[发明专利]用于检查带隙半导体结构的方法和系统

权利要求书

1.一种确定间接带隙半导体材料的局部材料参数的方法，所述方法包括以下步骤：

利用光源从一侧照射所述半导体材料，产生光的所述光源适合于在所述间接带隙半导体材料中引发光致发光；

利用图像捕获设备从被照射的同一侧或从相对侧捕获所述照射在所述半导体材料的大面积内引发的光致发光的图像；以及

对所捕获的光致发光的图像应用图像处理技术，以便利用在所述大面积内所引发的所述光致发光的空间变化来确定所述半导体材料的所述局部材料参数，其中所述方法用于以大约每秒一个晶片的速度检查硅晶片。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像处理技术包括使用所述图像中的空间变化来确定所述局部材料参数的空间变化。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述照射在所述面积上是基本上均匀的。

4.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中入射在所述图像捕获设备上的所述照射和/或光在捕获所述图像之前被滤波。

5.根据权利要求4所述的方法，其中入射在所述图像捕获设备上的所述照射和/或所述光经受短通滤波或长通滤波以选择性地除去预定波长。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述照射被短通滤波以基本上除去所述光致发光的波长范围内的分量。

7.根据权利要求4所述的方法，其中入射在所述图像捕获设备上的所述光被长通滤波以基本上防止所述照射被成像。

8.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述材料用作长通滤波器以基本上防止所述照射被成像。

9.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述面积是至少1 cm²。

10.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述照射、捕获和处理步骤中的任一个是在生产过程的一个或多个步骤之后进行的。

11.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述方法适用于选自包括下述的组的硅晶片：裸晶片或部分处理过的晶片、完全制造的硅器件和太阳能电池。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述面积包括所述材料的整个面积。

13.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述照射、捕获和处理步骤是在不与所述材料电接触的情况下实现的。

14.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述局部材料参数选自包括下述的组：局部缺陷密度、局部旁路、局部电流-电压特性、局部扩散长度和局部少数载流子寿命。

15.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述材料在室温下。

16.根据前面权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述图像捕获设备包括像素检测器、或聚焦元件以及光敏电子元件的焦平面阵列。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述光敏元件的焦平面阵列包括电荷耦合器件（CCD）阵列。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述焦平面阵列由硅或InGaAs制成。

19.一种用于确定间接带隙半导体材料的局部材料参数的系统，所述系统包括：

光源，用于从一侧照射所述半导体材料，所述光源适合于在所述间接带隙半导体材料中引发光致发光；

图像捕获设备，用于从与所述照射的同一侧或从相对侧捕获所述照射在所述半导体材料的大面积内引发的光致发光的图像；和

处理器，用于对所捕获的光致发光的图像应用图像处理技术，以便利用在所述大面积内所引发的所述光致发光的空间变化来确定所述半导体材料的所述局部材料参数，其中所述系统适于以大约每秒一个晶片的速度检查硅晶片。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述图像处理技术包括使用所述图像的空间变化确定所述局部材料参数的空间变化。

21.根据权利要求19或权利要求20所述的系统，其中所述面积被基本上均匀地照射。