terahertz wave pulse LT1 can be detected for each region of the solar cell panel 90. Note that the motor 15 may be omitted, and the stage 11 may be manually moved by an operator.

制御部16は、制御部16は、図示を省略するCPUやRAM、補助記憶部(ハードディスク)などを備えた一般的なコンピュータの構成を備えている。制御部16は、照射部12のフェムト秒レーザー121、検出部13の遅延部131および検出器、並びにモーター15に接続されており、これらの動作を制御したり、これらからデータを受け取ったりする。具体的に、制御部16は、検出器132からテラヘルツ波パルスLT1の電界強度に関するデータを受け取る。また、制御部16は、遅延部131を移動させる移動ステージ(図示せず。)の移動を制御したり、該移動ステージに設けられたリニアスケールなどから折り返しミラー10Mの移動距離などの遅延部131の位置に関連するデータを受け取ったりする。   The control unit 16 has a general computer configuration including a CPU, a RAM, an auxiliary storage unit (hard disk), etc. (not shown). The control unit 16 is connected to the femtosecond laser 121 of the irradiation unit 12, the delay unit 131 and the detector of the detection unit 13, and the motor 15, and controls these operations and receives data from them. Specifically, the control unit 16 receives data related to the electric field strength of the terahertz wave pulse LT1 from the detector 132. Further, the control unit 16 controls the movement of a moving stage (not shown) that moves the delay unit 131, or the delay unit 131 such as the moving distance of the folding mirror 10M from a linear scale or the like provided on the moving stage. Or receive data related to the location.

また、制御部16には、専用の演算回路などで構成される時間波形構築部21、スペクトル解析部23、画像生成部25および光強度設定部27が接続されている。これら各部はCPUがプログラムにしたがって動作することにより実現される。なお、これらの機能の一部または全部が、制御部16の備えるCPUが所定のプログラムにしたがって動作することによって、ソフトウェア的に実現するようにしてもよい。   The control unit 16 is connected to a time waveform constructing unit 21, a spectrum analyzing unit 23, an image generating unit 25, and a light intensity setting unit 27 configured by a dedicated arithmetic circuit. These units are realized by the CPU operating according to the program. Note that some or all of these functions may be realized in software by the CPU included in the control unit 16 operating according to a predetermined program.

時間波形構築部21は、太陽電池パネル90において発生したテラヘルツ波パルスLT1について、検出部13(検出器132)にて検出される電界強度を元に、テラヘルツ波の時間波形を構築する。具体的には、遅延部131の折り返しミラー10Mを移動させることによって、プローブ光の光路長(第1光路の光路長)を変更することによって、プローブ光が検出器132に到達する時間を変更する。これにより、検出器132においてテラヘルツ波パルスLT1の電界強度を検出するタイミングを変更される。このようにして相互に異なる複数の検出タイミングにてテラヘルツ波パルスLT1の電界強度が検出されることにより、テラヘルツ波パルスLT1の時間波形が構築される。   The time waveform constructing unit 21 constructs a terahertz wave time waveform for the terahertz wave pulse LT1 generated in the solar cell panel 90 based on the electric field strength detected by the detector 13 (detector 132). Specifically, the time for the probe light to reach the detector 132 is changed by changing the optical path length of the probe light (the optical path length of the first optical path) by moving the folding mirror 10M of the delay unit 131. . As a result, the timing at which the detector 132 detects the electric field strength of the terahertz wave pulse LT1 is changed. Thus, the time waveform of the terahertz wave pulse LT1 is constructed by detecting the electric field strength of the terahertz wave pulse LT1 at a plurality of mutually different detection timings.

スペクトル解析部23は、テラヘルツ波パルスLT1の時間波形に基づいて、検査対象物である太陽電池パネル90に関するスペクトル解析を行う。詳細には、スペクトル解析部23は、ポンプ光LP11の照射に応じて発生したテラヘルツ波パルスLT1の時間波形をフーリエ変換することにより、周波数に関する振幅強度スペクトルを取得する。   The spectrum analysis unit 23 performs spectrum analysis on the solar cell panel 90 that is the inspection target, based on the time waveform of the terahertz wave pulse LT1. Specifically, the spectrum analysis unit 23 acquires an amplitude intensity spectrum related to the frequency by performing Fourier transform on the time waveform of the terahertz wave pulse LT1 generated in response to the irradiation of the pump light LP11.

画像生成部25は、太陽電池パネル90の検査対象領域(太陽電池パネル90の一部または全部)に関して、パルス光LP1を照射したときに発生するテラヘルツ波パルスLT1の電界強度の分布を視覚化した画像を生成する。具体的には、可視カメラ14を介して取得される太陽電池パネル90の受光面91Sの可視光画像に、各測定位置の電界強度に応じた色や模様などを重ねることによって、電界強度分布画像が生成される。   The image generation unit 25 visualizes the electric field intensity distribution of the terahertz wave pulse LT1 generated when the pulsed light LP1 is irradiated with respect to the inspection target region (a part or the whole of the solar cell panel 90) of the solar cell panel 90. Generate an image. Specifically, the electric field intensity distribution image is obtained by superimposing a color or a pattern according to the electric field intensity at each measurement position on the visible light image of the light receiving surface 91S of the solar battery panel 90 acquired through the visible camera 14. Is generated.

光強度設定部27は、レーザー光源から照射する光強度を設定する設定部である。制御部16は、光強度設定部27によって設定された光強度のレーザー光(パルス光)をフェムト秒レーザー121(レーザー装置)に出射させる。   The light intensity setting unit 27 is a setting unit that sets the light intensity emitted from the laser light source. The control unit 16 causes the femtosecond laser 121 (laser device) to emit laser light (pulse light) having the light intensity set by the light intensity setting unit 27.

制御部16には、モニター17および操作入力部18が接続されている。モニター17は、液晶ディスプレイなどの表示装置であり、オペレータに対して各種画像情報を表示する。モニター17には、可視カメラ14で撮影された太陽電池パネル90の受光面91Sの画像、時間波形構築部21によって構築されたテラヘルツ波パルスLT1の時間波形、スペクトル解析部23による解析結果、または画像生成部25が生成した電界強度分布画像などが表示される。また、モニター17には、検査の条件設定などをするために必要なGUI(Graphycal User Interface)画面を表示する。   A monitor 17 and an operation input unit 18 are connected to the control unit 16. The monitor 17 is a display device such as a liquid crystal display, and displays various image information to the operator. On the monitor 17, an image of the light receiving surface 91 </ b> S of the solar battery panel 90 photographed by the visible camera 14, a time waveform of the terahertz wave pulse LT <b> 1 constructed by the time waveform construction unit 21, an analysis result by the spectrum analysis unit 23, or an image An electric field intensity distribution image generated by the generation unit 25 is displayed. Further, the monitor 17 displays a GUI (Graphical User Interface) screen necessary for setting inspection conditions.

操作入力部18は、マウスおよびキーボードなどの各種入力デバイスで構成されている。オペレータは操作入力部18を介して所定の操作入力を行うことができる。なお、モニター17がタッチパネルとして構成されることによって、モニター17が操作入力部18として機能するようにしてもよい。   The operation input unit 18 includes various input devices such as a mouse and a keyboard. The operator can perform a predetermined operation input via the operation input unit 18. Note that the monitor 17 may function as the operation input unit 18 by configuring the monitor 17 as a touch panel.

以上が、検査装置100の構成についての説明である。次に検査装置100を用いたフォトデバイスの検査方法について詳細に説明する。   The above is the description of the configuration of the inspection apparatus 100. Next, a photo device inspection method using the inspection apparatus 100 will be described in detail.

<1.2. フォトデバイスの検査>
図6は、フォトデバイスである太陽電池パネル90を検査するときの流れ図である。なお、以下に説明する検査装置100の動作は、特に断らない限り制御部16によって制御されるものとする。また、図6に示した流れ図は、一例である。したがって、工程内容によっては、複数の工程を並列に実行したり、または、各工程の実行順序を適宜変更したりしてもよい。検査装置100においては、フォトデバイスである太陽電池パネル90の検査をするにあたって、まず、フェムト秒レーザー121から出射するパルス光の光強度の最適化が行われる(ステップS11〜ステップS19)。そしてその後、最適な光強度のパルス光が太陽電池パネル90に照射されることによって、太陽電池パネル90の検査が行われる(ステップS20)。
<1.2. Photo device inspection>
FIG. 6 is a flowchart when inspecting the solar cell panel 90 which is a photo device. Note that the operation of the inspection apparatus 100 described below is controlled by the control unit 16 unless otherwise specified. Moreover, the flowchart shown in FIG. 6 is an example. Therefore, depending on the process contents, a plurality of processes may be executed in parallel, or the execution order of each process may be changed as appropriate. In the inspection apparatus 100, when inspecting the solar cell panel 90 that is a photo device, first, the light intensity of the pulsed light emitted from the femtosecond laser 121 is optimized (steps S11 to S19). After that, the solar cell panel 90 is inspected by irradiating the solar cell panel 90 with pulsed light having an optimal light intensity (step S20).

まず、ステージ11に検査対象であるフォトデバイス(太陽電池パネル90)が設置される(ステップS11)。このステップS11においては、オペレータが太陽電池パネル90をステージ11に設置するようにしてもよいし、図示を省略する搬送装置を使って太陽電池パネル90をステージ11に設置するようにしてもよい。このとき、上述したように、太陽電池パネル90の受光面91Sに向けて、パルス光(ポンプ光LP11)が照射されるように太陽電池パネル90がステージ11に設置される。   First, a photo device (solar cell panel 90) to be inspected is installed on the stage 11 (step S11). In this step S11, the operator may install the solar cell panel 90 on the stage 11, or the solar cell panel 90 may be installed on the stage 11 using a transport device (not shown). At this time, as described above, the solar cell panel 90 is installed on the stage 11 so that the pulsed light (pump light LP11) is irradiated toward the light receiving surface 91S of the solar cell panel 90.

太陽電池パネル90がステージ11に固定されると、検査装置100は、モーター15を駆動することによって、太陽電池パネル90の任意の位置にパルス光が照射されるように太陽電池パネル90を移動させる。このパルス光を照射する位置は、あらかじめ設定された座標データにおいて規定されていてもよいし、オペレータが操作入力部18を介して入力して適宜指定するようにしてもよい。また、オペレータが、ステージ11を手動で移動させることで、太陽電池パネル90の所定位置にパルス光が照射されるようにしてもよい。   When the solar cell panel 90 is fixed to the stage 11, the inspection apparatus 100 moves the solar cell panel 90 by driving the motor 15 so that pulse light is irradiated to an arbitrary position of the solar cell panel 90. . The position to be irradiated with the pulsed light may be defined in preset coordinate data, or may be designated as appropriate by an operator input via the operation input unit 18. Further, the operator may move the stage 11 manually so that the predetermined position of the solar cell panel 90 is irradiated with the pulsed light.

次に、検査装置100は、テラヘルツ時間領域分光法(THz−TDS)を行うことによって、太陽電池パネル90の所定位置にパルス光(ポンプ光LP11)を照射したときに発生するテラヘルツ波の時間波形を復元する(ステップS12)。より詳細には、検査装置100は、パルス光を太陽電池パネル90に照射しながら、遅延部131を制御することによって、検出器132において電界強度の検出タイミングを変更しながら、テラヘルツ波パルスの電界強度が検出される。このとき、逆バイアス電圧印加回路99を駆動することによって、太陽電池パネル90に逆バイアス電圧を印加するようにしてもよい。   Next, the inspection apparatus 100 performs terahertz time domain spectroscopy (THz-TDS), thereby generating a time waveform of the terahertz wave generated when the predetermined position of the solar cell panel 90 is irradiated with pulsed light (pump light LP11). Is restored (step S12). More specifically, the inspection apparatus 100 controls the delay unit 131 while irradiating the solar cell panel 90 with pulsed light, thereby changing the detection timing of the electric field strength in the detector 132 and changing the electric field of the terahertz wave pulse. Intensity is detected. At this time, a reverse bias voltage may be applied to the solar cell panel 90 by driving the reverse bias voltage application circuit 99.

図7は、時間波形構築部21により復元されたテラヘルツ波パルスの時間波形を示す図である。図7中、横軸は時間を示し、縦軸は電界強度を示している。また、下段には、遅延部131によって、検出器132に到達するタイミング(検出タイミングt1〜t8)の異なる複数のプローブ光LP12が概念的に示されている。また、図7中、実線で示した時間波形41は、図6に示したステップS12において復元されたテラヘルツ波パルスの時間波形である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a time waveform of the terahertz wave pulse restored by the time waveform constructing unit 21. In FIG. 7, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates electric field strength. In the lower stage, a plurality of probe lights LP12 having different timings (detection timings t1 to t8) reaching the detector 132 by the delay unit 131 are conceptually shown. In FIG. 7, a time waveform 41 indicated by a solid line is a time waveform of the terahertz wave pulse restored in step S12 shown in FIG.

検出器132には、図7に示した時間波形41のテラヘルツ波パルスが所定の周期で繰り返し到来する。ここで、検出器132に対して、検出タイミングt1でプローブ光が到達するように遅延部131を調整した場合、検出器において、値E1の電界強度が検出される。また、遅延部131を調整することによって検出タイミングをt2〜t8にそれぞれ遅延させた場合、それぞれ値E2〜E8の電界強度が検出部13において検出される。このような要領で、検出タイミングを細かく変更しながらテラヘルツ波パルステラヘルツ波パルスの電界強度を測定し、取得された電界強度値を時間軸に沿って二次元グラフ上にプロットすることによって、テラヘルツ波パルスの時間波形41を復元することができる。   The terahertz wave pulse having the time waveform 41 shown in FIG. 7 repeatedly arrives at the detector 132 at a predetermined cycle. Here, when the delay unit 131 is adjusted so that the probe light reaches the detector 132 at the detection timing t1, the electric field strength of the value E1 is detected by the detector. When the detection timing is delayed by t2 to t8 by adjusting the delay unit 131, the electric field strengths of values E2 to E8 are detected by the detection unit 13, respectively. In this way, by measuring the electric field strength of the terahertz wave pulse terahertz wave pulse while finely changing the detection timing, and plotting the obtained electric field strength value on a two-dimensional graph along the time axis, The time waveform 41 of the pulse can be restored.

図6に戻って、検査装置100は、図7に示した時間波形41に基づいて、テラヘルツ波パルスの電界強度が略最大となる検出タイミングに対応する折り返しミラー10Mの位置を特定する。そして折り返しミラー10Mを、特定された位置に移動させて固定する(ステップS13)。時間波形41においては、検出タイミングt3において電界強度が最大(E3)となっている。したがって、この検出タイミングt3に対応する位置に折り返しミラー10Mの位置が設定される。これにより、プローブ光LP12の光路長が、テラヘルツ波パルスの略最大値となるときの光路長に設定されることとなる。   Returning to FIG. 6, the inspection apparatus 100 specifies the position of the folding mirror 10 </ b> M corresponding to the detection timing at which the electric field strength of the terahertz wave pulse is substantially maximum based on the time waveform 41 illustrated in FIG. 7. Then, the folding mirror 10M is moved and fixed to the specified position (step S13). In the time waveform 41, the electric field intensity is maximum (E3) at the detection timing t3. Accordingly, the position of the folding mirror 10M is set at a position corresponding to the detection timing t3. As a result, the optical path length of the probe light LP12 is set to the optical path length when it becomes the substantially maximum value of the terahertz wave pulse.

このように折り返しミラー10Mの位置を設定することによって、テラヘルツ波パルスの電界強度が最大となるタイミングで電界強度を検出できる。したがって、後述するパルス光の光強度とテラヘルツ波パルスの電界強度との相関関係を示す相関データを取得する際に、シグナルノイズ比を高めることができる。 By setting the position of the folding mirror 10M in this way, the electric field strength can be detected at the timing when the electric field strength of the terahertz wave pulse becomes maximum. Therefore, the signal-to-noise ratio can be increased when acquiring correlation data indicating the correlation between the light intensity of pulsed light and the electric field intensity of the terahertz wave pulse, which will be described later.

なお、検出器132として、ショットキーバリアダイオードを採用した場合、検出器132では、時間平均化されたテラヘルツ波パルスの電界強度の大きさが検出される。この場合、テラヘルツ波パルスの復元(ステップS12)および最大値の取得(ステップS13)をスキップすることができるため、光強度の設定を迅速に行うことができる。   When a Schottky barrier diode is employed as the detector 132, the detector 132 detects the magnitude of the electric field intensity of the time-averaged terahertz wave pulse. In this case, the reconstruction of the terahertz wave pulse (step S12) and the acquisition of the maximum value (step S13) can be skipped, so that the light intensity can be set quickly.

次に、検査装置100は、逆バイアス電圧を印加するかどうか判定する(ステップS14)。逆バイアス電圧を印加するかどうかは、予め定められていてもよいし、逆バイアス電圧印加が必要かどうかを確認する画面をモニター17等に表示するなどして、オペレータが適宜設定入力できるようにしてもよい。   Next, the inspection apparatus 100 determines whether to apply a reverse bias voltage (step S14). Whether to apply the reverse bias voltage may be determined in advance, or a screen for confirming whether the reverse bias voltage needs to be applied is displayed on the monitor 17 or the like so that the operator can appropriately input the setting. May be.

逆バイアス電圧印加する場合(ステップS14においてYES)、検査装置100は、逆バイアス電圧印加回路99を駆動することによって、所定の大きさの電圧を太陽電池パネル90に印加する(ステップS15)。そして検査装置100は、次のステップS16に進む。また、逆バイアス電圧印加が不要である場合(ステップS14においてNO)、検査装置100は、ステップS15をスキップしてステップS16に進む。   When applying the reverse bias voltage (YES in step S14), the inspection apparatus 100 drives the reverse bias voltage application circuit 99 to apply a voltage having a predetermined magnitude to the solar cell panel 90 (step S15). Then, the inspection apparatus 100 proceeds to the next step S16. If no reverse bias voltage application is required (NO in step S14), inspection apparatus 100 skips step S15 and proceeds to step S16.

ステップS16では、検査装置100が、パルス光の光強度と、テラヘルツ波パルスの電界強度との相関を示す相関データを取得する。この工程では、具体的には、フェムト秒レーザー121から出射するパルス光LP1の光強度がゼロから所要強度まで次第に増大され、そのときに検出器132において検出される電界強度が順次記録される。相関データの具体例については、後述する。相関データを取得すると、検査装置100は、その相関データに基づいて、電界強度が最大値となるときの光強度を検出する(ステップS17)。   In step S16, the inspection apparatus 100 acquires correlation data indicating the correlation between the light intensity of the pulsed light and the electric field intensity of the terahertz wave pulse. In this step, specifically, the light intensity of the pulsed light LP1 emitted from the femtosecond laser 121 is gradually increased from zero to a required intensity, and the electric field intensity detected at that time by the detector 132 is sequentially recorded. A specific example of the correlation data will be described later. When the correlation data is acquired, the inspection apparatus 100 detects the light intensity when the electric field intensity reaches the maximum value based on the correlation data (step S17).

さらに検査装置100は、太陽電池パネル90に印加する逆バイアス電圧を増やすかどうかを判定する(ステップS18)。この判定は、例えば逆バイアス電圧があらかじめ規定された電圧を越えているかどうかを基準にして行われる。印加されている逆バイアス電圧が規定の電圧量を越えていない場合(ステップS18においてYES)、検査装置100は、テップS15に戻り、所要量の電圧量を加算した電圧を太陽電池パネル90に印加する。そして以降のステップS16,S17が再び実行される。テップS18において印加されている逆バイアス電圧が規定の電圧を超えている場合(ステップS18においてNO)、検査装置100は次のステップS19へ進む。なお、ステップS14およびステップS18を省略することも可能である。この場合、電極間に印加する逆バイス電圧を固定値(逆バイアス電圧を印加しない場合を含む。)とすればよい。   Further, the inspection apparatus 100 determines whether to increase the reverse bias voltage applied to the solar cell panel 90 (step S18). This determination is performed based on, for example, whether or not the reverse bias voltage exceeds a predetermined voltage. If the applied reverse bias voltage does not exceed the specified voltage amount (YES in step S18), inspection apparatus 100 returns to step S15 and applies a voltage obtained by adding the required amount of voltage to solar cell panel 90. To do. Then, subsequent steps S16 and S17 are executed again. When the reverse bias voltage applied in step S18 exceeds the specified voltage (NO in step S18), the inspection apparatus 100 proceeds to the next step S19. Note that step S14 and step S18 may be omitted. In this case, the reverse bias voltage applied between the electrodes may be a fixed value (including the case where no reverse bias voltage is applied).

図8〜図10は、相関データCD1〜CD3と、該相関データCD1〜CD3をグラフ化したものを示す図である。なお、相関データCD1〜CD3は、太陽電池パネル90の相互に異なる位置(具体的には、図4に示した位置P1〜P3)に関して、ステップS14〜ステップS18が繰り返し行われることにより取得されるデータである。   8 to 10 are diagrams showing correlation data CD1 to CD3 and graphs of the correlation data CD1 to CD3. The correlation data CD1 to CD3 are acquired by repeatedly performing Steps S14 to S18 with respect to mutually different positions of the solar cell panel 90 (specifically, positions P1 to P3 shown in FIG. 4). It is data.

相関データCD1を参照すると、逆バイアス電圧がゼロの場合、光強度をゼロから70mWまで増大させても、検出される電界強度が常にノイズ(バックグラウンド)レベルの電界強度(=0.5)となっており、増減は生じていない。しかしながら、逆バイアス電圧については0Vから10Vまで増大させると、検出される電界強度の大きさが次第に大きくなっている。これは、逆バイアス電圧によって発生するテラヘルツ波パルスの電界強度が増幅されるためである。   Referring to the correlation data CD1, when the reverse bias voltage is zero, even if the light intensity is increased from zero to 70 mW, the detected electric field intensity is always a noise (background) level electric field intensity (= 0.5). There is no increase or decrease. However, when the reverse bias voltage is increased from 0V to 10V, the magnitude of the detected electric field intensity gradually increases. This is because the electric field strength of the terahertz wave pulse generated by the reverse bias voltage is amplified.

ここで、太陽電池パネル90に照射するパルス光の光強度を増大させると、テラヘルツ波パルスの発生量も増大するため、検出器にて検出される電界強度も大きくなると考えられる。しかしながら、相関データCD1に示したように、光強度がある程度の大きさのところで、テラヘルツ波パルスの電界強度が飽和してしまい、それ以上増やしたとしても、電界強度が減少に転じる。例えば逆バイアス電圧を1Vとした場合、光強度を0mWから15mWまたは20mWまで増やしたとき、電界強度が次第に大きくなり、15mWまたは20mWのときに、電界強度が最大となっている。つまり、15mWまたは20mWが、最大時光強度となっている。しかしながら、光強度を20mWから30mWに増大させると、今度は、電界強度が減少に転じる。同様に逆バイス電圧が2Vまたは4Vの場合、20mWまたは40mWのときに電界強度が最大となり、それ以降は減少に転じている。   Here, when the light intensity of the pulsed light applied to the solar cell panel 90 is increased, the generation amount of the terahertz wave pulse is also increased, so that the electric field intensity detected by the detector is also increased. However, as shown in the correlation data CD1, the electric field intensity of the terahertz wave pulse is saturated at a certain level of light intensity, and the electric field intensity starts to decrease even if it is further increased. For example, when the reverse bias voltage is 1 V, the electric field strength gradually increases when the light intensity is increased from 0 mW to 15 mW or 20 mW, and the electric field intensity is maximum when the light intensity is 15 mW or 20 mW. That is, the maximum light intensity is 15 mW or 20 mW. However, when the light intensity is increased from 20 mW to 30 mW, the electric field intensity starts to decrease. Similarly, when the reverse vise voltage is 2 V or 4 V, the electric field strength becomes maximum when it is 20 mW or 40 mW, and thereafter, the electric field intensity starts to decrease.

このように光強度の大きさに比例せずに、電界強度が飽和してしまう現象は、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、太陽電池パネル90などのフォトデバイスにフェムト秒レーザー121からパルス光が照射されると、光励起キャリアが生成される。生成された光励起キャリアは、逆バイアス電圧、内部電界、あるいは拡散などの影響を受けて、集電電極(受光面電極96など)に吸引される。パルス光の光強度が比較的小さい場合、光励起キャリアは電極へ十分に吸引されるが、光強度が大きくなると、光励起キャリアが十分に吸引されなくなる。その結果、パルス光の照射部分において、光励起キャリアが充満された状態となる。すると、パルス光照射による光励起キャリアの発生量が減少するため、テラヘルツ波パルスの電界強度も減少すると考えられる。したがって、電界強度が最大となる時には、以下の等式(1)が成立しているものと考えられる。   Such a phenomenon that the electric field intensity is saturated without being proportional to the magnitude of the light intensity is considered to be due to the following reason. That is, when a photo device such as the solar cell panel 90 is irradiated with pulsed light from the femtosecond laser 121, photoexcited carriers are generated. The generated photoexcited carriers are attracted to the current collecting electrode (light receiving surface electrode 96, etc.) under the influence of reverse bias voltage, internal electric field, or diffusion. When the light intensity of the pulsed light is relatively low, the photoexcited carriers are sufficiently attracted to the electrode. However, when the light intensity is increased, the photoexcited carriers are not sufficiently attracted. As a result, the photoexcited carriers are filled in the irradiated portion of the pulsed light. Then, since the amount of photoexcited carriers generated by pulsed light irradiation decreases, it is considered that the electric field strength of the terahertz wave pulse also decreases. Therefore, it is considered that the following equation (1) is established when the electric field strength becomes maximum.

(光励起キャリアの発生量)=(逆バイアス、内部電界または拡散による光励起キャリアの吸収量)・・・(1) (Amount of photo-excited carriers) = (Amount of photo-excited carriers absorbed by reverse bias, internal electric field or diffusion) (1)

なお、図8〜図10に示した相関データCD1〜CD3においては、ほぼ同条件にて光強度の変更、バイアス電圧の印加を行っているが、検出される電界強度の大きさがそれぞれで異なっている。具体的には、相関データCD2において電界強度が全体的に最も大きくなっており、次いで相関データCD2、相関データCD1の順に電界強度が小さくなっている。ここで、受光面電極96に近いほど、パルス光が照射されたときに、光励起キャリアが吸収されやすい。このため、発生するテラヘルツ波パルスの電界強度も大きくなると考えられる。よって、図4に示したように、位置P2,P3,P1の順で受光面電極96から遠ざかっているため、検出される電界強度の大きさもこの順に小さくなると考えられる。また、相関データCD2,CD3では、逆バイアス電圧が負荷されていない状態(0V)でも、5〜10mW程度の光強度において、ある程度の強さのテラヘルツ波パルスを検出することができる。つまり、逆バイアス電圧を印加するための電極がないフォトデバイスの検査においても、本発明は原理的に適用可能である。   In the correlation data CD1 to CD3 shown in FIGS. 8 to 10, the light intensity is changed and the bias voltage is applied under substantially the same conditions. However, the detected electric field strengths are different from each other. ing. Specifically, the electric field strength is highest overall in the correlation data CD2, and then the electric field strength decreases in the order of the correlation data CD2 and the correlation data CD1. Here, the closer to the light receiving surface electrode 96, the more easily the photoexcited carriers are absorbed when the pulsed light is irradiated. For this reason, it is considered that the electric field intensity of the generated terahertz wave pulse also increases. Therefore, as shown in FIG. 4, since the distance from the light receiving surface electrode 96 is increased in the order of the positions P2, P3, and P1, the magnitude of the detected electric field intensity is considered to decrease in this order. Further, in the correlation data CD2 and CD3, a terahertz wave pulse having a certain level of intensity can be detected at a light intensity of about 5 to 10 mW even when no reverse bias voltage is applied (0 V). In other words, the present invention can be applied in principle to inspection of a photo device that does not have an electrode for applying a reverse bias voltage.

図6に戻って、相関データを取得すると、検査装置100は、該相関データに基づいて、検査用の光強度を設定する(ステップS19)。具体的には、光強度設定部27が、電界強度が最大となるときの光強度を(最大時光強度)を、検査用の光強度に設定する。相関データCD1〜CD3から明らかなように、照射するパルス光の光強度が強すぎると、フォトデバイスから発生するテラヘルツ波パルスの電界強度が逆に小さくなってしまう。そこで、この電界強度が減少し始める境界を相関データから特定することによって、光強度を無駄に大きくせずに、検出器132にて検出されるテラヘルツ波パルスの電界強度を最大限とすることができる。したがって、シグナルノズル比を改善しつつ、かつ、フェムト秒レーザー121のランプの長寿命化や保守コストの低減を図ることができる。   Returning to FIG. 6, when the correlation data is acquired, the inspection apparatus 100 sets the light intensity for inspection based on the correlation data (step S <b> 19). Specifically, the light intensity setting unit 27 sets the light intensity (maximum light intensity) when the electric field intensity is maximum to the light intensity for inspection. As is clear from the correlation data CD1 to CD3, when the intensity of the irradiated pulsed light is too strong, the electric field intensity of the terahertz wave pulse generated from the photo device is decreased. Therefore, by specifying the boundary where the electric field strength starts to decrease from the correlation data, the electric field strength of the terahertz wave pulse detected by the detector 132 can be maximized without unnecessarily increasing the light intensity. it can. Therefore, it is possible to improve the signal nozzle ratio, extend the life of the lamp of the femtosecond laser 121, and reduce the maintenance cost.

なお、図8〜図10の相関データCD1〜CD3で示したように、最大時光強度は、太陽電池パネル90に印加される逆バイアス電圧の大きさによって異なる場合がある。ステップS19では、いくつかの大きさの逆バイアス電圧の中から特定の大きさの逆バイアス電圧が適当に選択され、その大きさの逆バイアス電圧のもとで決定された最大時光強度が検査用の光強度に設定される。この逆バイアス電圧の選択は任意の基準で行い得るが、例えば相関データに記録された電界強度の大きさが閾値を超えるかどうかを基準にして行われるようにしてもよい。   Note that, as indicated by the correlation data CD <b> 1 to CD <b> 3 in FIGS. 8 to 10, the maximum light intensity may vary depending on the magnitude of the reverse bias voltage applied to the solar cell panel 90. In step S19, a specific reverse bias voltage is appropriately selected from several reverse bias voltages, and the maximum light intensity determined under the reverse bias voltage is used for inspection. Is set to the light intensity. The selection of the reverse bias voltage can be performed based on an arbitrary criterion. For example, the reverse bias voltage may be selected based on whether or not the magnitude of the electric field intensity recorded in the correlation data exceeds a threshold value.

また、ステップS19においては、測定用の光強度が、最大時光強度に合わせて設定されているが、これ以外の大きさの光強度に設定されてもよい。測定用の光強度は、フェムト秒レーザー121の長寿命化などを考慮した場合、最大時光強度を越えない大きさの光強度に設定されることが望ましい。しかしながら最大時光強度を若干越える程度の大きさであれば、十分に許容される。   In step S19, the measurement light intensity is set in accordance with the maximum light intensity, but may be set to a light intensity of a size other than this. The light intensity for measurement is preferably set to a light intensity that does not exceed the maximum light intensity in consideration of extending the life of the femtosecond laser 121 and the like. However, a size slightly exceeding the maximum light intensity is sufficiently acceptable.

次に検査装置100は、ステップS19において設定された光強度のパルス光をフェムト秒レーザー121から出射することによって、太陽電池パネル90の検査を行う(ステップS20)。このステップS20では、太陽電池パネル90の様々な箇所にパルス光(ポンプ光LP11)を照射して、発生するテラヘルツ波パルスの電界強度を検出器132にて検出する。   Next, the inspection apparatus 100 inspects the solar cell panel 90 by emitting the pulse light having the light intensity set in step S19 from the femtosecond laser 121 (step S20). In step S20, various portions of the solar cell panel 90 are irradiated with pulsed light (pump light LP11), and the electric field strength of the generated terahertz wave pulse is detected by the detector 132.

本実施形態に係る検査装置100では、大きく分けて2種類の検査を行うことができルように構成されている。まず第1の検査は、(1)テラヘルツ波パルスの時間波形に基づく検査(以下、検査(1)と称する。)である。この検査(1)では、特定の領域(検査位置)にポンプ光LP11が照射されたときに発生するテラヘルツ波パルスの時間波形が構築される。また、この構築された時間波形に基づいたスペクトル解析が行われる。これらの解析により、太陽電池パネル90の特定領域における空乏層形成に関する検査や、不純物に関する検査を行うことができる。   The inspection apparatus 100 according to the present embodiment is configured to be able to perform two types of inspections roughly. First, the first inspection is (1) an inspection based on a time waveform of a terahertz wave pulse (hereinafter referred to as inspection (1)). In this inspection (1), a time waveform of a terahertz wave pulse generated when the pump light LP11 is irradiated to a specific region (inspection position) is constructed. Further, spectrum analysis based on the constructed time waveform is performed. By these analyses, it is possible to perform an inspection relating to depletion layer formation in a specific region of the solar cell panel 90 and an inspection relating to impurities.

また、第2の検査は(2)太陽電池パネル90全体についてのテラヘルツ波パルスの電界強度分布に基づく検査(以下、検査(2)と称する。)である。この検査(2)では、太陽電池パネル90上の各領域のそれぞれについて、ポンプ光LP11が照射されたときに発生するテラヘルツ波パルスの電界強度がそれぞれ測定される。これにより、太陽電池パネル90の検査対象領域内における空乏層の形成不良部分や、または多結晶シリコンの格子欠陥を特定することができる。以下においては、まず検査(1)について説明し、次に検査(2)について説明する。   The second inspection is (2) inspection based on the electric field intensity distribution of the terahertz wave pulse for the entire solar cell panel 90 (hereinafter referred to as inspection (2)). In this inspection (2), the electric field intensity of the terahertz wave pulse generated when the pump light LP11 is irradiated is measured for each region on the solar cell panel 90. Thereby, the formation defect part of a depletion layer in the inspection object area | region of the solar cell panel 90, or the lattice defect of a polycrystalline silicon can be specified. In the following, the inspection (1) will be described first, and then the inspection (2) will be described.

図11は、検査(1)の詳細な流れ図である。検査装置100は、検査(1)を開始すると、逆バイアス電圧を印加するかどうか判定する(ステップS21)。逆バイアス電圧を印加する場合(ステップS21においてYES)、ここでは、ステップS19において設定された光強度を決定したときの逆バイアス電圧と同じ大きさの電圧が太陽電池パネル90の電極間に印加される(ステップS22)。例えば、相関データCD1において、逆バイアス電圧を2Vとしたとき、最大時光強度が20mWとなっている。この相関データに基づいて、ステップS19において光強度が20mWと設定された場合には、ステップS22において2Vの逆バイアス電圧が印加される。なお、逆バイアス電圧を印加しない場合、検査装置100は、ステップS22をスキップしてステップS23に進む。   FIG. 11 is a detailed flowchart of the inspection (1). When the inspection (1) is started, the inspection apparatus 100 determines whether to apply a reverse bias voltage (step S21). When a reverse bias voltage is applied (YES in step S21), a voltage having the same magnitude as the reverse bias voltage when the light intensity set in step S19 is determined is applied between the electrodes of the solar cell panel 90. (Step S22). For example, in the correlation data CD1, when the reverse bias voltage is 2 V, the maximum light intensity is 20 mW. Based on this correlation data, when the light intensity is set to 20 mW in step S19, a reverse bias voltage of 2 V is applied in step S22. If no reverse bias voltage is applied, the inspection apparatus 100 skips step S22 and proceeds to step S23.

次のステップS23では、検査装置100が、検査位置に合わせて太陽電池パネル90を移動させる。この検査位置は、あらかじめ、検査を行うべき太陽電池パネル90上の位置に関するデータ(座標データ)として、オペレータが操作入力部18を介して指定される。制御部16は、この座標データに基づいて、モーター15を駆動することにより、該検査位置にパルス光が照射されるように、ステージ11を移動させる。なお、オペレータ自身が、ステージ11を手動で移動させることによって、検査位置に合わせて太陽電池パネル90を移動させてもよい。   In the next step S23, the inspection apparatus 100 moves the solar cell panel 90 according to the inspection position. This inspection position is designated in advance by the operator via the operation input unit 18 as data (coordinate data) regarding the position on the solar cell panel 90 to be inspected. Based on the coordinate data, the control unit 16 drives the motor 15 to move the stage 11 so that the inspection position is irradiated with pulsed light. The operator himself / herself may move the solar cell panel 90 according to the inspection position by manually moving the stage 11.

太陽電池パネル90の移動が完了すると、検査装置100は、THz−TDSに基づいて、ポンプ光LP11の照射に応じて発生するテラヘルツ波パルスの時間波形を復元する(ステップS24)。具体的には、図6に示したステップS12とほぼ同様である。ただし、このステップS24では、ステップS19において設定された光強度のパルス光が、太陽電池パネル90に照射される。このステップS24により、図7に示した時間波形41と同様に、検査位置において発生するテラヘルツ波パルスの時間波形を復元される。   When the movement of the solar cell panel 90 is completed, the inspection apparatus 100 restores the time waveform of the terahertz wave pulse generated according to the irradiation with the pump light LP11 based on THz-TDS (step S24). Specifically, it is almost the same as step S12 shown in FIG. However, in this step S24, the solar cell panel 90 is irradiated with the pulsed light having the light intensity set in step S19. By this step S24, similarly to the time waveform 41 shown in FIG. 7, the time waveform of the terahertz wave pulse generated at the inspection position is restored.

このようにして、時間波形を復元することにより、検査位置におけるpn接合部97の空乏層の特性について検査することができる。例えば、テラヘルツ波パルスの検出の有無を検査したり、構築された時間波形の電界強度の振幅を標準データと比較したりすることで、空乏層の形成不良などを検出することができる。また、同様の処理で太陽電池の様々な光励起キャリア発生領域の形成不良を検出することができる。   Thus, by restoring the time waveform, the characteristics of the depletion layer of the pn junction 97 at the inspection position can be inspected. For example, a formation defect of a depletion layer can be detected by inspecting the presence / absence of detection of a terahertz wave pulse or by comparing the amplitude of the electric field strength of the constructed time waveform with standard data. Moreover, formation failure of various photoexcited carrier generation regions of the solar cell can be detected by the same process.

次に検査装置100は、復元された時間波形に基づいて、スペクトル解析を行う(ステップS25)。この工程では、スペクトル解析部23が時間波形に対してフーリエ変換を行うことによって、テラヘルツ波パルスについてのスペクトル分布が取得される。   Next, the inspection apparatus 100 performs spectrum analysis based on the restored time waveform (step S25). In this step, the spectrum distribution of the terahertz wave pulse is acquired by the spectrum analysis unit 23 performing Fourier transform on the time waveform.

図12は、テラヘルツ波パルスのスペクトル分布を示す図である。図12中、縦軸はスペクトル強度を示しており、横軸は周波数を示している。ステップS25において取得されたスペクトル分布51においては、0.1THz〜1THzの範囲の周波数においてスペクトル強度が比較的強くなっている。このようなスペクトル分布51を取得することにより、各検査位置に形成されているpn接合部97の空乏層の特性を検査することができる。例えば、スペクトル分布51において、矢印で示した特定周波数のスペクトル強度が、基準となる参照値(図示せず)よりも有意に低くなっているような場合に、該特定周波数を吸収する不純物が空乏層などに含まれていることを検出することができる。また、吸収された周波数から、不純物の種類や濃度などを推定することも可能である。なお、このステップS26のスペクトル解析は省略することも可能である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a spectrum distribution of a terahertz wave pulse. In FIG. 12, the vertical axis indicates the spectral intensity, and the horizontal axis indicates the frequency. In the spectrum distribution 51 acquired in step S25, the spectrum intensity is relatively strong at a frequency in the range of 0.1 THz to 1 THz. By acquiring such a spectral distribution 51, the characteristics of the depletion layer of the pn junction 97 formed at each inspection position can be inspected. For example, in the spectrum distribution 51, when the spectrum intensity of a specific frequency indicated by an arrow is significantly lower than a reference value (not shown) serving as a reference, impurities that absorb the specific frequency are depleted. It can be detected that it is contained in a layer or the like. It is also possible to estimate the type and concentration of impurities from the absorbed frequency. Note that the spectrum analysis in step S26 can be omitted.

図11に戻って、スペクトル解析が完了すると、検査装置100は、モニター17に検査結果を示す画像を表示する(ステップS26)。具体的には、ステップS25において取得されたテラヘルツ波パルスの時間波形や、ステップS26において取得されたスペクトル分布(図12参照)などが解析結果としてモニター17に表示される。以上が検査(1)の説明である。次に検査(2)について説明する。   Returning to FIG. 11, when the spectrum analysis is completed, the inspection apparatus 100 displays an image indicating the inspection result on the monitor 17 (step S26). Specifically, the time waveform of the terahertz wave pulse acquired in step S25, the spectrum distribution (see FIG. 12) acquired in step S26, and the like are displayed on the monitor 17 as an analysis result. The above is the description of the inspection (1). Next, inspection (2) will be described.

<検査(2)>
図13は、検査(2)の詳細な流れ図である。上記検査(1)では、太陽電池パネル90上の特定の領域について、ポンプ光LP11を照射に応じて発生するテラヘルツ波パルスの時間波形とスペクトル解析が行われる。これに対して、検査(2)では、太陽電池パネル90の全面について、光励起キャリア発生領域の状態を検査する。
<Inspection (2)>
FIG. 13 is a detailed flowchart of the inspection (2). In the inspection (1), the time waveform and spectrum analysis of the terahertz wave pulse generated in response to the irradiation with the pump light LP11 are performed for a specific region on the solar cell panel 90. On the other hand, in inspection (2), the state of the photoexcited carrier generation region is inspected for the entire surface of the solar cell panel 90.

検査(2)を開始すると、検査装置100は、太陽電池パネル90に対して逆バイアス電圧を印加するかどうか判定し(ステップS20)、必要な場合は電極間に逆バイアス電圧を印加する(ステップS21)。この流れは、検査(1)におけるステップS20,S21と同様である。   When the inspection (2) is started, the inspection apparatus 100 determines whether to apply a reverse bias voltage to the solar cell panel 90 (step S20), and if necessary, applies a reverse bias voltage between the electrodes (step S20). S21). This flow is the same as steps S20 and S21 in the inspection (1).

次に検査装置100は、検出器132において検出されるテラヘルツ波パルスの電界強度が最大となるように、遅延部131が調整される(ステップS23a)。この工程では、ステップS13において設定された折り返しミラー10Mの位置に、折り返しミラー10Mが配置される。このようにテラヘルツ波パルスの電界強度の最大値を検出するようにすることで、電界強度が検出しやすくなるため、テラヘルツ波パルスの検出感度を向上することができる。ただし、その他の位置に折り返しミラー10Mを配置して、その他の検出タイミングでテラヘルツ波パルスの電界強度が検出されるようにしてもよい。   Next, in the inspection apparatus 100, the delay unit 131 is adjusted so that the electric field strength of the terahertz wave pulse detected by the detector 132 is maximized (step S23a). In this step, the folding mirror 10M is disposed at the position of the folding mirror 10M set in step S13. By detecting the maximum value of the electric field intensity of the terahertz wave pulse in this way, the electric field intensity can be easily detected, so that the detection sensitivity of the terahertz wave pulse can be improved. However, the folding mirror 10M may be arranged at other positions so that the electric field strength of the terahertz wave pulse is detected at other detection timings.

次に、検査装置100は、モーター15を駆動することにより、太陽電池パネル90を二次元平面内で移動させる(ステップS24a)。このとき、ステップS19において設定された光強度のパルス光が太陽電池パネル90に照射され、これにより発生するテラヘルツ波パルスの電界強度が検出器132にて検出される。太陽電池パネル90上の検査対象領域についての電界強度分布が取得される。なお、太陽電池パネル90の移動は、例えば、主走査方向に沿って正方向に移動させた後、主走査方向に直交する副走査方向に所要距離分移動させて(ずらして)、主走査方向に沿って正方向とは反対の方向へ移動させる。これを繰り返すことによって、太陽電池パネル90の全領域に関して、テラヘルツ波パルスの電界強度を効率的に取得することができる。   Next, the inspection apparatus 100 moves the solar cell panel 90 in the two-dimensional plane by driving the motor 15 (step S24a). At this time, the pulsed light having the light intensity set in step S19 is applied to the solar cell panel 90, and the electric field intensity of the terahertz wave pulse generated thereby is detected by the detector 132. The electric field strength distribution for the inspection target region on the solar cell panel 90 is acquired. For example, the solar cell panel 90 is moved in the positive direction along the main scanning direction and then moved (shifted) by a required distance in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Is moved in the direction opposite to the positive direction. By repeating this, the electric field strength of the terahertz wave pulse can be efficiently obtained for the entire region of the solar cell panel 90.

テラヘルツ波パルスの電界強度を取得すると、検査装置100は、電界強度分布を示す画像(電界強度分布画像)を生成し、モニター17に表示する(ステップS25a)。   When the electric field strength of the terahertz wave pulse is acquired, the inspection apparatus 100 generates an image showing the electric field strength distribution (electric field strength distribution image) and displays it on the monitor 17 (step S25a).

図14は、モニター17に表示される電界強度分布画像I1の一例である。電界強度分布画像I1は、可視カメラ14によって撮影された太陽電池パネル90を示す画像に対して、各検査位置で検出された電界強度の大きさに応じて着色したものである。なお、図14では、説明の都合上、種類の異なるハッチングを用いることで、電界強度の大きさの分布が表現されている。具体的には、電界強度が10以上の部分、8以上10未満の部分、4以上8未満の部分を、それぞれ識別できるようになっている。もちろんこの表現方法は一例であり、適宜変更が可能である。例えば、電界強度の範囲をさらに細かく区切ってもよいし、その他の方法で電界強度分布を表現するようにしてもよい。   FIG. 14 is an example of an electric field intensity distribution image I1 displayed on the monitor 17. The electric field intensity distribution image I1 is an image showing the solar cell panel 90 photographed by the visible camera 14, and is colored according to the magnitude of the electric field intensity detected at each inspection position. In FIG. 14, for convenience of explanation, the distribution of the magnitude of the electric field strength is expressed by using different types of hatching. Specifically, a portion having an electric field strength of 10 or more, a portion of 8 or more and less than 10, and a portion of 4 or more and less than 8 can be identified. Of course, this expression method is an example, and can be appropriately changed. For example, the range of the electric field strength may be further finely divided, or the electric field strength distribution may be expressed by other methods.

図14に示したように、太陽電池パネル90では、受光面電極96の周囲において最も電界強度が強くなっており、受光面電極96から離間する程、電界強度が弱まっている。このような電界強度分布画像I1を生成および表示することによって、太陽電池パネル90の検査対象領域について、光励起キャリア発生領域の形成状況を一度に把握することができる。さらに、検出される電界強度の異常から、多結晶シリコンの格子欠陥なども推定することができる。   As shown in FIG. 14, in the solar cell panel 90, the electric field strength is the strongest around the light receiving surface electrode 96, and the electric field strength decreases as the distance from the light receiving surface electrode 96 increases. By generating and displaying such an electric field intensity distribution image I1, the formation state of the photoexcited carrier generation region can be grasped at once for the inspection target region of the solar cell panel 90. Furthermore, a lattice defect of polycrystalline silicon can be estimated from an abnormality in the detected electric field strength.

なお、本実施形態では、最大電界強度の分布を画像化しているが、例えば、フェムト秒レーザー121から、複数の波長領域のパルス光をそれぞれ照射したときに検出される電界強度の分布を画像化するようにしてもよい。このとき、それぞれの波長領域毎に色分けして、同一画像内で波長領域毎の電界強度の分布を視認できるようにすることも可能である。   In this embodiment, the distribution of the maximum electric field intensity is imaged. For example, the distribution of the electric field intensity detected when each of the femtosecond lasers 121 is irradiated with pulsed light in a plurality of wavelength regions is imaged. You may make it do. At this time, it is also possible to color-code each wavelength region so that the electric field intensity distribution for each wavelength region can be visually recognized in the same image.

また、本実施形態の検査(2)では、折り返しミラー10Mを固定することによって、一つの検出タイミングのみにて、テラヘルツ波パルスの電界強度を検出するようにしている。しかしながら、例えば検査(1)で説明したように、遅延部131を制御することで、検査対象領域内の各検査位置毎に、発生したテラヘルツ波パルスの時間波形を復元するようにしてもよい。取得された時間波形をフーリエ変化して、スペクトル分布を取得することによって、特定の周波数空間毎の電界強度分布を得ることができる。この電界強度分布を所定のルールにしたがって色分けなどを行って視覚化した画像を生成するようにしてもよい。   In the inspection (2) of the present embodiment, the electric field strength of the terahertz wave pulse is detected only at one detection timing by fixing the folding mirror 10M. However, for example, as described in the inspection (1), the time waveform of the generated terahertz wave pulse may be restored for each inspection position in the inspection target region by controlling the delay unit 131. An electric field intensity distribution for each specific frequency space can be obtained by Fourier-transforming the acquired time waveform to acquire a spectral distribution. You may make it produce | generate the image which visualized this electric field strength distribution by color-coding etc. according to a predetermined rule.

また、検査する太陽電池パネル90が複数存在する場合に、上記ステップS11〜S19を毎回行う必要はない。特に複数の太陽電池パネル90が同じようにして製造されているような場合には、1枚の太陽電池パネル90を用いて一度光強度を設定しておき、その他の太陽電池パネル90の検査を該光強度で行うようにすればよい。   Further, when there are a plurality of solar cell panels 90 to be inspected, it is not necessary to perform the above steps S11 to S19 every time. In particular, when a plurality of solar cell panels 90 are manufactured in the same manner, the light intensity is set once using one solar cell panel 90 and the other solar cell panels 90 are inspected. What is necessary is just to carry out by this light intensity.

以上のように、本実施形態に係る検査装置100によると、太陽電池パネル90に形成された光励起キャリア発生領域にパルス光を照射して、それに応じて発生するテラヘルツ波パルスを検出することで、空乏層など光キャリア発生領域の特性を検査することができる。したがって、非接触状態で検査を行うことが可能であるため、太陽電池パネル90の故障、不良判定の効率化を図ることができる。また、従来の検査で使用されていたプローブの接触を無くすことによって、太陽電池パネル90の損傷を防止することができる。   As described above, according to the inspection apparatus 100 according to the present embodiment, by irradiating the photoexcited carrier generation region formed in the solar cell panel 90 with the pulsed light and detecting the terahertz wave pulse generated accordingly, The characteristics of a photocarrier generation region such as a depletion layer can be inspected. Therefore, since it is possible to perform inspection in a non-contact state, it is possible to improve the efficiency of failure and defect determination of the solar cell panel 90. Moreover, damage to the solar cell panel 90 can be prevented by eliminating the contact of the probe used in the conventional inspection.

<2. 第2実施形態>
上記実施形態では、太陽電池パネル90の受光面91Sに対して、パルス光(ポンプ光LP11)の光軸が斜め(入射角度45°)に入射するようにしているが、入射角度はこのようなものに限定されるものではない。
<2. Second Embodiment>
In the above embodiment, the optical axis of the pulsed light (pump light LP11) is incident obliquely (incident angle 45 °) on the light receiving surface 91S of the solar cell panel 90. The incident angle is such as this. It is not limited to things.

図15は、第2実施形態に係る検査装置100Aの照射部12Aと検出部13Aの概略構成図である。なお、以下の説明において、第1実施形態に係る検査装置100の構成要素と同様の機能を有する要素については同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 15 is a schematic configuration diagram of the irradiation unit 12A and the detection unit 13A of the inspection apparatus 100A according to the second embodiment. In the following description, elements having the same functions as those of the components of the inspection apparatus 100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

検査装置100Aにおいても、フェムト秒レーザー121から出射されたパルス光LP1がビームスプリッタB1によってポンプ光LP11とプローブ光LP12に分割される。ただし、本実施形態では、分割されたポンプ光LP11は、透明導電膜基板(ITO)19を透過して、太陽電池パネル90の受光面91Sに対して垂直にポンプ光LP11に入射する。そして、ポンプ光LP11の照射に応じて発生するテラヘルツ波パルスLT1のうち、受光面91S側に出射されるテラヘルツ波パルスLT1が、透明導電性基板19を反射して、レンズなどを介して検出器132に入射する。   Also in the inspection apparatus 100A, the pulsed light LP1 emitted from the femtosecond laser 121 is split into the pump light LP11 and the probe light LP12 by the beam splitter B1. However, in this embodiment, the divided pump light LP11 passes through the transparent conductive film substrate (ITO) 19 and enters the pump light LP11 perpendicular to the light receiving surface 91S of the solar cell panel 90. Of the terahertz wave pulse LT1 generated in response to the irradiation of the pump light LP11, the terahertz wave pulse LT1 emitted toward the light receiving surface 91S is reflected from the transparent conductive substrate 19 and is detected via a lens or the like. Incident 132.

このような照射部12Aおよび検出部13Aを備える検査装置100Aにおいても、ポンプ光LP11の照射に応じて発生するテラヘルツ波パルスLT1を検出することができる。したがって、第1実施形態に係る検査装置100と同様に、検査装置100Aによると、太陽電池パネル90に照射するパルス光の光強度を適切に設定できるとともに、太陽電池パネル90の空乏層などの光励起キャリア発生領域の特性を非接触状態で検査することができる。   Even in the inspection apparatus 100A including the irradiation unit 12A and the detection unit 13A, the terahertz wave pulse LT1 generated in response to the irradiation of the pump light LP11 can be detected. Therefore, similarly to the inspection apparatus 100 according to the first embodiment, according to the inspection apparatus 100A, the light intensity of the pulsed light applied to the solar cell panel 90 can be appropriately set, and light excitation such as a depletion layer of the solar cell panel 90 can be performed. The characteristics of the carrier generation region can be inspected in a non-contact state.

<3. 第3実施形態>
第2実施形態では、受光面91S側に出射されるテラヘルツ波パルスLT1を検出するようにしているが、太陽電池パネル90の裏面側に透過するテラヘルツ波パルスLT1を検出するようにしてもよい。
<3. Third Embodiment>
In the second embodiment, the terahertz wave pulse LT1 emitted to the light receiving surface 91S side is detected, but the terahertz wave pulse LT1 transmitted to the back surface side of the solar cell panel 90 may be detected.

図16は、第3実施形態に係る検査装置100Bの照射部12Bと検出部13Bの概略構成図である。検査装置100Bにおいても、フェムト秒レーザー121から出射されたパルス光LP1がビームスプリッタB1によってポンプ光LP11とプローブ光LP12に分割される。本実施形態では、分割されたポンプ光LP11は、太陽電池パネル90の受光面91Sに対して垂直に入射する。そして、ポンプ光LP11の照射に応じて発生するテラヘルツ波パルスLT1のうち、太陽電池パネル90の裏面側に出射される(透過する)テラヘルツ波パルスLT1が放物面鏡M1,M2などを介して検出器132に入射するように検出部13Bが構成されている。   FIG. 16 is a schematic configuration diagram of the irradiation unit 12B and the detection unit 13B of the inspection apparatus 100B according to the third embodiment. Also in the inspection apparatus 100B, the pulsed light LP1 emitted from the femtosecond laser 121 is split into the pump light LP11 and the probe light LP12 by the beam splitter B1. In the present embodiment, the divided pump light LP11 is perpendicularly incident on the light receiving surface 91S of the solar cell panel 90. Of the terahertz wave pulse LT1 generated in response to the irradiation of the pump light LP11, the terahertz wave pulse LT1 emitted (transmitted) to the back surface side of the solar cell panel 90 is passed through the parabolic mirrors M1, M2, and the like. The detection unit 13B is configured to enter the detector 132.

このような照射部12Bおよび検出部13Bを備える検査装置100Bにおいても、ポンプ光LP11の照射に応じて発生するテラヘルツ波パルスLT1を検出することができる。したがって、検査装置100Bによると、第1実施形態に係る検査装置100と同様に、太陽電池パネル90に照射するパルス光の光強度を適切に設定できるとともに、太陽電池パネル90の光励起キャリア発生領域の特性を非接触状態で検査することができる。なお、テラヘルツ波が透過できる構造および材質はある程度限定される。したがって、図5に示したように、裏面電極92が全面に設けられているような太陽電池パネル90の場合、検査装置100Bよりも検査装置100,100Aで検査する方が好ましい。   Even in the inspection apparatus 100B including the irradiation unit 12B and the detection unit 13B, the terahertz wave pulse LT1 generated in response to the irradiation with the pump light LP11 can be detected. Therefore, according to the inspection apparatus 100B, similarly to the inspection apparatus 100 according to the first embodiment, the light intensity of the pulsed light applied to the solar cell panel 90 can be appropriately set, and the photoexcited carrier generation region of the solar cell panel 90 can be set. Characteristics can be inspected in a non-contact state. In addition, the structure and material which can permeate | transmit a terahertz wave are limited to some extent. Therefore, as shown in FIG. 5, in the case of the solar cell panel 90 in which the back electrode 92 is provided on the entire surface, it is preferable to inspect with the inspection devices 100 and 100A rather than the inspection device 100B.

<4. 変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
<4. Modification>
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above, and various modifications are possible.

例えば、上記実施形態では、波長が800nm付近のパルス光を使って太陽電池パネル90を検査するようにしている。しかしながら、1.5μm並びに1.0μmの第二高超波のパルス光を使って、太陽電池パネル90またはその他のフォトデバイスが形成された基板を検査するようにしてもよい。例えば、ウェハーに形成されたフォトデバイスを検査するようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, the solar cell panel 90 is inspected using pulsed light having a wavelength near 800 nm. However, you may make it test | inspect the board | substrate with which the solar cell panel 90 or another photo device was formed using the pulsed light of a 1.5-micrometer and 1.0-micrometer second high-ultrasonic wave. For example, a photo device formed on a wafer may be inspected.

また、光強度の測定は、フェムト秒レーザー121において測定するようにしてもよいし、フェムト秒レーザー121から出射された後のパルス光を測定するようにしてもよい。パルス光の測定方法としては、パルス光の一部を抽出して強度を測定し、残りの光強度を算出するようにしてもよいし、全パルス光を遮断して測定するようにしてもよい。   The light intensity may be measured by the femtosecond laser 121, or the pulsed light emitted from the femtosecond laser 121 may be measured. As a measuring method of the pulsed light, a part of the pulsed light may be extracted to measure the intensity, and the remaining light intensity may be calculated, or all the pulsed light may be blocked and measured. .

また、相関データを取得する際、フェムト秒レーザー121から出射するパルス光を一定としておき、太陽電池パネル90に照射されるパルス光(ポンプ光LP11)の光強度を変更するようにしてもよい。勿論、フェムト秒レーザー121から出射するパルス光LP1の光強度を変更するようにしてもよい。   Moreover, when acquiring correlation data, you may make it change the light intensity of the pulsed light (pump light LP11) irradiated to the solar cell panel 90, making the pulsed light radiate | emitted from the femtosecond laser 121 constant. Of course, the light intensity of the pulsed light LP1 emitted from the femtosecond laser 121 may be changed.

また、上記各実施形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。   Moreover, each structure demonstrated by said each embodiment and each modification can be suitably combined or abbreviate | omitted unless it mutually contradicts.

100,100A,100B 検査装置
10M 折り返しミラー
12,12A,12B 照射部
121 フェムト秒レーザー
13,13A,13B 検出部
131 遅延部
132 検出器
14 可視カメラ
15 モーター
16 制御部
17 モニター
18 操作入力部
21 時間波形構築部
23 スペクトル解析部
25 画像生成部
27 光強度設定部
41 時間波形
51 スペクトル分布
90 太陽電池パネル
97 接合部
99 逆バイアス電圧印加回路
B1 ビームスプリッタ
CD1〜CD3 相関データ
I1 電界強度分布画像
LP1 パルス光
LP11 ポンプ光
LP12 プローブ光
LT1 テラヘルツ波パルス
t1〜t8 検出タイミング
100, 100A, 100B Inspection device 10M Folding mirror 12, 12A, 12B Irradiation unit 121 Femtosecond laser 13, 13A, 13B Detection unit 131 Delay unit 132 Detector 14 Visible camera 15 Motor 16 Control unit 17 Monitor 18 Operation input unit 21 hours Waveform construction unit 23 Spectrum analysis unit 25 Image generation unit 27 Light intensity setting unit 41 Time waveform 51 Spectrum distribution 90 Solar cell panel 97 Junction 99 Reverse bias voltage application circuit B1 Beam splitter CD1 to CD3 Correlation data I1 Electric field intensity distribution image LP1 Pulse Light LP11 Pump light LP12 Probe light LT1 Terahertz wave pulse t1 to t8 Detection timing

Claims (7)

フォトデバイスを検査する検査方法において、
(a) フェムト秒レーザーから出射されるパルス光の光強度を変更しつつ、フォトデバイスの受光面に前記パルス光を照射することによって、前記フォトデバイスから発生する電磁波の電界強度を検出器にて検出する工程と、
(b) 前記(a)工程において検出された電磁波の電界強度が最大となるときの前記パルス光の最大時光強度を取得する工程と、
(c) 前記(b)工程において取得された前記最大時光強度に基づいて定められる光強度のパルス光を前記フォトデバイスに照射することによって、前記フォトデバイスにて発生する前記電磁波パルスの電界強度を前記検出器にて検出する工程と、
を含む検査方法。
In an inspection method for inspecting a photo device,
(a) By changing the light intensity of the pulsed light emitted from the femtosecond laser and irradiating the light receiving surface of the photo device with the pulsed light, the electric field intensity of the electromagnetic wave generated from the photo device is detected by the detector. Detecting step;
(b) obtaining the maximum light intensity of the pulsed light when the electric field intensity of the electromagnetic wave detected in the step (a) is maximized;
(c) by irradiating the photo device with pulsed light having a light intensity determined based on the maximum light intensity acquired in the step (b), the electric field intensity of the electromagnetic wave pulse generated in the photo device is Detecting with the detector;
Including inspection methods.
請求項1に記載の検査方法において、
前記(c)工程は、前記最大時光強度を超えない光強度のパルス光を前記フォトデバイスに照射する工程である検査方法。
The inspection method according to claim 1,
The step (c) is an inspection method in which the photo device is irradiated with pulsed light having a light intensity not exceeding the maximum light intensity.
請求項1または2に記載の検査方法において、
(e) 前記(a)工程を行う際に、前記フォトデバイスに対して逆バイアス電圧を印加する工程、
をさらに含む検査方法。
The inspection method according to claim 1 or 2,
(e) a step of applying a reverse bias voltage to the photo device when performing the step (a),
An inspection method further comprising:
請求項1から3までのいずれか1項に記載の検査方法であって、
前記(a)工程は、
(a-1) 前記フェムト秒レーザーからパルス光を、前記フォトデバイスに向かうポンプ光と、前記検出器に向かうプローブ光とに分岐する工程と、
(a-2)前記ポンプ光の第1光路または前記プローブ光の第2光路のいずれか一方の光路長を変更する工程と、
を含む検査方法。
The inspection method according to any one of claims 1 to 3, wherein
The step (a)
(a-1) branching the pulsed light from the femtosecond laser into pump light directed to the photo device and probe light directed to the detector;
(a-2) changing the optical path length of either the first optical path of the pump light or the second optical path of the probe light;
Including inspection methods.
請求項4に記載の検査方法において、
前記(a)工程は、
(a-3) 前記(a-2)工程において前記第1光路または前記第2光路の光路長を変更したときに、前記検出器により検出される電界強度が略最大となるときの最大時光路長を取得する工程、
をさらに含み、
前記第1光路または前記第2光路の光路長が前記最大時光路長に固定された状態で、前記パルス光の光強度が変更される検査方法。
The inspection method according to claim 4,
The step (a)
(a-3) Maximum optical path when the electric field intensity detected by the detector is substantially maximum when the optical path length of the first optical path or the second optical path is changed in the step (a-2). The process of obtaining the length,
Further including
An inspection method in which the light intensity of the pulsed light is changed in a state where the optical path length of the first optical path or the second optical path is fixed to the maximum optical path length.
請求項1または2に記載の検査方法であって、
前記(a)工程において、
前記検出器がショットキーバリアダイオードで構成されている検査方法。
The inspection method according to claim 1 or 2,
In the step (a),
An inspection method in which the detector comprises a Schottky barrier diode.
フォトデバイスを検査する検査装置において、
フェムト秒レーザーから出射されるパルス光をフォトデバイスの受光面に照射する照射部と、
前記パルス光の照射に応じて、前記フォトデバイスから発生する電磁波の電界強度を検出する検出部と、
前記パルス光の光強度が変更されるように前記照射部を制御する制御部と、
前記制御部により光強度を変更したときに、電磁波の電界強度が最大となるときの前記パルス光の最大時光強度に基づいて、前記フェムト秒レーザーから出射するパルス光の非光強度を設定する光強度設定部と、
を備える検査装置。
In an inspection apparatus for inspecting a photo device,
An irradiation unit that irradiates the light receiving surface of a photo device with pulsed light emitted from a femtosecond laser;
A detection unit for detecting electric field strength of electromagnetic waves generated from the photo device in response to the irradiation of the pulsed light;
A control unit that controls the irradiation unit such that the light intensity of the pulsed light is changed;
Light that sets the non-light intensity of the pulsed light emitted from the femtosecond laser based on the maximum light intensity of the pulsed light when the electric field intensity of the electromagnetic wave becomes maximum when the light intensity is changed by the control unit An intensity setting unit;
An inspection apparatus comprising:
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