如圖5所示，也可以在第一波導(dǎo)管6a的樣品20側(cè)的開口部6d附近的側(cè)面設(shè)置例如由玻璃等透明構(gòu)件構(gòu)成的第二激發(fā)光導(dǎo)入口 21。只要變更第二激發(fā)光的光路使第二激發(fā)光從第二激發(fā)光導(dǎo)入口 21入射并且使第二激發(fā)光從波導(dǎo)管6a的開口部6d出射，則即使在光路不同的情況下，也能夠?qū)Φ谝患ぐl(fā)光的測定部位照射第二激發(fā)光。此時，優(yōu)選的是，在第二激發(fā)光導(dǎo)入口 21設(shè)置使激發(fā)光透射并且不使微波透射的濾光片即微波泄漏防止用的濾光片24來防止微波的泄漏，此外，優(yōu)選的是，使用玻璃等具有使激發(fā)光透射的性質(zhì)的透光構(gòu)件23包覆在該濾光片的外側(cè)。
[0065]以上，根據(jù)本發(fā)明的用于評價應(yīng)力耐性的裝置結(jié)構(gòu)，利用從第二激發(fā)光照射單元2照射的第二激發(fā)光而在氧化物半導(dǎo)體薄膜中生成光致發(fā)光光，使用發(fā)光強(qiáng)度測定單元19分析該光致發(fā)光光22的發(fā)光強(qiáng)度，使用評價單元9進(jìn)行解析，由此，能夠評價應(yīng)力耐性。特別地，根據(jù)本發(fā)明的裝置，能夠?qū)⒌谝患ぐl(fā)光和第二激發(fā)光照射到樣品的同一測定部位，能夠評價在氧化物半導(dǎo)體薄膜的同一處的迀移率和應(yīng)力耐性。
[0066]接著，基于圖2、圖3來對本發(fā)明的裝置的另一實施方式進(jìn)行說明。關(guān)于與上述圖1的裝置相同的部分，標(biāo)注相同的號碼并省略說明。圖2、圖3為使用了兼?zhèn)涞谝患ぐl(fā)光照射單元和第二激發(fā)光照射單元的功能的脈沖激光器等激發(fā)光照射單元Ia的例子，能夠從激發(fā)光照射單元Ia照射用于測定迀移率的第一激發(fā)光以及用于評價應(yīng)力耐性的第二激發(fā)光。通過使作為在各激發(fā)光照射中使用的光源的紫外線激光器共同化，從而能夠謀求成本削減以及裝置結(jié)構(gòu)的簡略化。再有，優(yōu)選的是，激發(fā)光照射單元Ia具備輸出調(diào)整單元，以使成為與各激發(fā)光對應(yīng)的能量照射。
[0067]在將第一激發(fā)光和第二激發(fā)光從同一激發(fā)光照射單元Ia出射的情況下，使第一激發(fā)光和第二激發(fā)光的光路為同一也可，或者，設(shè)置光路切換單元15來變更第一激發(fā)光和/或第二激發(fā)光的光路而向樣品20a的不同的測定部位照射也可。例如，在圖2中，從激發(fā)光照射單元Ia出射的第一激發(fā)光通過反射鏡12變更光路而通過第一波導(dǎo)管6a的微小開口 6c從開口部6 d向作為樣品2 O a的測定部位的上述部分A照射。此外，從激發(fā)光照射單元I a輸出的第二激發(fā)光通過光路切換單元15變更光路而向作為與第一激發(fā)光不同的樣品20a的測定部位的上述部分B照射。在圖3中，從激發(fā)光照射單元Ia出射的第一激發(fā)光通過反射鏡14變更光路而向樣品20的測定部位照射，同樣地，第二激發(fā)光也通過與第一激發(fā)光同一光路而向樣品20的同一測定部位照射。再有，雖然未圖示，但是，也能夠適當(dāng)設(shè)置光路切換單元和反射鏡等光路變更單元來使第一激發(fā)光和第二激發(fā)光照射到任意之處。
[0068]圖2所示的光路切換單元15具有可動部和反射鏡等光路變更單元，根據(jù)來自評價單元9的電信號而可動，進(jìn)行光路的變更或者光路的切斷。在圖2中，在第一激發(fā)光照射時，光路切換單元15以不切斷光路的位置固定，在第二激發(fā)光照射時，能夠使光路切換單元15可動，以使將第二激發(fā)光的光路變更為期望的角度。光路切換單元15的可動動力并不被特別限定，能夠采用電動機(jī)、壓力空氣等公知的驅(qū)動單元。
[0069]以上，只要使用本發(fā)明的裝置，則在氧化物半導(dǎo)體薄膜的材料開發(fā)階段中，能夠簡易地在短時間內(nèi)且以低成本評價各種組成、濃度的氧化物半導(dǎo)體薄膜的迀移率和應(yīng)力耐性。此外，只要使用本發(fā)明的裝置，則能夠以非接觸型進(jìn)行評價，因此，能夠進(jìn)行成品率的提高等提高生產(chǎn)性，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行氧化物半導(dǎo)體的品質(zhì)管理。
[0070]本申請要求基于在2013年9月13日申請的日本國專利申請第2013-190402號的優(yōu)先權(quán)的利益。將日本國專利申請第2013-190402號的說明書的全部內(nèi)容引用到本申請中以便參考。
[0071]附圖標(biāo)記的說明
I第一激發(fā)光照射單元(脈沖激光器)
Ia激發(fā)光照射單元(脈沖激光器)
2第二激發(fā)光照射單元(脈沖激光器或者CW激光器)
3電磁波照射單元(微波振蕩器)
4定向親合器 4a相位調(diào)整器 5T形波導(dǎo)支路
6a第一波導(dǎo)管(信號用波導(dǎo)管)
6b第二波導(dǎo)管(參照用波導(dǎo)管)
6c微小開口(第一波導(dǎo)管)
6d開口部(第一波導(dǎo)管)
6e開口部(第二波導(dǎo)管)
7反射電磁波強(qiáng)度檢測單元(混頻器)
8信號處理裝置
9評價單元
10工作臺控制器
11 X-Y工作臺
12光路變更單元(反射鏡)13光路變更單元(反射鏡)
14光路變更單元(反射鏡)
15光路切換單元16聚光單元(聚光透鏡)
17橢圓面反射鏡18光引導(dǎo)路徑19發(fā)光強(qiáng)度測定單元20樣品20a樣品
21第二激發(fā)光導(dǎo)入口(玻璃)22光致發(fā)光光23透光構(gòu)件
24微波泄漏防止用濾光片25第二激發(fā)光26第一激發(fā)光27微波28測定部位。
【主權(quán)項】
1.一種氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其特征在于，具備: 第一激發(fā)光照射單元，對形成有氧化物半導(dǎo)體薄膜的樣品的測定部位照射第一激發(fā)光而在所述氧化物半導(dǎo)體薄膜中生成電子-空穴對； 電磁波照射單元，對所述樣品的測定部位照射電磁波； 反射電磁波強(qiáng)度檢測單元，對由于所述第一激發(fā)光的照射而發(fā)生變化的所述電磁波的來自所述樣品的反射電磁波強(qiáng)度進(jìn)行檢測； 第二激發(fā)光照射單元，對所述樣品照射第二激發(fā)光而從所述氧化物半導(dǎo)體薄膜生成光致發(fā)光光； 發(fā)光強(qiáng)度測定單元，對所述光致發(fā)光光的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行測定；以及 評價單元，基于所述反射電磁波強(qiáng)度檢測單元的檢測數(shù)據(jù)和所述發(fā)光強(qiáng)度測定單元的測定數(shù)據(jù)來評價所述樣品的迀移率和應(yīng)力耐性，并且， 所述第一激發(fā)光照射單元和所述第二激發(fā)光照射單元為同一或不同的激發(fā)光照射單J L ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其中，所述第一激發(fā)光照射單元具有輸出所述氧化物半導(dǎo)體薄膜的帶隙以上的能量的光源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其中，所述第二激發(fā)光照射單元具有輸出相當(dāng)于在所述氧化物半導(dǎo)體薄膜的帶隙中存在的缺陷能級的能量的光源。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其中，所述第二激發(fā)光照射單元具有輸出相當(dāng)于在所述氧化物半導(dǎo)體薄膜的帶隙中存在的缺陷能級的能量的光源。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其中，所述第二激發(fā)光照射單元具有輸出從所述氧化物半導(dǎo)體薄膜僅激發(fā)特定的波長的光致發(fā)光光的能量的光源。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其中，所述第二激發(fā)光照射單元具有輸出從所述氧化物半導(dǎo)體薄膜僅激發(fā)特定的波長的光致發(fā)光光的能量的光源。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6的任一項所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其中，在所述第一激發(fā)光和所述第二激發(fā)光的光路上具備對所述第一激發(fā)光、所述第二激發(fā)光之中的至少一個的光路進(jìn)行變更的光路切換單元。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其中，所述光路切換單元被設(shè)置為所述第一激發(fā)光和所述第二激發(fā)光照射到所述樣品的同一或不同的測定處。9.根據(jù)權(quán)利要求1?6的任一項所述的氧化物半導(dǎo)體薄膜的評價裝置，其中，具備將所述第一激發(fā)光和所述電磁波引導(dǎo)到所述樣品的所述測定部位的波導(dǎo)管，并且，在所述波導(dǎo)管的所述樣品側(cè)開口部附近的側(cè)面設(shè)置有所述第二激發(fā)光的導(dǎo)入口。
【專利摘要】提供一種以非接觸型、正確且使用同一裝置簡便地測定氧化物半導(dǎo)體薄膜的遷移率和應(yīng)力耐性來能夠進(jìn)行預(yù)測·估計的評價裝置。本發(fā)明的評價裝置具備：對樣品的測定部位照射第一激發(fā)光而生成電子-空穴對的第一激發(fā)光照射單元；對電磁波進(jìn)行照射的電磁波照射單元；對反射電磁波強(qiáng)度進(jìn)行檢測的反射電磁波強(qiáng)度檢測單元；對所述樣品照射第二激發(fā)光而生成光致發(fā)光光的第二激發(fā)光照射單元；對所述光致發(fā)光光的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行測定的發(fā)光強(qiáng)度測定單元；以及評價遷移率和應(yīng)力耐性的評價單元，并且，所述第一激發(fā)光照射單元和所述第二激發(fā)光照射單元為同一或不同的激發(fā)光照射單元。
【IPC分類】G01N21/64, H01L21/66
【公開號】CN105518843
【申請?zhí)枴緾N201480050138
【發(fā)明人】林和志, 岸智彌
【申請人】株式會社神戶制鋼所
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月10日
【公告號】EP3046141A1, WO2015037596A1