JP3597951B2

JP3597951B2 - 光走査型二次元濃度分布測定装置

Info

Publication number: JP3597951B2
Application number: JP18123796A
Authority: JP
Inventors: 勝彦冨田
Original assignee: Horiba Ltd; Research Institute of Innovative Technology for Earth
Current assignee: Horiba Ltd; Research Institute of Innovative Technology for Earth
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: JPH1010086A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば光走査型ｐＨ画像装置などの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】
前記光走査型ｐＨ画像装置として、例えば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐｐＬ３９４−Ｌ３９７に記載してあるように、ＳＰＶ（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｇｅ）方式あるいはＬＡＰＳ（Ｌｉｇｈｔ−ＡｄｄｒｅｓｓａｂｌｅＰｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃＳｅｎｓｏｒ）方式を採用して、界面での表面電位変化を測定するものがある。このような装置においては、ＥＩＳ（電解質Ｅ−絶縁体Ｉ−半導体Ｓ）構造を横切るように光をスキャンし、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、溶液などにおけるｐＨの測定を行うことができ、その二次元的な分布画像を得ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ｐＨ値は測定対象である溶液などの温度やセンサ部の温度などによる影響を受けやすい。従来より一般に行われている溶液のｐＨ測定においては、ビーカーに溶液を入れ、その溶液内に浸漬型の測定電極を浸漬して、溶液のｐＨを測定していた。この場合、単一センサであるｐＨ電極の温度変化を補償する意味で、ｐＨ電極とともに、サーミスタなどの温度センサを溶液内に浸漬し、そのときの信号により、ｐＨ測定値の温度補償を行っている。
【０００４】
そして、前記光走査型ｐＨ画像装置によるｐＨ測定おいては、測定対象である溶液が少量（微量）であるため、その熱容量が小さく、外部の温度影響を受けるところから、センサ面での温度を代表させる訳にはいかない。温度補償を行う場合、測定対象である試料の温度とセンサ部の温度とのいずれを採用するかは、測定精度に大きな影響を及ぼす。そのため、試料が微量であるとき、その測定結果に高精度を保証しようとする場合、装置全体を温度制御しながら測定するしかない。しかし、二次元のｐＨ分布測定においては、前記温度制御による温度分布さえ問題となることがある。
【０００５】
さらに、試料が微量であり、それ自体が反応系であるときは、測定対象それ自体に温度分布が生じていることになり、特に、微生物の活動では、装置全体を温度制御しても、微生物における反応が進行するにしたがってその部位によっては温度が異なる。したがって、このような場合、試料の特定の場所での温度で代表させる訳にはいかなくなる。つまり、ｐＨ二次元的に測定するような場合、その測定に点に対応してその点の温度を測定し、その結果に基づいてｐＨの測定結果を補正する必要がある。
【０００６】
このような問題は、ｐＨの二次元測定のみならず、他のイオン濃度の二次元測定においても同様に生じているところである。
【０００７】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、試料におけるイオン濃度の二次元測定を行うに際し、温度補正を確実に行い、高精度の測定を行う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である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の光走査型二次元濃度分布測定装置は、半導体基板の一方の面にイオンに応答するセンサ面を形成し、前記半導体基板に対してプローブ光を照射するようにした光走査型二次元濃度分布測定装置において、前記センサ面に設けられる試料またはセンサ面の温度を検出する二次元温度測定装置を設け、前記センサ面によって検出される出力を温度補正できるようにしている。
【０００９】
そして、前記二次元温度測定装置を、センサ面と同じ側に設けても、また、センサ面と反対側に設けもよい。
【００１０】
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、試料におけるイオン濃度と、試料またはこの試料と接触するセンサ面の温度を、それぞれ二次元的に測定し、イオン濃度を表すデータを温度を表すデータに基づいて補正するので、高精度な測定結果を得ることができる。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１は、この発明の第１実施例の光走査型二次元濃度分布測定装置の構成を概略的に示す図である。この光走査型二次元濃度分布測定装置は、センサ面７に配置される試料９におけるイオン濃度の二次元分布を測定する二次元イオン濃度測定装置Ｉと、前記センサ面７に配置される試料９の温度を測定する二次元温度測定装置ＩＩとからなる。
【００１３】
まず、二次元イオン濃度測定装置Ｉの構成を説明すると、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。
【００１４】
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ＳｉＯ_２層６、Ｓｉ_３Ｎ_４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、水素イオンに応答するよう形成されている。８はセンサ部２のセンサ面（Ｓｉ_３Ｎ_４層）７の上面側に形成される試料収容部で、適宜の樹脂などよりなる。９は溶液などの試料である。
【００１５】
そして、ＣＥ，ＲＥは対極、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。
【００１６】
１０はセンサ部２を、両矢印Ｘで示す方向とこれに垂直な方向Ｙ（紙面に垂直な方向）との二方向（二次元方向）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。
【００１７】
また、前記光照射部４は、半導体基板５をセンサ部走査装置１０側から照射するもので、例えばパルス光源よりなり、後述するインターフェースボード１４に接続され、後述するコンピュータ１８からの信号によって制御される。
【００１８】
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、光照射部４に対する制御信号を出力するインターフェースボード１４とよりなる。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５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。
【００１９】
そして、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で、キーボードなどの入力装置１９、カラーディスプレイなどの表示装置２０およびメモリ装置２１を備えており、二次元イオン濃度測定装置Ｉと二次元温度測定装置ＩＩとに共通に設けられるものである。
【００２０】
前記二次元温度測定装置ＩＩは、温度測定用の赤外線センサ２２を備えた温度測定部２３と、これを互いに直交するＸ，Ｙ方向に走査制御する走査制御部２４とからなり、赤外線センサ２２によって、二次元イオン濃度測定装置Ｉのセンサ面７に配置された溶液９からの赤外線２５を検出して、それに基づいて溶液９の温度を測定し、その検出出力をインターフェースボード２６を介してコンピュータ１８に入力するように構成されている。
【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、図２を参照しながら説明する。まず、試料収容部８内に溶液９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１に空乏層が発生するように、ポテンショスタット１３からの直流電圧を対極ＣＥ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、光照射部４からプローブ光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。この光電流は、半導体基板５の照射点に対応する点で、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方向に順次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、図２に示すような、ｐＨ二次元画像２７が得られる。このｐＨ二次元画像２７は、勿論、温度補正前のデータに基づくものである。
【００２４】
そして、前記光照射部４によるプローブ光３の二次元的な照射のタイミングに合わせて、二次元温度測定装置ＩＩの温度測定部２３をＸ，Ｙ方向に走査することにより、赤外線温度センサ２２によって、二次元イオン濃度測定装置Ｉの試料収容部８に収容された溶液９の温度を測定することができ、その温度データがコンピュータ１８に入力される。このときの温度分布データに基づいて、図２に示すような、二次元画像２８として表示することができる。
【００２５】
そして、コンピュータ１８においては、二次元イオン濃度測定装置ＩからのｐＨに関する二次元データを、二次元温度測定装置ＩＩからの温度に関する二次元データによって補正し、その補正後のｐＨ二次元データに基づいて、図２の符号２９で示すようなｐＨ分布画像を表示装置２０に表示する。なお、ｐＨ二次元データは、前記ｐＨに関する二次元データや温度に関する二次元データとともにメモリ装置２１に格納するようにしてもよい。
【００２６】
上述の説明から理解されるように、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、溶液９におけるｐＨと溶液９の温度とをそれぞれ二次元的に測定し、溶液９における二次元的なｐＨを表すデータを、溶液９における二次元的な温度を表すデータに基づいて補正するので、高精度な測定結果を得ることができる。
【００２７】
図３は、この発明の第２実施例の光走査型二次元濃度分布測定装置の構成を概略的に示す図である。この第２実施例においては、センサ部２を二次元方向に移動させるのに代えて、パルス光源８を二次元方向に移動させるようにして半導体基板５に照射させるとともに、パルス光源８と赤外線温度センサ２２とを、基板５のセンサ面７を形成してない側に設けたものである。
【００２８】
すなわち、図３において、Ｉ’は測定装置本体で、この測定装置本体Ｉ’は、第１実施例における測定装置本体Ｉからセンサ部走査装置１０を除去したもので、センサ部２からなる。そして、この実施例においては、パルス光源８と赤外線温度センサ２２とを同一の基板３０に設け、この基板３０を走査制御装置３１によってＸ，Ｙ方向に走査するようにしている。この場合、パルス光源８によるプローブ光３の照射ポイントに対応する溶液９のポイントを赤外線温度センサ２２によって温度測定できるように、パルス光源８と赤外線温度センサ２２とを配置するのが好ましい。なお、３２は温度測定部である。
【００２９】
この第２実施例によれば、上記第１実施例と同様に、高精度な測定結果を得ることができるのは勿論のこと、位置制御のための構成や制御方法が第１実施例よりも簡単になる。
【００３０】
図４は、この発明の第３実施例の光走査型二次元濃度分布測定装置の構成を概略的に示す図である。この第３実施例においては、半導体基板５にプローブ光を照射するための走査機構および二次元温度測定装置ＩＩにおける走査機構をともに１軸２次元走査機構としている。
【００３１】
すなわち、図４において、Ｉ’は測定装置本体で、前記第２実施例における測定装置本体Ｉ’と同様の構成である。この測定装置本体Ｉ’には、図示してないが、対極ＣＥおよび比較電極ＲＥが設けられるとともに、制御ボックス１２が接続されている。この測定装置本体Ｉ’は、適宜の素材よりなるフレーム３３の上部に載置されている。そして、フレーム３３の下部、より具体的には、測定装置本体Ｉ’の下方には、二次元走査機構３４が設けられている。
【００３２】
前記二次元走査機構３４は、例えば次のように構成されている。すなわち、図４および図５において、３５は適宜の部材を介してベース部材３６に取り付けられたパルスモータで、その出力軸３７がベース部材３６の上面から突出するように鉛直方向に設けられており、この出力軸３７に原動歯車３８が水平に固着されている。そして、パルスモータ３５は、インターフェースボード１４（図３参照）を介してコンピュータ１８（図３参照）に接続されている。
【００３３】
３９は原動歯車３８に噛合する従動歯車で、その回転軸４０が軸受部材４１を介してベース部材３６に鉛直方向に突設されている。４２はこの従動歯車３９と同軸上に回転中心を有する太陽歯車で、内周に複数の歯が周設されている。
【００３４】
４３は従動歯車３９上であってその回転中心４０から適宜離れた位置に立設されるピン部材４４に枢支されて太陽歯車４２に常に内接しながら回転する遊星歯車である。
【００３５】
４５は遊星歯車４３上であってその回転中心４４から適宜離れた位置に設けられた機能素子設置部で、この機能素子設置部４５にはレーザ光源４６と集光用レンズ４７とからなる光源部４８が設けられている。この光源部４８は、前記測定装置本体Ｉ’のセンサ部２の半導体基板５に対してプローブ光３を照射するもので、集光用レンズ４７が半導体基板５の下面に接触しないように設けられている。
【００３６】
４９は機能素子設置部４５に連設された板状部材で、遊星歯車４３の移動に対応できる長さを有する長孔５０が開設され、この長孔５０を適宜の固定部５１に立設されたピン部材５２が挿通している。なお、詳細には図示してないが、レーザ光源４６への電源供給のための電源ケーブルは、板状部材４９に沿うようにして設けられている。
【００３７】
ここで、上記光走査型測定装置の動作説明に入る前に、二次元走査機構３４によって、半導体基板５に対して、プローブ光３を二次元的に走査しながら照射するための描画方程式について、図６を参照しながら説明する。
【００３８】
図６において、Ｌは大円（前記太陽歯車４２に相当する）、Ｓはこれに内接して回転する小円（前記遊星歯車４３に相当する）である。また、
Ｌ_ｒ：大円Ｌの半径
Ｏ_Ｌ：大円Ｌの中心
Ｓ_ｒ：小円Ｓの半径
Ｏ_Ｓ：小円Ｓの中心
Ｑ：小円Ｓの中心から距離ｒ離れた地点
Ａ：大円Ｌと小円Ｓの初期状態において当接しているときの大円Ｌ側の位置
Ｂ：大円Ｌと小円Ｓの初期状態において当接しているときの小円Ｓ側の位置
Ｃ：小円Ｓが角度θ_Ｌ（ラジアン）回転したときにおける大円Ｌと小円Ｓとの当接位置
θ_１０：線分ＣＯ_ｓと線分Ｏ_ＳＢとがなす角度（ラジアン）
とする。
【００３９】
点Ｃの座標は、（Ｌ_ｒ・ｃｏｓθ_Ｌ，Ｌ_ｒ・ｓｉｎθ_Ｌ）と表される。そして、大円Ｌ、小円Ｓの矢印方向への回転に伴い、両者の接点は移動するが、両者における移動長は互いに等しく、弧ＡＣ＝弧ＢＣであるから、
θ_Ｌ・Ｌ_ｒ＝θ_Ｓ・Ｓ_ｒ ……（１）
が成り立つ。
【００４０】
小円Ｓの中心Ｏ_Ｓは、小円Ｓの回転に伴い、半径（Ｌ_ｒ−Ｓ_ｒ）の円（図中、仮想線で示す）の周上を移動し、その座標は、｛（Ｌ_ｒ−Ｓ_ｒ）・ｃｏｓθ_Ｌ，（Ｌ_ｒ−Ｓ_ｒ）・ｓｉｎθ_Ｌ）で表される。
【００４１】
点Ｑの座標（Ｘ_Ｑ，Ｙ_Ｑ）は次のように表される。すなわち、
Ｘ_Ｑ＝（Ｌ_ｒ−Ｓ_ｒ）・ｃｏｓθ_Ｌ−ｒ・ｃｏｓ（θ_Ｌ−θ_Ｓ）……（２）
Ｙ_Ｑ＝（Ｌ_ｒ−Ｓ_ｒ）・ｓｉｎθ_Ｌ−ｒ・ｓｉｎ（θ_Ｌ−θ_Ｓ）……（３）
となる。
【００４２】
ところで、上述したように、弧ＡＣ＝弧ＢＣであるから、（１）式から、
θ_Ｓ＝Ｌ_ｒ・θ_Ｌ／Ｓ_ｒ ……（４）
が得られ、これを上記（２），（３）式に代入すると、

【００４３】
そして、点Ｑが描く軌跡が大円Ｌの中心Ｏ_Ｌを通る場合、ｒ＝Ｌ_ｒ−Ｓ_ｒであるから、上記（５）_，（６）式は、
Ｘ_Ｐ＝ｒ・｛ｃｏｓθ_Ｌ＋ｃｏｓ（θ_Ｌ・ｒ／Ｓ_ｒ）｝ ……（７）
Ｙ_ｐ＝ｒ・｛ｓｉｎθ_Ｌ＋ｓｉｎ（θ_Ｌ・ｒ／Ｓ_ｒ）｝ ……（８）
となる。
【００４４】
上述のような描画方程式を有するプログラムがコンピュータ１８に設けられており、二次元走査機構３４はこのプログラムに基づいて制御される。
【００４５】
今、この発明で用いる原動歯車３８、従動歯車３９、太陽歯車４２および遊星歯車４３のモジュール、歯数ピッチが例えば下記表１のようなものであり、従動歯車３９の中心からその半径の３／４の位置に遊星歯車４３の中心があり、さらに、点Ｑ、すなわち、機能素子設置部４５の描く軌跡が太陽歯車４２の中心４０を通るものとする。
【００４６】
【表１】

【００４７】
前記二次元走査機構３４による二次元平面走査方法を、図５〜図７を参照しながら説明すると、
▲１▼ パルスモータ３５を回転させることにより、原動歯車３８が図７において例えば矢印６１方向に回転し、これに伴って、従動歯車３９が図７において矢印６２方向に回転し、太陽歯車４２も矢印６３方向に回転する。
【００４８】
▲２▼ 原動歯車３８を１回転させると、遊星歯車４３が太陽歯車４２に内接しながら所定回転数（６０５／４０３）だけ矢印６４方向に自転するとともに、１回公転して元の位置に戻る。
【００４９】
▲３▼ 遊星歯車４３を例えば６０５回自転させると、遊星歯車４３は元の位置に戻るが、この回転に伴って、機能素子設置部４５（光源部４８）が曲線６５で表す軌跡を描きながら二次元平面を一筆書き的に移動する。これによって、二次元平面は、図８に示すように、機能素子設置部４５によって走査されることになる。
【００５０】
ここで、機能素子設置部４５が描く軌跡（特定軌跡）が完結するまでを１フレーム（この語は、発明者の造語である）とすると、この１フレームは太陽歯車４２の回転中心４０を中心に、特定の二次元領域をくまなく走査する軌跡となる。この軌跡は、上述した点Ｑ（図６参照）が描く軌跡にほかならず、この軌跡の方程式から、Ｘ軸、Ｙ軸の位置情報を予め演算で求めておき、回転開始点や原点などを予め定めておく。そして、この原点を基準として、動き始めからの時間によって、Ｘ座標およびＹ座標を定めることによって、機能素子設置部４５を特定の位置に連続的に移動することができる。
【００５１】
そして、原動歯車３８を連続的に回転させて、機能素子設置部４５に二次元平面において１フレームの軌跡を描かせる場合、そのフレーム面でのＸ軸、Ｙ軸で二次元面を代表する特定位置あるいはその近傍（誤差範囲内）を予め選び、位置を演算して原点時間（時間ゼロ）から特定時間ごとに二次元を代表する多数のＸ，Ｙ位置を、機能素子設置部４５がたどるようにして軌跡を描く。
【００５２】
そして、この実施例においては、測定装置本体Ｉ’の上方に設けられる二次元温度測定装置ＩＩも、前記二次元走査機構３４と同様に構成された二次元走査機構５３によって駆動されている。すなわち、５４はセンサ設置部で、赤外線温度センサ５５と集光レンズ５６が設けられている。この二次元温度測定装置ＩＩも、上述した光源４６と同様にして、二次元平面を一筆書き的に走査し、測定装置本体Ｉ’における試料９の温度を二次元的に測定することができる。
【００５３】
そして、この実施例においては、半導体基板５へのプローブ光３の照射および試料９の温度測定を、それぞれ二次元走査機構３４，５３を同期させて駆動することにより、上述した第１、第２の実施例と同様に、高精度な測定結果を得ることができる。
【００５４】
図９は、この発明の第４実施例を示し、この実施例においては、プローブ光を発する光源４６と赤外線温度センサ５５とを半導体基板５の一方の側（図示例では下面側）に配置し、これら４６，５５を一つの二次元走査機構３４によって二次元的に走査するようにしたものである。この第４実施例によれば、上記第３実施例と同様に、高精度な測定結果を得ることができるのは勿論のこと、位置制御のための構成や制御方法が第３実施例よりも簡単になる。
【００５５】
ところで、上述の各実施例においては、プローブ光３を半導体基板５に対してセンサ面７とは反対側（下面側）から照射するようにしていたが、これに代えて、センサ部７と同じ側から照射するようにしてもよい。
【００５６】
また、プローブ光３は、その波長が半導体基板５の空乏層に到達できるものであればよく、したがって、可視光、近赤外光、赤外光、紫外光、Ｘ線などいずれの電磁波であってもよいが、空乏層において完全に吸収されるように波長選択されていればより好ましい。
【００５７】
そして、二次元走査機構３４，５３において、パルスモータ３５に代えて、サーボモータを用いてもよい。
【００５８】
また、二次元温度測定装置ＩＩによって、測定装置本体、特に、試料９と接するセンサ面７の温度を図るようにしてもよいことはいうまでもない。
【００５９】
さらに、上述の第３および第４実施例においては、機能素子設置部４５の描く軌跡が太陽歯車４２の中心４０を通るように構成されているが、機能素子設置部４５の設置位置は、遊星歯車４３上であって、その回転中心４４以外であれば任意である。このようにした場合、機能素子設置部４５が描く軌跡は、太陽歯車４２の中心４０を必ずしも通ることはないが、種々の軌跡を得ることができる。
【００６０】
また、上述の第３および第４実施例においては、遊星歯車４３を、太陽歯車４２に常に内接しながら回転するように設けてあったが、これに代えて、図１０および図１１に示すように、遊星歯車４３’を、その回転中心４４’が従動歯車３９上であってその回転中心４０から適宜離れた位置にあり、しかも、従動歯車３９の回転中心４０と同じ位置に回転中心を有する太陽歯車４２’に常に外接しながら回転するように設けてもよい。このようにした場合においても、機能素子設置部４５に種々の軌跡を描かせることができる。
【００６１】
この発明は、上述の溶液のｐＨ測定のみならず、例えば、りんごなど物質に含まれている溶液におけるｐＨの二次元測定をも行うことができる。すなわち、りんごを半分に切り、その切断面をセンサ面７に当接させ、対極ＣＥおよび比較電極ＲＥをりんごに挿入し、その状態でポテンショスタット１３によってバイアス電圧を印加し、その状態で、二次元光照射部によってプローブ光を半導体基板５に対して照射するのである。
【００６２】
また、センサ部２におけるセンサ面（Ｓｉ_３Ｎ_４膜）７の表面を、カリウムやカルシウムなど他のイオンにそれぞれ応答する物質によって修飾することにより、これらのイオン濃度についても同様に二次元測定できることはいうまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
この発明は、以上のような形態で実施され、以下のような効果を奏する。
【００６４】
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、試料におけるイオン濃度と、試料またはこの試料と接触するセンサ部の温度を、それぞれ二次元的に測定し、イオン濃度を表すデータを温度を表すデータに基づいて補正するので、高精度な測定結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の光走査型二次元濃度分布測定装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】前記光走査型二次元濃度分布測定装置の動作を説明するための図である。
【図３】第２実施例の光走査型二次元濃度分布測定装置の構成を概略的に示す図である。
【図４】第３実施例の光走査型二次元濃度分布測定装置の構成を概略的に示す図である。
【図５】前記光走査型二次元濃度分布測定装置における二次元走査機構の要部の構成を概略的に示す斜視図である。
【図６】前記二次元走査機構の動作原理を説明するための図である。
【図７】前記二次元走査機構の動作説明図である。
【図８】前記二次元走査機構によって描かれる軌跡の一例を示す図である。
【図９】第４実施例の光走査型二次元濃度分布測定装置の構成を概略的に示す図である。
【図１０】二次元走査機構の他の実施態様を示す断面図である。
【図１１】前記二次元走査機構の要部の構成を概略的に示す図である。
【符号の説明】
Ｉ…二次元イオン濃度測定装置、ＩＩ…二次元温度測定装置、３…プローブ光、５…半導体基板、７…センサ面、９…試料。

Claims

半導体基板の一方の面にイオンに応答するセンサ面を形成し、前記半導体基板に対してプローブ光を照射するようにした光走査型二次元濃度分布測定装置において、前記センサ面に設けられる試料またはセンサ面の温度を検出する二次元温度測定装置を設け、前記センサ面によって検出される出力を温度補正でき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。
二次元温度測定装置をセンサ面側に設けてなる請求項１に記載の光走査型二次元濃度分布測定装置。
二次元温度測定装置をセンサ面とは反対側に設けてなる請求項１に記載の光走査型二次元濃度分布測定装置。