29]以下，使用附圖來對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明的評價裝置并不限定于以下的結(jié)構(gòu)，也能夠施加適當(dāng)變更。
[0030]圖1是示出用于氧化物半導(dǎo)體薄膜的迀移率和應(yīng)力耐性的評價的評價裝置的一個例子的概略說明圖。圖1所示的評價裝置具備:對由氧化物半導(dǎo)體薄膜和基板構(gòu)成的樣品20的測定部位照射第一激發(fā)光的脈沖激光器等第一激發(fā)光照射單元1、照射微波(以下，有時稱為“電磁波”)的微波振蕩器等電磁波照射單元3、對由于第一激發(fā)光的照射而發(fā)生變化的微波的來自樣品20的反射電磁波的強度進(jìn)行檢測的混頻器(mixer)等反射電磁波強度檢測單元7，能夠通過該結(jié)構(gòu)來測定迀移率。此外，具備:對樣品20的與電磁波強度測定部位同一或者不同的測定部位照射第二激發(fā)光的脈沖激光器或CW激光器等第二激發(fā)光照射單元2、對由于該第二激發(fā)光的照射而生成的光致發(fā)光光的發(fā)光強度進(jìn)行測定的發(fā)光強度測定單元19，能夠通過該結(jié)構(gòu)來測定應(yīng)力耐性。而且，具備基于反射電磁波強度的檢測數(shù)據(jù)和發(fā)光強度的測定數(shù)據(jù)來對樣品的迀移率和應(yīng)力耐性進(jìn)行評價的評價單元9。
[0031]以下，基于圖1來對評價迀移率的情況下的裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。再有，由于在日本特開2012-33857號公報中公開了迀移率的測定方法的細(xì)節(jié)，所以，只要參照其即可。
[0032]用于評價迀移率的裝置結(jié)構(gòu)具備:圖1所示的結(jié)構(gòu)之中的第一激發(fā)光照射單元1、電磁波照射單元3、反射電磁波強度檢測單元7、以及評價單元9，此外，作為優(yōu)選的結(jié)構(gòu)而具備:定向耦合器4、相位調(diào)整器4a、T形波導(dǎo)支路(magicT)(5)、作為信號用波導(dǎo)管的第一波導(dǎo)管-6a、作為參照用波導(dǎo)管的第二波導(dǎo)管-6b、信號處理裝置8、工作臺控制器10、X-Y工作臺U、樣品臺(未圖示)、基板保持部(未圖示)、反射鏡等光路變更單元12、以及聚光透鏡等聚光單元16。
[0033 ]樣品20通過由玻璃等構(gòu)成的基板以及在其表面的激發(fā)光照射側(cè)形成的氧化物半導(dǎo)體薄膜來構(gòu)成。氧化物半導(dǎo)體的種類并不被特別限定，例如，使用由從包括In、Ga、Zn和Sn的組中選擇的至少一種以上的組合構(gòu)成的非晶質(zhì)的氧化物半導(dǎo)體。作為氧化物半導(dǎo)體，例如可舉出In氧化物、In-Sn氧化物、In-Zn氧化物、In-Sn-Zn氧化物、In-Ga氧化物、Zn-Ga氧化物、In-Ga-Zn氧化物、Zn氧化物等。關(guān)于氧化物半導(dǎo)體的薄膜，例如，只要為幾十nm~100nm左右的厚度即可。
[0034]此外，關(guān)于基板，能夠使用各種基板，但是，例如能夠使用厚度0.7mm左右、大小超過被稱為第一世代?第十世代的幾十cm2至幾m2的液晶顯示裝置用的玻璃基板等。
[0035]此外，樣品20也可以具有在基板之上直接形成上述氧化物半導(dǎo)體薄膜的部分A以及在基板上形成鉬等的金屬膜并且在其上形成上述氧化物半導(dǎo)體薄膜的部分B，將具有這樣的部分A、B的樣品設(shè)為樣品20a。樣品20a的部分A在基板直接形成有氧化物半導(dǎo)體薄膜，因此，能夠防止微波的反射，能夠高靈敏度地測定迀移率。此外，樣品20a的部分B能夠在對上述樣品照射激發(fā)光時避免來自基板的發(fā)光(luminescence)光的生成，因此，進(jìn)一步提高應(yīng)力耐性的評價精度。在使用這樣的樣品的情況下，例如通過使用在后述圖2中說明的那樣的光路切換單元15，從而能夠?qū)υ趫D中在部分A示出的迀移率和在圖中在部分B示出的應(yīng)力耐性的評價所對應(yīng)的樣品的測定部位照射激發(fā)光。
[0036]再有，在來自基板的發(fā)光光的發(fā)光少至不對氧化物半導(dǎo)體薄膜的應(yīng)力耐性的評價帶來影響的程度的情況下，也可以使用僅在基板之上直接形成上述氧化物半導(dǎo)體薄膜的樣品。在使用這樣的樣品20的情況下，例如如在圖1或圖3中說明的那樣，能夠?qū)εc用于評價迀移率的第一激發(fā)光的測定部位同一處照射用于評價應(yīng)力耐性的第二激發(fā)光。通過對同一處照射第一和第二激發(fā)光，從而能夠進(jìn)行在同一處的迀移率和應(yīng)力耐性的評價，因此，是優(yōu)選的。
[0037]第一激發(fā)光照射單元I具有輸出向樣品20照射的第一激發(fā)光的光源，通過第一激發(fā)光的照射在氧化物半導(dǎo)體薄膜中生成電子-空穴對。優(yōu)選的是，具有輸出作為氧化物半導(dǎo)體薄膜的帶隙(band gap)以上的能量的激發(fā)光的光源。通過輸出氧化物半導(dǎo)體薄膜的帶隙以上的能量，從而高效地產(chǎn)生載流子(carrier )，能夠高靈敏度地進(jìn)行測定，因此，是優(yōu)選的。作為輸出帶隙以上的能量的第一激發(fā)光照射單元，例如，只要將紫外線激光器用于光源即可。具體地，為將波長349nm、功率IyJ/脈沖、脈沖寬度15ns左右、光束直徑1.5mm左右的脈沖狀的紫外線即YLF激光三次諧波等出射為激發(fā)光的脈沖激光器等半導(dǎo)體激光器等。
[0038]此外，第一激發(fā)光照射單元I將從評價單元9如在圖中以虛線示出的那樣傳輸來的定時信號的輸入作為觸發(fā)器(trigger)來輸出作為第一激發(fā)光的脈沖光。再有，同時也對信號處理裝置8傳輸定時信號。
[0039]從第一激發(fā)光照射單元I輸出的第一激發(fā)光被例如反射鏡等光路變更單元(以下，以反射鏡代表)12反射，并且，被例如聚光透鏡等聚光單元(以下，以聚光透鏡代表)16聚光，通過設(shè)置在第一波導(dǎo)管6a的微小開口 6c，通過處于該第一波導(dǎo)管6a的與樣品20接近的端部的開口部6d，對樣品20的測定部位例如直徑5?ΙΟμπι左右的點(spot)進(jìn)行照射。像這樣，反射鏡12和聚光透鏡16對從第一激發(fā)光照射單元I輸出的第一激發(fā)光進(jìn)行聚光并向樣品20的測定部位引導(dǎo)。由此，在樣品20中的作為微小的激發(fā)光照射區(qū)域的測定部位產(chǎn)生激發(fā)載流子。
[0040]電磁波照射單元3為輸出向樣品20的包含由第一激發(fā)光造成的激發(fā)部的部分的測定部位照射的電磁波即微波的電磁波照射單元。關(guān)于該電磁波照射單元3，例如，可舉出頻率26GHz的耿氏二極管(Gunn d1de)等微波振蕩器。
[0041]定向耦合器4對從電磁波照射單元3輸出的微波進(jìn)行2分路。向T形波導(dǎo)支路(5)側(cè)傳輸分路后的一個輸出波(以下，稱為第一微波Opl)，向相位調(diào)整器4a、反射電磁波強度檢測單元7的LO輸入端傳輸另一個輸出波(以下，稱為第二微波0p2)。關(guān)于該定向耦合器4，例如，采用I OdB耦合器等。
[0042]T形波導(dǎo)支路(5)對第一微波Opl進(jìn)行2分路，并且，輸出2分路后的第一微波各自的針對樣品20的反射波各自的差信號Rtl(以下，稱為反射波差信號)以及和信號。
[0043]由T形波導(dǎo)支路(5)2分路后的第一微波Opl的一個(以下，稱為第一主微波Opll)被連接于該T形波導(dǎo)支路(5)的第一波導(dǎo)管6a引導(dǎo)到樣品20的測定部位即包含激發(fā)部的部分，從其頂端的開口部6d輻射。由此，第一主微波Opll被照射到樣品20的測定部位。進(jìn)而，第一波導(dǎo)管6a除了作為輻射前述第一主微波Opll的波導(dǎo)管天線的功能之外還實現(xiàn)通過其頂端開口部6d捕捉照射到測定部位的第一主微波Opll的反射波并返回追溯引導(dǎo)到T形波導(dǎo)支路
(5)的功能。
[0044]另一方面，由T形波導(dǎo)支路(5)2分路后的第一微波Opl的另一個(以下，稱為第一副微波0pl2)被連接于T形波導(dǎo)支路(5)的第二波導(dǎo)管6b引導(dǎo)到樣品20a的測定部位的附近即不包含由激發(fā)光造成的激發(fā)部的部分，從其頂端的開口部6e輻射。由此，第一副微波0pl2被照射到樣品20a的測定部位的附近。進(jìn)而，第二波導(dǎo)管6b除了作為輻射第一副微波0pl2的波導(dǎo)管天線的功能之外還實現(xiàn)通過其頂端開口部6e捕捉照射到測定部位的附近的第一副微波0pl2的反射波并返回引導(dǎo)到T形波導(dǎo)支路(5)的功能。在此，第一波導(dǎo)管6a引導(dǎo)微波的路徑長度和第二波導(dǎo)管6b引導(dǎo)微波的路徑長度為同一路徑長度，是相等的。
[0045]此外，被第一波導(dǎo)管6a和第二波導(dǎo)管6b引導(dǎo)到T形波導(dǎo)支路(5)的2個反射波即2分路后的第一微波0pll、0pl2各自在樣品20反射后的反射波的差信號即反射波差信號Rtl由該T形波導(dǎo)支路(5)輸出，并且，被傳輸?shù)椒瓷潆姶挪◤姸葯z測單元7的RF輸入端。
[0046]反射電磁波強度檢測單元7通過混合第二微波0p2和反射波差信號Rtl來輸出檢波信號Sgl。該檢波信號Sgl是表示反射波差信號Rtl的強度例如照射到樣品20的第一微波Opl的反射波的強度的一個例子的信號，并且，被導(dǎo)入到信號處理裝置8。關(guān)于反射波差信號Rtl，其強度由于針對利用基板保持部(未圖示)保持為規(guī)定位置的樣品20的激發(fā)光的照射而發(fā)生變化。像這樣，反射電磁波強度檢測單元7對反射波差信號Rtl的強度進(jìn)行檢測，作為該反射電磁波強度檢測單元7，也可以設(shè)置混頻器、輸入微波而輸出與其