JPS58102536A - 半導体結晶評価法 - Google Patents
半導体結晶評価法Info
- Publication number
- JPS58102536A JPS58102536A JP56201247A JP20124781A JPS58102536A JP S58102536 A JPS58102536 A JP S58102536A JP 56201247 A JP56201247 A JP 56201247A JP 20124781 A JP20124781 A JP 20124781A JP S58102536 A JPS58102536 A JP S58102536A
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- JP
- Japan
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- crystal
- measuring
- infrared
- laser beam
- semiconductor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
°゛ 本発＠は半導体結晶の結晶評価法に係す、特にレ
ーず光と赤外光を併用することにより、非接触。
ーず光と赤外光を併用することにより、非接触。
非破壊の測定を行うことができる結晶評価法に関する・
従来の非接触、非破壊の半導体評価法としては（１）７
オトルミネツセンス、 （２）光吸収、（３）マイクロ
波を用いたライフタイム、（４）光散乱、（５）うず電
流を用い次ホール効果、等の測定を行うことによりてな
されるもの等が挙げられる。
オトルミネツセンス、 （２）光吸収、（３）マイクロ
波を用いたライフタイム、（４）光散乱、（５）うず電
流を用い次ホール効果、等の測定を行うことによりてな
されるもの等が挙げられる。
これらの測定法においてけＡ：エピタキシャル層だけの
情報を得ることができない（（２）、 （５１１゜Ｂ：
４１に高価な装置が必要かそｈでなければ測定に時間が
かかる（ Ｑ）、 （３１，（４））。Ｃ二測定場所の
位置分解能が悪い（（５） ）。などの欠点がある。
情報を得ることができない（（２）、 （５１１゜Ｂ：
４１に高価な装置が必要かそｈでなければ測定に時間が
かかる（ Ｑ）、 （３１，（４））。Ｃ二測定場所の
位置分解能が悪い（（５） ）。などの欠点がある。
本発Ｆ！ｉ１は上述の点に鑑みなこれたもので、簡便な
、位置分解能の良い、エビ層の評価もできる結晶評価法
を提供するにある。
、位置分解能の良い、エビ層の評価もできる結晶評価法
を提供するにある。
本発明の目的は、中ヤリア励起のためのレーザ光とキャ
リア密度測定のための赤外光を併用することによって、
半導体結晶中に存在するキャリアトラップ（発光中心、
非発光中心）の量を推定することを可能にするもので、
半導体結晶にレーザ光を照射することにより結晶内にキ
ャリアを励起し、そのキャリア密度を基外光の反射で測
定することにより半導体中の発光、非発光中心となる不
純物や欠陥の量を推定する結晶評価法により達成される
０ ゛ 次に本発明の詳細な説明する。 ゛（１）
自由電子または正孔によって赤外光が反射言わるのけ、
プラズマ反射としてよく知られている。
リア密度測定のための赤外光を併用することによって、
半導体結晶中に存在するキャリアトラップ（発光中心、
非発光中心）の量を推定することを可能にするもので、
半導体結晶にレーザ光を照射することにより結晶内にキ
ャリアを励起し、そのキャリア密度を基外光の反射で測
定することにより半導体中の発光、非発光中心となる不
純物や欠陥の量を推定する結晶評価法により達成される
０ ゛ 次に本発明の詳細な説明する。 ゛（１）
自由電子または正孔によって赤外光が反射言わるのけ、
プラズマ反射としてよく知られている。
反射の起る赤外光の臨界波長λｍｉｎはキャリア（電子
、正孔）の密度ｔｎとすればλｍｉｎα１／コ「の関係
がある。
、正孔）の密度ｔｎとすればλｍｉｎα１／コ「の関係
がある。
従りて、Ｊｍｉｎを測定することにより、ｎｔ推定する
ことができる。
ことができる。
υ）半導体にそのバンドキャップより大きなエネルギー
を持つ光を照射すると、価電子帯から伝導＠に電子が励
起され、電子−正孔対が形成これる。
を持つ光を照射すると、価電子帯から伝導＠に電子が励
起され、電子−正孔対が形成これる。
これらの電子、正孔はある時間（目ｆｅ ｔｉｍｅ）
の後に再結合をして消滅する。再結合を行う場合、伝導
帯の電子と価電子帯の正孔が直接結合する場合もあるが
、バンドギャップ内に存在する再結合−心を介在【、て
結合する場合屯ある。
の後に再結合をして消滅する。再結合を行う場合、伝導
帯の電子と価電子帯の正孔が直接結合する場合もあるが
、バンドギャップ内に存在する再結合−心を介在【、て
結合する場合屯ある。
この再結合中心は結晶中の不純−や結晶欠陥が原因とな
って形成きれるため、結晶性の悪い試料においては再結
合中心が多数あり、従って電子−正孔対が消滅する機会
が非常に多くなる０すなわち同一強度の光で励起【７た
場合、結晶性の悪い試料はど電子−正孔対が見出１れる
確率が小ζくなる。電子−正孔対数は励起光強度が十分
大きければ結晶中のキャリア数に対応するからキャリア
数の測定により結晶性を評価することができる０以下本
発明の半導体結晶評価法を図を参照して説明する。
って形成きれるため、結晶性の悪い試料においては再結
合中心が多数あり、従って電子−正孔対が消滅する機会
が非常に多くなる０すなわち同一強度の光で励起【７た
場合、結晶性の悪い試料はど電子−正孔対が見出１れる
確率が小ζくなる。電子−正孔対数は励起光強度が十分
大きければ結晶中のキャリア数に対応するからキャリア
数の測定により結晶性を評価することができる０以下本
発明の半導体結晶評価法を図を参照して説明する。
第１ｒＩ！ＪＫ本発明の一実施例と１で、ＧａＡｓエピ
タキシャル結晶の評価装置Ｋ応用したときのブロック図
を示す。
タキシャル結晶の評価装置Ｋ応用したときのブロック図
を示す。
測定試料ＩＫレーザ２から励起光を照射する〇このとき
、レーザ光のパワーをモニタするためにハーフミラ−３
と光パワーメータ４が必要である〇レーザ光により励起
されたキャリアの密Ｆｌｆ測定するため、赤外光光源５
より赤外分光器６を通して単一波長光を試料ＩＫｍて、
その反射光を赤外ディクタ７によりて受光する０光電変
換これた信号は増幅器８を通ってレコーダ９に送られる
０レコーダには分光器６から、波長を示す参照信号も送
られる。
、レーザ光のパワーをモニタするためにハーフミラ−３
と光パワーメータ４が必要である〇レーザ光により励起
されたキャリアの密Ｆｌｆ測定するため、赤外光光源５
より赤外分光器６を通して単一波長光を試料ＩＫｍて、
その反射光を赤外ディクタ７によりて受光する０光電変
換これた信号は増幅器８を通ってレコーダ９に送られる
０レコーダには分光器６から、波長を示す参照信号も送
られる。
第２図、第３図に本装置を用いて得た縦軸に赤外反射率
（蛸、横軸に波長でプロットした赤外反射スペクトルを
示す◎ 第２図はレーザの出力を変えたときの反射スペクトルの
変化であり、強励起条件（実１９）では弱励起条件（点
線）に比べ反射スペクトルが極小管示す点λｍｉｎが短
波長１ＩＩＩＫｆね、自由キャリアが増加することｔ示
している。
（蛸、横軸に波長でプロットした赤外反射スペクトルを
示す◎ 第２図はレーザの出力を変えたときの反射スペクトルの
変化であり、強励起条件（実１９）では弱励起条件（点
線）に比べ反射スペクトルが極小管示す点λｍｉｎが短
波長１ＩＩＩＫｆね、自由キャリアが増加することｔ示
している。
第３図に、レーザの出力を一定として、異なる二つの試
料の反射スペクトルを示［、りもので、試料ＡのＪｍｉ
ｎは試料Ｂのλｍｉｎより短波長側にあり、試料人の方
が試料Ｂｆｆ比べ結晶性が良いことを示している。
料の反射スペクトルを示［、りもので、試料ＡのＪｍｉ
ｎは試料Ｂのλｍｉｎより短波長側にあり、試料人の方
が試料Ｂｆｆ比べ結晶性が良いことを示している。
このように本発明の寅施例によれば、レーザ光の出力ｆ
変化させることにより測定波長領域を自由に選び、最適
化できるため、結晶性の良否に広い範！！ｌｆ持りＧａ
Ａｓ結晶においても１台の装置によって十分対応できる
という効果がめる〇本発明によれば半導体結晶の結晶性
評価を行う際、非接触、非破壊で行え、測定場所の位置
分解能を良くでき、測定時間（短縮でき、ζらにエピタ
キシャル層の評価も行うことができるので、非常に汎用
性のある、実用的な測定装置”ｆ−形成できる効果があ
る０
変化させることにより測定波長領域を自由に選び、最適
化できるため、結晶性の良否に広い範！！ｌｆ持りＧａ
Ａｓ結晶においても１台の装置によって十分対応できる
という効果がめる〇本発明によれば半導体結晶の結晶性
評価を行う際、非接触、非破壊で行え、測定場所の位置
分解能を良くでき、測定時間（短縮でき、ζらにエピタ
キシャル層の評価も行うことができるので、非常に汎用
性のある、実用的な測定装置”ｆ−形成できる効果があ
る０
第１回灯本発＃４に用いる半導体結晶評価装置のブロッ
ク図、第２図、第３図は本発明により得た赤外反射スペ
クトル管示す図である。 １に測定試料、２はレーザ、３は〕〜−７ミラー、ｌｊ
光パワーメータ、５Ｉａ赤外光光源、６は赤外分光器、
７は赤外ディテクタ、８は増幅器、９はレコーダ◎
ク図、第２図、第３図は本発明により得た赤外反射スペ
クトル管示す図である。 １に測定試料、２はレーザ、３は〕〜−７ミラー、ｌｊ
光パワーメータ、５Ｉａ赤外光光源、６は赤外分光器、
７は赤外ディテクタ、８は増幅器、９はレコーダ◎
Claims (2)
- （１）半導体結晶にレーザ光を照射して結晶内にキャリ
アを励起し、そのキャリア密度を測定することＫより半
導体中の発光、非発光中心となる不純物や欠陥の量を推
定する半導体結晶評価法。 - （２） 基板のレーザ光照射部に赤外光を照射し、基
板からの反射赤外光によりキャリアＩｆ：を測定する特
許請求の範囲第１項記載の半導体結晶評価法０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201247A JPS58102536A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 半導体結晶評価法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201247A JPS58102536A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 半導体結晶評価法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58102536A true JPS58102536A (ja) | 1983-06-18 |
| JPH0542820B2 JPH0542820B2 (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=16437771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56201247A Granted JPS58102536A (ja) | 1981-12-14 | 1981-12-14 | 半導体結晶評価法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58102536A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642332A (en) * | 1987-05-15 | 1989-01-06 | Therma Wave Inc | Method and device for testing desired area of workpiece by designating the area |
| JP2007288135A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-11-01 | Kobe Steel Ltd | シリコン半導体薄膜の結晶性評価装置及び方法 |
| US7661667B2 (en) | 2004-05-07 | 2010-02-16 | Ricoh Co., Ltd. | Conveyor belt, sheet feeding device, and image forming apparatus including the sheet feeding device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487069U (ja) * | 1977-12-02 | 1979-06-20 | ||
| JPS54154265A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-05 | Hitachi Ltd | Impurity doping amount evaluation method for semiconductor |
| JPS56154648A (en) * | 1980-04-30 | 1981-11-30 | Fujitsu Ltd | Measurement of semiconductor impurity concentration |
-
1981
- 1981-12-14 JP JP56201247A patent/JPS58102536A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487069U (ja) * | 1977-12-02 | 1979-06-20 | ||
| JPS54154265A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-05 | Hitachi Ltd | Impurity doping amount evaluation method for semiconductor |
| JPS56154648A (en) * | 1980-04-30 | 1981-11-30 | Fujitsu Ltd | Measurement of semiconductor impurity concentration |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642332A (en) * | 1987-05-15 | 1989-01-06 | Therma Wave Inc | Method and device for testing desired area of workpiece by designating the area |
| US7661667B2 (en) | 2004-05-07 | 2010-02-16 | Ricoh Co., Ltd. | Conveyor belt, sheet feeding device, and image forming apparatus including the sheet feeding device |
| JP2007288135A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-11-01 | Kobe Steel Ltd | シリコン半導体薄膜の結晶性評価装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0542820B2 (ja) | 1993-06-29 |
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