JP2016157931A - 光誘起キャリヤライフタイム測定方法及び光誘起キャリヤライフタイム測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内蔵電位を持つ半導体基体の実効キャリヤライフタイムを精度良く測定することが可能な光誘起キャリヤライフタイム測定装置等を提供すること。【解決手段】測定装置１は、半導体基体Ｓに対して光誘起キャリヤを発生させるための光を照射する光源２０、２２と、半導体基体Ｓに照射するマイクロ波を発生するマイクロ波発生部１０と、半導体基体Ｓに対して電圧を印加する電圧印加部６０と、半導体基体Ｓを透過したマイクロ波の強度を検出する検出部３０と、検出された強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出する処理部５０とを含み、処理部５０は、半導体基体Ｓに印加する電圧を変化させながら実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とする。【選択図】図１

Description

本発明は、光誘起キャリヤライフタイム測定方法及び光誘起キャリヤライフタイム測定装置に関する。

半導体基体の光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する方法として、マイクロ波光干渉吸収法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、導波管で形成したマイクロ波干渉計に半導体基体を挿入し、マイクロ波を照射した状態で連続光を照射する。連続光によって誘起されたキャリヤによってマイクロ波が吸収され、このときのマイクロ波の透過率の減少を測定することにより光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する。

特開２０１３−１４５８６８

しかしながら、内蔵電位を持つ半導体基体（例えば、ＦＥＴ、ソーラーセル、フォトセンサー等の半導体デバイス）の実効キャリヤライフタイムを測定する場合、従来の光誘起キャリヤライフタイム測定手法をそのまま適用できないことが分かった。内蔵電位を持つ半導体基体では、空乏層の電界によって少数キャリヤは電界効果移動を起こす。そのため、従来の手法によって内蔵電位を持つ半導体基体の実効キャリヤライフタイムを測定した場合、実効キャリヤライフタイムの測定値は、この電界効果と、少数キャリヤ消滅欠陥に起因するキャリヤ濃度勾配による拡散（少数キャリヤの拡散効果）とに依存することになり、半導体基体中の少数キャリヤ消滅欠陥のみを反映した値にならない。

本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内蔵電位を持つ半導体基体の実効キャリヤライフタイムを精度良く測定することが可能な光誘起キャリヤライフタイム測定方法及び光誘起キャリヤライフタイム測定装置を提供することにある。

（１）本発明は、内蔵電位を持つ半導体基体に発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する光誘起キャリヤライフタイム測定方法において、前記半導体基体に対して、電磁波と光誘起キャリヤを発生させるための光とを照射するとともに、前記半導体基体に対して電圧を印加し、前記半導体基体を透過した電磁波の強度を検出し、前記半導体基体に印加する電圧を変化させながら、検出された電磁波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とすることを特徴とする。

また本発明は、内蔵電位を持つ半導体基体に発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する光誘起キャリヤライフタイム測定装置において、前記半導体基体に対して、光誘起キャリヤを発生させるための光を照射する光照射部と、前記半導体基体に照射する電磁波を発生する電磁波発生部と、前記半導体基体に対して電圧を印加する電圧印加部と、前記半導体基体を透過した電磁波の強度を検出する検出部と、前記検出部で検
出された強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出する処理部とを含み、前記処理部は、前記半導体基体に印加する電圧を変化させながら実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とすることを特徴とする。

本発明によれば、半導体基体に対して電圧を印加し、前記半導体基体に印加する電圧を変化させながら、検出された電磁波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とすることで、内蔵電位を持つ半導体基体中の少数キャリヤ消滅欠陥のみを反映した実効キャリヤライフタイムを測定することができる。

（２）本発明は、内蔵電位を持つ半導体基体に発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する光誘起キャリヤライフタイム測定方法において、前記半導体基体に対して、電磁波と光誘起キャリヤを発生させるための光とを照射し、前記半導体基体を透過した電磁波の強度を検出し、前記半導体基体に照射する光の強度を増加させながら、検出された電磁波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とすることを特徴とする。

また本発明は、内蔵電位を持つ半導体基体に発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する光誘起キャリヤライフタイム測定装置において、前記半導体基体に対して、光誘起キャリヤを発生させるための光を照射する光照射部と、前記半導体基体に照射する電磁波を発生する電磁波発生部と、前記半導体基体を透過した電磁波の強度を検出する検出部と、前記検出部で検出された強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出する処理部とを含み、前記処理部は、前記半導体基体に照射する光の強度を増加させながら実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とすることを特徴とする。

本発明によれば、半導体基体に照射する光の強度を増加させながら実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とすることで、内蔵電位を持つ半導体基体中の少数キャリヤ消滅欠陥のみを反映した実効キャリヤライフタイムを測定することができる。

（３）また本発明に係る誘起キャリヤライフタイム測定方法及び誘起キャリヤライフタイム測定方法では、前記電磁波は、周波数が１ＧＨｚ〜１ＴＨｚの電磁波であってもよい。

本実施形態の測定装置（光誘起キャリヤライフタイム測定装置）の構成の一例を示す図である。 初期試料とイオン注入後の試料とマイクロ波加熱後の試料の光反射率スペクトルを示す図である。 初期試料、イオン注入後の試料、マイクロ波加熱後の試料、電極形成後の試料の電極間を開放状態とした場合及び短絡状態とした場合のそれぞれについて測定した実効キャリヤライフタイムの測定結果を示す図である。 印加電圧を変化させた場合の実効キャリヤライフタイムの測定結果を示す図である。 暗状態とｐ^＋面に光照射した状態での電流−電圧特性を示す図である。 印加電圧を変化させた場合のキャリヤ消滅速度の測定結果を示す図である。 光照射強度を変化させた場合の実効キャリヤライフタイムの測定結果を示す図である。 ｎ型シリコン基板にパッシベーション酸化膜を形成したのち金とアルミニウムを形成したときの半導体バンド構造を示す図である。 ｎ型シリコン基板の表面にＡｌ或いはＡｕのストライプ電極を形成した素子を示す図である。 金属電極を形成しない場合、Ａｌ電極を形成した場合及びＡｕ電極を形成した場合のそれぞれについて測定した、暗状態のマイクロ波透過率と光照射時のマイクロ波透過率との比の自然対数値の測定結果と、キャリヤ再結合速度の測定結果を示す図である。

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．構成
図１は、本実施形態の測定装置（光誘起キャリヤライフタイム測定装置）の構成の一例を示す図である。本実施形態の測定装置１は、被測定試料である半導体基体Ｓに発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する装置として構成されている。半導体基体Ｓは、内蔵電位を持つ（空乏層を有する）半導体基体である。

測定装置１は、半導体基体Ｓに入射させるマイクロ波（電磁波の一例）を発生するマイクロ波発生部１０（電磁波発生部）と、半導体基体Ｓに対して光誘起キャリヤを発生させるための光（誘起光）を照射する光源２０、２２（光照射部）と、半導体基体Ｓを透過したマイクロ波の強度を検出する検出部３０と、マイクロ波発生部１０で発生したマイクロ波を検出部３０へ伝搬する導波管４０と、処理部５０と、半導体基体Ｓに対して電圧を印加する電圧印加部６０とを含む。

導波管４０には、半導体基体Ｓが挿入される間隙４２が設けられている。また、導波管４０内部の間隙４２よりもマイクロ波発生部１０側には、光源２０、２２からの光を半導体基体Ｓの一方側の表面に入射するための反射板２４が設けられ、導波管４０内部の間隙４２よりも検出部３０側には、光源２０、２２からの光を半導体基体Ｓの他方側の表面に入射するための反射板２５が設けられている。光源２０、２２からの光は光ファイバ２６を通り反射板２４、２５で拡散反射されて半導体基体Ｓ表面に入射する。反射板２４、２５は、例えばテフロン（登録商標）板からなる。なお、反射板２４、２５に代えて導光板を設けることで、光源２０、２２からの光を半導体基体Ｓに入射するように構成してもよい。

光源２０、２２は、それぞれ例えばレーザ光源からなり、互いに波長の異なる光（半導体基体Ｓに対する吸収係数の異なる光）を発生する。光源２０は、半導体基体Ｓに短波長の光（例えば、半導体基体Ｓの表面領域にキャリヤを発生させる光）を照射するための光源であり、光源２２は、半導体基体Ｓに長波長の光（例えば、半導体基体Ｓの内部領域にキャリヤを発生させる光）を照射するための光源である。光源２０、２２は、半導体基体Ｓに照射する光の強度を可変にすることができる。

半導体基体Ｓの両面には電極ＥＰが形成され、電圧印加部６０は、電極ＥＰに直流バイアス電圧を印加する。電圧印加部６０は、半導体基体Ｓに印加する直流バイアス電圧を可変にすることができる。

処理部５０（コンピュータ）は、検出部３０で検出されたマイクロ波の強度情報（電磁
波強度の一例）からマイクロ波の透過率を求め、求めた透過率に基づき、半導体基体Ｓの実効キャリヤライフタイムを算出する。

本実施形態の第１の手法では、半導体基体Ｓに印加する電圧を変化させながら、検出部３０で検出されたマイクロ波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったとき（印加電圧を大きくしても実効キャリヤライフタイムの算出値がそれ以上大きくならなくなったとき）の算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値として確定する。

電圧印加部６０によって半導体基体Ｓに順方向（電流が流れる方向）の電圧を印加すると、半導体基体Ｓの内蔵電位は減少する。更に、半導体基体Ｓに十分に大きな順方向の電圧（半導体基体Ｓのバンドギャップに対応する電位、或いはそれに近い電位）を印加すると、半導体基体Ｓの内蔵電位は解消される。

すなわち、本実施形態の第１の手法によれば、半導体基体Ｓに対して十分に大きな順方向の電圧を印加した状態で検出されたマイクロ波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出することで、半導体基体Ｓ中の少数キャリヤ消滅欠陥のみを反映した（半導体基体Ｓの内蔵電位による影響を排除した）実効キャリヤライフタイムの測定値を得ることができる。

また、本実施形態の第２の手法では、半導体基体Ｓに照射する光（光源２０又は光源２２からの連続光）の強度を増加させながら、検出部３０で検出されたマイクロ波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったとき（照射光の強度を大きくしても実効キャリヤライフタイムの算出値がそれ以上大きくならなくなったとき）の算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値として確定する。第２の手法により測定を行う場合には、電圧印加部６０と電極ＥＰを省略することができる。また、電圧印加部６０を省略しない場合には、開放電圧条件下で測定を行う。

開放電圧条件下で半導体基体Ｓに十分に大きな強度の連続光を照射すると、光誘起キャリヤである電子と正孔は内蔵電位に沿ってそれぞれ反対方向に移動し、それぞれ半導体基体Ｓの表面に帯電する。光誘起キャリヤである電子と正孔の帯電は、第１の手法の電圧印加による効果と同様の作用を起し、半導体基体Ｓの内蔵電位は解消される。

すなわち、本実施形態の第２の手法によれば、半導体基体Ｓに対して十分に大きな強度の連続光を照射した状態で検出されたマイクロ波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出することで、半導体基体Ｓ中の少数キャリヤ消滅欠陥のみを反映した（半導体基体Ｓの内蔵電位による影響を排除した）実効キャリヤライフタイムの測定値を得ることができる。

なお、第２の手法では、半導体基体Ｓに照射する連続光の照射時間をＬとし、実効キャリヤライフタイムをτ_ｅｆｆとし、キャリヤ拡散係数をＤとしたとき、Ｌ≧（τ_ｅｆｆ×Ｄ）^１／２を満たし、且つキャリヤ拡散長が半導体基体Ｓの厚さ以上となるように、半導体基体Ｓに連続光を照射する。

２．測定例
２−１．測定手法
抵抗率１７Ωｃｍ、基板厚５００μｍ、結晶方位（１００）のｎ型シリコン基板を用意し、高湿度雰囲気中で１１００℃での加熱によりシリコン基板の表面に１００ｎｍ厚の熱酸化ＳｉＯ_２膜を形成した。

その後、シリコン基板の表面（一方の表面）にボロン原子をイオン注入した。熱酸化Ｓ
ｉＯ_２膜、シリコン界面でイオン濃度がピークとなるように加速エネルギーを２５ｋｅＶと設定した。ボロン原子の総ドーズ量は２．０×１０^１５ｃｍ^−２とし、シリコン基板に１．０×１０^１５ｃｍ^−２の実効濃度で注入した。同様に、シリコン基板の裏面（他方の表面）に７５ｋｅＶで１．０×１０^１５ｃｍ^−２の実効濃度のリン原子をイオン注入した。大部分のボロンとリン原子はシリコン基板の表面から６０ｎｍ以内に位置した。

その後、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマイクロ波加熱装置を用いて、出力１０００Ｗで１５０秒間イオン注入後の試料を加熱した。効率的に加熱するため、シリコン基板を直径２μｍのカーボン粉末で完全に覆った。また、試料周辺の熱エネルギーを維持するために、低熱伝導率の石英ガラス容器に入れた。

その後、５％希釈フッ化水素酸に試料を浸け、ＳｉＯ_２膜を除去した。その後、試料に電圧を印加するために、試料の表面と裏面にＡｌ電極を形成した。Ａｌ電極は、マイクロ波の透過率を測定するために中央に１．０×２．３ｃｍ^２の穴を空けたリング状とした。

イオン注入面の結晶化率Ｘ_ｃを調べるために、一般的な分光器を用いて波長２５０〜１０００ｎｍの範囲で反射率スペクトルを測定した。正確な測定のためにＳｉＯ_２膜を除去した。反射率スペクトルは、空気、複合的Ｓｉ層、Ｓｉ基板構造において光干渉効果を考慮した数値計算プログラムを用いて解析した。シリコン基板表面上の反射率はシリコンの複素屈折率に依存する。効果的な誘電体モデルを使用し、結晶の屈折率ｎ~_ｃとアモルファスの屈折率ｎ~_ａを組み合わせた次式により、結晶化率Ｘ_ｃを用いて複素屈折率ｎ~_ｆを決定した。

反射率を計算するために、各層の厚さと結晶化率を変化させた。反射率スペクトルの計算値と測定値をフィッティング解析することにより、最も相応しい結晶化率の深さ分布を求めた。

実効キャリヤライフタイムとキャリヤ消滅確率を測定するために、図１に示す測定装置１を用いた。マイクロ波発生部１０として、９．３５ＧＨｚのマイクロ波を発振する発振器を用いた。また、光源２０、２２として、波長６３５ｎｍ及び９８０ｎｍ連続波（ＣＷ）レーザダイオード（ＬＤ）を用いた。２つの異なる波長の光で等しい光子束を実現するために、試料表面上での６３５ｎｍ光と９８０ｎｍ光の強度をそれぞれ０．７４ｍＷ／ｃｍ^２、０．４８ｍＷ／ｃｍ^２に設定した。

多数キャリヤ密度Ｎ_Ｍを得るために、暗状態マイクロ波透過率Ｔ_ｄを測定した。フリーキャリヤ吸収とシリコン基板表面のフレネル型マイクロ波干渉効果を考慮した有限要素数値計算プログラムを用いてＴ_ｄの計算値と測定値をフィッティング解析することによりＮ_Ｍを見積もった。

ボロン注入したｐ^＋面に対して光を照射した場合における光誘起少数キャリヤの実効キャリヤライフタイムτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）を得るために、ｐ^＋面に光を照射した場合におけるマイクロ波透過率Ｔ_ｐ（ｐ^＋）も測定した。Ｔ_ｄとＴ_ｐ（ｐ^＋）の数値解析によりτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）を正確に得た。また、τ_ｅｆｆ（ｐ^＋）はｌｎＴ_ｄ／Ｔ_ｐ（ｐ^＋）に殆ど比例している。同様に、Ｔ_ｄとリン注入したｎ＋面に光を照射した場合におけるマイクロ波透過率Ｔ_ｐ（ｎ^＋）から、ｎ^＋面に光を照射した場合における光誘起少数キャリヤの実効キャリヤライフタイムτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）を得た。本測定装置１は、１０^−６秒から１０^−２
秒の範囲でτ_ｅｆｆの高いダイナミックレンジをもっている。６３５ｎｍ光と９８０ｎｍ光の侵入長は、それぞれ約２．７μｍと１２０μｍであった。光誘起少数キャリヤ密度ｎ_ｍは、キャリヤ生成率Ｇとτ_ｅｆｆを用いて、次式のように求めた。

Ｇは一般的に光強度と試料表面での光反射率に依存している。本測定の前に、１×１０^−３〜２×１０^−３秒の高いτ_ｅｆｆをもち、１００ｎｍ厚の熱酸化ＳｉＯ_２膜と、加熱水処理によって形成され、光反射率スペクトルがベアシリコンと殆ど等しい１ｎｍ厚のＳｉ０_２膜で覆われている表面を持つ２つのコントロールサンプルを用いてＧを決定した。多重周期的パルス照射法を用いて２×１０^−５秒のτ_ｅｆｆの検出限界下で２つのコントロールサンプルのτ_ｅｆｆを測定した。コントロールサンプルのτ_ｅｆｆを用いて、測定装置１のＳｉ０_２で覆われた表面とベア表面を持つ試料におけるＧを決定した。Ｔ_ｄ／Ｔ_ｐの測定値と計算値が最も一致したときにそれぞれの光照射条件で最も相応しいτ_ｅｆｆとなる。

初期状態の試料（初期試料）、イオン注入後の試料、マイクロ波加熱後の試料のそれぞれについて、ＣＷ光（連続光）照射を用いたマイクロ波の透過率の測定を行った。これらの測定段階では、ＳｉＯ_２膜はまだ残したままであった。また、ｐ^＋面とｎ^＋面にＡｌ電極を形成した試料について、両面のＡｌ電極を開放状態とした場合と短絡状態とした場合のそれぞれにおいて、ＣＷ光照射を用いたマイクロ波の透過率の測定を行った。更に、ｐ^＋面に形成したＡｌ電極に様々なバイアス電圧を印加し、ｎ^＋面に形成したＡｌ電極を０Ｖに維持した状態（図１に示す状態）でマイクロ波の透過率の測定を行った。また、電流−電圧特性を測定した。

２−２．測定結果
図２に、初期試料の光反射率及び表面にボロンとリンイオンが注入された試料の光反射率（図２（ａ））と、表面にボロンとリンイオンが注入された後にマイクロ波加熱された試料の光反射率（図２（ｂ））を示す。ここでは、正確な測定のために全ての試料のＳｉＯ_２層を取り除いた。

図２（ａ）に示すように、初期試料において、結晶シリコンのブリルアンゾーンにおけるＸ点での大きな結合状態密度によって引き起こされたＥ_１とＥ_２の大きな２つのピークが波長３４０ｎｍと波長２７５ｎｍに現れた。また、Ｅ_１とＥ_２のピークは、ボロンのイオン注入によって小さくなった（ｐ^＋面）。ピークの高さの減少は、ボロンイオン注入面の表面領域の部分的なアモルファス化を示している。更に、リンイオン注入の場合ではＥ_１とＥ_２のピークは観察されなかった（ｎ^＋面）。これは、リンイオン注入が表面領域の完全なアモルファス化を引き起こしたことを示している。一方、図２（ｂ）に示すように、マイクロ波加熱によって、イオン注入された試料の光反射率スペクトルはＥ_１とＥ_２のピークを持つ初期試料の光反射率スペクトルに近づいた。これは、マイクロ波加熱によってアモルファス化した表面領域を再結晶化させたことを示している。反射率スペクトルの解析は、３×１０^２０ｃｍ^−３の高いピーク濃度をもつボロンの注入によって、ボロンイオンの注入が表面からの深さ５ｎｍまでの領域のＸ_ｃを０．３に減少させ、深さ５ｎｍから４０ｎｍまでの領域のＸ_ｃを０．９５に減少させたという結果をもたらした。また、リンイオンの注入は、表面からの深さ３５ｎｍまでの領域のＸ_ｃを０．０に減少させ、深さ３５ｎｍから５０ｎｍまでの領域のＸ_ｃを０．７に減少させた。一方、出力１０００Ｗで１５０秒のマイクロ波加熱はボロンとリンが注入された表面領域におけるＸ_ｃを１．０まで増加させた。すなわち、マイクロ波加熱は効果的にシリコン表面領域を再結晶化させた
。

初期試料は、１７Ωｃｍの高い抵抗率を持つシリコン基板のため、暗状態マイクロ波透過率Ｔ_ｄは２６．１％だった。Ｎ_Ｍを２．８×１０^１４ｃｍ^−３、フェルミ準位を価電子帯端から０．８２６ｅＶと見積もった。イオン注入されたままの状態ではキャリヤは誘起されないため、Ｔ_ｄはボロンとリンの注入によって変化しなかった。一方、マイクロ波加熱によって、Ｔ_ｄは６．８％まで著しく減少した。表面領域のボロンとリン活性化によって誘起されたキャリヤが入射マイクロ波の実効的な吸収を引き起こした。Ｔ_ｄの解析は、シート抵抗が３４０Ω／ｓｑ（初期値）から８８Ω／ｓｑまで減少したという結果をもたらした。低い抵抗率を持つドープされた表面領域がマイクロ波加熱によって首尾よく形成された。

図３に、初期試料、イオン注入後の試料、マイクロ波加熱後の試料、電極形成後の試料のＡｌ電極間を開放状態とした場合及び短絡状態とした場合のそれぞれについて測定した実効キャリヤライフタイムτ_ｅｆｆを示す。図３（ａ）は、波長６３５ｎｍの光を照射した場合を示し、図３（ｂ）は、波長９８０ｎｍの光を照射した場合を示す。また、図中白抜き点は、ｐ^＋面に照射した場合の実効キャリヤライフタイムτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）を示し、図中黒塗り点は、ｎ^＋面に照射した場合の実効キャリヤライフタイムτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）を示す。

初期試料のｐ^＋面とｎ^＋面に６３５ｎｍ光と９８０ｎｍ光を照射した場合において、τ_ｅｆｆは１．５×１０^−３ｓと高い値であった。シリコン表面は熱成長ＳｉＯ_２層により良くパッシベーションされた。ボロンとリンイオンの注入により、６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は、それぞれ１．１×１０^−６ｓ、１．０×１０^−６ｓまで減少した。同様に、９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は、それぞれ７．５×１０^−６ｓ、５．０×１０^−６ｓまで減少した。ボロンとリンイオンの注入により、表面のキャリヤ消滅確率を増加させるシリコン表面領域の深刻な欠陥が生じた。

一方、τ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）はマイクロ波加熱によって著しく増加した。６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）はそれぞれ２．５×１０^−４ｓ、２．６×１０^−４ｓであり、９８０ｎｍ光照射時ではそれぞれ２．９×１０^−４ｓ、３．２×１０^−４ｓであった。マイクロ波加熱によるイオン注入された表面領域の再結晶化及び活性化を通して、キャリヤ消滅欠陥密度は減少した。

熱成長ＳｉＯ_２層除去後に表面に形成したＡｌ電極が開放状態である場合では、６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は１．１×１０^−４ｓであり、マイクロ波加熱後のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）よりも小さくなった。また、６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は１．３×１０^−４ｓであり、τ_ｅｆｆ（ｐ^＋）よりも僅かに大きくなった。９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は１．２×１０^−４ｓであり、９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は１．１×１０^−４ｓであった。開放電圧状態におけるτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は、熱成長ＳｉＯ^２層を持つマイクロ波加熱後の試料のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）よりも小さかったが、ベア表面を持つｎ型シリコン基板における約１．０×１０^−５ｓのτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）よりも大きかった。ドープされたｐ^＋とｎ^＋領域はベア表面を持つｎ型サンプルの表面パッシベーションの役割を果たしている。

Ａｌ電極が短絡状態である場合では、６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は１．２×１０^−５ｓまで著しく減少した。これは、ｐ^＋面が６３５ｎｍ光で照射されているときに少数キャリヤ密度がとても低くなることを示している。一方、６３５ｎｍ光照射時のτ
_ｅｆｆ（ｎ^＋）は８．３×１０^−５ｓであり、開放状態のτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）に匹敵する。また、９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）はそれぞれ３．５×１０^−５ｓ、８．０×１０^−５ｓであった。これらの結果は、短絡の電気状態がτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）を減少させることを示している。

図４に、Ａｌ電極に印加するバイアス電圧を変化させた場合に測定したτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）を示す。図中白抜き点は、６３５ｎｍ光照射時の測定値を示し、図中黒塗り点は、９８０ｎｍ光照射時の測定値を示す。ｐ^＋面に形成されたＡｌ電極に印加された電圧を関数として、ｎ＋面に形成されたＡｌ電極は０Ｖに維持されている。

６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は、０Ｖよりも低いバイアス電圧（逆バイアス状態）印加時において１×１０^−５ｓよりも小さかった。６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は、印加電圧を０Ｖから０．７Ｖ（正電圧）まで増加させるにつれ１．４×１０^−４ｓまで急激に増加し、０．７Ｖ以上の電圧を印加したとき一定値となった。一方、９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は、０Ｖ以下或いは０Ｖの電圧印加時において３．１×１０^−５ｓから３．９×１０^−５ｓまでの範囲の値をとった。９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は６３５ｎｍ光照射時の値よりも高かった。９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は、印加電圧を０Ｖから０．７Ｖまで増加させるにつれ１．５×１０^−４ｓまで増加し、０．７Ｖ以上の電圧を印加したとき一定値となった。

６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は、０Ｖ以下の電圧印加時において８．１×１０^−５ｓから８．４×１０^−５ｓまでの範囲の値をとり、対照的に６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は低かった。６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は、印加電圧を０Ｖから０．７Ｖまで増加させるにつれ１．６×１０^−４ｓまで増加し、０．７Ｖ以上の電圧を印加したとき一定値となった。９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は、６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）と似た性質であった。９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は、０Ｖ以下或いは０Ｖの電圧印加時において７．４×１０^−５ｓから７．７×１０^−５ｓまでの範囲の値をとり、印加電圧を０Ｖから０．７Ｖまで増加させるにつれ１．５×１０^−４ｓまで増加し、０．７Ｖ以上の電圧を印加したとき一定値となった。図４の結果は、τ_ｅｆｆの値が電圧印加によって引き起こされた電界効果によって鋭敏に変化したことを暗示している。τ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は逆バイアス状態時、且つ６３５ｎｍ光照射時においてのみ１×１０^−５ｓよりも低い値をとった。一方に、十分に高い正バイアス電圧印加時において、τ_ｅｆｆは４つの光照射条件において１．４×１０^−４ｓから１．６×１０^−４ｓの同様の値をとった。

図５に、暗状態とｐ^＋面に光照射した状態での電流−電圧特性を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）における負電流内の電流−電圧特性を拡大したものである。図中三角点は、暗状態の測定値を示し、図中白抜き点は、６３５ｎｍ光照射時の測定値を示し、図中黒塗り点は、９８０ｎｍ光照射時の測定値を示す。

図５に示す全ての場合の電流−電圧特性は整流ダイオード特性を示している。従って、図５の結果は、ｎ型基板内のｐ^＋ドープ領域によって形成された内蔵ポテンシャル（内蔵電位）障壁を示している。６３５ｎｍ光と９８０ｎｍ光を照射した場合、バイアス電圧が−１Ｖから０．３５Ｖの範囲のとき、−３．１４×１０^−３Ａと−３．１３×１０^−３Ａの短絡電流Ｉ_ＳＣを持つ光誘起負電流特性に類似した特性が測定され、光誘起電流と光起電効果が測定された。同様の電流−電圧特性は、ｎ^＋面に６３５ｎｍ光と９８０ｎｍ光を照射した場合に得られたが、Ｉ_ＳＣは僅かに低い−２．３×１０^−３Ａと−２．４×１０^−３Ａであった。

図４、図５は、τ_ｅｆｆがバイアス電圧に強く依存していることをはっきりと示してい
る。τ_ｅｆｆの低い値は、バイアス電圧が逆又は０の状態での各光照射条件において測定され、ｐ^＋ドープ領域において形成された内蔵ポテンシャル障壁の高さと関連付けられた。特に、図４に示すように、６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は１．２×１０^−５ｓ以下であった。一方、正のバイアス電圧印加はτ_ｅｆｆを増加させた。６３５ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は著しく１．４×１０^−４ｓまで増加させた。０．７Ｖ以上の正バイアス状態では４つの光照射条件においてτ_ｅｆｆは１．４×１０^−４ｓから１．６×１０^−４ｓまでの似た値となった。０Ｖのバイアスにおいてｐ^＋ｎ接合領域内で形成された内蔵ポテンシャルは０．８３ｅＶと見積もられた。空乏層内で正に荷電された領域があり、ｐ^＋ｎ界面に隣接しているｐ^＋領域内で負に荷電された領域があった。古典的理論によると、光誘起ホール少数キャリヤの擬フェルミ準位は殆ど一定であり、空乏層以上の０．００６ｅＶだけによって変化した。理由として、光誘起電流密度は０Ｖのバイアスにおいて１．４×１０^−３Ａ／ｃｍ^２と低かった。本測定条件では、６３５ｎｍ光照射時のキャリヤ生成率は２．４５×１０^１５ｃｍ^−２ｓ^−１であった。０Ｖにおける１．２×１０^−５ｓのτ_ｅｆｆは５．９×１０^１１ｃｍ^−３の平均的な光誘起ホールキャリヤ密度を与えた。全ての光誘起ホールキャリヤが光誘起電流に寄与しているとき、電流密度、ホールキャリヤ密度及び素電荷によってホールキャリヤ速度を１．５×１０^４ｃｍ／ｓとして与えた。ホールキャリヤ速度と、４５０ｃｍ^２／Ｖｓのホール移動度と、２．８×１０^１４ｃｍ^−３のＮ_Ｍから得た２．０×１０^−４ｃｍの空乏層から、ポテンシャルの変化を最大でも０．００６ｅＶとして見積もった。従って、光誘起ホール少数キャリヤはｐ^＋／ｎ界面までの平坦なバンド状態の中での拡散が可能であった。

光学吸収係数と、ｐ^＋／ｎとｎ／ｎ^＋の界面間でのキャリヤ拡散と、ｐ^＋／ｎとｎ／ｎ^＋の２つの界面での消滅速度Ｓ_ｐ＋、Ｓ_ｎ＋に関連したキャリヤ生成の理論を含む有限要素数値計算プログラムを作った。ｐ^＋領域に対するＣＷ光照射時における安定した状態での、ｐ^＋／ｎ界面からの深さｘの関数である光誘起少数キャリヤ密度は、次式で表される。

ここで、τ_ｂは、バルクライフタイムであり、ｎ_ｍ（ｘ）は、深さｘでのキャリヤ体積密度であり、ｇ（ｘ）は、深さｘでのキャリヤ生成率であり、Ｄは、拡散定数である。基板内部でキャリヤ生成は生じ、キャリヤ生成はある光の波長での光吸収係数に依存している。ｇ（ｘ）は、光の侵入長ｄに関係する次式から与えられる。

境界条件は、次式から与えられる。

ここで、Ｌは、ｐ^＋／ｎとｎ／ｎ^＋の界面間の半導体基板の厚さであり、Δｘは、本計算において２×１０^−５とした単位格子長である。ｎ_ｍを０からＬまでのｎ_ｍ（ｘ）の積分により算出した。τ_ｅｆｆは計算したｎ_ｍをＧで割ることで得られた。ここでは、オーミック接合がｎ／ｎ^＋の界面で形成され、Ｓ_ｎ＋が全てのバイアス電圧に対して一定であると仮定した。バイアス電圧を関数とした最も確からしいＳ_ｐ＋（Ｖ）は、計算したτ_ｅｆｆと４つの光照射条件で測定したτ_ｅｆｆのフィッティングによって解析した。本計算では、τ_ｂが十分長く、キャリヤ再結合が表面再結合速度のみにより決定されると仮定した。

図６は、バイアス電圧を関数としたＳ_ｐ＋（Ｖ）を示している。Ｓ_ｎ＋は実線により表現されている。Ｓ_ｐ＋（Ｖ）は、逆及び０Ｖのバイアス電圧印加時に、４０００ｃｍ／ｓから７２００ｃｍ／ｓの高い値であった。バイアス電圧が０．７Ｖまで増加したとき、Ｓ_ｐ＋（Ｖ）は２６５ｃｍ／ｓまで減少した。これは、１００ｃｍ／ｓであるＳ_ｎ＋と同程度の値であった。一般的に、Ｓはキャリヤ捕獲断面の生成、単位面積当たりの欠陥密度、キャリヤ速度によって決定される。逆及び０Ｖのバイアス電圧印加時の高いＳ_ｐ＋（Ｖ）は、おそらく負電荷帯電によるｐ^＋領域内のキャリヤ捕獲断面積の増大により生じた。そのため光誘起ホールキャリヤは、負に帯電したｐ^＋領域内で急速に消滅した。また、高いＳ_ｐ＋（Ｖ）は効果的にｎ型基板のｎ_ｍを減少させ、特に６３５ｎｍ光照射時に減少させた。理由としては、ｄが２．７μｍであるために、ｐ^＋／ｎの界面付近で光誘起キャリヤが発生したからである。図４に示すように、τ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は結果的に１×１０^−５ｓよりも低い値をとった。しかし、９８０ｎｍ光照射時は、ｄが１２０μであるため、深い領域内で光誘起キャリヤを引き起こした。深いキャリヤ生成領域からｐ^＋界面までの拡散時間により、ｎ_ｍは高い値を維持した。そのため、９８０ｎｍ光照射時のτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は３．４×１０^−５ｓから３．９×１０^−５ｓの高い値を持っていた。更に、ｎ^＋領域への光照射によって、ｐ^＋界面に届くようにシリコン基板を横断する光誘起キャリヤが発生した。この長い拡散はτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）の高い値を可能にした。

バイアス電圧が増加するにつれホールキャリヤ速度は減少した。これは、おそらく空乏層領域幅と空間荷電密度の減少により、ｐ^＋領域の負電荷帯電量が減少したからである。０．７Ｖ印加時にＳ_ｐ＋（Ｖ）の最小値が２６５ｃｍ／ｓと測定され、このとき、おそらくフラットバンド状態が形成されたと解釈した。Ｓ_ｐ＋（Ｖ）の最小値はおそらく欠陥状態密度により制限されていた。図４に示すように、最小であるＳ_ｐ＋（Ｖ）とＳ_ｎ＋の似た値（０．７〜１．０Ｖのバイアス電圧印加時の値）は、４つの光照射条件において類似したτ_ｅｆｆの結果を出した。この前提の下、フラットバンド状態は、活性化処理をしていない熱成長ＳｉＯ_２膜で覆われた初期試料とイオン注入された試料の場合で維持されている。Ｓは初期試料の場合１６ｃｍ／ｓと見積もった。熱成長ＳｉＯ_２はシリコン表面をよくパッシベーションした。最小であるＳ_ｐ＋（Ｖ）とＳ_ｎ＋の値は初期試料のＳよりも大きかった。多くの欠陥状態はｐ^＋とｎ^＋のドープ領域内で存在した。一方、最小であるＳ_ｐ＋（Ｖ）とＳ_ｎ＋の値は、イオン注入時の試料のボロン注入面のＳである５００００ｃｍ／ｓ、リン注入面のＳである７００００ｃｍ／ｓに比べてはるかに低い。そのため、図３に示すように、τ_ｅｆｆは１０^−６ｓ台であった。マイクロ波加熱による活性化手順は著しくキャリヤ消滅欠陥状態密度を減少させた。

本測定では、ｎ型シリコン基板の表面上に形成したｐ^＋ｎ内にバイアス電圧を印加した際のτ_ｅｆｆの変化を示した。また、電界によるｐ^＋領域でのキャリヤ速度と消滅速度の増大を示した。高い拡散電位を引き起こしている０Ｖから−１Ｖの逆バイアス状態においてＳ_ｐ＋（Ｖ）は４０００ｃｍ／ｓから７２００ｃｍ／ｓと解析された。同様に、低いキャリヤ速度をもつフラットバンドの実現が想定される０．７Ｖ以上の正バイアス状態において、Ｓ_ｐ＋（Ｖ）が２６５ｃｍ／ｓまで減少することが解析された。

以上のように、ｐｎ接合部分に帯電した電荷により発生した内蔵電界強度によってτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は低下する。印加電圧を順方向に増大することによりｐｎ接合部分の帯電電荷量を低下させると、内蔵電界強度は低下しτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は増大する。

なお本効果は、印加電圧を変化させる手法（第１の手法）のみならず、試料に照射する光の強度を変化させる手法（第２の手法）によっても実現することができる。すなわち、開放電圧状態において、光誘起ホールキャリヤはｐ^＋層に移動して帯電し、予めｐ＋層に帯電していた負電荷量を減少させる。ホールキャリヤの帯電量は光照射強度が大きい方が大きくなる。すなわち、強い光強度は大量のキャリヤを発生するから、ｐｎ接合部の帯電状態を解消する。これは、大きな順方向電圧を印加する場合と類似の効果をもたらしてτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）を大きくする。これに対し、弱い光強度は発生するキャリヤ数が小さく、ｐｎ接合部の帯電状態をあまり変化させない。これは、順方向電圧が小さいときと類似でありτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）は小さく留まる。

図７に、電極開放状態（開放電圧条件下）において、試料に照射する６３５ｎｍ光の強度を変化させた場合に測定した実効キャリヤライフタイムτ_ｅｆｆを示す。図中白抜き点はτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）を示し、図中黒塗り点はτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）を示す。図７に示すように、光強度が大きいときτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は近い値を示した。一方、光強度を小さくしたときτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）とτ_ｅｆｆ（ｎ^＋）は低下し、特にτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）が著しく低下した。これは、小さい光強度照射ではｐｎ接合部分の帯電と内蔵電界強度が高く維持されてＳ_ｐ＋が高くなりτ_ｅｆｆ（ｐ^＋）が小さくなる（すなわち、短絡に近い状態になる）ことを示している。

なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

例えば、上記実施形態におけるマイクロ波発生部１０に代えて、周波数１ＧＨｚから１ＴＨｚの範囲のいずれかの電磁波を発生する電磁波発生部を用いてもよい。

また、上記実施形態では、光照射部として２つの光源を備える場合について説明したが、光源の数に制限はなく、光源の数を１つとしてもよい。

上記実施形態の手法は、ｐｎ接合のみならずＭＩＳ（metal-insulator-semiconductor）型の素子の解析にも適用することができる。図８に、ｎ型シリコン基板にパッシベーション酸化膜（ＳｉＯ_２膜）を形成したのち金（Ａｕ）とアルミニウム（Ａｌ）を形成したときの半導体バンド構造を示す。金は仕事関数が大きいので、仕事関数の小さいｎ型シリコンの表面層のバンドポテンシャルは変化して空乏層が形成される。これに対して、アルミニウムは仕事関数が小さくｎ型シリコンに近いため、ｎ型シリコンの表面層のバンドポテンシャルの変化は少ない。このようなバンドポテンシャルの変化は、ｐｎ接合と類似の効果を光誘起少数キャリヤの実効ライフタイムに与えると考えられる。

図９に示すような構造を有する素子を作成した。すなわち、ＳｉＯ_２膜を形成したｎ型シリコン基板の表面にＡｌ或いはＡｕのストライプ電極を形成し、導波管４０の間隙４２にセットした。そして、光源２０により６３５ｎｍ光をＡｌ電極或いはＡｕ電極の外側に照射した。光照射によりシリコン基板には光誘起キャリヤが発生する。光誘起キャリヤは
図中横方向に拡散して導波管４０内の領域に拡散する。拡散量はＡｌ或いはＡｕ電極下のキャリヤ再結合速度に依存する。金属電極が無い場合の拡散量に基づき校正を行って、Ａｌ或いはＡｕ電極下のキャリヤ再結合速度を求めた。そのときの結果を図１０に示す。

図１０（Ａ）に示すように、暗状態のマイクロ波透過率Ｔ_ｄと光照射時のマイクロ波透過率Ｔ_ｐとの比の自然対数値ｌｎ（Ｔ_ｄ／Ｔ_ｐ）は、Ａｌ電極、Ａｕ電極を形成することにより低下した。低下度は、Ａｌ電極を形成した場合よりもＡｕ電極を形成した場合の方が大きかった。図１０（Ｂ）に示すように、横方向キャリヤ拡散理論を用いて求めたＡｌ電極を形成した場合のキャリヤ再結合速度Ｓは約１０００ｃｍ／ｓであった。これに対し、Ａｕ電極を形成した場合には、Ｓは約１００００ｃｍ／ｓに達することが分かった。仕事関数が大きく空乏層を伴うＡｕの方が光誘起キャリヤの消滅確率が大きくなることが明らかになった。

１ 測定装置、１０ マイクロ波発生部（電磁波発生部）、２０，２２ 光源、２４，２５ 反射板、２６ 光ファイバ、３０ 検出部、４０ 導波管、４２ 間隙、５０ 処理部、６０ 電圧印加部

Claims (5)

1. 内蔵電位を持つ半導体基体に発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する光誘起キャリヤライフタイム測定方法において、
   前記半導体基体に対して、電磁波と光誘起キャリヤを発生させるための光とを照射するとともに、前記半導体基体に対して電圧を印加し、
   前記半導体基体を透過した電磁波の強度を検出し、
   前記半導体基体に印加する電圧を変化させながら、検出された電磁波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とする、光誘起キャリヤライフタイム測定方法。
2. 内蔵電位を持つ半導体基体に発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する光誘起キャリヤライフタイム測定方法において、
   前記半導体基体に対して、電磁波と光誘起キャリヤを発生させるための光とを照射し、
   前記半導体基体を透過した電磁波の強度を検出し、
   前記半導体基体に照射する光の強度を増加させながら、検出された電磁波強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とする、光誘起キャリヤライフタイム測定方法。
3. 請求項１又は２において、
   前記電磁波は、周波数が１ＧＨｚ〜１ＴＨｚの電磁波である、光誘起キャリヤライフタイム測定方法。
4. 内蔵電位を持つ半導体基体に発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する光誘起キャリヤライフタイム測定装置において、
   前記半導体基体に対して、光誘起キャリヤを発生させるための光を照射する光照射部と、
   前記半導体基体に照射する電磁波を発生する電磁波発生部と、
   前記半導体基体に対して電圧を印加する電圧印加部と、
   前記半導体基体を透過した電磁波の強度を検出する検出部と、
   前記検出部で検出された強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出する処理部とを含み、
   前記処理部は、
   前記半導体基体に印加する電圧を変化させながら実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とする、光誘起キャリヤライフタイム測定装置。
5. 内蔵電位を持つ半導体基体に発生した光誘起キャリヤの実効キャリヤライフタイムを測定する光誘起キャリヤライフタイム測定装置において、
   前記半導体基体に対して、光誘起キャリヤを発生させるための光を照射する光照射部と、
   前記半導体基体に照射する電磁波を発生する電磁波発生部と、
   前記半導体基体を透過した電磁波の強度を検出する検出部と、
   前記検出部で検出された強度に基づき実効キャリヤライフタイムを算出する処理部とを含み、
   前記処理部は、
   前記半導体基体に照射する光の強度を増加させながら実効キャリヤライフタイムを算出し、一定値となったときの算出値を実効キャリヤライフタイムの測定値とする、光誘起キャリヤライフタイム測定装置。