JPH10332632A - 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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- JPH10332632A JPH10332632A JP9157756A JP15775697A JPH10332632A JP H10332632 A JPH10332632 A JP H10332632A JP 9157756 A JP9157756 A JP 9157756A JP 15775697 A JP15775697 A JP 15775697A JP H10332632 A JPH10332632 A JP H10332632A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高空間分解能の光走査型二次元濃度分布測定
装置を提供すること。 【解決手段】 半導体基板の一方の面にセンサ面５を形
成し、半導体基板に対してプローブ光２４を照射して信
号を取り出すようにした光走査型二次元濃度分布測定装
置において、前記半導体基板としてＳＯＩ基板４を用い
た。
装置を提供すること。 【解決手段】 半導体基板の一方の面にセンサ面５を形
成し、半導体基板に対してプローブ光２４を照射して信
号を取り出すようにした光走査型二次元濃度分布測定装
置において、前記半導体基板としてＳＯＩ基板４を用い
た。
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。
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）ｐｐ Ｌ３９４−Ｌ３９７に記載してある
ように、ＬＡＰＳ（Ｌｉｇｈｔ−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌ
ｅ Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ）方
式を採用して、ｐＨ感応膜の表面に生ずる電位を測定す
るものがある。このような装置においては、ＥＩＳ（電
解液Ｅ−絶縁体Ｉ−半導体Ｓ）構造に光を走査し、この
光走査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。
ば、Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３
（１９９４）ｐｐ Ｌ３９４−Ｌ３９７に記載してある
ように、ＬＡＰＳ（Ｌｉｇｈｔ−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌ
ｅ Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ）方
式を採用して、ｐＨ感応膜の表面に生ずる電位を測定す
るものがある。このような装置においては、ＥＩＳ（電
解液Ｅ−絶縁体Ｉ−半導体Ｓ）構造に光を走査し、この
光走査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】そして、本願出願人は、このような光走査
型ｐＨ画像装置関連の技術を、例えば特願平７−３９１
１４号、特願平７−９０３２０号、特願平７−３２９８
３５号などのほか、多数特許出願しているところであ
る。
型ｐＨ画像装置関連の技術を、例えば特願平７−３９１
１４号、特願平７−９０３２０号、特願平７−３２９８
３５号などのほか、多数特許出願しているところであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記光走査
型ｐＨ画像装置においては、図５に示すように、ｐ型Ｓ
ｉ（シリコン）基板あるいはｎ型Ｓｉ基板５１の表面に
ＳｉＯ2 などの酸化膜５２およびｐＨ感応膜としての窒
化膜５３よりなる絶縁性の応答膜５４を設けて電解液と
接しさせ、ＥＩＳ構造を構成し、前記基板５１の裏面か
ら禁制帯エネルギー以上のエネルギーを持つ変調光を局
部的に照射すると、半導体中に電子・正孔対が光キャリ
アとして生じ、応答膜５４と接する半導体５１表面に形
成される空乏層において電荷分離されて交流の光電流が
発生する。この光電流がｐＨによって変化するため、光
を走査することによってｐＨの二次元分布を測定し、そ
の結果を画像表示することができる。なお、５５は電流
信号取り出し用のオーミック電極である。
型ｐＨ画像装置においては、図５に示すように、ｐ型Ｓ
ｉ（シリコン）基板あるいはｎ型Ｓｉ基板５１の表面に
ＳｉＯ2 などの酸化膜５２およびｐＨ感応膜としての窒
化膜５３よりなる絶縁性の応答膜５４を設けて電解液と
接しさせ、ＥＩＳ構造を構成し、前記基板５１の裏面か
ら禁制帯エネルギー以上のエネルギーを持つ変調光を局
部的に照射すると、半導体中に電子・正孔対が光キャリ
アとして生じ、応答膜５４と接する半導体５１表面に形
成される空乏層において電荷分離されて交流の光電流が
発生する。この光電流がｐＨによって変化するため、光
を走査することによってｐＨの二次元分布を測定し、そ
の結果を画像表示することができる。なお、５５は電流
信号取り出し用のオーミック電極である。
【０００５】そして、光走査型ｐＨ画像装置を用いてｐ
Ｈの二次元分布の鮮明な画像を得るには、その空間分解
能が高くなければならないが、この空間分解能はｐ型Ｓ
ｉ基板あるいはｎ型Ｓｉ基板などの半導体基板５１にお
けるＳｉ層の厚みに依存している。すなわち、Ｓｉ基板
５１を研磨し、そのＳｉ層の厚みを１００μｍ程度にま
で薄くすると、空間分解能を１００μｍ程度にまで向上
させることができ、前記厚みをさらに薄くすると、空間
分解能を１００μｍ以下にまですることができる。
Ｈの二次元分布の鮮明な画像を得るには、その空間分解
能が高くなければならないが、この空間分解能はｐ型Ｓ
ｉ基板あるいはｎ型Ｓｉ基板などの半導体基板５１にお
けるＳｉ層の厚みに依存している。すなわち、Ｓｉ基板
５１を研磨し、そのＳｉ層の厚みを１００μｍ程度にま
で薄くすると、空間分解能を１００μｍ程度にまで向上
させることができ、前記厚みをさらに薄くすると、空間
分解能を１００μｍ以下にまですることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、Ｓｉ層
を薄くするに伴ってより優れた空間分解能を実現できる
が、半導体基板５１を１００μｍ以下の薄いものにする
と、機械的強度が極端に低下するといった問題がある。
これに対して、Ｓｉ基板５１を局部的にエッチングする
ことにより、機械的強度の強い１００μｍ以下の厚みの
Ｓｉ層を形成することは可能であるが、エッチングスト
ップ層が存在しないため、所望の厚みおよび所望の平坦
度を有するＳｉ層を再現性よく形成することは困難であ
る。
を薄くするに伴ってより優れた空間分解能を実現できる
が、半導体基板５１を１００μｍ以下の薄いものにする
と、機械的強度が極端に低下するといった問題がある。
これに対して、Ｓｉ基板５１を局部的にエッチングする
ことにより、機械的強度の強い１００μｍ以下の厚みの
Ｓｉ層を形成することは可能であるが、エッチングスト
ップ層が存在しないため、所望の厚みおよび所望の平坦
度を有するＳｉ層を再現性よく形成することは困難であ
る。
【０００７】上述の問題は、光走査型ｐＨ画像装置のみ
ならず、ｐＨ以外のカリウムイオンや塩化物イオンなど
他のイオンの二次元分布を測定する装置においても同様
に生じている。
ならず、ｐＨ以外のカリウムイオンや塩化物イオンなど
他のイオンの二次元分布を測定する装置においても同様
に生じている。
【０００８】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、高空間分解能の光走査型二次元
濃度分布測定装置を提供することである。
たもので、その目的は、高空間分解能の光走査型二次元
濃度分布測定装置を提供することである。
【０００９】
【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
形成し、半導体基板に対してプローブ光を照射して信号
を取り出すようにした光走査型二次元濃度分布測定装置
において、前記半導体基板としてＳＯＩ基板を用いてい
る。
め、この発明では、半導体基板の一方の面にセンサ面を
形成し、半導体基板に対してプローブ光を照射して信号
を取り出すようにした光走査型二次元濃度分布測定装置
において、前記半導体基板としてＳＯＩ基板を用いてい
る。
【００１０】ここで、ＳＯＩとは、Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏ
ｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒのことであり、このような基板
としては、例えば、市販の貼り合わせＳＯＩ基板や、エ
ピタキシャル成長ＳＯＩ基板を用いることができる。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、
その半導体基板としてＳｉＯ2 層を絶縁層とするＳＯＩ
基板を用いているので、Ｓｉ基板をエッチッグする場
合、ＳｉＯ2 層がエッチングストップ層となり、所望の
厚みおよび所望の平坦度を有するＳｉ層を再現性よく形
成することができる。したがって、厚みが１０μｍ以下
のＳｉ活性層を半導体層とすることができ、高空間分解
能の光走査型二次元濃度分布測定装置を得ることができ
る。
ｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒのことであり、このような基板
としては、例えば、市販の貼り合わせＳＯＩ基板や、エ
ピタキシャル成長ＳＯＩ基板を用いることができる。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、
その半導体基板としてＳｉＯ2 層を絶縁層とするＳＯＩ
基板を用いているので、Ｓｉ基板をエッチッグする場
合、ＳｉＯ2 層がエッチングストップ層となり、所望の
厚みおよび所望の平坦度を有するＳｉ層を再現性よく形
成することができる。したがって、厚みが１０μｍ以下
のＳｉ活性層を半導体層とすることができ、高空間分解
能の光走査型二次元濃度分布測定装置を得ることができ
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。図１〜図３は、この発明の一つの実施
の形態を示す。まず、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としての光走査型ｐＨ画像装
置の構成を概略的に示す図で、この図において、１は測
定装置本体で、センサ部２と光照射部３とからなる。
ながら説明する。図１〜図３は、この発明の一つの実施
の形態を示す。まず、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としての光走査型ｐＨ画像装
置の構成を概略的に示す図で、この図において、１は測
定装置本体で、センサ部２と光照射部３とからなる。
【００１２】前記センサ部２は、半導体基板として貼り
合わせＳＯＩ基板４の上面に水素イオンに応答するセン
サ面５を形成してなるもので、その形成方法の一例を図
２および図３を参照しながら説明する。
合わせＳＯＩ基板４の上面に水素イオンに応答するセン
サ面５を形成してなるもので、その形成方法の一例を図
２および図３を参照しながら説明する。
【００１３】まず、ＳＯＩ基板４について説明すると、
このＳＯＩ基板４は、図３（Ａ）に示すように、例えば
厚さ６００μｍのｎ型Ｓｉ基板６の一方の面に厚さ１μ
ｍ程度のＳｉＯ2 層７を形成したものと、ＳｉＯ2 層を
形成してないｎ型Ｓｉ基板８とを、ＳｉＯ2 層７を介し
て接合（貼り合わせ）して、同図（Ｂ）に示すように、
Ｓｉ層８、ＳｉＯ2 層７、Ｓｉ層６からなるものとし、
さらに、同図（Ｃ）に示すように、例えば上方のＳｉ層
８を切削により薄くして厚さ１〜２μｍのＳｉ活性層９
として、Ｓｉ基板６、ＳｉＯ2 層７、Ｓｉ活性層９から
なるものである。なお、このような貼り合わせＳＯＩ基
板４は市販されている。
このＳＯＩ基板４は、図３（Ａ）に示すように、例えば
厚さ６００μｍのｎ型Ｓｉ基板６の一方の面に厚さ１μ
ｍ程度のＳｉＯ2 層７を形成したものと、ＳｉＯ2 層を
形成してないｎ型Ｓｉ基板８とを、ＳｉＯ2 層７を介し
て接合（貼り合わせ）して、同図（Ｂ）に示すように、
Ｓｉ層８、ＳｉＯ2 層７、Ｓｉ層６からなるものとし、
さらに、同図（Ｃ）に示すように、例えば上方のＳｉ層
８を切削により薄くして厚さ１〜２μｍのＳｉ活性層９
として、Ｓｉ基板６、ＳｉＯ2 層７、Ｓｉ活性層９から
なるものである。なお、このような貼り合わせＳＯＩ基
板４は市販されている。
【００１４】次に、上記貼り合わせＳＯＩ基板４にセン
サ面５を形成する手法を図２を参照しながら説明する。
サ面５を形成する手法を図２を参照しながら説明する。
【００１５】（１）まず、貼り合わせＳＯＩ基板４を用
意する（同図（Ａ）参照）。この貼り合わせＳＯＩ基板
４は、例えば縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ６００μｍ
程度の大きさである。
意する（同図（Ａ）参照）。この貼り合わせＳＯＩ基板
４は、例えば縦５０ｍｍ×横５０ｍｍ×厚さ６００μｍ
程度の大きさである。
【００１６】（２）前記貼り合わせＳＯＩ基板４の上下
両面に、絶縁層としてのＳｉＯ2 膜１０、Ｓｉ3 Ｎ4 膜
１１より化学応答膜１２を、熱酸化やＣＶＤなどの手法
によって形成する（同図（Ｂ）参照）。
両面に、絶縁層としてのＳｉＯ2 膜１０、Ｓｉ3 Ｎ4 膜
１１より化学応答膜１２を、熱酸化やＣＶＤなどの手法
によって形成する（同図（Ｂ）参照）。
【００１７】（３）前記貼り合わせＳＯＩ基板４の下面
側に形成された化学応答膜１２の一部（中央部）を例え
ばフッ酸を用いた化学エッチングまたはドライエッチン
グによって除去する（同図（Ｃ）参照）。１３はエッチ
ングされた部分を示す。
側に形成された化学応答膜１２の一部（中央部）を例え
ばフッ酸を用いた化学エッチングまたはドライエッチン
グによって除去する（同図（Ｃ）参照）。１３はエッチ
ングされた部分を示す。
【００１８】（４）例えばＫＯＨ溶液またはＴＭＡＨ
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）溶液
などのように、Ｓｉ基板６はエッチングするが、ＳｉＯ
2 膜１０はエッチングしないエッチング液を用いて、前
記化学応答膜１２を除去した部分１３のＳｉ基板６をエ
ッチングする（同図（Ｄ）参照）。この場合、ＳｉＯ2
膜１０がエッチングストップ層として機能する。１４は
エッチングされた部分を示す。
（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）溶液
などのように、Ｓｉ基板６はエッチングするが、ＳｉＯ
2 膜１０はエッチングしないエッチング液を用いて、前
記化学応答膜１２を除去した部分１３のＳｉ基板６をエ
ッチングする（同図（Ｄ）参照）。この場合、ＳｉＯ2
膜１０がエッチングストップ層として機能する。１４は
エッチングされた部分を示す。
【００１９】（５）そして、フッ酸を用いた化学エッチ
ングまたはドライエッチングを行って、下面側の化学応
答膜１２の残部および上面側の化学応答膜１２の一部を
除去する（同図（Ｅ）参照）。これにより、貼り合わせ
ＳＯＩ基板４の上面にのみ化学応答膜１２が残り、これ
がセンサ面５となる。１５は上面側の化学応答膜１２の
一部が除去された部分を示す。
ングまたはドライエッチングを行って、下面側の化学応
答膜１２の残部および上面側の化学応答膜１２の一部を
除去する（同図（Ｅ）参照）。これにより、貼り合わせ
ＳＯＩ基板４の上面にのみ化学応答膜１２が残り、これ
がセンサ面５となる。１５は上面側の化学応答膜１２の
一部が除去された部分を示す。
【００２０】（６）前記符号１５で示す部分に金アンチ
モンよりなるオーミック電極１６を形成する（同図
（Ｆ）参照）。
モンよりなるオーミック電極１６を形成する（同図
（Ｆ）参照）。
【００２１】上述のようにして形成されたセンサ面５の
上部には、適宜の材料よりなる側壁１７が形成され、こ
の側壁１７とセンサ面５とによってセル１８が形成され
る。このセル１８内には、試料１９がセンサ面５に接触
するように収容される。そして、２０，２１はセル１８
内の試料１９に接触するように設けられる対極、比較電
極である。
上部には、適宜の材料よりなる側壁１７が形成され、こ
の側壁１７とセンサ面５とによってセル１８が形成され
る。このセル１８内には、試料１９がセンサ面５に接触
するように収容される。そして、２０，２１はセル１８
内の試料１９に接触するように設けられる対極、比較電
極である。
【００２２】２２は前記センサ部２を二次元方向、例え
ば紙面の左右方向であるＸ方向と、紙面に垂直な方向で
あるＹ方向とに移動させるセンサ部走査装置で、走査制
御装置２３からの信号によって制御される。
ば紙面の左右方向であるＸ方向と、紙面に垂直な方向で
あるＹ方向とに移動させるセンサ部走査装置で、走査制
御装置２３からの信号によって制御される。
【００２３】そして、前記光照射部３は、例えばレーザ
光源からなるとともに、貼り合わせＳＯＩ基板４の下面
側（センサ面５とは反対側）に設けられており、後述す
るインタフェースボード２９を介してコンピュータ３０
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２３によって二次元方向に走査されるセンサ部
２の貼り合わせＳＯＩ基板４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２４を照射するように
構成されている。
光源からなるとともに、貼り合わせＳＯＩ基板４の下面
側（センサ面５とは反対側）に設けられており、後述す
るインタフェースボード２９を介してコンピュータ３０
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２３によって二次元方向に走査されるセンサ部
２の貼り合わせＳＯＩ基板４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２４を照射するように
構成されている。
【００２４】２５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、貼り合わせＳＯＩ基板４に適宜の
バイアス電圧を印加するためのポテンショスタット２
６、センサ部２に形成されたオーミック電極１６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２７、この電流−電圧変換器２７からの信号が入力
される演算増幅回路２８、この演算増幅回路２８と信号
を授受したり、レーザ光源３および走査制御装置２３に
対する制御信号を出力するインタフェースボード２９な
どよりなる。
御ボックスであって、貼り合わせＳＯＩ基板４に適宜の
バイアス電圧を印加するためのポテンショスタット２
６、センサ部２に形成されたオーミック電極１６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２７、この電流−電圧変換器２７からの信号が入力
される演算増幅回路２８、この演算増幅回路２８と信号
を授受したり、レーザ光源３および走査制御装置２３に
対する制御信号を出力するインタフェースボード２９な
どよりなる。
【００２５】３０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、３１は例えばキーボードなどの入力装置、３２はカ
ラーディスプレイなどの表示装置、３３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、３１は例えばキーボードなどの入力装置、３２はカ
ラーディスプレイなどの表示装置、３３はメモリ装置で
ある。
【００２６】上記構成の光走査型ｐＨ画像装置において
は、セル１８内に試料１９として溶液を収容し、この溶
液１９内に対極２０および比較電極２１を浸漬する。そ
して、この状態で、貼り合わせＳＯＩ基板４に空乏層が
生じるように、ポテンショスタット２６によって、対極
２０とオーミック電極１６との間に所定のバイアス電圧
を印加する。
は、セル１８内に試料１９として溶液を収容し、この溶
液１９内に対極２０および比較電極２１を浸漬する。そ
して、この状態で、貼り合わせＳＯＩ基板４に空乏層が
生じるように、ポテンショスタット２６によって、対極
２０とオーミック電極１６との間に所定のバイアス電圧
を印加する。
【００２７】前記バイアス電圧を印加した状態で、コン
ピュータ３０からの制御信号をインタフェースボード２
９を介してレーザ光源３に入力すると、レーザ光源３か
らのプローブ光２４が一定周期（例えば１０ｋＨｚ）で
貼り合わせＳＯＩ基板４に断続的に照射され、貼り合わ
せＳＯＩ基板４内に交流の光電流が発生する。この光電
流は、貼り合わせＳＯＩ基板４の照射点に対応する点
で、センサ面５に接している溶液１９のｐＨを反映した
値であり、その値を測定することにより、この部分にお
けるｐＨを知ることができる。
ピュータ３０からの制御信号をインタフェースボード２
９を介してレーザ光源３に入力すると、レーザ光源３か
らのプローブ光２４が一定周期（例えば１０ｋＨｚ）で
貼り合わせＳＯＩ基板４に断続的に照射され、貼り合わ
せＳＯＩ基板４内に交流の光電流が発生する。この光電
流は、貼り合わせＳＯＩ基板４の照射点に対応する点
で、センサ面５に接している溶液１９のｐＨを反映した
値であり、その値を測定することにより、この部分にお
けるｐＨを知ることができる。
【００２８】そして、コンピュータ３０からの制御信号
をインタフェースボード２９を介して走査制御装置２３
に入力して、センサ部走査装置２２をＸ，Ｙ方向に移動
させることにより、貼り合わせＳＯＩ基板４にプローブ
光２４が二次元方向に走査されるように照射され、溶液
１９における位置信号（ｘ，ｙ）と、その位置において
観測された交流光電流信号値により、表示装置３３の画
面上にｐＨを表す二次元画像が表示される。
をインタフェースボード２９を介して走査制御装置２３
に入力して、センサ部走査装置２２をＸ，Ｙ方向に移動
させることにより、貼り合わせＳＯＩ基板４にプローブ
光２４が二次元方向に走査されるように照射され、溶液
１９における位置信号（ｘ，ｙ）と、その位置において
観測された交流光電流信号値により、表示装置３３の画
面上にｐＨを表す二次元画像が表示される。
【００２９】上述したように、この発明においては、セ
ンサ面５が形成される半導体基板として貼り合わせＳＯ
Ｉ基板４を用いている。この貼り合わせＳＯＩ基板４
は、所定の機械的強度を有する厚みのＳｉ層６上に、Ｓ
ｉＯ2 層７および活性Ｓｉ層９を有するものであり、Ｓ
ｉ基板６を部分的にエッチングする際、ＳｉＯ2 層７が
エッチングストップ層として機能し、その上部の活性Ｓ
ｉ層９がエッチングされることがないとともに、センサ
面５が形成されるＳｉ活性層９の厚みを適宜の薄さに設
定することができ、しかも、この厚みを１０μｍ以下の
きわめて薄いものとすることができる。したがって、こ
の発明の光走査型ｐＨ画像装置においては、そのセンサ
部２が高空間分解能を有しつつ必要な機械的強度をもつ
ことができる。
ンサ面５が形成される半導体基板として貼り合わせＳＯ
Ｉ基板４を用いている。この貼り合わせＳＯＩ基板４
は、所定の機械的強度を有する厚みのＳｉ層６上に、Ｓ
ｉＯ2 層７および活性Ｓｉ層９を有するものであり、Ｓ
ｉ基板６を部分的にエッチングする際、ＳｉＯ2 層７が
エッチングストップ層として機能し、その上部の活性Ｓ
ｉ層９がエッチングされることがないとともに、センサ
面５が形成されるＳｉ活性層９の厚みを適宜の薄さに設
定することができ、しかも、この厚みを１０μｍ以下の
きわめて薄いものとすることができる。したがって、こ
の発明の光走査型ｐＨ画像装置においては、そのセンサ
部２が高空間分解能を有しつつ必要な機械的強度をもつ
ことができる。
【００３０】なお、上記基板６，８としてｐ型Ｓｉ基板
を用いてもよい。
を用いてもよい。
【００３１】上述の実施の形態においては。センサ面５
を形成するための半導体基板として貼り合わせＳＯＩ基
板４を用いていたが、半導体基板として、図４に示すよ
うな構造のＳＯＩ基板を用いることもできる。すなわ
ち、図４において、４１はエピタキシャル成長ＳＯＩ基
板で、所定の厚み（例えば６００ｍｍ）を有するシリコ
ン単結晶基板４２の上面に、γ−Ａｌ2 Ｏ3 をエピタキ
シャル成長させてなる数μｍ程度の厚みの酸化アルミニ
ウム薄膜４３と、この酸化アルミニウム薄膜４３の上面
にＳｉ（１００）をエピタキシャル成長させた厚さ数〜
１０数μｍのシリコン膜４４とからなるものである。
を形成するための半導体基板として貼り合わせＳＯＩ基
板４を用いていたが、半導体基板として、図４に示すよ
うな構造のＳＯＩ基板を用いることもできる。すなわ
ち、図４において、４１はエピタキシャル成長ＳＯＩ基
板で、所定の厚み（例えば６００ｍｍ）を有するシリコ
ン単結晶基板４２の上面に、γ−Ａｌ2 Ｏ3 をエピタキ
シャル成長させてなる数μｍ程度の厚みの酸化アルミニ
ウム薄膜４３と、この酸化アルミニウム薄膜４３の上面
にＳｉ（１００）をエピタキシャル成長させた厚さ数〜
１０数μｍのシリコン膜４４とからなるものである。
【００３２】そして、上記エピタキシャル成長ＳＯＩ基
板４１に、図２に示したのと同様の処理を施すことによ
り、所望のセンサ面５を形成することができる。
板４１に、図２に示したのと同様の処理を施すことによ
り、所望のセンサ面５を形成することができる。
【００３３】なお、この発明は、上述の光走査型ｐＨ画
像装置に限られるものではなく、他のイオン濃度測定を
行う光走査型二次元濃度分布測定装置に広く適用でき、
例えば、バリノマイシンやクラウンエーテルで前記セン
サ面５を修飾した場合、カリウムイオンの濃度を測定す
ることができ、また、４級アンモニウムで前記センサ面
５を修飾した場合、塩化物イオンの濃度を測定すること
ができる。
像装置に限られるものではなく、他のイオン濃度測定を
行う光走査型二次元濃度分布測定装置に広く適用でき、
例えば、バリノマイシンやクラウンエーテルで前記セン
サ面５を修飾した場合、カリウムイオンの濃度を測定す
ることができ、また、４級アンモニウムで前記センサ面
５を修飾した場合、塩化物イオンの濃度を測定すること
ができる。
【００３４】
【発明の効果】この発明の光走査型二次元濃度分布測定
装置によれば、所定の機械的強度を有しながらも高空間
分解能の画像を得ることができる。したがって、従来の
この種の装置に比べて、イオン濃度の測定を精度よく、
能率よく行うことができる。
装置によれば、所定の機械的強度を有しながらも高空間
分解能の画像を得ることができる。したがって、従来の
この種の装置に比べて、イオン濃度の測定を精度よく、
能率よく行うことができる。
【図１】この発明の光走査型二次元濃度分布測定装置の
全体構成を概略的に示す図である。
全体構成を概略的に示す図である。
【図２】前記装置において用いられる貼り合わせＳＯＩ
基板にセンサ面を形成する手順の一例を示す図である。
基板にセンサ面を形成する手順の一例を示す図である。
【図３】貼り合わせＳＯＩ基板の製作手順の一例を示す
図である。
図である。
【図４】エピタキシャル成長ＳＯＩ基板の構成を示す図
である。
である。
【図５】従来技術を説明するための図である。
４…貼り合わせＳＯＩ基板、５…センサ面、２４…プロ
ーブ光、４１…エピタキシャル成長ＳＯＩ基板。
ーブ光、４１…エピタキシャル成長ＳＯＩ基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 勝彦 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
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体基板の一方の面にセンサ面を形成
し、半導体基板に対してプローブ光を照射して信号を取
り出すようにした光走査型二次元濃度分布測定装置にお
いて、前記半導体基板としてＳＯＩ基板を用いたことを
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 |
|---|---|---|---|
| JP9157756A JPH10332632A (ja) | 1997-05-31 | 1997-05-31 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP9157756A JPH10332632A (ja) | 1997-05-31 | 1997-05-31 | 光走査型二次元濃度分布測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10332632A true JPH10332632A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15656658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9157756A Pending JPH10332632A (ja) | 1997-05-31 | 1997-05-31 | 光走査型二次元濃度分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10332632A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6991948B2 (en) | 2003-11-05 | 2006-01-31 | Solid State Measurements, Inc. | Method of electrical characterization of a silicon-on-insulator (SOI) wafer |
-
1997
- 1997-05-31 JP JP9157756A patent/JPH10332632A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6991948B2 (en) | 2003-11-05 | 2006-01-31 | Solid State Measurements, Inc. | Method of electrical characterization of a silicon-on-insulator (SOI) wafer |
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