特許
J-GLOBAL ID：200903082608390920

半導体構造における歪み及び活性ドーパントの光反射特徴付け方法

発明者：
チスム,ウィリアム・ダブリュー,ザ・セカンド

チスム,ウィリアム・ダブリュー,ザ・セカンド について


出願人/特許権者：
ザイトロニクス・コーポレーション

ザイトロニクス・コーポレーション について


代理人 (7件)： 小野 新次郎 ,  社本 一夫 ,  小林 泰 ,  千葉 昭男 ,  富田 博行 ,  鳥居 健一 ,  大塚 住江
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願2008-537865
公開番号（公開出願番号）：特表2009-521796
出願日： 2006年10月25日
公開日（公表日）： 2009年06月04日
要約：
半導体構造の物理特性の特徴付けのために、半導体構造における歪み及び活性ドーパントの光反射特徴付けの新たな方法が開発された。歪み及び活性ドーパント特徴付け技法の基礎となる原理は、半導体バンド構造におけるバンド間遷移の近くに発生し、且つ半導体表面に誘起されるナノメートルスケールの空間電荷場の影響による歪み及び/又は活性ドーパントに対して非常に敏感な、光反射信号を測定することである。これを達成するために、本開示は、半導体構造上に同時に集束される、強度変調ポンプレーザビームと連続波プローブレーザビームとを含む。ポンプレーザは、NIR〜VISにおいておよそ15mW光出力を提供する。ポンプ光は、100kHz〜50MHzの範囲で動作する信号発生器によって振幅変調される。プローブビームは、VIS〜UVで動作するおよそ5mWであり、概して半導体構造における強い光吸収の近くの波長である。ポンプ及びプローブは、サンプルのマイクロメートルスケールスポットに同時に集束される。プローブ鏡面反射は集光され、ポンプ波長光はカラーフィルタを用いて除去される。残りのプローブ光はフォトダイオードに向けられ、電気信号に変換される。そして、プローブAC信号は、半導体材料光応答のポンプ誘起変化を含む。フォトダイオード出力に対して位相敏感測定が行われ、AC信号がDC反射率信号によって除算される。このようにして、光反射情報が、プローブ波長、変調周波数、ポンプ強度並びにポンプ偏光及びプローブ偏光の関数として記録される。
請求項（抜粋）：
半導体構造の物理特性を確定する方法であって、 a)振幅変調されたポンプレーザビームを使用して前記半導体構造の表面の領域を照明するステップであって、該ポンプビームは、前記半導体構造内の半導体材料の最小バンド間遷移エネルギーより大きいエネルギーの少なくとも1つの波長を含み、それにより、前記半導体構造内の電子電荷密度の時間周期的変化を誘起して、前記半導体構造内の電界が時間周期的変調を得るようにし、前記半導体構造内の前記半導体材料はバンド間遷移エネルギーの時間周期的変調を受け易い、照明するステップと、 b)別個のプローブレーザビームによりステップa)の前記領域の一部を照明するステップであって、該プローブビームは、前記半導体構造内の前記半導体材料のバンド間遷移エネルギーの近くの、且つ前記バンド間遷移エネルギーの近くで発生する半導体材料光応答の前記誘起された変化を記録するために適した、少なくとも1つの波長を含む、照明するステップと、 c)前記半導体構造の前記照明からの反射された交流プローブ光を記録するステップであって、該交流プローブ光は、光反射信号として知られる、前記半導体材料光応答の前記誘起された変化を含む、記録するステップと、 d)ステップa)、b)及びc)で収集された情報を使用するステップであって、前記半導体構造の物理特性を確定する、使用するステップと、 を含む、方法。
IPC (5件)：
H01L 21/66 ,  G01N 21/00 ,  G01N 21/27 ,  G01N 21/39 ,  G01N 21/47
FI (5件)：
H01L21/66 N ,  G01N21/00 B ,  G01N21/27 F ,  G01N21/39 ,  G01N21/47 Z
Fターム (23件)：
2G059AA03 ,  2G059BB16 ,  2G059EE02 ,  2G059EE05 ,  2G059GG01 ,  2G059GG04 ,  2G059GG09 ,  2G059HH03 ,  2G059HH06 ,  2G059JJ02 ,  2G059JJ07 ,  2G059JJ11 ,  2G059JJ19 ,  2G059JJ20 ,  2G059KK01 ,  2G059MM01 ,  4M106AA10 ,  4M106BA05 ,  4M106CA47 ,  4M106CB01 ,  4M106DH12 ,  4M106DH32 ,  4M106DJ20
引用特許：
出願人引用 (3件)
  • 米国特許第6,963,402号(11/2005 Chism...356/367)
  • 米国特許第6,195,166号(2/2001 Gray...356/477)
  • 米国特許第4,931,132号(6/1990 Aspnes...156/601)
審査官引用 (3件)
  • 半導体ウェーハ評価装置及び方法
    公報種別：公表公報   出願番号：特願2000-553820   出願人：ボクサー・クロス・インコーポレイテッド
  • 光学測定装置及び方法
    公報種別：公表公報   出願番号：特願2004-554879   出願人：オプティカル・メトロロジー・パテンツ・リミテッド
  • 特開平1-182739

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