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TW201315990A - 太陽能量測方法及裝置 - Google Patents

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TW201315990A
TW201315990A TW101127335A TW101127335A TW201315990A TW 201315990 A TW201315990 A TW 201315990A TW 101127335 A TW101127335 A TW 101127335A TW 101127335 A TW101127335 A TW 101127335A TW 201315990 A TW201315990 A TW 201315990A
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TW
Taiwan
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light
amount
wafer
semiconductor material
illumination
Prior art date
Application number
TW101127335A
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English (en)
Inventor
Scott Young
Guoheng Zhao
Ady Levy
Marco Guevremont
Neeraj Khanna
Original Assignee
Kla Tencor Corp
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Publication date
Application filed by Kla Tencor Corp filed Critical Kla Tencor Corp
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Abstract

本發明提出量測進入晶圓之光致發光及取得可用以預測成品太陽能電池效率之諸如少數載子之壽命、擴散長度及缺陷密度之參數之方法及裝置。於一些實例中，將照射光提供至原切割矽晶圓之一側，且自晶圓該側及相對側測得所引發之發光以確定少數載子之壽命之指示值。於另一實例中，不同波長之照射光之兩實例所產生之發光係用以確定少數載子之壽命之指示值。於另一實例中，使用聚集照射點周邊區域之照射強度的空間分佈以確定少數載子壽命之指示值。亦提出用於鈍化檢測晶圓表面之其他裝置。

Description

太陽能量測方法及裝置
本發明係關於用於製造太陽能產生裝置之組件之檢測，及更特定言之體載子壽命之評估。
該專利申請案主張2011年7月27日申請之美國臨時專利申請案序號61/512,309之35 U.S.C.§119之標題「Solar Metrology Methods and Apparatus」之優先權，該案之內容係以引用的方式併入本文。
半導體材料為許多太陽能產生裝置之基本構件。構成該等裝置之半導體結構的品質對其整體發電效率而言至關重要。半導體結構之少數載子壽命及相關之少數載子擴散長度為用以表徵半導體材料品質及預測太陽能電池效率之參數。
材料中少數載子數量因外部激發(例如，吸收光子)增多從而超出平衡。過量少數載子因電子-電洞對重組而衰減回平衡載子濃度。少數載子之壽命為載子在重組前以激發態在半導體材料中所消耗的平均時間。太陽能電池之效率相關於重組速率。表示重組速率的兩參數為少數載子之壽命及少數載子之擴散長度。
現有的技術可有效量測製造後期太陽能電池之少數載子之壽命。明確言之，將太陽能晶圓之表面鈍化後，可採用諸如準穩態光電導(QSSPC)及微波檢測光電導衰減(MW-PCD)之技術來量測少數載子之壽命。然而，進入太陽能製 程之晶圓(即，「原切割」晶圓)具有支配電子-電洞重組過程之極大表面缺陷密度(即，懸空鍵)。該等量測技術無法區分半導體材料塊體中重組事件與表面相對大量重組事件。因此，該等測量受控於製程後期將消除(例如，藉由除氣及鈍化)之表面缺陷。另外，光導測量傳統上苦於相對低解析度及通量能力。
目前光致發光方法可形成高解析度完整晶圓圖像，然因類似原因難以取得顯示與最終電池效率具良好相關性的有關參數。
有效測量技術需在製程前期確定少數載子之壽命或擴散長度以確定將不會產生充足有效的成品太陽能電池之半導體結構。更明確言之，測量技術需獲得表示「原切割」半導體材料塊體之少數載子之壽命或擴散長度之結果。
本發明提出表徵製造太陽能電池之半導體晶圓之方法及裝置。明確言之，用於量測進入晶圓之光致發光及取得可用以預測成品電池效率的諸如少數載子之壽命、擴散長度及缺陷密度之參數之方法及裝置。該等量測允許製造商基於進入晶圓之品質優化製程來改良產量並降低製造成本。
於一態樣中，檢測系統100將照射光提供至原切割矽晶圓之至少一側且基於該晶圓之提供照射側及相對側之光致發光量測確定晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值。
於一較佳實施例中，將光擷取裝置置於晶圓之一側上。 將照射光提供至該晶圓之光擷取裝置側。所得光致發光之一部分係由該光擷取裝置擷取。擷取因照射在光擷取裝置側而激發的光致發光後，將照射光提供至該晶圓之光擷取裝置相對側。所得光致發光之一部分係由該光擷取裝置擷取。該晶圓之照射光側發射的光致發光與該晶圓相對側發射的光致發光間發光強度比表示晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度。
於另一實施例中，將照射光提供至晶圓一側。將光擷取裝置置於該晶圓一側及將第二光擷取裝置置於該晶圓相對側。各光擷取裝置擷取該晶圓兩側所產生之光致發光之一部分。該晶圓之照射光側發射的光致發光與該晶圓相對側發射的光致發光間發光強度比表示晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度。
於另一態樣中，檢測系統100在至少兩不同實例中將照射光提供至晶圓。各實例之照射光具有不同峰值波長。檢測系統100係基於晶圓對各不同照射實例所測量的光致發光確定晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值。
於又一態樣中，檢測系統100將照射光提供至晶圓之照射聚集點且顯像該照射點周邊較大區域之該晶圓之表面發出的光致發光。檢測系統100確定該光致發光之發光強度之空間分佈。基於該光致發光之發光強度之空間分佈，檢測系統100估算該晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之值。
於一些實例中，該晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長 度之估算可用以校準藉由本文所述之其他方法測得之晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值。例如，相比於晶圓表面的不同區域所取得的類似比，每次採用不同峰值波長之兩照射實例之光致發光強度比提供晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值。該等指示值可依晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之估計值按比例調整。
於一些實施例中，使照射點聚焦在晶圓表面。於一些其他實施例中，使照射點聚焦於晶圓塊體之一處。
於又一態樣中，當經文中所述任一方法檢測時，使晶圓表面短暫鈍化。因晶圓表面鈍化，可減小表面電子-電洞重組，使晶圓塊體之電子-電洞重組所發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
於一些實施例中，晶圓上下處產生微弱之交流電場。該交流電場可使少數載子遠離晶圓表面並移向晶圓塊體。如此，晶圓塊體之電子-電洞重組所發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
於一些其他實施例中，將電荷施加至晶圓表面，此使少數載子遠離晶圓表面並移向晶圓塊體。如此，晶圓塊體之電子-電洞重組所發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
於一些其他實施例中，將磁場施加至晶圓面。所施加的磁場可使少數載子移向晶圓中心。如此，晶圓塊體之電子-電洞重組所發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。於一些實施例中，由永久磁鐵產生該磁場。於一些其 他實施例中，藉由流過晶圓包封線圈之振盪電流誘發該磁場。
於一些其他實施例中，微型化學處理器將鈍化用流體遞送至晶圓表面接著在一段預定時間後對晶圓表面之該流體抽真空。例示性鈍化化學品包括碘及溶劑混合物。鈍化用流體與晶圓表面之化學反應可鈍化該晶圓表面。如此，晶圓塊體之電子-電洞重組所發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
於一些實施例中，檢測系統100以點模式、線模式或遍及整個晶圓方式中之任一者實施本文所述之晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之估算方法。
於一些實施例中，檢測系統100實施本文所述之晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之估算方法之任一組合。
前述為概述因而必然包括細節之簡化、概括及省略；因此，熟習相關技藝者應明瞭該概述僅具例示性而非限定於任一方式。可在文中所述之非限制性細節說明中明瞭本文所述之該等裝置及/或方法之其他態樣、發明特徵及優點。
現具體參考背景實例及本發明之一些實施例，其等實例例示說明於附圖中。
圖1為可用以實施本文所述該等檢測方法之檢測系統100之一實施例之簡化示意圖。為了簡化起見，已省略該系統之一些光學元件。舉例來說，亦可包括折疊式反射鏡、聚 束光學器件、偏振器、額外光源、額外光譜過濾器及額外光擷取裝置。所有該等變化屬於本文所述之發明範疇內。本文所述之該檢測系統可用於檢測太陽能膜以及半導體晶圓。
如圖1例示，檢測系統100包括一光擷取裝置101、一控制器130、一頂部照射器115A及一底部照射器115B、及一檢測試樣120。各照射器115包括光源104。如例示說明，照射器115A及115B之該光源為高功率LED 104。將LED安裝於電互連各LED 104與電源之安裝板105。供電時，LED 104發射藉由照射器115導向試樣120之照射光107。如例示說明，照射器115包括將LED 104所發射的光導向晶圓120之反射側壁106。反射側壁106可為按需求之鏡面反射或漫射反射以有效且均勻地照射試樣120之表面138及139。照射器115A及115B亦包括光譜過濾器以阻擋介於該晶圓120之光致發光之波長範圍內之來自LED 104之輻射。儘管來自該等LED之輻射不包括介於該晶圓120之光致發光之波長範圍內之基本組份，然在光致發光檢測中明顯造成雜訊。於一些實例中，光譜過濾器119為截止波長在1微米以下之短通濾波器。一般而言，將光譜過濾器119置於光源與晶圓120之間之光路徑中。如例示說明，光譜過濾器119緊鄰LED 104及置於LED 104發射光之路徑中。於一些實施例中，光譜過濾器119可為照射器115之覆蓋所有LED 104之單一元件。於一些其他實施例中，光譜過濾器119可包括許多元件，各者均位於一或多個LED 104之光發射路 徑中。於一些實施例中，光譜過濾器119係作為整合式LED封裝之一部分。如此，LED 104發射光實質上已不含大於所期截止波長之輻射。光譜過濾器119係以實例的方式在圖1中舉例說明，及一般而言，可應用於本文所述任一實施例。
儘管(如例示說明)照射器115組態為由LED光源驅動之反光鏡箱，然可使用任何其他照射器。藉由非限制性實例，照射器115可包括雷射器、二極體雷射器、氦氖雷射器、氬雷射器、固態雷射器、二極體泵送固態(DPSS)雷射器、氙弧燈、氣體放電燈或白熾燈作為光源。該光源可經組態發射近單色光或寬頻光。一般而言，該照射子系統經組態以導向波長帶易被半導體材料吸收之光(例如，波長介於600奈米與1.1微米範圍內之光)。因此，若光源為寬帶光源，該照射器亦可包括可限制導向試樣之光的波長之一或多個光譜過濾器。該一或多個光譜過濾器可為帶通濾波器及/或邊緣濾波器及/或凹陷濾波器。類似地，照射器115包括在晶圓120表面產生所期入射照射分佈之光學元件。
除了本文所述之該等光源外，可考量其他類型的激發源，包括電源(例如，電壓或電流源)或光及電源之組合。於本文所述之該等實施例中，照射器115產生適宜使試樣120光致發光之光。然而，亦可考量電激發源，替代地，或與光源組合以僅刺激電致發光或組合光致發光。文中所述方法亦可施用於試樣而電致發光以及光致發光。
如圖1例示說明，試樣120為具有一頂側138及與該頂側 相對之一底側139之薄平面型半導體晶圓。晶圓120可為裸晶圓(例如，未處理矽)或部分處理之太陽能電池。於圖1所例示之實施例中，照射器115A-B各自將入射照射提供至試樣120之表面138及139。對此，試樣120光致發光且自其表面發光。
系統100包括集光器件103以收集自晶圓120之表面發出的光並將此光聚焦於光擷取裝置101。將光擷取裝置120之輸出供至控制器130以處理信號且確定所檢測之該晶圓120部分之體載子的壽命之指示值。所檢測區域之圖像可藉由配置於控制器130之記憶體132中存儲之各光擷取裝置101之輸出信號112獲得。
集光器件103可為透鏡、複合透鏡或相關技藝界所熟知之任何適宜透鏡。或者，任一集光器件103可為反射或部分反射光學組件，諸如反射鏡。此外，應明瞭該等集光器件可以任何適宜之收集角配置。該收集角可取決於例如入射角及/或試樣構形特徵。
系統100包括一或多個光擷取裝置101。一光擷取裝置101一般而言用以將發射光轉化成電信號，因此，可包括相關技藝界所熟知之實質任何光偵測器。然而，可基於該偵測器之所期性能特徵、檢測試樣類型及照射組態，選擇特定檢測器用於本發明之一或多個實施例。例如，若可用於檢測之光量相對較低，諸如時間延遲積分(TDI)相機之效率提高檢測器可增加信雜比且系統通量。然而，可使用諸如電荷耦合裝置(CCD)相機、光電二極體、光電管及光 電倍增管(PMT)之其他偵測器，取決於可用於檢測之光量及檢測類型。於本發明之至少一實施例中，CCD相機係用於偵測晶圓120所發出的光。本文中所用術語「信號偵測器」表示該偵測器僅具有一感測區域，或可能多個感測區域(例如，偵測器陣列或多陽極PMT)。不管數量，單偵測器之感測區域呈現於單封閉體中。
系統100亦可包括一過濾器102以減小光致發光之光譜內容。例示性過濾器包括低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、邊緣濾波器及凹陷濾波器。過濾器102例示說明為離散硬體組件，然亦可作為光擷取裝置101之一部分。一或多個過濾器組件102可應用於所收集之發光114。然而，亦可經由控制器130執行軟體實施過濾。
系統100亦包括處理由光擷取裝置101之偵測器所檢測到之信號所需的不同電子組件(未顯示)。例如，系統100可包括放大器電路以接收光擷取裝置101之輸出信號112且以預定量放大該等輸出信號及類比至數位轉換器(ADC)以將放大信號轉換為適宜處理器131使用之數位格式。
於圖1中所例示說明之該實施例中，由一晶圓夾盤108支撐晶圓120。為利於自兩側照射晶圓120，晶圓夾盤108係由光學透明材料(例如，玻璃)建構。藉由晶圓定位系統(未顯示)，例如以圖1中所示的x及y方向移動晶圓夾盤108。晶圓定位系統將檢測晶圓120移至檢測系統100中之任何所期位置。
此外，檢測系統100可包括用於接收來自操作器(例如， 鍵盤、滑鼠、觸控屏幕等)之輸入且顯示輸出給操作器(例如，顯示監視器)之周邊裝置。舉例之，處理器131可採用來自操作器之輸入命令來調整晶圓120之檢測區。此外，舉例之，晶圓120之發光強度影像可呈現給顯示監視器之操作器。
於所繪示實施例中，控制器130包括處理器131及記憶體132且依據本文所述方法實施檢測系統100之檢測控制功能。因此，於一些實施例中，控制器130為專用控制器，然而，於其他實施例中，可藉由組態成以類似方式操作之檢測系統100之任何其他一般用電腦或專用硬體實施檢測控制功能。
如圖1繪示，控制器130接收來自光擷取裝置101之信號112。信號112表示自晶圓120之表面所擷取之光致發光之強度。控制器130亦可將命令信號111傳送至光擷取裝置101，將命令信號109傳送至照射器115B，及將命令信號110傳送至照射器115A。例如，控制器130可使光擷取裝置101之光擷取順序與照射器115A及115B中任一者或兩者所提供的照射同步。如此，控制器130控制晶圓120之檢測。
利用發光擷取裝置101擷取晶圓120所引發之發光。可將文中所述實施例及方法應用於任意尺寸之圖像部分。於一些實例中，可應用成像或繪圖技術來空間解析自晶圓120之表面發出的發光。於一實例中，發光擷取裝置101為一種包括具有一個以上個別感測器之陣列(例如，電荷耦合裝置(CCD)相機或另一基於像素之偵測器)之成像裝置。各 像素收集來自晶圓120限制區之發光，因而建立該晶圓表面之影像。於另一實例中，該成像裝置包括聚焦元件及光敏電子元件之焦平面陣列。該焦平面陣列可由矽製成且可冷卻提高信雜比。光敏電子元件之焦平面陣列可為CCD陣列。於一些實例中，光敏電子元件之焦平面陣列可由InGaAs製成。然而，如本文所述，可在不脫離本發明之範疇下操作其他裝置。
於繪圖技術中，單偵測器收集來自晶圓之限制區之發光(例如，一點或線上方)。晶圓平臺相對偵測系統移動晶圓120以獲得發光強度圖。例如，如圖14及15例示說明，將光照提供至晶圓120之線區域149。晶圓120以與該線區域149之長度垂直的方向進行轉譯。可使用單線相機(如圖14例示說明)或可使用多線相機(例如，圖15中例示說明之線相機101A-C)。於圖14中所繪示之該實施例中，雷射照射源140係藉由束轉換元件147導向晶圓120之頂面及底面。線聚焦光學器件148使自雷射照射源140發出的光成形至晶圓120之線區域149。可使用圖14及15例示說明之該等實施例來實施本文所述之該等方法。
於一些實施例中，大面積偵測器係用以獲得晶圓表面之空間平均強度。使強度在整個晶圓或晶圓表面的任一部份上平均。例示性大面積偵測器包括矽光電二極體、鍺光電二極體、InGaAs光電二極體或HgCdTe光電二極體。
於一態樣中，檢測系統100將照射光提供至原切割矽晶圓之至少一側及基於提供照射側及晶圓相對側所測得的光 致發光確定晶體塊體之少數載子之壽命或擴散長度的指示值。
圖21為闡述自提供照射側及晶圓相對側測量原切割晶圓之光致發光並基於測得的光致發光確定少數載子之壽命或擴散長度的指示值的方法200之流程圖。
藉由非限制性實例，方法200可參照圖1中所述之檢測系統100之實施例加以論述。
於方塊201中，檢測系統100以照射光自至少一側照射一定量的半導體材料。如圖1例示說明，照射器115A經組態照射晶圓120之頂表面138及照射器115B經組態照射晶圓120之底表面。於一實例中，控制器130將命令信號110傳送至照射器115A以照射晶圓120之頂表面138。為此，照射器115A將來自LED 104之照射光107提供至晶圓120之頂表面138一段由控制器130指定的時間。
照射光107可具有任何波長，然因至少兩原因，矽晶圓檢測之峰值波長較佳小於1.1微米。首先，波長超過1.1微米之光易穿過矽而未被吸收，極大地浪費照射光。圖6之標繪線137繪示穿過200微米厚度之矽晶圓之光吸收分率。如例示說明，波長小於約1微米之光完全被晶圓吸收。然而，波長大於約1.125微米之光穿過晶圓而無任何吸收。其次，近矽帶間躍遷(約1.125微米)之光擷取裝置101偵測之反射照射光污染自矽晶圓120之光致發光之測量。在照射光與光致發光之間沒有顯著光譜分離之情況下，無法有效將反射照射光從光擷取裝置101所偵測到的光中過濾出 來。為此，宜將峰值波長低於1.1微米之照射光107提供晶圓120表面。於一些實例中，照射光107具有介於400奈米與1000奈米之間之峰值波長。如此，反射的照射光可由過濾器102過濾且可避免光擷取裝置101污染矽晶圓120之光致發光之測量。
於方塊202中，檢測系統100接收照射光側之半導體材料所發射的第一發光量。如圖1例示說明，光擷取裝置101經組態收集自晶圓120之頂表面138發射的發光114。於一實例中，控制器130將命令信號111傳輸至光擷取裝置101以觸發光收集與照射器115A照射同步。光擷取裝置101傳輸數據信號112，該數據信號112表示光擷取裝置101所偵測之自晶圓120之頂表面138發出的光致發光之發光強度。控制器130將影像記錄於記憶體132中。
隨後，控制器130將命令信號109傳送至照射器115B以照射晶圓120之底表面139。為此，照射器115B將來自照射器115B之LED 104之照射光107提供至晶圓120之底表面139一段由控制器130指定的時間。
於方塊203中，檢測系統100接收照射光相對側之半導體材料發射之第二發光量。如圖1例示說明，基於提供至晶圓120之底表面139之照射光，光擷取裝置101經組態收集自晶圓120之頂表面138發射之發光114。於一實例中，控制器130將命令信號111傳輸至光擷取裝置101以觸發光收集與照射器115B提供之照射同步。光擷取裝置101傳輸數據信號112，該數據信號112表示光擷取裝置101所偵測之 自晶圓120之頂表面138發出的光致發光之發光強度。控制器130將影像記錄於記憶體132中。
於方塊204中，檢測系統100基於自照射光側及相對側所接收之發光確定體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。於一實例中，控制器130計算相同側照射之晶圓之發光強度影像與相對側照射之晶圓之發光強度影像間之差異作為體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。於另一實例中，控制器130計算相同側照射之晶圓之發光強度之影像與相對側照射之晶圓之發光強度之影像間之比值作為體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。
如圖3例示說明，照射光107在近所照射晶圓120之表面處產生電子-電洞對。如圖4之標繪線129例示說明，近晶圓120之照射表面所產生之電子-電洞的密度最高且穿過晶圓120之厚度T急劇下降。此外，圖5繪示與光波長呈函數關係之達50%(標繪線136)及90%(標繪線135)吸收之進入200微米厚的矽晶圓的深度。如圖5例示說明，在20微米深度處，波長低於950奈米之光50%已吸收及約60微米內之光90%已吸收。
產生電子-電洞後，所得少數載子123開始於晶圓120內擴散。該等載子使其等分佈於整個厚度T，例如，如圖4之標繪線128例示說明。原切割晶圓中高密度之表面缺陷使得近表面處之少數載子濃度降低。光致發光光分佈於波長帶，如圖2例示說明。峰值發光強度集中在矽材料之帶間躍遷波長。可將波長長於帶間躍遷波長之光致發光發射稱 為長帶光致發光。可將波長短於帶間躍遷波長之光致發光發射稱為短帶光致發光。圖3例示說明來自晶圓120之長帶發射125及短帶發射124。一些少數載子遷移進入晶圓厚度且與晶圓120之塊體中之多數載子重組。其他載子完全遷移過晶圓厚度且在相對面重組。隨著晶圓之塊體之少數載子的壽命或擴散長度增加，更多少數載子遠離表面且在晶圓120之塊體內更深處產生光致發光。同時，所產生之光致發光之一部分由晶圓之塊體再吸收。再吸收之該所產生光致發光部分取決於其中產生光致發光之該晶圓內之深度及該光致發光之波長。隨著所產生光致發光之深度增加及光致發光之波長減小，所產生光致發光之一較大部分被再吸收之可能性較大。為此，同一側照射之晶圓之發光強度與相對側照射之晶圓之發光強度之間之比值或差表示體載子壽命或體載子擴散長度。
如所述，少數載子之光致發光包括短帶及長帶發射。參照圖5，長帶發射(例如，>1.125微米)一般而言穿過晶圓120而無吸收。因此，自晶圓表面收集之長帶發射可源自晶圓120中任一位置，吸收可能性最小。然而，隨著到達晶圓120表面的路徑增加，短帶發射明顯更可能被吸收。例如，若少數載子於200微米厚度之晶圓120之中間重組且發射波長1.0微米之光致發光，則到達晶圓表面之前光致發光被吸收，可能性大於90%。因此，照射光側或相對側存在短帶光致發光表明產生光致發光之重組位置各自相對接近於晶圓同一表面或相對表面。因此，除了得到同一側 照射之晶圓之發光強度與相對側照射之晶圓之發光強度之間之比值或差值外，可過濾發光強度以分離出表示跨越穿過晶圓整個厚度的幾乎所有路徑的少數載子之短帶光致發光。
於圖1中所繪示之較佳實施例中，光擷取裝置位於晶圓一側。將照射光提供至晶圓之光擷取裝置側。所產生光致發光之一部分係由光擷取裝置擷取。擷取因照射光擷取裝置側而激發之光致發光後，將照射光提供至晶圓之該光擷取裝置相對側。由同一光擷取裝置擷取所得光致發光之一部分。
於另一實施例中，將照射光提供至晶圓一側。位於該晶圓同一側之光擷取裝置擷取因照射照射源側而激發之光致發光之一部分。此外，將第二光擷取裝置位於晶圓相對側。該第二光擷取裝置擷取照射源相對側之所激發之光致發光之一部分。因此，各光擷取裝置擷取僅一側提供照射光所激發的晶圓兩側之光致發光之一部分。該擷取可同時或依序發生。以圖1中例示說明之該實施例較佳，因為照射器較光擷取裝置之成本相對較低。
於另一態樣中，檢測系統100在至少兩不同實例中將照射光提供至晶圓。各實例之照射光具有不同的峰值波長。檢測系統100基於針對各不同照射實例之自晶圓測得的光致發光確定晶圓之塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值。
圖22為闡述依序測量不同波長照射光之原切割晶圓之光 致發光並基於測得的光致發光確定晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之表示之方法210之流程圖。
藉由非限制性實例，方法210將參照圖7中所繪示之檢測系統100之實施例加以論述。
於方塊211中，檢測系統100係以具有第一峰值波長之照射光照射一定量的半導體材料。如圖7例示說明，照射器115經組態以照射晶圓120之底表面139。於一實例中，控制器130將命令信號109傳送至照射器115以照射晶圓120之底表面139。對此，照射器115將來自LED 104之照射光107提供至晶圓120之底表面139一段由控制器130指定的時間。LED 104經組態籠統地提供具有第一峰值波長之照射107。
如上文所述，照射光107可具有任意波長，然1.1微米以下之峰值波長為較佳。於一實例中，照射光107具有介於600奈米與1000奈米之間之峰值波長。
於方塊212中，檢測系統100接收針對第一照射光之自半導體材料發射的第一發光量。如圖7中例示說明，光擷取裝置101經組態以收集自晶圓120之頂表面138發出的發光114。於一實例中，控制器130將命令信號111傳輸至光擷取裝置101以觸發光收集與照射器115所提供之照射光107同步。光擷取裝置101傳輸數據信號112，該數據信號112表示針對照射光107之光擷取裝置101所偵測之自晶圓120之頂表面138發出的光致發光之發光強度。控制器130將影像記錄於記憶體132中。
於方塊213中，檢測系統100以具有大於第一峰值波長之第二峰值波長之照射光照射一定量之半導體材料。如圖7例示說明，照射器115經組態以照射晶圓120之底表面139。於一實例中，控制器130將命令信號118傳送至照射器115以照射晶圓120之底表面139。對此，照射器115將來自LED 116之照射光117提供至晶圓120之底表面139一段由控制器130指定的時間。LED 116經組態以籠統地提供具有第二峰值波長之照射光117。
照射光117可具有任意波長，然如上文所述1.1微米以下之峰值波長為較佳。於一實例中，照射光117具有介於700奈米與1.1微米之間之峰值波長。於一些實例中，照射光107與照射光117之峰值波長相差至少50微米。於一些其他實例中，照射光107與照射光117之峰值波長相差至少100微米。於一些其他實例中，照射光107與照射光117之峰值波長相差至少200微米。
於方塊214中，檢測系統100接收針對該第二照射光之自半導體材料發射之第二發光量。如圖7中例示說明，光擷取裝置101經組態以收集針對照射光117之自晶圓120之頂表面138發射之發光114。於一實例中，控制器130將命令信號111傳輸至光擷取裝置101以觸發光收集與由照射器115所提供之照射光117同步。光擷取裝置101傳輸數據信號112，該數據信號112表示針對照射光117之光擷取裝置101所偵測之自晶圓120之頂表面138發出的光致發光之發光強度。控制器130將影像記錄於記憶體132中。
於方塊215中，檢測系統100基於針對第一照射光量之自晶圓所接收之發光及針對第二照射光量之自晶圓所接收之發光確定體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。於一實例中，控制器130計算針對各不同照射光之晶圓發光強度間之差異。此差異為體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。於另一實例中，控制器130計算針對各不同照射光之晶圓發光強度間之比值。該比值為體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。
如所述，針對不同波長之照射光之兩實例之光致發光為體載子壽命或體載子擴散長度之指示值之基礎。然而，一般而言，不同波長之照射光之兩個以上實例可用作體載子壽命或體載子擴散長度之指示值之基礎。
如圖8中例示說明，照射光107及117於矽晶圓120中均產生電子-電洞對。然而，如圖5中例示說明，200微米厚度之矽晶圓之穿透深度取決於光波長。因此，對於相對長波長之照射光之照射實例(例如，900奈米)而言，可預期電子-電洞產生之分佈129(參見圖4)較相對短波長照射之照射實例(例如，800奈米)而言更深地進入晶圓120。
於各照射實例產生電子-電洞之後，所得少數載子123開始擴散於晶圓120中。一些少數載子遷移進入晶圓厚度且在晶圓120塊體中之缺陷處重組。其他載子自晶圓120塊體朝晶圓表面遷移且在光致發光係由光擷取裝置101擷取之近表面處重組。對於較長波長照射光所產生之電子-電洞，少數載子因長波長光之較深穿透進一步前進至晶圓表 面。然而，隨著晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度增加，成功遷移至晶圓表面附近且經歷光致發光之少數載子的數量增加。因此，具不同波長之兩照射實例之擷取光致發光間之比值或差異為體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。
於又一態樣中，檢測系統100將照射光提供至照射聚焦點上方之晶圓且使照射點周圍較大面積上方的晶圓表面所發射的光致發光成像。檢測系統100確定光致發光之發光強度之空間分佈。基於光致發光之發光強度之空間分佈，檢測系統100估算晶圓之塊體之少數載子之壽命或擴散長度值。
圖23為闡述測量相對小照射點周圍區域之進入晶圓之光致發光且基於光致發光測量值確定晶圓之塊體的少數載子壽命或擴散長度之指示值的方法220之流程圖。
藉由非限制性實例，方法220將參照圖9中所繪示檢測系統100之實施例加以論述。
於方塊221中，檢測系統100以照射光照射相對小區域之一定量的半導體材料。如圖9中例示說明，照射源140經組態產生導向晶圓120之表面之照射光。於一些實施例中，照射源140為高功率雷射，可遞送強度至少1毫瓦/mm2之光至晶圓120上之照射點144(參見圖10)。於一些實施例中，照射源140為高功率雷射，可遞送強度至少1,000毫瓦/mm2之光至晶圓120上之照射點144。該光強度係用於使晶圓120表面飽和且減小近照射點144之晶圓120之表面發生重 組之可能性。如圖9中例示說明，藉由二向色光束分光器142使光導向晶圓120之表面。於一實例中，控制器130將命令信號141傳送至照射源140以照射晶圓120表面一段由控制器130指定的時間。
於方塊222中，檢測系統100接收晶圓表面大面積之半導體材料針對照射光所發射的發光量。如圖10中例示說明，光擷取裝置101經組態收集晶圓120表面之收集區域145所發射之發光114。收集區域145明顯大於照射點區域144。於一實例中，收集區域145至少為照射點區域144之10倍。於一實例中，控制器130將命令信號111傳輸至光擷取裝置101以觸發光收集與照射源140所提供之光同步。光擷取裝置101傳輸數據信號112，該數據信號112表示針對照射光之光擷取裝置101所偵測之自晶圓120之表面發出的光致發光之發光強度。控制器130將影像記錄於記憶體132中。
於方塊223中，檢測系統100確定收集區域所接收之光量之發光強度分佈。如圖12中例示說明，集中於照射點144之發光強度分佈146係藉由檢測系統100成像。如圖11中例示說明，提供至晶圓120之照射點144之照射光於晶圓120中產生電子-電洞對。如上文所述，所產生之電子-電洞對之空間密度隨著遠離照射點144而減小。電子-電洞產生之後，所產生之少數載子開始於晶圓120中擴散。少數載子自載子濃度較高之位置擴散至較低濃度處。一些少數載子遷移進入晶圓厚度且於晶圓120之塊體中重組。其他載子自晶圓120之塊體朝晶圓表面遷移且於光致發光係由光擷 取裝置101擷取之近表面處重組。隨著晶圓之塊體之少數載子之壽命或擴散長度增加，重組前少數載子遷離照射點144之平均距離增加。
於方塊224中，檢測系統100基於發光強度分佈確定體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。於圖12中例示說明之實例中，控制器130算得最大半振幅時分佈146之全寬，DFWHM。DFWHM為晶圓120之檢測位置處之體載子壽命或體載子擴散長度之指示值。於其他實例中，表徵分佈146之擴散之其他計量法可用作體載子壽命或體載子擴散長度之指標。分佈146之寬度表示重組前少數載子遷離照射點144之距離，因而表示晶圓之塊體之少數載子壽命或擴散長度。
如圖11中所繪示，將照射光以高強度集中於晶圓120之表面以使原切割晶圓之表面重組之效應最小化。然而，於圖13中例示說明之另一實施例中，檢測系統100經組態將照射光聚焦於晶圓120體積內之深度D之位置處。藉由將照射光聚焦於晶圓120之體積中，電子-電洞集中產生在晶圓表面下之一位置處，因而使表面重組之效應最小化。然而，如圖5及6中例示說明，為了到達顯著穿透深度(例如，大於20微米)，需使用具有相對長波長之光(例如，大於700奈米)。
於一些實例中，自照射點之發光強度之分佈估算晶圓之塊體之少數載子之壽命或擴散長度可用以校準藉由本文所述其他方法測得之晶圓之塊體之少數載子之壽命或擴散長 度之指標。例如，各具有不同峰值波長之兩照射實例之光致發光強度之比值相對晶圓表面之不同區域取得之類似比值提供晶圓之塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值。該等指示值可基於照射點之發光強度之分佈依晶圓之塊體之少數載子之壽命或擴散長度之估算值按比例調整。
於又一態樣中，晶圓120之表面經過短暫鈍化以藉由本文所述方法中任一方法進行檢測。藉由鈍化晶圓表面，可減少表面重組，使晶圓塊體之電子-電洞重組發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
於一些實施例中，在晶圓上下產生微弱之交流電場。該交流電場可使少數載子遠離晶圓表面且移向晶圓之塊體。圖16闡述檢測系統100，其包括位於晶圓120之頂表面上之一透明導電片件152A及位於晶圓120之底表面下之一透明導電片件152B。於一實例中，導電片件152為提供具導電性之透明片件之覆氧化銦錫之玻璃基板。一振盪電壓源150耦合於部件152A與152B之間。振盪電壓源150於導電透明片件152A與152B之間產生振盪電壓153。於一較佳實施例中，振盪電壓153為正弦電壓信號(例如，通常於製造環境中得到之交流電流(AC)電壓信號)。於一些其他實施例中，振盪電壓153為方波信號。可包涵其他電壓信號類型。控制器130將命令信號111傳輸至光擷取裝置101以觸發光收集，與將命令信號109傳輸至發射器115以觸發照射光，及將命令信號151傳輸至振盪電壓源150以觸發所施加電場同步。光擷取裝置101傳輸數據信號112，該數據信號 112表示針對照射光之光擷取裝置101所偵測之自晶圓120之表面發出的光致發光之發光強度。控制器130將影像記錄於記憶體132中。於晶圓120中所引發之振盪電場導致少數載子選擇性地漂向且漂離晶圓120之表面且可減小少數載子表面重組之可能性。如此，於晶圓塊體中之電子-電洞重組所發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
於一些其他實施例中，將電荷施加至晶圓表面，使少數載子遠離晶圓表面且移向晶圓之塊體。圖17闡述檢測系統100，其包括位於晶圓120之頂表面上之一透明導電片件152A及位於晶圓120之底表面下之一透明導電片件152B。於一實例中，導電片件152為提供具導電性之透明片件之覆氧化銦錫之玻璃基板。一高壓電源160耦合於電接地與部件152A及152B之間。使晶圓120耦合至電接地。電源160將大負性放電電壓施加至晶圓120之頂及底表面。導電部件163(例如，接腳)確保透明導電片件152與晶圓120表面之間電接觸。控制器130將命令信號111傳輸至光擷取裝置101以觸發光收集，與將命令信號109傳輸至發射器115以觸發照射光，及將命令信號161傳輸至高壓源160以觸發晶圓表面帶電同步。光擷取裝置101傳輸數據信號112，該數據信號112表示針對照射光之光擷取裝置101所偵測之自晶圓120之表面發出的光致發光之發光強度。控制器130將影像記錄於記憶體132中。晶圓表面上之負電荷可使少數載子遠離晶圓表面移向晶圓120中部且減小少數載子表面重組之可能性。如此，於晶圓塊體中之電子-電洞重組所發 射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
於一些其他實施例中，將磁場施加於晶圓平面。所施加的磁場使少數載子移向晶圓中心。圖18闡述檢測系統100，其包括一透明導電片件152，其位於晶圓120之頂表面上及位於晶圓120之底表面下。於一實例中，導電片件152為覆痕量氧化銦錫之玻璃基板。痕量氧化銦錫提供纏繞晶圓120之連續電路徑172。該連續電路徑172形成環繞晶圓120之電線圈。使振盪電流源170耦合至線圈狀電路徑172。電流源170將振盪電流施加至線圈狀電路徑172。控制器130將命令信號111傳輸至光擷取裝置101以觸發光收集，與將命令信號109傳輸至發射器115以觸發照射光，及將命令信號171傳輸至電流源170以觸發路徑172之振盪電流之供應同步。光擷取裝置101傳輸數據信號112，該數據信號112表示針對照射光之光擷取裝置101所偵測之自晶圓120之表面發出的光致發光之發光強度。控制器130將影像記錄於記憶體132中。晶圓120周圍之振盪電流流173產生與晶圓120表面平行之磁場。所引發之磁場可使少數載子遠離晶圓表面移向晶圓120中部且減小少數載子表面重組之可能性。如此，於晶圓塊體中之電子-電洞重組所發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
如圖18例示說明，藉由穿過晶圓包封線圈之振盪電流流產生平行晶圓120表面的磁場。於一些實施例中，磁場係由永久磁鐵產生。圖19闡述檢測系統100，其包括配置以提供與晶圓120表面平行之磁場之永久磁鐵180及181及含 鐵材料182。
於一些其他實施例中，晶圓120表面係以化學方式鈍化用於檢測。圖20闡述微化學處理器191，其將鈍化用流體自儲料槽190遞送至晶圓表面及隨後在一段預定時間後對晶圓表面之流體抽真空。例示性鈍化用化學品包括碘及溶劑混合物。鈍化用流體與晶圓表面間之化學反應可鈍化晶圓表面。如此，於晶圓塊體中之電子-電洞重組所發射的光子在晶圓表面所發射的光中更易見。
儘管文中所述方法已參照檢測系統100之不同實施例加以論述，然檢測系統100可在不脫離該發明說明之範疇下實施本文所述之估算晶圓之塊體之少數載子之壽命或擴散長度之方法之任何組合。例如，檢測系統100可實施方法200及210以確定晶圓120之體載子壽命或擴散長度之指示值。可包涵本文所述方法及裝置之許多其他組合。
於所繪示之實施例中，控制器130包括一處理器131及一定量之電腦可讀記憶體132。處理器131及記憶體132可藉由匯流排133連通。記憶體132包括一定量之存儲程式碼之記憶體134，當處理器131運行時，程式碼使處理器131依據本文所述方法確定體載子壽命或擴散長度之指示值。此外，記憶體132可包括一定量之存儲程式碼之記憶體134，當處理器131運行時，程式碼依據本文所述方法使處理器131接收發光擷取裝置101所擷取影像及控制發光擷取裝置101、照射源及其他裝置操作。
本文論述可用於檢測試件之檢測系統或器具之多種實施 例。文中所用術語「試件」表示可檢測缺陷、特徵或相關技藝界所熟知之其他資訊之晶圓、薄膜或任何其他樣本。
如本文所用，術語「晶圓」一般而言係指由半導體或非半導體材料形成之基板。實例包括(但不限於)單晶矽、準單晶矽、多晶矽、砷化鎵、磷化銦及聚矽。該等基板可常見及/或加工於半導體製造設備中。於一些情況下，晶圓可僅包括基板(即，裸晶圓)。或者，晶圓可包括於基板上形成之不同材料之一或多層。於晶圓上形成之一或多層可「圖案化」或「非圖案化」。例如，晶圓可包括具有可重複圖案特徵之複數個晶粒。
於一或多個例示性實施例中，所論述之功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合形式進行實施。若以軟體形式實施，該等功能可以電腦可讀媒體之一或多種指令或代碼存儲或傳輸。電腦可讀媒體包括電腦存儲媒體及包括有利於電腦程序自一處轉移至另一處之任何媒體之通訊媒體。存儲媒體可為可藉由一般用途或特殊用途電腦存取之任何可用媒體。藉由實例，然非限制性，該等電腦可讀媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟存儲、磁盤存儲或其他磁存儲裝置、或任何其他可用以在產生指令或數據結構中攜載或存儲以指令或代碼結構形式之所期程序碼構件及可由一般用途或特殊用途電腦、或一般用途或特殊用途處理器存取之媒體。任何連接亦宜稱為電腦可讀媒體。例如，若軟體係採用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線(DSL)或諸如紅外、無線電及微波之無線 技術自網站、伺服器或其他遠端源進行傳輸，則該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或諸如紅外、無線電及微波之無線技術包括於媒體定義中。如本文所用之磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光碟片、多功能數位光碟(DVD)、軟碟片及其中磁碟通常以磁方式複製數據，而光碟以雷射光學方式複製數據之藍光光碟。以上之組合亦應包涵於電腦可讀媒體範疇內。
儘管上述一些特定實施例為達指導性目的，然該專利文件之教示具有一般適用性且不限於上文所述之特定實施例。於一實例中，文中已參照激發及偵測光致發光闡述方法及裝置。然而，可擴展該等方法及裝置以激發電致發光或電致發光與光致發光之組合而不脫離本文所提供發明說明之範疇。於另一實例中，檢測系統100可包括一個以上的光源。該等光源可以不同或相同方式加以組態。例如，該等光源可經組態以產生具有不同特性之光，該光可以相同或不同入射角同時或不同時地導向晶圓之相同或不同照射區域。該等光源可依據本文所述之任何實施例進行組態。此外，該等光源中之一者可依據本文所述任一實施例進行組態，及另一光源可為相關技藝界所熟知之任何其他光源。於一些實施例中，檢測系統100可同時照射晶圓120之一個以上之照射區域。該等多個照射區域空間上可重疊。該等多個照射區域空間上可不同。於一些實施例中，檢測系統100可多次照射晶圓120之一個以上之照射區域。該等不同照射區域可臨時性地重疊(即，在某段時間內同 時照射)。該等不同照射區域可暫時不同。大致上，照射區域數可任意，及各照射區域尺寸、定向及入射角可相同或不同。於又一實例中，檢測系統100可為具有藉由晶圓120作任何運動獨立掃描之一或多個照射區域之掃描點系統。於一些實施例中，使照射區域以重複模式沿掃描線掃描。該掃描線可或不可與晶圓120之掃描運動對齊。晶圓定位系統可使晶圓120以一個方向運動或藉由調整兩次平移運動使之運動。例如，運動晶圓定位系統125可產生沿兩正交線性軸之運動(例如，X-Y運動)。因此，所述實施例可進行多種修改、調適及不同特徵之組合而不脫離申請專利範圍所述的本發明範圍。
100‧‧‧檢測系統
101A‧‧‧線相機
101B‧‧‧線相機
101C‧‧‧線相機
101‧‧‧光擷取裝置
102‧‧‧過濾器
103‧‧‧集光器件
104‧‧‧LED
105‧‧‧安裝板
106‧‧‧反射側壁
107‧‧‧照射光
108‧‧‧晶圓夾盤
109‧‧‧命令信號
110‧‧‧命令信號
111‧‧‧命令信號
112‧‧‧數據信號
114‧‧‧發光
115‧‧‧照射器
115A‧‧‧頂部照射器
115B‧‧‧底部照射器
116‧‧‧LED
117‧‧‧照射光
118‧‧‧命令信號
119‧‧‧光譜過濾器
120‧‧‧晶圓
123‧‧‧少數載子
124‧‧‧短帶發射
125‧‧‧長帶發射
130‧‧‧控制器
131‧‧‧處理器
132‧‧‧記憶體
133‧‧‧匯流排
134‧‧‧記憶體
138‧‧‧表面
139‧‧‧表面
140‧‧‧照射源
141‧‧‧命令信號
142‧‧‧二向色光束分光器
144‧‧‧照射點
145‧‧‧收集區域
147‧‧‧束轉換元件
148‧‧‧線聚焦光學器件
149‧‧‧線區域
150‧‧‧振盪電壓源
151‧‧‧命令信號
152‧‧‧導電片狀部件
152A‧‧‧透明導電片件
152B‧‧‧透明導電片件
153‧‧‧振盪電壓
160‧‧‧高壓電源
161‧‧‧命令信號
163‧‧‧導電部件
170‧‧‧振盪電流源
171‧‧‧命令信號
172‧‧‧連續電路徑
173‧‧‧振盪電流流
180‧‧‧永久磁鐵
181‧‧‧永久磁鐵
182‧‧‧含鐵材料
190‧‧‧儲料槽
191‧‧‧微化學處理器
圖1為闡述用於實施文中所述的檢測方法200之檢測系統100之一實施例之簡易圖。
圖2為闡述矽光致發光之波長分佈之簡易圖。
圖3為闡述根據文中所述方法200之矽之電子-電洞產生、少數載子擴散、及電子-電洞重組之簡易圖。
圖4為闡述檢測期間所產生之電子-電洞及載子之空間分佈實例之簡易圖。
圖5為闡述矽50%及90%入射光被吸收時之深度與該入射光波長之函數曲線。
圖6為闡述200微米厚之矽晶圓所吸收之入射光之分率與該入射光之波長之函數曲線。
圖7為闡述可用以實施本文所述之檢測方法210之檢測系 統100之另一實施例之簡易圖。
圖8為闡述根據文中所述方法210之矽之電子-電洞產生、少數載子擴散、及電子-電洞重組之簡易圖。
圖9為闡述可用以實施本文所述之檢測方法220之檢測系統100之另一實施例之簡易圖。
圖10為闡述根據本文所述方法220之照射區域及成像區域之簡易圖。
圖11為闡述根據文中所述方法220之矽之電子-電洞產生、少數載子擴散、及電子-電洞重組之簡易圖。
圖12為闡述根據本文所述方法220之收集區域檢測期間之發光強度之空間分佈實例之簡易圖。
圖13為闡述方法220之一實例之電子-電洞產生之簡易圖。
圖14為闡述可用以實施本文所述之檢測方法200之檢測系統100之另一實施例之簡易圖。
圖15為闡述可用以實施本文所述之檢測方法220之檢測系統100之另一實施例之簡易圖。
圖16為闡述藉由文中所述任一方法檢測期間鈍化晶圓表面之檢測系統100之另一實施例之簡易圖。
圖17為闡述藉由文中所述任一方法檢測期間鈍化晶圓表面之檢測系統100之又一實施例之簡易圖。
圖18為闡述藉由文中所述任一方法檢測期間鈍化晶圓表面之檢測系統100之又一實施例之簡易圖。
圖19為闡述藉由文中所述任一方法檢測期間鈍化晶圓表 面之檢測系統100之又一實施例之簡易圖。
圖20為闡述可用以化學鈍化晶圓表面以藉由文中所述任一方法檢測的裝置之簡易圖。
圖21為闡述量測進入晶圓的光致發光並確定晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值之方法200的流程圖。
圖22為闡述量測進入晶圓的光致發光並確定晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值之方法210的流程圖。
圖23為闡述量測進入晶圓的光致發光並確定晶圓塊體之少數載子之壽命或擴散長度之指示值之方法220的流程圖。
100‧‧‧檢測系統
101‧‧‧光擷取裝置
102‧‧‧過濾器
103‧‧‧集光器件
104‧‧‧LED
105‧‧‧安裝板
106‧‧‧反射側壁
107‧‧‧照射光
108‧‧‧晶圓夾盤
109‧‧‧命令信號
110‧‧‧命令信號
111‧‧‧命令信號
112‧‧‧數據信號
114‧‧‧發光
115A‧‧‧頂部照射器
115B‧‧‧底部照射器
119‧‧‧光譜過濾器
120‧‧‧晶圓
130‧‧‧控制器
131‧‧‧處理器
132‧‧‧記憶體
133‧‧‧匯流排
134‧‧‧記憶體
138‧‧‧表面
139‧‧‧表面

Claims (21)

  1. 一種方法，其包括：以一定量照射光自至少一側照射一定量的半導體材料；接收該量的半導體材料的該至少一側之該量的半導體材料所發射的第一光量；接收該量的半導體材料的該至少一側之相對側之該量的半導體材料所發射的第二光量；及基於該第一光量及該第二光量確定該量之半導體材料之體載子壽命之指示值。
  2. 如請求項1之方法，其中該指示值之確定涉及該第一光量與該第二光量間之差異的確定。
  3. 如請求項1之方法，其中確定該指示值涉及確定該第一光量與該第二光量的比值。
  4. 如請求項1之方法，其中該照射涉及照射一定量之半導體材料之第一側及接收第一光量涉及接收針對第一側照射之第一側之該量半導體材料所發射的光，及其中照射亦涉及該量之半導體材料之第一側相對側及接收第二光量涉及針對第一側相對側照射之第一側之該量半導體材料所發射的光。
  5. 如請求項1之方法，其中該照射涉及照射一定量之半導體材料之第一側，接收第一側之第一光量涉及接收針對第一側照射之第一側之該量半導體材料所發射的光，及接收第二側之第二光量涉及接收針對第一側照射之第一 側相對側之該量半導體材料所發射的光。
  6. 如請求項1之方法，其中該照射光量具有介於400奈米與1.1微米之間之峰值波長。
  7. 一種檢測系統，其包括：至少一可操作以將一定量之光提供至一定量之半導體材料之至少一表面之照射器；至少一可操作以接收該量半導體材料之該至少一表面之該量半導體材料所發射的第一光量及接收該量半導體材料之該至少一表面之相對表面之該量半導體材料所發射的第二光量；及一可操作以基於該第一光量與該第二光量確定該量半導體材料之體載子壽命之指示值之控制器。
  8. 如請求項7之檢測系統，其中該至少一照射器包括可操作以將第一光量提供至該量半導體材料之第一表面之第一照射器及可操作以將第二光量提供至第一表面相對之第二表面之第二照射器。
  9. 如請求項7之檢測系統，其中該至少一光擷取裝置包括可操作以接收自該量半導體材料之第一表面所發射的第一光量之第一光擷取裝置，及可操作以接收自第一表面相對之第二表面所發射的第二光量之第二光擷取裝置。
  10. 如請求項7之檢測系統，其中該指示值為該第一光量之發光強度與該第二光量之發光強度之差異。
  11. 如請求項7之檢測系統，其中該指示值為該第一光量之發光強度與該第二光量之發光強度之比。
  12. 一種方法，其包括：以具有第一峰值波長之第一光照射一定量的半導體材料；接收針對該第一光照射該量半導體材料之該量半導體材料所發射的第一光量；以第二光照射該量半導體材料，該第二光具有大於該第一峰值波長之第二峰值波長；接收針對該第二光照射該量半導體材料之該量半導體材料所發射的第二光量；及基於該第一光量與該第二光量確定該量半導體材料之體載子壽命之指示值。
  13. 如請求項12之方法，其中該第一光具有介於600奈米與1000奈米之間之峰值波長，及其中該第二光具有介於700奈米與1.1微米之間之峰值波長。
  14. 如請求項13之方法，其中該第一光與該第二光相差至少50奈米。
  15. 如請求項12之方法，其中該指示值之確定涉及確定該第一光量與該第二光量之差異。
  16. 如請求項12之方法，其中該指示值之確定涉及確定該第一光量與該第二光量之比值。
  17. 一種方法，其包括：以照射光照射一定量的半導體材料之第一區域；接收針對照射光照射該量半導體材料之該量半導體材料之大於第一區域之第二區域所發射的一定光量； 確定第二區域之接收光量之發光強度分佈；及至少部分基於該發光強度分佈確定該半導體材料膜之體載子之壽命之指示值。
  18. 如請求項17之方法，其中該照射光聚集在該量半導體材料之表面上。
  19. 如請求項17之方法，其中該照射光聚集在該量半導體材料中之位置。
  20. 如請求項17之方法，其中該照射光之強度大於1mW/mm2。
  21. 如請求項17之方法，其中該照射光之強度大於1,000mW/mm2。
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