TWI451080B - Method for evaluating crystallinity of thin film semiconductor and method thereof - Google Patents

Description

薄膜半導體之結晶性評價裝置及其方法

本發明，係有關於薄膜半導體之結晶性評價裝置以及其方法，特別是有關於使用微波光導電衰減法(以下，稱作μ-PCD法)，而例如適於用以對矽薄膜半導體之結晶性作評價所實施之薄膜半導體之結晶性評價裝置及其方法。

近年來，使用有矽等之半導體薄膜的太陽電池之開發，係急速進行。從先前技術起，在半導體領域中，作為用以進行雜質污染或者是缺陷評價之非接觸、非破壞評價手法，係多所使用有前述μ-PCD法(例如，專利文獻1之矽晶圓的生命週期測定方法)。

在前述μ-PCD法中，係對於半導體試料照射電磁波，經由此，該半導體試料中之自由電子係由於前述電磁波之電場而運動(移動)。此運動狀態，由於係會經由該半導體試料中之雜質、缺陷等的存在而受到影響，因此，照射在該半導體試料上之電磁波的反射波之強度(相對於照射波之強度的變化)，係可視為該半導體試料之結晶性的指標。前述μ-PCD法，係經由利用此種機制來對於半導體試料之結晶性作評價。而，在此μ-PCD法中，亦有著該反射波之強度的檢測(測定)係為非破壞且為非接觸，並且能夠在極短的時間內而進行之優點。

但是，電磁波(微波)之波長，由於係為數公釐以上而為長，因此，係有著無法對於微小區域之結晶性作評價的問題。又，當半導體試料為數nm～數十nm之多晶矽或者是數μm以下之單晶矽等的情況時，當該半導體試料之厚度為薄(身為薄膜試料)的情況時，相對於電磁波之照射波的反射波之強度的變化(起因於半導體試料之結晶性的反射波之強度變化)係成為極為微小，因此，係有著無法確保充分之測定感度、亦即是無法確保測定精確度的問題。另一方面，若是為了提高測定感度而將激勵光之強度設為過強，則會有損傷試料之虞，且進而亦會使激勵光之光源的成本增加。

因此，本案發明者們，係提案了專利文獻2。此先前技術，係經由對於前述薄膜試料而將其之能帶間隙以上之能量的激勵光作集光並照射至微小區域處，來在試料中之微小區域處而使光激勵載子產生，並代替前述自由電子之運動而使用該光激勵載子之由電磁波的電場所導致的運動者。藉由此，若是將經由前述激勵光之照射所變化的前述反射波之強度檢測出來，則該檢測強度，係成為代表試料之微小區域(激勵光照射區域)的結晶性之指標，而成為能夠對於此種薄膜之試料進行評價。進而，由於前述激勵光之照射區域係為微小區域，因此，前述反射波之強度變化係為小，該測定係容易受到雜訊之影響，但是，經由將前述激勵光設為以特定週期而作強度調變之光，並從前述反射光之強度而將與激勵光之強度調變同步的成分抽出，在此先前技術中，係從測定值而將不必要之頻率成分(雜訊)除去。

前述專利文獻2，雖然係為能夠對於TFT等之微小區域的結晶性作評價之優秀的手法，但是，在至今為止之μ-PCD法中，當在評價對象之半導體薄膜的正下方存在有導電性膜的情況時，係無法在半導體薄膜中得到充分之電場強度，且該電場之與光激勵載子間的相互作用亦變弱，而有著使測定成為非常困難的問題。具體而言，在太陽電池中，特別是使用低成本之非晶矽或者是微晶矽的情況時，由於係先在玻璃基板上形成背面(底部)電極，之後再形成半導體薄膜，因此，前述底部電極係成為前述導電性膜。與此相同之問題，在採用有底部閘極構造之FPD(平面面板顯示器)的領域中，亦會發生。

[先前技術文獻]

[專利文獻1]日本特開2007-48959號公報

[專利文獻2]日本特開2008-51719號公報

本發明，係為有鑑於上述事態而進行之發明，其目的，係在於提供一種：在藉由μ-PCD法來對於半導體薄膜之結晶性進行評價時，就算是當在半導體薄膜下被形成有導電性膜的情況時，亦能夠進行評價之薄膜半導體之結晶性評價裝置及其方法。

在本發明之薄膜半導體之結晶性評價裝置以及結晶性評價方法中，係對於薄膜半導體之試料的測定部位，而照射激勵光以及電磁波，並藉由檢測出從前述試料而來之反射電磁波的強度，而對於前述試料之結晶性作評價。而，前述試料之前述薄膜半導體，係被形成在導電性膜上，在前述試料和前述電磁波照射部之間，係更進而被配置有相對於前述激勵光而為透明之介電質。因此，此種構成之薄膜半導體之結晶性評價裝置以及其方法，就算是在如同上述一般之於半導體薄膜之下而形成有導電性膜的情況時，亦能夠對於其之結晶性作評價。

上述以及其他之本發明的目的、特徵以及優點，係可根據以下之詳細記載和所添附之圖面而成為更加明瞭。

以下，針對本發明之其中一種實施形態，參考圖面來作說明。另外，在各圖中，附加有相同之符號的構成，係代表其係身為相同構成，並適當省略其說明。

(第1實施形態)

圖1，係為對於第1實施形態的薄膜半導體之結晶性評價裝置1的構成作展示之區塊圖。本實施形態之評價裝置1，基本上係為使用前述之μ-PCD法而對於半導體之結晶性進行評價者，如同後述一般，藉由在試料2上重合介電質3，而能夠作為該試料2，來對於在玻璃基板(厚度數mm)2c上成膜有導電膜2b以及薄膜半導體2a(厚度數μm程度)之物進行評價。作為此種試料2，例如係可列舉出被形成有底部電極之太陽電池或者是採用有底部閘極構造之FPD。另一方面，藉由並不使前述介電質3作中介存在，此評價裝置1，亦可進行半導體晶圓等之通常的一般評價。

此種評價裝置1，例如，係如圖1中所示一般，具備有微波振盪器11、和導波管12、13、14、和方向性耦合器15、和平台16、和紫外激勵光源17、和檢測器18、和個人電腦19、以及前述介電質3。

從身為電磁波照射部的其中一例之微波振盪器11所輻射出之微波，係從導波管12而傳播至方向性耦合器15以及導波管13處，並對於平台16上之試料的測定部分作照射。從導波管13之前端而照射至試料上之微波，係在該試料之表面而反射，並再度射入導波管13處。在較此微波之照射區域而更狹小之區域處，係從身為激勵光照射部之其中一例的紫外激勵光源17，而被照射有具備前述試料之半導體的能帶間隙以上之能量的紫外線激勵光。在該紫外線激勵光被作照射的期間中，於半導體中係產生有光激勵載子，微波之反射率係暫時性地增加。該反射微波，係再度從導波管13經由方向性耦合器15而被導引至導波管14，並藉由身為檢測部之其中一例的檢測器18而被檢測出來。檢測器18之檢波訊號，係被傳輸至身為評價部之其中一例的個人電腦19處。

如此這般，經由前述紫外激勵光之照射而在半導體中所產生的光激勵載子，係藉由電磁波(微波)之電場而運動(移動)，該運動狀態，係會經由半導體中之雜質、缺陷等的存在而受到影響。因此，此種構成之評價裝置1，係藉由檢測器18，而檢測出從試料2而來之反射微波的強度，並經由以個人電腦19來進行解析，而能夠對於前述半導體之結晶性作評價。並且，該反射波之強度的檢測(測定)，係為非破壞且為非接觸，而能夠在極短的時間內而進行。此時，個人電腦19，係藉由對於具備有XY台等所構成之平台16的位置作控制，而亦能夠進行對於在試料2中之特定範圍的結晶性進行判定之映射(mapping)測定。

另外，如圖2(A)中所示一般，若是對於金屬製平台21之表面21a照射微波，則如同以元件符號22所示一般，係形成以該表面21a作為波節之駐波。故而，如圖2(B)中所示一般，當在此金屬平台21上放置了薄的樣本23的情況時，於該表面上之駐波的電場振幅W1由於係微小，因此，其之與光激勵載子間的相互作用係變弱，訊號強度係為小，而實質上無法進行檢測。相對於此，當厚的樣本24(在將微波之波長設為λ的情況時，其厚度之最適值係為λ/4)的情況時，如圖2(C)中所示一般，電場振幅W2係變得較大，而訊號亦變大。亦即是，在相對上為較厚之樣本24的情況時，電場振幅W2，係較相對上為較薄之樣本23的情況時之電場振幅W1而變得更大，且訊號亦變大。

因此，在本實施形態中，當使用如同前述一般之μ-PCD法來進行結晶性的評價時，當薄膜半導體2a為被形成在導電膜2b上之試料2的情況時，係將介電質3重合在試料2之薄膜半導體2a上來進行測定。介電質3，係相對於前述紫外激勵光而為透明。

經由設為此種構成，在使用μ-PCD(反射微波光導電衰減)法來評價半導體之結晶性時，由紫外激勵光所致之光激勵載子的產生，係不會被介電質3而阻礙，而成為能夠對於當沒有介電質3時而因為不具有感度而變得無法評價之試料2，來以高感度而進行評價。又，藉由在微波之照射空間和試料2之間、亦即是在空氣-矽之間，插入具備有中間性之阻抗的媒質(介電質3)，係能夠避免阻抗之相對於微波的急遽之變化(阻抗係被作整合)，功率傳輸效率係提升。

而，當將介電質3之介電率設為ε，並將照射電磁波之波長設為λ的情況時，介電質3之厚度d，係以設為下述式(1)之關係為理想。

d=λ/4(ε)^1/2 　‧‧‧(1)

圖3，係為對於在根據對試料2之照射微波的反射波之強度來進行結晶性評價的情況時，當使在本實施形態中所使用之介電質3的介電率和厚度作了改變的情況時之反射微波的強度變化作展示之圖表。更具體而言，在圖3中，係展示本案發明者之模擬的結果。此模擬，係針對微波之頻率為26GHz，而介電質3之介電率ε為7.5以及9.0的各情況所進行者。如同由此圖3而能夠得知一般，當介電質3之厚度d滿足上述之條件式(1)的情況時，由於該介電質3之表面係成為反射微波之振幅的波腹之位置，因此，前述反射電磁波之感度係成為最大。

又，藉由設為前述條件，如圖4中所示一般，在介電質3之表面3d處所反射的微波3f、和在試料2之表面2d處所反射的微波2f，係成為波節與波腹之關係，而相互抵消。在介電質3之界面3d處的反射，當其之厚度為d=λ/4n(n：折射率)的情況時，在該界面3d處之反射波和從界面2d而來之反射波係藉由干涉而相互減弱，並成為最小。此時，從空氣所對於介電質3之電磁波的能量透過率(能量傳導效率)，係成為最大，其結果，在評價對象膜(薄膜半導體2a)處，由於係能夠進入更大之電場，因此，係能夠將訊號強度增大。

作為前述介電質3，其之介電率，若是越接近薄膜半導體2a之介電率(例如在矽的情況時，係為11.7～8)，則感度會越提升，但是，如同前述一般，係有必要使用不會吸收紫外激勵光之介電質。又，紫外激勵光源17之波長，為了能夠在薄膜半導體2a中而以良好效率來使激勵光被作吸收，係以選擇成為該薄膜半導體2a之厚度＜穿透長度之波長為理想。更進而，為了成為能夠進行更高感度之檢測，檢測器18，係亦可使用差動天線方式。

更進而，身為評價部之其中一例的個人電腦19，係亦可經由以身為檢測部之其中一例的檢測器18來將反射電磁波之強度的峰值Peak檢測出來，而進行前述結晶性之評價。此係因為，由前述紫外線激勵光照射所產生之光激勵載子的密度，係如圖5中所示一般而變化，當相較於nsec尺度之雷射脈衝的照射時間t0，光激勵載子之生命週期τ係為ns以下(微微秒尺度)而為短時，載子之消滅時間，係能夠近似於所產生了的載子數之故。若是從時刻t=0起而開始照射，則載子密度係增加，若是經過了超過前述生命週期τ之充分的時間，則經由激勵光照射所新產生之載子數，和經過生命週期τ而作再結合並消失的載子數，係成為均衡(平衡)，載子密度係成為一定。之後，若是在時刻t=t0處而停止激勵光之照射，則載子密度，係以前述生命週期τ而逐漸減少。

更詳細而言，當將載子注入速度(由光激勵所致之電子-電洞對的產生比例：每單位體積以及每單位時間)設為g，將生命週期設為前述τ的情況時，半導體層之載子密度p，係可藉由對下式(2)求解而求取出來，並可在初期條件p=0、t=0下，而以下式(3)來表現(若是明示其係為時間t的函數，則亦可寫成p(t))。

dp/dt=g-p/τ　‧‧‧(2)

p=gτ(1-exp(-t/τ))　‧‧‧(3)

而，前述載子密度p之峰值Peak，由於係為身為雷射脈衝之照射結束時序的t=t0之值，因此，係可藉由下式(4)來表現。

Peak=gτ(1-exp(-t0/τ))　‧‧‧(4)

於此，如同前述一般，由於係為τ＜＜t0，因此，係成為Peak≒gτ。故而，由於g係為一定，因此，生命週期τ係成為(可近似於)下式(5)。

τPeak　‧‧‧(5)

故而，當生命週期τ為ns以下(微微秒尺度)而為短的情況時，一般而言，要使用低價之機器來對於該生命週期τ作計測一事，係為困難，但是，藉由如此這般地作為結晶性之評價值而代替生命週期τ來將Peak值作代用，係成為不需使用高成本之機器便能夠對於生命週期τ作評價。

又，藉由設為：身為激勵光照射部之其中一例的紫外激勵光源17，係對於試料2而照射以特定週期來作了強度調變之激勵光，身為評價部之其中一例的個人電腦19，係將藉由身為檢測部之其中一例的檢測器18所檢測出之反射電磁波的強度中之與前述激勵光之強度調變作了同步的週期成分抽出(檢測出來)，並根據該檢測訊號強度來對於前述試料之結晶性作評價，係成為能夠進行高感度之計測以及評價。特別是，當激勵光之照射區域係為微小區域的情況時，反射電磁波之強度變化，由於係為小而容易受到雜訊之影響，因此，經由如同前述一般之調變激勵以及同步檢波，係能夠從測定值而將不必要之頻率成分(雜訊)除去，而為合適。又，由於係能夠將半導體雷射作為紫外激勵光源17來使用，因此，在低成本化上係為有利，並且在安定性之點上亦為有利。

(第2實施形態)

圖6，係為對於第2實施形態的薄膜半導體之結晶性評價裝置31的構成作展示之區塊圖。第2實施形態之評價裝置31，係與前述之第1實施形態中的評價裝置1類似，對相對應之部分，係附加相同之元件符號，並省略其說明。於此，在此評價裝置31中，係代替第1實施形態中之介電質3，而在導波管13之前端安裝有介電質33，在介電質33和試料2之間，係空出有微小間隔d地而進行測定。前述微小間隔d，例如介電質33之介電率ε係為5.5，而為50μm程度。亦即是，前述微小間隔d，係選擇使照射微波不會感受到此微小間隔d(不會對傳播造成影響)的程度之大的距離。

故而，藉由設置前述微小間隔d，係能夠對於試料2而完全地以非接觸來進行評價。又，介電質33，係並非被形成為試料2全體之大小，而只要形成為更小之該介電質33所被作安裝之導波管13的大小即可，而能夠將彎曲度減小，並將前述微小間隔d縮小。

本說明書，雖係如同上述一般而揭示有各種形態之技術，但是，其中之主要技術，係可總結如下。

其中一種形態之薄膜半導體之結晶性評價裝置，係具備有：激勵光照射部，係對於薄膜半導體之試料的測定部位，而照射具備有前述薄膜半導體之能帶間隙以上的能量之激勵光；和電磁波照射部，係對於前述激勵光之照射位置照射電磁波；和檢測部，係將由於前述激勵光之照射而改變的從前述試料而來之反射電磁波的強度檢測出來；和評價部，係根據前述檢測部之檢測結果而評價前述試料之結晶性，該薄膜半導體之結晶性評價裝置，其特徵為：前述試料之前述薄膜半導體，係被形成在導電性膜上，並且，係更進而具備有：被配置在前述試料和前述電磁波照射部之間，且相對於前述激勵光而為透明之介電質。

又，另外一種形態之薄膜半導體之結晶性評價方法，係為對於薄膜半導體之試料的測定部位，而照射具備有前述薄膜半導體之能帶間隙以上的能量之激勵光，並配合於前述激勵光之照射，而對於該照射位置照射電磁波；再將由於前述激勵光之照射而改變的從前述試料而來之反射電磁波的強度檢測出來，並根據前述檢測結果而評價前述試料之結晶性，該薄膜半導體之結晶性評價方法，其特徵為：前述試料之前述薄膜半導體，係被形成在導電性膜上，在前述試料和前述電磁波照射部之間，係被配置有相對於前述激勵光而為透明之介電質。

在藉由使用所謂的μ-PCD法來對於半導體之結晶性作評價的半導體之結晶評價裝置以及其方法中，係對於半導體之試料中的測定部位，而照射具備有前述半導體之能帶間隙以上之能量的激勵光，並且，對於該激勵光之照射位置而照射電磁波，而將由於前述激勵光之照射而改變的從試料而來之反射電磁波的強度檢測出來，再根據該檢測結果，而對於前述試料之結晶性作評價。而，當前述試料之半導體係為薄膜半導體，且該薄膜半導體為被形成在導電性膜上的情況時，在前述試料和前述電磁波照射部之間，係更進而被配置有相對於前述激勵光而為透明之介電質。

於此，若是對於半導體，而照射具備有其之能帶間隙以上的能量之激勵光，則在半導體中係產生光激勵載子，該光激勵載子，係藉由電磁波之電場而運動(移動)。而，該運動狀態，係會由於試料中之雜質、缺陷等的存在而受到影響。因此，照射至半導體試料上之電磁波的反射波之強度(相對於照射波之強度的變化)，係成為試料之結晶性的指標。並且，該反射波之強度的檢測(測定)，係為非破壞且為非接觸，而能夠在極短的時間內而進行。在使用此種前述之μ-PCD法的情況時，若是對於金屬製之平台表面照射微波，則係形成以該表面作為波節之駐波。故而，當在前述平台上放置了厚度為薄之樣本的情況時，於該表面上之駐波的電場振幅由於係為小，因此，其之與光激勵載子間的相互作用係變弱，訊號強度係為小。另一方面，當在前述平台上放置了厚度為厚之樣本的情況時(該厚度的最適值，係為λ/4)，電場振幅係相較性地變大，且訊號亦變大。

因此，在上述結晶性評價裝置及其方法中，當前述半導體係為薄膜，且係為像是太陽電池中之底部電極等的該薄膜半導體為被形成在導電性膜上的情況時，在前述試料之薄膜半導體和前述電磁波照射部之間，係被設置有相對於前述激勵光而為透明之介電質。藉由此，上述構成之結晶性評價裝置及其方法，係不會有由於介電質而對於由激勵光所致之光激勵載子的產生造成阻礙的情況，就算是對於若是不存在有介電質便會成為沒有感度而無法進行評價之試料，亦能夠以高感度來進行評價。

又，藉由在電磁波之照射空間和試料之間、亦即是在空氣-矽之間，作為具備有中間性之阻抗的媒質而插入介電質，係能夠避免阻抗之相對於電磁波的急遽之變化(阻抗係被作整合)，功率傳輸效率係提升。

又，在另外一種形態中，於上述之薄膜半導體之結晶性評價裝置中，較理想，當將前述介電質之介電率設為ε，將厚度設為d，並且將照射電磁波之波長設為λ的情況時，係成為d=λ/4(ε)^1/2 之關係。

此種構成之結晶性評價裝置，係能夠將對於薄膜半導體之功率傳導效率最大化。

又，在另外一種形態中，於此些上述之薄膜半導體之結晶性評價裝置中，較理想，前述評價部，係藉由將由前述檢測部所得之前述反射電磁波的強度之峰值檢測出來，而對於結晶性作評價。

在此種構成之結晶性評價裝置中，當前述光激勵載子之生命週期τ為ns以下(微微秒尺度)而為短的情況時，一般而言，要使用低價之機器來對於該生命週期τ作計測一事，係為困難，但是，當激勵脈衝寬幅＞＞生命週期τ的情況時，生命週期τ，係成為τPeak值(近似於Peak值)。

故而，此種構成之結晶性評價裝置，係藉由作為結晶性之評價值，而代替生命週期τ來使用peak值，而成為並不使用高成本之機器便能夠對於生命週期τ作評價。

又，在另外一種形態中，於此些上述之薄膜半導體之結晶性評價裝置中，較理想，前述介電質，係在前述試料上，空出有微小間隔地而被作配置。

此種構成之結晶性評價裝置，係能夠對於試料而完全地以非接觸來進行評價。

又，在另外一種形態中，於此些上述之薄膜半導體之結晶性評價裝置中，較理想，前述電磁波照射部，係具備有將前述電磁波導引至前述激勵光之照射位置處的導波管，前述介電質，係被安裝在前述電磁波照射部之前述導波管的前端處。

此種構成之結晶性評價裝置，介電質係並非被形成為試料全體之大小，而只要形成為更小之該介電質所被作安裝之導波管的大小即可，而能夠將彎曲度減小，並將前述微小間隔縮小。

又，在另外一種形態中，於此些上述之薄膜半導體之結晶性評價裝置中，較理想，前述激勵光照射部，係對於前述試料而照射以特定週期來作了強度調變之激勵光，前述評價部，係將藉由前述檢測部所檢測出之反射電磁波的強度中之與前述激勵光之強度調變作了同步的週期成分抽出，並根據該檢測訊號強度來對於前述試料之結晶性作評價。

在此種構成之結晶性評價裝置中，經由如同前述專利文獻1一般之調變激勵以及同步檢波，係成為能夠進行高感度之計測、評價。特別是，當激勵光之照射區域係為微小區域的情況時，反射電磁波之強度變化，由於係為小而容易受到雜訊之影響，因此，經由前述調變激勵以及同步檢波，係能夠從測定值而將不必要之頻率成分(雜訊)除去，而為合適。

此申請案，係為以2010年9月22日所申請之日本國特許出願特願2010-211524作為基礎者，並於本案中包含其內容。

為了對本發明作表現，於上述，係一面參考圖面，一面透過實施形態來對於本發明作了適當且充分之說明，但是，應認知到，只要是同業者，則係可容易地對於上述之實施形態作變更以及/或者是改良。故而，同業者所實施之變更形態或者是改良形態，只要是在不脫離本案之申請專利範圍中所記載的申請項之權利範圍的程度下，該變更形態或者是該改良形態均應被解釋為包含在該申請項的權利範圍中。

[產業上之利用可能性]

若依據本發明，則係能夠提供一種對於薄膜半導體之結晶性作評價之結晶性評價裝置及其方法。

1．．．薄膜半導體之結晶性評價裝置

2．．．試料

2a．．．薄膜半導體

2b．．．導電膜

2c．．．玻璃基板

2d．．．試料表面

2f．．．微波

3．．．介電質

3d．．．介電質表面

3f．．．微波

11．．．微波振盪器

12．．．導波管

13．．．導波管

14．．．導波管

15．．．方向性耦合器

16．．．平台

17．．．紫外激勵光源

18．．．檢測器

19．．．個人電腦

21．．．金屬製平台

21a．．．平台表面

22．．．駐波

23．．．樣本

24．．．樣本

W1．．．電場振幅

W2．．．電場振幅

[圖1]對於第1實施形態的薄膜半導體之結晶性評價裝置的構成作展示之區塊圖。

[圖2]對於在金屬製平台上而照射了微波的情況時之駐波的模樣作展示之圖。

[圖3]對於在根據對試料之照射微波的反射波之強度來進行結晶性評價的情況時，當使在本實施形態中所使用之介電質的介電率和厚度作了改變的情況時之反射微波的強度變化作展示之圖表。

[圖4]對於由前述試料之表面和介電質之表面所致的微波反射之模樣作展示的圖。

[圖5]對於由對半導體之激勵光照射所導致的光激勵載子之密度變化作展示的圖表。

[圖6]對於第2實施形態的薄膜半導體之結晶性評價裝置的構成作展示之區塊圖。

1．．．薄膜半導體之結晶性評價裝置

2．．．試料

2a．．．薄膜半導體

2b．．．導電膜

2c．．．玻璃基板

3．．．介電質

11．．．微波震盪器

12、13、14．．．導波管

15．．．方向性耦合器

16．．．平台

17．．．紫外激勵光源

18．．．檢測器

19．．．個人電腦

Claims (6)

1. 一種薄膜半導體之結晶性評價裝置，係具備有：激勵光照射部，係對於薄膜半導體之試料的測定部位，而照射具備有前述薄膜半導體之能帶間隙以上的能量之激勵光；電磁波照射部，係對於前述激勵光之照射位置照射電磁波；檢測部，係將由於前述激勵光之照射而改變的從前述試料而來之反射電磁波的強度檢測出來；和評價部，係根據前述檢測部之檢測結果而評價前述試料之結晶性，該薄膜半導體之結晶性評價裝置，其特徵為：前述試料之前述薄膜半導體，係被形成在導電性膜上，並且，係更進而具備有：被配置在前述試料和前述電磁波照射部之間，且相對於前述激勵光而為透明之介電質，當將前述介電質之介電率設為ε，將厚度設為d，並且將照射電磁波之波長設為λ的情況時，係成為d=λ/4(ε)^1/2 之關係。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之薄膜半導體之結晶性評價裝置，其中，前述評價部，係藉由以前述檢測部所進行之將前述反射電磁波之強度的峰值檢測出來一事，而對於結晶性作評價。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之薄膜半導體之結晶性評價裝置，其中，前述激勵光照射部，係對於前述試料而照射以特定週期來作了強度調變之激勵光，前述評價部，係將藉由前述檢測部所檢測出之反射電磁波的強度中之與前述激勵光之強度調變作了同步的週期成分抽出，並根據該檢測訊號強度來對於前述試料之結晶性作評價。
4. 如申請專利範圍第1項所記載之薄膜半導體之結晶性評價裝置，其中，前述介電質，係在前述試料上，空出有微小間隔地而被作配置。
5. 如申請專利範圍第4項所記載之薄膜半導體之結晶性評價裝置，其中，前述電磁波照射部，係具備有將前述電磁波導引至前述激勵光之照射位置處的導波管，前述介電質，係被安裝在前述電磁波照射部之前述導波管的前端處。
6. 一種薄膜半導體之結晶性評價方法，係為對於薄膜半導體之試料的測定部位，照射具備有前述薄膜半導體之能帶間隙以上的能量之激勵光，並配合於前述激勵光之照射，而對於該照射位置照射電磁波，再將由於前述激勵光之照射而改變的從前述試料而來之反射電磁波的強度檢測出來，並根據前述檢測結果而評價前述試料之結晶性，該薄膜半導體之結晶性評價方法，其特徵為：前述試料之前述薄膜半導體，係被形成在導電性膜上，在前述試料和前述電磁波照射部之間，係被配置有相 對於前述激勵光而為透明之介電質，當將前述介電質之介電率設為ε，將厚度設為d，並且將照射電磁波之波長設為λ的情況時，係成為d=λ/4(ε)^1/2 之關係。