JP3098429B2 - 光走査型二次元濃度分布測定装置 - Google Patents
光走査型二次元濃度分布測定装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、溶液などの試料
におけるイオン濃度などを二次元的に測定することがで
きる光走査型二次元濃度分布測定装置に関する。
におけるイオン濃度などを二次元的に測定することがで
きる光走査型二次元濃度分布測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、液体中あるいは物質中にしみこん
だ液体中に溶存している物質（イオンなど）の濃度を二
次元的に計測する装置の研究・開発が行われ、この二次
元分布の計測を行う手法の一つに、例えば、Ｊｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐ
ｐ Ｌ３９４−Ｌ３９７に記載してあるように、ＳＰＶ
（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｇｅ）方式あ
るいはＬＡＰＳ（Ｌｉｇｈｔ−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ
Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ）方式
を採用して、界面での電位変化を測定するものがある。
このような光走査型二次元濃度分布測定装置において
は、ＥＩＳ（電解液Ｅ−絶縁体Ｉ−半導体Ｓ）構造に光
をスキャンし、このスキャンによって半導体中において
誘発された光電流を取り出すことにより測定を行うこと
ができる。
だ液体中に溶存している物質（イオンなど）の濃度を二
次元的に計測する装置の研究・開発が行われ、この二次
元分布の計測を行う手法の一つに、例えば、Ｊｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐ
ｐ Ｌ３９４−Ｌ３９７に記載してあるように、ＳＰＶ
（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｇｅ）方式あ
るいはＬＡＰＳ（Ｌｉｇｈｔ−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ
Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ）方式
を採用して、界面での電位変化を測定するものがある。
このような光走査型二次元濃度分布測定装置において
は、ＥＩＳ（電解液Ｅ−絶縁体Ｉ−半導体Ｓ）構造に光
をスキャンし、このスキャンによって半導体中において
誘発された光電流を取り出すことにより測定を行うこと
ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光走査
型二次元濃度分布測定装置においては、その分解能向上
のために基板を薄くするため表面を機械的研磨すると、
その研磨の仕上がり具合によっては、基板表面に形成さ
れるセンサ面に縞模様などのムラが生じたり、あるい
は、このセンサ面に他の物体が触れることにより傷が生
じたりすることがある。
型二次元濃度分布測定装置においては、その分解能向上
のために基板を薄くするため表面を機械的研磨すると、
その研磨の仕上がり具合によっては、基板表面に形成さ
れるセンサ面に縞模様などのムラが生じたり、あるい
は、このセンサ面に他の物体が触れることにより傷が生
じたりすることがある。
【０００４】前記センサ面においてムラや傷があると、
試料を測定した際に得られる測定画像にこれらのムラや
傷の影響が見られ、試料の真のイオン濃度などを正しく
把握できないことがある。また、経時変化についても、
その変化量がきわめて微小な場合、その変化を明確に把
握しにくいことがある。
試料を測定した際に得られる測定画像にこれらのムラや
傷の影響が見られ、試料の真のイオン濃度などを正しく
把握できないことがある。また、経時変化についても、
その変化量がきわめて微小な場合、その変化を明確に把
握しにくいことがある。
【０００５】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、たとえセンサ面に傷やムラが生じていても、
測定試料の真の状態を検証することができ、微小な経時
変化をも確実に把握することができる光走査型二次元濃
度分布測定装置を提供することを目的としている。
たもので、たとえセンサ面に傷やムラが生じていても、
測定試料の真の状態を検証することができ、微小な経時
変化をも確実に把握することができる光走査型二次元濃
度分布測定装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、半導体基板の一方の面にセンサ面を
有し、前記半導体基板に対してプローブ光を照射するよ
うに構成された光走査型二次元濃度分布測定装置におい
て、前記センサ面に接するように試料を設けないとき、
および、設けたときにおける測定開始時のデータを初期
データとして採取し、測定開始時からある時間経過後の
測定データから前記初期データを差し引くようにしてい
る。
め、この発明では、半導体基板の一方の面にセンサ面を
有し、前記半導体基板に対してプローブ光を照射するよ
うに構成された光走査型二次元濃度分布測定装置におい
て、前記センサ面に接するように試料を設けないとき、
および、設けたときにおける測定開始時のデータを初期
データとして採取し、測定開始時からある時間経過後の
測定データから前記初期データを差し引くようにしてい
る。
【０００７】この発明の作用を、図２を参照しながら説
明する。この図２は、実際の画像ではなく、コンピュー
タによって処理されて得られる信号（画像）を模式的に
示したものである。
明する。この図２は、実際の画像ではなく、コンピュー
タによって処理されて得られる信号（画像）を模式的に
示したものである。
【０００８】今、センサ面に接するようにして試料を設
けると、その時点（測定開始時）に得られる測定データ
（初期データ）は、反応物が未だ反応を開始してないの
で、図２の右上のバックグラウンド画像に示すように、
センサ面の初期状態を反映したものとなる。このバック
グラウンド画像において、符号Ａは例えばセンサ表面の
ムラである。
けると、その時点（測定開始時）に得られる測定データ
（初期データ）は、反応物が未だ反応を開始してないの
で、図２の右上のバックグラウンド画像に示すように、
センサ面の初期状態を反映したものとなる。このバック
グラウンド画像において、符号Ａは例えばセンサ表面の
ムラである。
【０００９】そして、測定開始時からある時間経過後に
測定データが得られるが、このときの画像は、図２の左
上の測定画像のようになる。この測定画像には、符号Ｂ
で示す測定対象である試料の分布を示す像が、ムラを含
むバックグラウンドＡとともに表示される。このため、
必要な情報である画像Ｂが認識しにくくなっている。
測定データが得られるが、このときの画像は、図２の左
上の測定画像のようになる。この測定画像には、符号Ｂ
で示す測定対象である試料の分布を示す像が、ムラを含
むバックグラウンドＡとともに表示される。このため、
必要な情報である画像Ｂが認識しにくくなっている。
【００１０】そこで、コンピュータにおいて、図２にお
いて左上に示す〔測定画像〕から同図において右上に示
す〔バックグラウンド画像〕を差し引く（差分する）こ
とにより、図２において下方に示すように、試料の分布
のみを示す像が差分画像として得られる。
いて左上に示す〔測定画像〕から同図において右上に示
す〔バックグラウンド画像〕を差し引く（差分する）こ
とにより、図２において下方に示すように、試料の分布
のみを示す像が差分画像として得られる。
【００１１】つまり、ある測定時に得られる測定データ
から初期データを差し引くことにより、測定対象である
試料の真の状態を検証することができるのである。
から初期データを差し引くことにより、測定対象である
試料の真の状態を検証することができるのである。
【００１２】また、この発明では、前記センサ面に接す
るように試料を設けたときにおける測定開始時から相異
なる時間経過後の測定データどうしを引算するようにし
ている。このようにした場合、微小な経時変化を得るこ
とができ、過渡的な情報を得ることができるので、変化
の様子をより細かに分析することができる。
るように試料を設けたときにおける測定開始時から相異
なる時間経過後の測定データどうしを引算するようにし
ている。このようにした場合、微小な経時変化を得るこ
とができ、過渡的な情報を得ることができるので、変化
の様子をより細かに分析することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施例
を、図を参照しながら説明する。
を、図を参照しながら説明する。
【００１４】図１は、この発明の光走査型二次元濃度分
布測定装置の一例を示すもので、この図において、１は
測定装置本体で、センサ部２とこれにプローブ光３を照
射するための光照射部４とからなる。
布測定装置の一例を示すもので、この図において、１は
測定装置本体で、センサ部２とこれにプローブ光３を照
射するための光照射部４とからなる。
【００１５】前記センサ部２は、例えばシリコンなどの
半導体よりなる基板５の一方の面（図示例では上面）に
ＳｉＯ2 層６、センサ面としてのＳｉ3 Ｎ4 層７を熱酸
化、ＣＶＤなどの手法によって順次形成してなるもの
で、センサ面７は水素イオンに応答するように形成され
ている。８はセンサ面７に臨みこの周囲を囲むようにし
て設けられるセルである。
半導体よりなる基板５の一方の面（図示例では上面）に
ＳｉＯ2 層６、センサ面としてのＳｉ3 Ｎ4 層７を熱酸
化、ＣＶＤなどの手法によって順次形成してなるもの
で、センサ面７は水素イオンに応答するように形成され
ている。８はセンサ面７に臨みこの周囲を囲むようにし
て設けられるセルである。
【００１６】ＣＥ、ＲＥはセンサ面７に接触するように
して配置される試料９に接触するようにして設けられる
対極、比較電極で、これらの対極ＣＥ、比較電極ＲＥ
は、ともに後述するポテンショスタット１３の安定化バ
イアス回路１５に接続されている。また、ＯＣは半導体
基板５に設けられる電流信号取出し用のオーミック電極
で、後述する電流−電圧変換器１６および演算増幅回路
１７を介して安定化バイアス回路１５に接続されてい
る。
して配置される試料９に接触するようにして設けられる
対極、比較電極で、これらの対極ＣＥ、比較電極ＲＥ
は、ともに後述するポテンショスタット１３の安定化バ
イアス回路１５に接続されている。また、ＯＣは半導体
基板５に設けられる電流信号取出し用のオーミック電極
で、後述する電流−電圧変換器１６および演算増幅回路
１７を介して安定化バイアス回路１５に接続されてい
る。
【００１７】そして、１０はセンサ部２を二次元方向、
つまり、Ｘ方向（図示例では左右方向）とＹ方向（図示
例では、紙面に垂直な方向）に走査するセンサ部走査装
置で、走査制御装置１１からの信号によって制御され
る。
つまり、Ｘ方向（図示例では左右方向）とＹ方向（図示
例では、紙面に垂直な方向）に走査するセンサ部走査装
置で、走査制御装置１１からの信号によって制御され
る。
【００１８】また、前記光照射部４は、例えばレーザ光
源からなるとともに、半導体基板５の下面側（センサ面
７とは反対側）に設けられており、後述するインターフ
ェイスボード１４を介して入力されるコンピュータ１８
（後述する）からの制御信号によって断続光を発すると
ともに、センサ部走査装置１０によって二次元方向に走
査されるセンサ部２の半導体基板５に対して最適なビー
ム径になるように調整されたプローブ光３を照射するよ
うに構成されている。
源からなるとともに、半導体基板５の下面側（センサ面
７とは反対側）に設けられており、後述するインターフ
ェイスボード１４を介して入力されるコンピュータ１８
（後述する）からの制御信号によって断続光を発すると
ともに、センサ部走査装置１０によって二次元方向に走
査されるセンサ部２の半導体基板５に対して最適なビー
ム径になるように調整されたプローブ光３を照射するよ
うに構成されている。
【００１９】１２は測定装置本体１を制御するための制
御ボックスであって、半導体基板５に適宜のバイアス電
圧を印加し、そのときに得られる信号を電流信号として
取り出すポテンショスタット１３と、このポテンショス
タット１３と信号を授受したり、走査制御装置１１や光
照射部４に対する制御信号を出力するインターフェイス
ボード１４よりなる。そして、ポテンショスタット１３
は、安定化バイアス回路１５と半導体基板６に形成され
たオーミック電極ＯＣから取り出される電流信号を電圧
信号に変換する電流−電圧変換器１６、この電流−電圧
変換器１６からの信号が入力される演算増幅回路１７と
から構成されている。
御ボックスであって、半導体基板５に適宜のバイアス電
圧を印加し、そのときに得られる信号を電流信号として
取り出すポテンショスタット１３と、このポテンショス
タット１３と信号を授受したり、走査制御装置１１や光
照射部４に対する制御信号を出力するインターフェイス
ボード１４よりなる。そして、ポテンショスタット１３
は、安定化バイアス回路１５と半導体基板６に形成され
たオーミック電極ＯＣから取り出される電流信号を電圧
信号に変換する電流−電圧変換器１６、この電流−電圧
変換器１６からの信号が入力される演算増幅回路１７と
から構成されている。
【００２０】１８は各種の制御や演算を行うとともに、
画像処理機能を有する制御・演算部としてのコンピュー
タ、１９は例えばキーボードなどの入力装置、２０はカ
ラーディスプレイなどの表示装置、２１はメモリ装置で
ある。
画像処理機能を有する制御・演算部としてのコンピュー
タ、１９は例えばキーボードなどの入力装置、２０はカ
ラーディスプレイなどの表示装置、２１はメモリ装置で
ある。
【００２１】上記構成の光走査型二次元濃度分布測定装
置を用いて、溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）を測定する
場合について説明すると、セル８内に試料９としての溶
液を入れる。これにより、センサ面７に溶液９が接す
る。そして、対極ＣＥおよび比較電極ＲＥを溶液９に浸
漬する。
置を用いて、溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）を測定する
場合について説明すると、セル８内に試料９としての溶
液を入れる。これにより、センサ面７に溶液９が接す
る。そして、対極ＣＥおよび比較電極ＲＥを溶液９に浸
漬する。
【００２２】上記の状態で、半導体基板５に空乏層が発
生するように、ポテンショスタット１３からの直流電圧
を比較電極ＲＥとオーミック電極ＯＣとの間に印加し
て、半導体基板５に所定のバイアス電圧を印加する。こ
の状態で半導体基板５に対してプローブ光３を一定周期
（例えば、１０ｋＨｚ）で断続的に照射することによっ
て半導体基板５に交流光電流を発生させる。このプロー
ブ光３の断続照射は、コンピュータ１８の制御信号がイ
ンターフェースボード１４を介して入力されることによ
って行われる。前記光電流は、半導体基板６の照射点に
対向する点で、センサ面７に接している溶液９における
ｐＨを反映した値であり、その値を測定することによ
り、この部分でのｐＨ値を知ることができる。
生するように、ポテンショスタット１３からの直流電圧
を比較電極ＲＥとオーミック電極ＯＣとの間に印加し
て、半導体基板５に所定のバイアス電圧を印加する。こ
の状態で半導体基板５に対してプローブ光３を一定周期
（例えば、１０ｋＨｚ）で断続的に照射することによっ
て半導体基板５に交流光電流を発生させる。このプロー
ブ光３の断続照射は、コンピュータ１８の制御信号がイ
ンターフェースボード１４を介して入力されることによ
って行われる。前記光電流は、半導体基板６の照射点に
対向する点で、センサ面７に接している溶液９における
ｐＨを反映した値であり、その値を測定することによ
り、この部分でのｐＨ値を知ることができる。
【００２３】さらに、センサ部走査装置１０によって、
センサ部２をＸ，Ｙ方向に移動させることにより、半導
体基板５にはプローブ光３が二次元方向に走査されるよ
うにして照射され、溶液９における位置信号（Ｘ，Ｙ）
と、その場所で観測された交流光電流値により、表示装
置２０の画面上にｐＨを表す二次元画像が表示される。
センサ部２をＸ，Ｙ方向に移動させることにより、半導
体基板５にはプローブ光３が二次元方向に走査されるよ
うにして照射され、溶液９における位置信号（Ｘ，Ｙ）
と、その場所で観測された交流光電流値により、表示装
置２０の画面上にｐＨを表す二次元画像が表示される。
【００２４】なお、上記光走査型二次元濃度分布測定装
置において、比較電極ＲＥを省略し、対極ＣＥを介して
バイアス電圧を印加してもよい。但し、比較電極ＲＥを
設けていた場合の方が半導体基板５にバイアス電圧をよ
り安定に印加することができる。
置において、比較電極ＲＥを省略し、対極ＣＥを介して
バイアス電圧を印加してもよい。但し、比較電極ＲＥを
設けていた場合の方が半導体基板５にバイアス電圧をよ
り安定に印加することができる。
【００２５】そして、前記光走査型二次元濃度分布測定
装置において、センサ部２をＸ，Ｙ方向に移動させるの
に代えて、光照射部４に光照射部走査装置を設け、光照
射部４をＸ，Ｙ方向に移動させるようにしてもよく、ま
た、光照射部４とセンサ部２との間にプローブ光走査装
置を設け、プローブ光３をＸ，Ｙ方向に移動させるよう
にしてもよい。
装置において、センサ部２をＸ，Ｙ方向に移動させるの
に代えて、光照射部４に光照射部走査装置を設け、光照
射部４をＸ，Ｙ方向に移動させるようにしてもよく、ま
た、光照射部４とセンサ部２との間にプローブ光走査装
置を設け、プローブ光３をＸ，Ｙ方向に移動させるよう
にしてもよい。
【００２６】さらに、光走査型二次元濃度分布測定装置
においては、光照射部４によるプローブ光３を半導体基
板５のセンサ面７とは反対側から照射するようにしてい
たが、これに代えて、センサ面７側から照射するように
してもよい。そして、光照射部４として、例えば特願平
７−３９１１４号に示すように、半導体基板５に組み込
む構成としてもよい。
においては、光照射部４によるプローブ光３を半導体基
板５のセンサ面７とは反対側から照射するようにしてい
たが、これに代えて、センサ面７側から照射するように
してもよい。そして、光照射部４として、例えば特願平
７−３９１１４号に示すように、半導体基板５に組み込
む構成としてもよい。
【００２７】このように、溶液など試料９におけるｐＨ
の二次元分布を測定し表示する光走査型二次元濃度分布
測定装置については、この出願人が例えば特願平７−３
９１１２号、特願平７−３９１１４号、特願平７−３２
９８３７号など多数特許出願している。
の二次元分布を測定し表示する光走査型二次元濃度分布
測定装置については、この出願人が例えば特願平７−３
９１１２号、特願平７−３９１１４号、特願平７−３２
９８３７号など多数特許出願している。
【００２８】
【実施例】上記構成の光走査型二次元濃度分布測定装置
を用いて、図３に示すように、寒天３１の表面に酸性の
イオン交換樹脂３２を付着させてある試料３０を、セン
サ面７に当接して、そのときのｐＨの状態を測定する場
合について説明する。
を用いて、図３に示すように、寒天３１の表面に酸性の
イオン交換樹脂３２を付着させてある試料３０を、セン
サ面７に当接して、そのときのｐＨの状態を測定する場
合について説明する。
【００２９】そして、前記センサ面７にムラが生じてい
るものとすると、図４（Ａ）に示すように、前記ムラに
起因した部分Ｕが生じ、センサ面７にはその位置によっ
てｐＨ値が異なっているように表示される。したがっ
て、このまま測定を継続した場合、このムラが常に重畳
してくる。
るものとすると、図４（Ａ）に示すように、前記ムラに
起因した部分Ｕが生じ、センサ面７にはその位置によっ
てｐＨ値が異なっているように表示される。したがっ
て、このまま測定を継続した場合、このムラが常に重畳
してくる。
【００３０】そこで、前記測定開始時に得たデータ（バ
ックグラウンド値）を、測定開始後のある時間に測定し
たときに得られるデータ〔例えば図４（Ａ）〕から差し
引くことにより、真の値が得られる。例えば、測定開始
時に得たデータ（バックグラウンド値）をａとし、測定
開始後のある時間に測定したときに得られるデータをｂ
とすると、このデータｂは、前記本来のｐＨ値を示す値
ｃと前記バックグラウンド値ａとの和（ｃ＋ａ）である
と考えられる。そこで、”ｂ−ａ”なる演算（差分）を
行うことにより、つまり、 ｂ−ａ＝（ｃ＋ａ）−ａ＝ｃ となり、ある時刻における真のｐＨ値ｃを得ることがで
きるのである。前記差分は、コンピュータ１８において
数値的に差し引きすることによって行われる。図４
（Ｂ）は、前記差分を行った後の真のｐＨ値を示すもの
で、センサ面７におけるムラに相当する信号は除去され
ている。
ックグラウンド値）を、測定開始後のある時間に測定し
たときに得られるデータ〔例えば図４（Ａ）〕から差し
引くことにより、真の値が得られる。例えば、測定開始
時に得たデータ（バックグラウンド値）をａとし、測定
開始後のある時間に測定したときに得られるデータをｂ
とすると、このデータｂは、前記本来のｐＨ値を示す値
ｃと前記バックグラウンド値ａとの和（ｃ＋ａ）である
と考えられる。そこで、”ｂ−ａ”なる演算（差分）を
行うことにより、つまり、 ｂ−ａ＝（ｃ＋ａ）−ａ＝ｃ となり、ある時刻における真のｐＨ値ｃを得ることがで
きるのである。前記差分は、コンピュータ１８において
数値的に差し引きすることによって行われる。図４
（Ｂ）は、前記差分を行った後の真のｐＨ値を示すもの
で、センサ面７におけるムラに相当する信号は除去され
ている。
【００３１】上述の説明から理解されるように、センサ
面７に接するように試料３０を設けたときにおける測定
開始時の初期データを採取し、測定開始時からある時間
経過後の測定データから前記初期データを差し引くこと
により、測定時間から所定時間経過後における真のｐＨ
値を得ることができる。そして、図５（Ａ），（Ｂ）
が、それぞれ、前記試料３０における例えば測定開始か
ら３分後、４分後の真のデータ（バックグラウンド値を
除去した）Ｓ3 ，Ｓ4 を表しているものとする。
面７に接するように試料３０を設けたときにおける測定
開始時の初期データを採取し、測定開始時からある時間
経過後の測定データから前記初期データを差し引くこと
により、測定時間から所定時間経過後における真のｐＨ
値を得ることができる。そして、図５（Ａ），（Ｂ）
が、それぞれ、前記試料３０における例えば測定開始か
ら３分後、４分後の真のデータ（バックグラウンド値を
除去した）Ｓ3 ，Ｓ4 を表しているものとする。
【００３２】そして、前記Ｓ3 ，Ｓ4 を用い、”Ｓ4 −
Ｓ3 ”なる演算を行うことにより、図５（Ｃ）に示すよ
うな、差分データに基づく画像が得られる。この画像の
意味するところは、試料３０の測定開始３分後における
ｐＨ値と、測定開始４分後におけるまでのｐＨの変化
分、ΔｐＨを表している。つまり、図５（Ｃ）に示され
るように、リング状の部分が１分間の間に新たに酸性領
域となった部分である。このように、センサ面７に接す
るように試料３０を設けたときにおける測定開始時から
相異なる時間経過後の測定データどうし（この場合は、
真のデータどうし）を引算することにより、特定時間に
おけるｐＨの変化分を正しく把握することができる。
Ｓ3 ”なる演算を行うことにより、図５（Ｃ）に示すよ
うな、差分データに基づく画像が得られる。この画像の
意味するところは、試料３０の測定開始３分後における
ｐＨ値と、測定開始４分後におけるまでのｐＨの変化
分、ΔｐＨを表している。つまり、図５（Ｃ）に示され
るように、リング状の部分が１分間の間に新たに酸性領
域となった部分である。このように、センサ面７に接す
るように試料３０を設けたときにおける測定開始時から
相異なる時間経過後の測定データどうし（この場合は、
真のデータどうし）を引算することにより、特定時間に
おけるｐＨの変化分を正しく把握することができる。
【００３３】図６（Ａ）〜（Ｄ）は、前記試料３０の測
定開始３分後、４分後、５分後、６分後におけるデータ
Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ5 ，Ｓ6 を示すもので、これらのデータ
を用いて、”Ｓ4 −Ｓ3 ”，”Ｓ5 −Ｓ4 ”，”Ｓ6 −
Ｓ5 ”を行うことにより、１分間におけるｐＨ変化分を
順次得ることができる。そして、この変化分に基づいて
イオンの拡散状態を解析することができる。
定開始３分後、４分後、５分後、６分後におけるデータ
Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ5 ，Ｓ6 を示すもので、これらのデータ
を用いて、”Ｓ4 −Ｓ3 ”，”Ｓ5 −Ｓ4 ”，”Ｓ6 −
Ｓ5 ”を行うことにより、１分間におけるｐＨ変化分を
順次得ることができる。そして、この変化分に基づいて
イオンの拡散状態を解析することができる。
【００３４】なお、図５および図６に示した実施例にお
いて、測定の間隔は１分に限られるものではなく、任意
に設定してもよいことはいうまでもない。
いて、測定の間隔は１分に限られるものではなく、任意
に設定してもよいことはいうまでもない。
【００３５】また、上述の実施例は、いずれもｐＨの測
定であったが、この発明は、これに限られるものではな
く、カリウムイオンや塩化物イオンの測定を行う場合に
も適用することができる。この場合、光走査型二次元濃
度分布測定装置のセンサ面７を、それぞれカリウムイオ
ンや塩化物イオンに応答する物質で修飾する必要があ
る。例えば、カリウムイオンに応答する物質としては、
バリノマイシンやクラウンエーテルが、また、塩化物イ
オンに応答する物質としては、４級アンモニウムがあ
り、これらの応答物質でセンサ面７を修飾するのであ
る。さらに、センサ面７を適宜の応答物質で修飾すると
ともに、用いる溶液を適宜選択することにより、他のイ
オンの測定にも対応することができる。
定であったが、この発明は、これに限られるものではな
く、カリウムイオンや塩化物イオンの測定を行う場合に
も適用することができる。この場合、光走査型二次元濃
度分布測定装置のセンサ面７を、それぞれカリウムイオ
ンや塩化物イオンに応答する物質で修飾する必要があ
る。例えば、カリウムイオンに応答する物質としては、
バリノマイシンやクラウンエーテルが、また、塩化物イ
オンに応答する物質としては、４級アンモニウムがあ
り、これらの応答物質でセンサ面７を修飾するのであ
る。さらに、センサ面７を適宜の応答物質で修飾すると
ともに、用いる溶液を適宜選択することにより、他のイ
オンの測定にも対応することができる。
【００３６】
【発明の効果】上述のように、この発明の光走査型二次
元濃度分布測定装置においては、センサ面に接するよう
に試料を設けたときにおける測定開始時の初期データを
採取し、測定開始時からある時間経過後の測定データか
ら前記初期データを差し引くようにしているので、バッ
クグランドの影響を除去することができ、測定試料の真
の状態を検証することができる。
元濃度分布測定装置においては、センサ面に接するよう
に試料を設けたときにおける測定開始時の初期データを
採取し、測定開始時からある時間経過後の測定データか
ら前記初期データを差し引くようにしているので、バッ
クグランドの影響を除去することができ、測定試料の真
の状態を検証することができる。
【００３７】また、センサ面に接するように試料を設け
たときにおける測定開始時から相異なる時間経過後の測
定データどうしを引算するようにした場合には、微小な
経時変化であっても確実に把握することができ、過渡的
な情報を得ることができるので、変化の様子をより細や
かに分析することができる。
たときにおける測定開始時から相異なる時間経過後の測
定データどうしを引算するようにした場合には、微小な
経時変化であっても確実に把握することができ、過渡的
な情報を得ることができるので、変化の様子をより細や
かに分析することができる。
【００３８】したがって、この発明によれば、種々の真
の現象を微細な部分において正確に確認することがで
き、過渡的な情報を得ることができる。
の現象を微細な部分において正確に確認することがで
き、過渡的な情報を得ることができる。
【図１】この発明の光走査型二次元濃度分布測定装置の
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図２】前記装置におけるディスプレイ上に表示された
中間調画像の写真を示すものである。
中間調画像の写真を示すものである。
【図３】前記光走査型二次元濃度分布測定装置の測定態
様を示す図である。
様を示す図である。
【図４】前記装置におけるディスプレイ上に表示された
中間調画像の写真を示すものである。
中間調画像の写真を示すものである。
【図５】前記装置におけるディスプレイ上に表示された
他の中間調画像の写真を示すものである。
他の中間調画像の写真を示すものである。
【図６】前記装置におけるディスプレイ上に表示された
さらに他の中間調画像の写真を示すものである。
さらに他の中間調画像の写真を示すものである。
３…プローブ光、５…半導体基板、７…センサ面、９，
３０…試料。
３０…試料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三村 享 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内 (56)参考文献 Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．, ｖｏｌ．33（1994）ｐ．Ｌ394−Ｌ397 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 27/416 G01N 27/26 371 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板の一方の面にセンサ面を有
し、前記半導体基板に対してプローブ光を照射するよう
に構成された光走査型二次元濃度分布測定装置におい
て、前記センサ面に接するように試料を設けないとき、
および、設けたときにおける測定開始時のデータを初期
データとして採取し、測定開始時からある時間経過後の
測定データから前記初期データを差し引くようにしたこ
とを特徴とする光走査型二次元濃度分布測定装置。 - 【請求項２】 半導体基板の一方の面にセンサ面を有
し、前記半導体基板に対してプローブ光を照射するよう
に構成された光走査型二次元濃度分布測定装置におい
て、前記センサ面に接するように試料を設けたときにお
ける測定開始時から相異なる時間経過後の測定データど
うしを引算するようにしたことを特徴とする光走査型二
次元濃度分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08217967A JP3098429B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 光走査型二次元濃度分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08217967A JP3098429B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 光走査型二次元濃度分布測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1048178A JPH1048178A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3098429B2 true JP3098429B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=16712546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08217967A Expired - Fee Related JP3098429B2 (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 光走査型二次元濃度分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3098429B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3632364B2 (ja) * | 1997-03-26 | 2005-03-23 | 信越半導体株式会社 | ｐ型シリコンエピタキシャル層のキャリア濃度測定方法 |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP08217967A patent/JP3098429B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐ．Ｌ３９４−Ｌ３９７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1048178A (ja) | 1998-02-20 |
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