JPS5982742A - 半導体ウエハのキヤリア寿命を測定する装置 - Google Patents
半導体ウエハのキヤリア寿命を測定する装置Info
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- JPS5982742A JPS5982742A JP58175228A JP17522883A JPS5982742A JP S5982742 A JPS5982742 A JP S5982742A JP 58175228 A JP58175228 A JP 58175228A JP 17522883 A JP17522883 A JP 17522883A JP S5982742 A JPS5982742 A JP S5982742A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/265—Contactless testing
- G01R31/2656—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S136/00—Batteries: thermoelectric and photoelectric
- Y10S136/29—Testing, calibrating, treating, e.g. aging
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】
技術分野
本発明は半導体ウェハ内のキャリアの寿命を測定する装
置に関する。
置に関する。
従来技術
少数キャリアの寿命は太陽電池の結晶シリコンの電気的
性質の最も重要な測定の１つである。寿命測定は太陽電
池の創造前の始めのウェハの性質をモニタする必要があ
る太陽電池に応用される。
性質の最も重要な測定の１つである。寿命測定は太陽電
池の創造前の始めのウェハの性質をモニタする必要があ
る太陽電池に応用される。
この応用においては、処理前のウェハのキャリア寿命を
測定するための迅速目一つ信頼性がある技術が要求され
る。１に１材料研究の見地から、キャリアの寿命測定は
新規な材料の製造プロセスの効率を評価する直接的方法
でもある。
測定するための迅速目一つ信頼性がある技術が要求され
る。１に１材料研究の見地から、キャリアの寿命測定は
新規な材料の製造プロセスの効率を評価する直接的方法
でもある。
結晶シリコンにおけるキャリア寿命の測定については、
従来、数え切れない量の議論がなされている。たとえば
、’Ｌｉｆｅｔｉｍｅ Ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ５ｉｌ
ｉｃｏｎ’ＡＳＴＭ ＳＴＰ ７１２． Ａｍｅｒｉ
ｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇ ａｎ
ｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ （１９８０） がある。こ
の従来技術は、簡単に言うと、最良の方法には完成品が
必要とされ、また、結晶シリコン太陽電池での好ましい
技術は収集効率のスペクトル応答であり、たとえば、Ａ
、Ｇ、Ｍｉｌｎｅｓ ａｎｄ Ｄ、Ｌ、Ｆｅｕｃｈｔ。
従来、数え切れない量の議論がなされている。たとえば
、’Ｌｉｆｅｔｉｍｅ Ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎ ５ｉｌ
ｉｃｏｎ’ＡＳＴＭ ＳＴＰ ７１２． Ａｍｅｒｉ
ｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇ ａｎ
ｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ （１９８０） がある。こ
の従来技術は、簡単に言うと、最良の方法には完成品が
必要とされ、また、結晶シリコン太陽電池での好ましい
技術は収集効率のスペクトル応答であり、たとえば、Ａ
、Ｇ、Ｍｉｌｎｅｓ ａｎｄ Ｄ、Ｌ、Ｆｅｕｃｈｔ。
’Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｍｅｔａ
ｌ Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｕｎｃｔｉｏｎｓ”
＋ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ （１９７２
）であると述べている。この技術は寿命に関する量、つ
まり少数キャリアの拡散長を測定している。拡散長は太
陽電池の性能により直接関係するものであるが、材料の
性質により直接関係できる寿命自身は装置における開路
電圧崩壊あるいは短絡回路電流崩壊からも決定できる。
ｌ Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｕｎｃｔｉｏｎｓ”
＋ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ （１９７２
）であると述べている。この技術は寿命に関する量、つ
まり少数キャリアの拡散長を測定している。拡散長は太
陽電池の性能により直接関係するものであるが、材料の
性質により直接関係できる寿命自身は装置における開路
電圧崩壊あるいは短絡回路電流崩壊からも決定できる。
処理前のウェハの保護もしくは寿命における処理ステッ
プの効果のモニタ等の多くの場合、装置上での測定は実
現不可能である。原則的に、スペクトル応答技術は処理
前のウェハ（１表面光電圧１と呼ばれる所）［適用でき
るが、実際には、多数のウェハ上で測定を繰返すことは
難かしく且つ適していない。
プの効果のモニタ等の多くの場合、装置上での測定は実
現不可能である。原則的に、スペクトル応答技術は処理
前のウェハ（１表面光電圧１と呼ばれる所）［適用でき
るが、実際には、多数のウェハ上で測定を繰返すことは
難かしく且つ適していない。
発明の目的
本発明の目的は、処理前のウェハのキャリア寿命の適切
に且つ信頼性よく測定を行う無接触の装置を提供するこ
とである。
に且つ信頼性よく測定を行う無接触の装置を提供するこ
とである。
発明の構成
上述の目的を達成するために本発明によれば、半導体ウ
ェハのキャリア寿命を測定する装置において、ブリッジ
回路であって、前記ウェハを該ブリッジ回路に容量的に
結合させ迅速に分離可能な機械的接触システムを含有す
るもの、前記ブリッジ回路に接続されたＡ−Ｃ信号発生
器、前記ウェハに放射線を照射する手段、前記ブリッジ
回路からの出力をモニタする手段、を具備することを特
徴とする半導体ウェハのキャリア寿命を測定する装置が
提供される。
ェハのキャリア寿命を測定する装置において、ブリッジ
回路であって、前記ウェハを該ブリッジ回路に容量的に
結合させ迅速に分離可能な機械的接触システムを含有す
るもの、前記ブリッジ回路に接続されたＡ−Ｃ信号発生
器、前記ウェハに放射線を照射する手段、前記ブリッジ
回路からの出力をモニタする手段、を具備することを特
徴とする半導体ウェハのキャリア寿命を測定する装置が
提供される。
実施例
以下、本発明は仙の半導体ウェハも使用できるがシリコ
ンウェハ内でのキャリア寿命の測定に関して説明する。
ンウェハ内でのキャリア寿命の測定に関して説明する。
本発明に係る装置はサンプルと非共振ＲＦブリッジ回路
との容量結合を利用する。ＲＦダブリソジ回路はシリコ
ンに対して０．７μｍ〈λ〈１．１μｍ の範囲の波長
を有する赤外線せん光によってウェハに誘起された光導
電率を測定するのに用いられる。
との容量結合を利用する。ＲＦダブリソジ回路はシリコ
ンに対して０．７μｍ〈λ〈１．１μｍ の範囲の波長
を有する赤外線せん光によってウェハに誘起された光導
電率を測定するのに用いられる。
ウェハは２つの平坦な共通面を有する金属電極上に置か
れ、ウェハ自身の重みも１．くけ真空維持によって保持
される。。
れ、ウェハ自身の重みも１．くけ真空維持によって保持
される。。
実際には、！極は完全に平行もしくは平坦ではなく、従
って、ウェハは幾つかの離られた点でのみ電極と接触す
ることになる。このような接触点であっても、ウェハ上
の絶縁酸化Ｗ（空気中でシリコン上に故長する固有の酸
化膜）のために半導体ウェハと電極との間に電気的接触
は実質的にはない。このようにして、ウェハと電極との
間の接続は容量結合となる。
って、ウェハは幾つかの離られた点でのみ電極と接触す
ることになる。このような接触点であっても、ウェハ上
の絶縁酸化Ｗ（空気中でシリコン上に故長する固有の酸
化膜）のために半導体ウェハと電極との間に電気的接触
は実質的にはない。このようにして、ウェハと電極との
間の接続は容量結合となる。
回路は共振するように設計されていないので、サンプル
が変化したときに同調は必要ない。この特徴は多数のウ
ェハをチェックする性質を目的とする共振装置に対する
主な利点である。放射線のせん光によってウェハ内に誘
起された光導電率はウェハの電気的インピーダンスを変
化させ、ブリッジ回路の出力を変化させる。キャリアの
寿命は光導電率の崩壊時間から推察される。放射は発光
ダイオードもしくはフラッシュランプのような幾つかの
光源によって発生できるが、シリコンに対しては、範囲
０．７〜１．１μｍの出力を有する赤外線レーザが好ま
しい。光源に対する要求は半導体のキャリアの寿命より
小さい時間で終了する出力を有することである。太陽電
池において用いられるシリコンウェハの場合、半導体ウ
ェハの性質は放射出力の終了が１．０７ｔｓｇｃ以下、
好オしくに０．５μｓｅｃ以下となっている。つまり寿
命が１．０μｓｅｃ 以下のシリコンウェハでは、太陽
電池の効率は商用の電池として余りにも低いからである
。
が変化したときに同調は必要ない。この特徴は多数のウ
ェハをチェックする性質を目的とする共振装置に対する
主な利点である。放射線のせん光によってウェハ内に誘
起された光導電率はウェハの電気的インピーダンスを変
化させ、ブリッジ回路の出力を変化させる。キャリアの
寿命は光導電率の崩壊時間から推察される。放射は発光
ダイオードもしくはフラッシュランプのような幾つかの
光源によって発生できるが、シリコンに対しては、範囲
０．７〜１．１μｍの出力を有する赤外線レーザが好ま
しい。光源に対する要求は半導体のキャリアの寿命より
小さい時間で終了する出力を有することである。太陽電
池において用いられるシリコンウェハの場合、半導体ウ
ェハの性質は放射出力の終了が１．０７ｔｓｇｃ以下、
好オしくに０．５μｓｅｃ以下となっている。つまり寿
命が１．０μｓｅｃ 以下のシリコンウェハでは、太陽
電池の効率は商用の電池として余りにも低いからである
。
第１図は本発明に係る装置の概略図である。ウェハ２け
２つの平坦な電極４上に置かれている。
２つの平坦な電極４上に置かれている。
２つのアーム６．８を有するブリッジ回路において、了
−ム６はサンプルを含み、他のアーム８は調整可能な減
衰器を含む。２つのアームは必要とするいかなる付加的
な要素を含んでおり、従って、２つのアームは平衡とな
っている。ブリッジ回路の２つのアームが平衡となって
いれば、その出力はＯである。サンプル上へせん光を与
えると、ブリッジ回路は瞬間的に非平衡となり、出力が
発生する。この構成でもって平均３００Ｈｚ繰返し周波
数のせん光を約１ ｓｅｃ行うと、１／１０’以下の抵
抗変化が検出される。
−ム６はサンプルを含み、他のアーム８は調整可能な減
衰器を含む。２つのアームは必要とするいかなる付加的
な要素を含んでおり、従って、２つのアームは平衡とな
っている。ブリッジ回路の２つのアームが平衡となって
いれば、その出力はＯである。サンプル上へせん光を与
えると、ブリッジ回路は瞬間的に非平衡となり、出力が
発生する。この構成でもって平均３００Ｈｚ繰返し周波
数のせん光を約１ ｓｅｃ行うと、１／１０’以下の抵
抗変化が検出される。
第２図および第３図は電極４の好オしい構成を示してい
る。この構成においては、電極４は断面積的１ｃｄの半
月状形をなしており、これらの電極は平坦エツジ間距離
で約０．５傭だけ離れている。
る。この構成においては、電極４は断面積的１ｃｄの半
月状形をなしており、これらの電極は平坦エツジ間距離
で約０．５傭だけ離れている。
電極４は非導電材料ブロック３２の上面に嵌入されねじ
３４によってブロック３２に保持されている。ブロック
３２の上面および電極４は電極面に揃えて加工される。
３４によってブロック３２に保持されている。ブロック
３２の上面および電極４は電極面に揃えて加工される。
ワイヤ４２Ｆｉ電極４をブリッジ回路に接続するＬ字形
の通路３６がブロック３２内に形成されている。この通
路３６はブロック３２の上面中心のホール３８から垂直
にブロック３２を通過しブロック３２の側面で終了する
。
の通路３６がブロック３２内に形成されている。この通
路３６はブロック３２の上面中心のホール３８から垂直
にブロック３２を通過しブロック３２の側面で終了する
。
ニップル４０は真空チューブ（図示せず）を接続するた
めにブロック３２にねじ込めれている。負圧源（大気圧
の１／２が適当）がニップル４０に接続されると、ウェ
ハ２がブロック３２に吸引され、電極４に対して保持さ
れる。電極４とウェハ２との間の容量はサンプルホール
ダの方向の変化あるいは他の外部擾乱の変化に対して変
化しない。
めにブロック３２にねじ込めれている。負圧源（大気圧
の１／２が適当）がニップル４０に接続されると、ウェ
ハ２がブロック３２に吸引され、電極４に対して保持さ
れる。電極４とウェハ２との間の容量はサンプルホール
ダの方向の変化あるいは他の外部擾乱の変化に対して変
化しない。
この装置はＧａＡｓレーザダイオードアレイ１０から近
赤外線（０，９μｍ）の９０ ｎｓのバーストによって
発生する光導電率の崩壊時間を測定する。
赤外線（０，９μｍ）の９０ ｎｓのバーストによって
発生する光導電率の崩壊時間を測定する。
光導電率崩壊はＲＦブリッジ回路によって時間的に分解
される。ＲＦブリッジ回路は平坦な電極によってシリコ
ンウェハ２に容量的に結合されており、また、上述のご
とく、ウェハの自重もしくは真空保持によって電極はウ
ェハの一面に圧着されている。発振器１またとえばＨｅ
ｖｒｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ製ＨＰ３２００ＢからＲ
Ｆ倍信号最大出力２３ｄＢｍであって、Ｔ字型ＢＮＣコ
ネクタ１４によって２つに分岐される。１つの分岐は可
変減衰器１６（０−３０ｄＢ）を含み、他の分岐はサン
プル２および移相器１８（たとえばＭｅｒｒｉｍａｃ製
ＰＳ−５−１１３Ｂ）を含む。２つの分岐の出力は変流
器２ｏたとえばＭｅｒｒｉｍａｅ製モデルＰＤ２０−５
０において結合され、次に、２つの広域増幅器２２によ
って増幅される。
される。ＲＦブリッジ回路は平坦な電極によってシリコ
ンウェハ２に容量的に結合されており、また、上述のご
とく、ウェハの自重もしくは真空保持によって電極はウ
ェハの一面に圧着されている。発振器１またとえばＨｅ
ｖｒｌｅｔｔ Ｐａｃｋａｒｄ製ＨＰ３２００ＢからＲ
Ｆ倍信号最大出力２３ｄＢｍであって、Ｔ字型ＢＮＣコ
ネクタ１４によって２つに分岐される。１つの分岐は可
変減衰器１６（０−３０ｄＢ）を含み、他の分岐はサン
プル２および移相器１８（たとえばＭｅｒｒｉｍａｃ製
ＰＳ−５−１１３Ｂ）を含む。２つの分岐の出力は変流
器２ｏたとえばＭｅｒｒｉｍａｅ製モデルＰＤ２０−５
０において結合され、次に、２つの広域増幅器２２によ
って増幅される。
この増幅器はたとえばＡｖａｎｔｅｃＡＭＭ −１０１
０およびＭｉｎｉ−Ｇｒｃｕ％ｔｓＺＨＬ−ＩＡであっ
て、トータルとえばＨＰ５０８２−２８００に！ って
整流さり、１０ＭＨｚ帯域オシロスコープ２６上でモニ
タされる。
０およびＭｉｎｉ−Ｇｒｃｕ％ｔｓＺＨＬ−ＩＡであっ
て、トータルとえばＨＰ５０８２−２８００に！ って
整流さり、１０ＭＨｚ帯域オシロスコープ２６上でモニ
タされる。
電源２８にレーザダイオードアレイ１ｏに電力を供給し
、オシロスコープ２６をトリガする。また信号平均回路
３０を信号対雑音比′を改善するために且つオシロスコ
ープ２６の出力を読出すために用いることもできる。
、オシロスコープ２６をトリガする。また信号平均回路
３０を信号対雑音比′を改善するために且つオシロスコ
ープ２６の出力を読出すために用いることもできる。
ＲＦ周波数は１００ ＭＨｚ が適切であるが、他の周
波数も用いることができる。ＲＦ周波数の下限は少数キ
ャリアの寿命によって設定される。寿命の正確な測定の
ために、光導電率が崩壊する時間間隔においである数の
ＲＦプサイルがなければならない。たとえば、少数キャ
リアの寿命をτとすれば約１０／τ以上の測定周波数ｆ
が許容される。
波数も用いることができる。ＲＦ周波数の下限は少数キ
ャリアの寿命によって設定される。寿命の正確な測定の
ために、光導電率が崩壊する時間間隔においである数の
ＲＦプサイルがなければならない。たとえば、少数キャ
リアの寿命をτとすれば約１０／τ以上の測定周波数ｆ
が許容される。
高周波数は電極とウェハとの間の容量的インピーダンス
を低減するという効力を有し、この結果、信号振幅が大
きくなる。しかしながら、単純な集中回路装置は約５０
０ＭＨｚ以上の周波数での測定に適Ｌ７ていない。この
ような周波数では、回路サイズがＲＦ領領域波長に匹敵
し、サンプルをバイパスする平坦な電極間の直接結合は
装置の感度を制限することになる。！！た、高周波数で
動作するように設計されたＲＦ回路部品は、一般的に、
低周波数で動作するように設計されたものより高価であ
る。
を低減するという効力を有し、この結果、信号振幅が大
きくなる。しかしながら、単純な集中回路装置は約５０
０ＭＨｚ以上の周波数での測定に適Ｌ７ていない。この
ような周波数では、回路サイズがＲＦ領領域波長に匹敵
し、サンプルをバイパスする平坦な電極間の直接結合は
装置の感度を制限することになる。！！た、高周波数で
動作するように設計されたＲＦ回路部品は、一般的に、
低周波数で動作するように設計されたものより高価であ
る。
本発明の装置はせん光によって誘起されたつエバ２の抵
抗変化を測定する技術を用いているので、平ｉ８な電極
に対する結合容量の相対的大きさは重大でない。本発明
の装置はウェハの抵抗が結合容量のインピーダンスより
小さいときにも動作する。。
抗変化を測定する技術を用いているので、平ｉ８な電極
に対する結合容量の相対的大きさは重大でない。本発明
の装置はウェハの抵抗が結合容量のインピーダンスより
小さいときにも動作する。。
測定は移相器および減衰器を調整することによってスタ
ートし、ＲＦ増幅器出力はゼロ、通常は、非平衡出力以
下の約４０ｄＢＫされる。そして、サンプルがレーザダ
イオードアレイによって照射すれる。このレーザダイオ
ードアレイはたとえばＬａ５ｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ｌａｂ
ｏｒａｔｏｒｉｅｓ製のものであって、３００Ｈｚでピ
ーク出力約４００Ｗ／ｄである。オシロスコープ上でモ
ニタされた出力信号はさらに移相器および減衰器の微調
整によって最大レベルにできる。ブリッジ回路はＡＣ回
路であるので、非平衡信号がレーザダイオードから光学
的に誘起される信号と同相であるときに、ブリッジ回路
は導電率変化に最も感度がよい。
ートし、ＲＦ増幅器出力はゼロ、通常は、非平衡出力以
下の約４０ｄＢＫされる。そして、サンプルがレーザダ
イオードアレイによって照射すれる。このレーザダイオ
ードアレイはたとえばＬａ５ｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ｌａｂ
ｏｒａｔｏｒｉｅｓ製のものであって、３００Ｈｚでピ
ーク出力約４００Ｗ／ｄである。オシロスコープ上でモ
ニタされた出力信号はさらに移相器および減衰器の微調
整によって最大レベルにできる。ブリッジ回路はＡＣ回
路であるので、非平衡信号がレーザダイオードから光学
的に誘起される信号と同相であるときに、ブリッジ回路
は導電率変化に最も感度がよい。
ブリッジ回路に対する２つの要求があり、第１に、入射
放射線によって発生するウェハの導電率変化を検出する
感度が十分であること、第２に、動作速度が光導電率崩
壊に追随するのに十分であることである。
放射線によって発生するウェハの導電率変化を検出する
感度が十分であること、第２に、動作速度が光導電率崩
壊に追随するのに十分であることである。
測定装置の応答時間はＲＦ周波数とダイオード検出器２
４のＲＣ積分時定数とによって決定される。ブリッジ回
路は共振回路でないので、ＲＦブリッジ回路のエネルギ
ー蓄積時間は応答時間を決定する重要なファクタではな
い。
４のＲＣ積分時定数とによって決定される。ブリッジ回
路は共振回路でないので、ＲＦブリッジ回路のエネルギ
ー蓄積時間は応答時間を決定する重要なファクタではな
い。
光導電率の崩壊時間の正確な評価を得るために、１〜２
桁に渡って崩壊時間の指数部に追随できることが好捷し
い。信号の初期に崩壊時間に付加桁を与えて初期の非指
数的遷移を消滅させ、且つ回路に対する分解度１／１０
’以上であるとすれば、せん光は暗所でのキャリア濃度
を１％増加させる。
桁に渡って崩壊時間の指数部に追随できることが好捷し
い。信号の初期に崩壊時間に付加桁を与えて初期の非指
数的遷移を消滅させ、且つ回路に対する分解度１／１０
’以上であるとすれば、せん光は暗所でのキャリア濃度
を１％増加させる。
光源のパワー要求はブリッジ回路の感度およびウェハの
暗所での導電率に依存して変化する。代表的な太陽電池
ウェハは範囲０．３〜３．０Ω−σの抵抗率を有する。
暗所での導電率に依存して変化する。代表的な太陽電池
ウェハは範囲０．３〜３．０Ω−σの抵抗率を有する。
これに対応するキャリア濃度は２Ｘ１０”〜３ Ｘ １
０１６α−３である。代表的な３００μｍ厚のウェハに
対しては、１せん光（１〈μＳ）で約１０１３〜１０１
４個以上の光子を発生できる赤外紳光源が必要である。
０１６α−３である。代表的な３００μｍ厚のウェハに
対しては、１せん光（１〈μＳ）で約１０１３〜１０１
４個以上の光子を発生できる赤外紳光源が必要である。
これＦ１１μ波長の放射に対して２〜２０μジユ一ル以
上に等価がある。子連のＧａＡｓレーザが適する。
上に等価がある。子連のＧａＡｓレーザが適する。
栄終に、スキン深さは電磁場をウェハに侵透させるほど
に十分大きい。抵抗率１Ω・αの材料であって１２ＭＨ
ｚ”７’は、スキン深さは約１．５ ｃＩｎであり、こ
れにより、電磁場は代表的なウェハを均一に透過する。
に十分大きい。抵抗率１Ω・αの材料であって１２ＭＨ
ｚ”７’は、スキン深さは約１．５ ｃＩｎであり、こ
れにより、電磁場は代表的なウェハを均一に透過する。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、処理前のウェハのキ
ャリア寿命を適切に且つ信頼性よく測定することができ
る。
ャリア寿命を適切に且つ信頼性よく測定することができ
る。
第１図は本発明に係る測定装置の一実施例を示すブロッ
ク回路図、第２図は第１図の電極−ウェハ接続を示す上
面図、第３図は第２図の線３−３の断面図である。 ２・・・ウェハ、４・・・電極、６．８・・・アーム、
】０・・・レーザダイオードアレイ、１２・・・ＲＦ発
振器、２０・・・変流器、２２・・・増幅器、２４・・
・ダイオード検出器、２６・・・オシロスコープ、３２
・・・フロック、３６・・・通路。 特許出願人 エクソン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 松 下 操 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 ０り
ク回路図、第２図は第１図の電極−ウェハ接続を示す上
面図、第３図は第２図の線３−３の断面図である。 ２・・・ウェハ、４・・・電極、６．８・・・アーム、
】０・・・レーザダイオードアレイ、１２・・・ＲＦ発
振器、２０・・・変流器、２２・・・増幅器、２４・・
・ダイオード検出器、２６・・・オシロスコープ、３２
・・・フロック、３６・・・通路。 特許出願人 エクソン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士 松 下 操 弁理士 山 口 昭 之 弁理士西山雅也 ０り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体ウェハのキャリア寿命を測定する装置におい
て、 （ａ）ブリッジ回路であって、前記ウエノ１を該ブリッ
ジ回路に容量的に結合させ迅速に分離可能な機械的接触
システムを含有するもの、（ｂ）前記ブリッジ回路に接
続されたＡ−Ｃ信号発生器、 （ａｌ 前記ウェハに放射線を照射する手段、（ｄ）
前記ブリッジ回路からの出力をモニタする手段、 を具備することを特徴とする半導体ウエノ・のキャリア
寿命を測定する装置。 ２、前記機械的接触システムが２つの平坦な共通面を有
する金属電極を含む特許請求の範囲第１項に記載の装置
。 ３、前記電極が半月形状をなし、該各電極がこれらの平
坦エツジ間を約０．５ ｆｉのギャップでもって分離さ
れた特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４、前記ブリッジ回路が２つの分岐を有し、該ブリッジ
回路に５ ＭＴ（ｚ〜５００ ＭＨｚの範囲の周波数が
前記Ａ−Ｃ信号発生器から入力され、前記ブリッジ回路
の前記２つの分岐の出力が変流器を介して増幅器に供給
された特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ５、前記ウェハ照射手段が０．７〜７．７μｍの範囲で
動作するランプである特許請求の範囲第１項に記載の装
置。 ６、前記モニタ手段がダイオード検出器およびオシロス
コープを具備する特許請求の範囲第５項に記載の装置。 ７、前記ブリッジ回路が５ ＭＨｚ 〜５００ ＭＨｚ
の範囲の周波数を有し且つ２つのアームを有する無線周
波数（Ｐ、 Ｆ ）ブリッジ回路であり、該アームの１
つが前記ウェハおよび前記結合された電極を含有する特
許請求の範囲第１項に記載の装置。 ８、前記ランプが０．７〜１．１μｍの範囲の波長の光
を発射する固体ステートのダイオードレーザもしくはそ
のアレイである特許請求の範囲第５項に記載の装置。 ９、前記を極が非導電材料のブロックの表面に嵌入され
た特許請求の範囲第３項に記載の装置。 １０、前記ブロックの前記電極間に通路を設け、該通路
の一端が前記ウェハに対向して終了し、前記通路の他端
が負圧源に接続され、これにより１前記ウヱハが電極に
保持されるようにした特許請求の範囲第９項に記載の装
置。
Applications Claiming Priority (2)
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| US422669 | 1982-09-24 | ||
| US06/422,669 US4578641A (en) | 1982-09-24 | 1982-09-24 | System for measuring carrier lifetime of semiconductor wafers |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107192933A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-09-22 | 西安工业大学 | 一种半导体材料载流子有效寿命测量方法 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4809196A (en) * | 1986-04-10 | 1989-02-28 | International Business Machines Corporation | Method for designating/sorting semiconductor wafers according to predicted oxygen precipitation behavior |
| US4827212A (en) * | 1988-01-20 | 1989-05-02 | Semitest, Inc. | Noninvasive method and apparatus for characterization of semiconductors |
| IT1216540B (it) * | 1988-03-29 | 1990-03-08 | Sgs Thomson Microelectronics | Metodo e apparecchiatura per la misura del tempo di vita su giunzioni p_n a semiconduttore tramite effetto fotovoltaiico. |
| JP2889307B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1999-05-10 | 株式会社東芝 | ▲ｉｖ▼族半導体のキャリアライフタイム測定法 |
| US5381103A (en) * | 1992-10-13 | 1995-01-10 | Cree Research, Inc. | System and method for accelerated degradation testing of semiconductor devices |
| US5485101A (en) * | 1993-04-14 | 1996-01-16 | Hynes; Mark | Frequency analyzer for sub-microsecond testing |
| JP2970505B2 (ja) * | 1995-11-21 | 1999-11-02 | 日本電気株式会社 | 半導体デバイスの配線電流観測方法、検査方法および装置 |
| US20020171441A1 (en) * | 2001-05-17 | 2002-11-21 | First Solar Llc | Method and apparatus for accelerated life testing of a solar cell |
| US7456032B2 (en) * | 2005-06-21 | 2008-11-25 | Semicaps Pte Ltd. | Method and system for measuring laser induced phenomena changes in a semiconductor device |
| US20110169520A1 (en) * | 2010-01-14 | 2011-07-14 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus for measuring minority carrier lifetime and method for using the same |
| US20120286806A1 (en) * | 2010-01-14 | 2012-11-15 | Francisco Machuca | Measuring Bulk Lifetime |
| US10564215B2 (en) | 2014-07-01 | 2020-02-18 | Raja Technologies Inc. | System and method of semiconductor characterization |
| US10352989B2 (en) * | 2014-07-01 | 2019-07-16 | Raja Technologies Inc. | System and method of semiconductor characterization |
| DE102016005478B3 (de) * | 2016-05-03 | 2016-12-29 | Lpcon Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Messung der Lebensdauer von Ladungsträgern in Halbleitern |
| CN113960385B (zh) * | 2020-12-29 | 2024-02-13 | 广州昆德半导体测试技术有限公司 | 一种移动式高频光电导载流子寿命测试探头 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS579495A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-18 | Sanyo Electric Co | Washing machine |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2215213A (en) * | 1937-12-11 | 1940-09-17 | Francis C Ellis | Electrode for measuring electrolytic effects |
| DE1136017B (de) * | 1959-09-24 | 1962-09-06 | Telefunken Patent | Verfahren zur Messung der elektrischen Groessen eines Halbleiterkristalls |
| US3437929A (en) * | 1965-08-05 | 1969-04-08 | Electroglas Inc | Automatically indexed probe assembly for testing semiconductor wafers and the like |
| DE2215138A1 (de) * | 1972-03-28 | 1973-10-04 | Siemens Ag | Messplatz fuer kontaktlose lebensdauermessung von minoritaetstraegern an halbleitereinkristallen |
| DE2328589C3 (de) * | 1973-06-05 | 1981-10-08 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Anordnung zum zerstörungsfreien Messen des örtlichen Verlaufs der Trägerlebensdauer einer Halbleiterscheibe |
| US4122383A (en) * | 1977-12-16 | 1978-10-24 | Nasa | Method and apparatus for measuring minority carrier lifetimes and bulk diffusion length in P-N junction solar cells |
| US4286215A (en) * | 1979-05-18 | 1981-08-25 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method and apparatus for the contactless monitoring carrier lifetime in semiconductor materials |
-
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-
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS579495A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-18 | Sanyo Electric Co | Washing machine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107192933A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-09-22 | 西安工业大学 | 一种半导体材料载流子有效寿命测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| ES525877A0 (es) | 1984-10-01 |
| EP0104889A2 (en) | 1984-04-04 |
| EP0104889A3 (en) | 1984-12-05 |
| US4578641A (en) | 1986-03-25 |
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