本发明专利技术是一种测量杂质浓度的浓度测定方法，其具备如下步骤：朝向作为测定对象物的DUT(10)，照射测量光及以包含既定频率的调制信号进行强度调制所得的刺激光；检测来自DUT(10)的反射光或透过光的强度并输出检测信号；及检测相对于调制信号的检测信号的相位延迟，求出相位延迟成为特定值的频率，并基于该频率推定测定对象物的杂质浓度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浓度测定方法及浓度测定装置
本专利技术关于一种测量测定对象物的杂质浓度的浓度测定方法及浓度测定装置。
技术介绍
以往，已知有用以进行太阳能电池等测定对象物的特性评价的装置(例如参照下述专利文献1)。该装置包含将脉冲状的泵浦光照射至测定对象物的泵浦光源、将探测光连续照射至测定对象物的探测光源、实时地检测照射至测定对象物的探测光的光检测器、及处理自光检测器输出的信号的信号处理部。根据此种构成，可通过测量载流子量的时间变化，而测定载流子的产生消失状况。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-157780号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]在如上所述的现有的装置中，可测量载流子量的时间变化，但难以将杂质浓度未知的测定对象物作为对象测量准确的杂质浓度。实施方式的课题在于提供一种可精度良好地对测定对象物中的杂质浓度进行测定的浓度测定方法及浓度测定装置。[解决问题的技术手段]本专利技术的一形态为测量测定对象物的杂质浓度的浓度测定方法，其具备：照射步骤，其朝向测定对象物，照射测量光、及以包含既定频率的调制信号进行强度调制所得的刺激光；输出步骤，其检测来自测定对象物的反射光或透过光的强度并输出检测信号；及推定步骤，其对检测信号相对于调制信号的相位延迟进行检测，求出相位延迟成为特定值的频率，并基于该频率推定测定对象物的杂质浓度。或者，本专利技术的另一形态为测量测定对象物的杂质浓度的浓度测定装置，其具备：第1光源，其产生测量光；第2光源，其产生刺激光；调制部，其以包含既定频率的调制信号对刺激光进行强度调制；光检测器，其检测来自测定对象物的反射光或透过光的强度并输出检测信号；光学系统，其将测量光及经强度调制的刺激光朝向测定对象物导引，并将来自测定对象物的反射光或透过光朝向光检测器导引；及解析部，其对检测信号相对于调制信号的相位延迟进行检测，求出相位延迟成为特定值的频率，并基于该频率推定测定对象物的杂质浓度。根据上述任一形态，将测量光及以包含既定频率的调制信号进行强度调制所得的刺激光照射至测定对象物，检测来自测定对象物的反射光或透过光的强度，并基于其结果被输出的检测信号，推定测定对象物的杂质浓度。此时，基于检测信号相对于调制信号的相位延迟，推定相位延迟成为特定值的频率，并基于该频率推定杂质浓度，故而即便在杂质浓度未知的情形时，也可精度良好地测定对应于载流子生命期的杂质浓度。[专利技术的效果]根据实施方式，可精度良好地测定测定对象物中的杂质浓度。附图说明图1为实施方式的浓度测定装置1的概略构成图。图2为表示图1的控制器37的功能构成的方块图。图3为自相对于测量光及刺激光的光轴垂直的方向观察DUT10中的测量光及刺激光的照射状态所得的图。图4为自相对于测量光及刺激光的光轴垂直的方向观察DUT10中的测量光及刺激光的照射状态所得的图。图5为表示通过浓度测定装置1产生的刺激光及检测信号的时间变化的波形的图。图6为表示由预先存储于图1的控制器37的数据表示的频率与相位延迟的对应关系的一例的图表。具体实施方式以下，参照随附图式，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。再者，在说明中，对于相同要素或具有相同功能的要素，使用相同符号，并省略重复的说明。图1为实施方式的浓度测定装置1的概略构成图。图1所示的浓度测定装置1是用以通过以半导体器件等即测定对象物的被检查器件(DUT：DeviceUnderTest)10为对象进行光测量而测定DUT10中的杂质等的浓度的装置。作为浓度测定装置1的测定对象，可列举裸晶圆、以一定的掺杂密度外延生长而成的基板、形成有阱或扩散区域等的晶圆基板、形成有晶体管等电路元件的半导体基板等。该浓度测定装置1由供配置DUT10的载台3、朝向DUT10照射及导引光并且导引来自DUT10的反射光的光照射/导光系统(光学系统)5、以及控制光照射/导光系统5并且检测及处理来自DUT10的反射光的控制系统7构成。载台3为将DUT10以与光照射/导光系统5相对的方式支承的支承部。载台3也可具备能够使DUT10相对于光照射/导光系统5相对地移动的移动机构。再者，在图1中，以单点划线表示光的行进路径，以实线的箭头表示控制用信号的传输路径、以及检测信号及处理数据的传输路径。光照射/导光系统5包含光源(第1光源)9a、光源(第2光源)9b、准直器11a、11b、分光镜13、偏光分束镜15、1/4波长板17、检流计镜19、光瞳投影透镜21、物镜23、光学滤光片25、及准直器27。光源9a产生适于检测与DUT10中的浓度相对应地变化的光学特性的波长及强度的光作为测量光(探测光)并将其出射。光源9b产生包含在DUT10中一部分被吸收的波长成分的光作为刺激光(泵浦光)并将其出射。具体而言，光源9b以产生刺激光的方式设定，该刺激光包含对应于较作为构成DUT10的基板的材料的半导体的带隙能量高的能量的波长。进而，该光源9b构成为可基于来自外部的电信号产生经强度调制的刺激光。再者，光源9a、光源9b例如可为半导体激光等相干光源，也可为SLD(SuperLuminescentDiode，超辐射发光二极管)等非相干光源。准直器11a、11b分别对自光源9a、9b出射的光进行准直，分光镜13将经准直的测量光及刺激光合成于同轴上并朝向偏光分束镜15输出。偏光分束镜15使经合成的测量光及刺激光中的直线偏振光成分透过，1/4波长板17变更透过偏光分束镜15的测量光及刺激光的偏光状态，将测量光及刺激光的偏光状态设定为圆偏振光。检流计镜19扫描成为圆偏振光的测量光及刺激光并将其输出，光瞳投影透镜21将自检流计镜19输出的测量光及刺激光的光瞳自检流计镜19中继至物镜23的光瞳。物镜23将测量光及刺激光聚光于DUT10上。通过此种构成，可使经合成的测量光及刺激光扫描并照射至DUT10上的所期望的位置。另外，也可构成为能够通过使载台3移动而将无法由检流计镜19覆盖的范围作为对象扫描测量光及刺激光。另外，在上述构成的光照射/导光系统5中，可将来自DUT10的反射光与测量光及刺激光同轴地导引至1/4波长板17，从而可通过1/4波长板17将反射光的偏光状态自圆偏振光变更为直线偏振光。进而，成为直线偏振光的反射光通过偏光分束镜15朝向光学滤光片25及准直器27反射。光学滤光片25构成为仅使反射光中的与测量光相同的波长成分朝向准直器27透过，阻挡反射光中的与刺激光相同的波长成分。准直器27对反射光进行准直，并将该反射光经由光纤等朝向控制系统7输出。控制系统7包含光检测器29、放大器31、调制信号源(调制部)33、网络分析器35(解析部)、控制器(解析部)37、及激光扫描控制器39。光检测器29为PD(Photodiode，光电二极管)、APD(AvalanchePhotodiode，雪崩光电二极管)、光电倍增管等光检测元件，接收由光照射/导光系统5导引的反射光，并检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种浓度测定方法，其特征在于，/n是测量测定对象物的杂质浓度的浓度测定方法，其具备：/n照射步骤，朝向所述测定对象物，照射测量光、及以包含既定频率的调制信号进行强度调制所得的刺激光；/n输出步骤，检测来自所述测定对象物的反射光或透过光的强度并输出检测信号；及/n推定步骤，检测相对于所述调制信号的所述检测信号的相位延迟，求出所述相位延迟成为特定值的频率，并基于该频率推定所述测定对象物的杂质浓度。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180216 JP 2018-0257971.一种浓度测定方法，其特征在于，
是测量测定对象物的杂质浓度的浓度测定方法，其具备：
照射步骤，朝向所述测定对象物，照射测量光、及以包含既定频率的调制信号进行强度调制所得的刺激光；
输出步骤，检测来自所述测定对象物的反射光或透过光的强度并输出检测信号；及
推定步骤，检测相对于所述调制信号的所述检测信号的相位延迟，求出所述相位延迟成为特定值的频率，并基于该频率推定所述测定对象物的杂质浓度。
2.如权利要求1所述的浓度测定方法，其中，
在所述推定步骤中，检测多个所述既定频率下的多个所述相位延迟，并基于所述多个既定频率的每一者的所述多个相位延迟，求出所述相位延迟成为特定值的频率。
3.如权利要求1或2所述的浓度测定方法，其中，
在所述照射步骤中，照射通过作为矩形波的所述调制信号进行强度调制所得的所述刺激光。
4.如权利要求2所述的浓度测定方法，其中，
在所述照射步骤中，照射通过多个所述既定频率的每一者的所述调制信号进行强度调制所得的所述刺激光，且
在所述输出步骤中，对应于每个所述刺激光输出所述检测信号。
5.如权利要求1至4中任一项所述的浓度测定方法，其中，
所述特定值为45度。
6.如权利要求1至5中任一项所述的浓度测定方法，其中，
在所述照射步骤中，照射具有较构成所述测定对象物的半导体的带隙能量高的能量的刺激光。
7.如权利要求1至6中任一项所述的浓度测定方法，其中，
进一步具备将预先输入的杂质浓度的信息与在所述推定步骤中所推定出的所述杂质浓度进行比较的比较步骤。
8.如权利要求1至7中任一项所述的浓度测定方法，其中，
在所述推定步骤中，绘制所推定出的所述杂质浓度而产生表示杂质浓度的分布的图像数据。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：中村共则，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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