"半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光システムであって、照射された半導体にフォトルミネセンスを生起し得る焦点ぼかし平行レーザービームを提供するのに適合したレーザーシステムと、前記焦点ぼかしレーザービームにより少なくとも部分的に照射されるのに適合した第1表面と、実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した前記第1表面と前記第2表面との交差部分での縁部とをそれぞれが含む1つ以上の半導体試料と、解析用に位置決めした前記試料の縁部にレンズ焦点を有し、該焦点から放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合した収集レンズとを備え、試料を解析のために位置決めした際に、その第1表面を前記収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるように配向するように前記システムを構成するフォトルミネセンス分光システム。前記レーザーシステムが、平行入力レーザービームを焦点ぼかしシステム内のレーザー焦点に収集し、集束する第1レンズと、前記レーザー焦点での集束レーザービームを収集及び拡大して前記焦点ぼかし平行レーザービームを出力として形成する第2レンズとを含む焦点ぼかしシステムを備える請求項1に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記レーザーシステムが、前記解析用に位置決めした試料の第1表面の約50~100を照射するのに適合する請求項2に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記第1レンズが、前記入力レーザービームに向けて配向した実質的な凸面側と、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側とを有する平凸レンズであり、前記第2レンズが、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側と、前記解析用に位置決めした試料に向けて配向した実質的な凸面側とを有する平凸レンズである請求項2に記載のフォトルミネセンス分光システム。中心支柱の周囲で放射状に設定した2つ以上の突出部を含む回転可能な試料ホルダーを備え、前記突出部のそれぞれが半導体試料を保持するのに適合し、該突出部が解析用の位置へ交互に回転可能である請求項1に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記ホルダー中心支柱と連通する電動モーターを備え、該モーターがホルダーの回転、垂直移動又は水平移動のうちの1つ以上を引き起こすことが可能である請求項5に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記電動モーター、ホルダー及びレーザーシステムと通信するコンピュータを備え、該コンピュータがi前記電動モーターを生起して、突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、ii前記レーザーシステムを生起して、前記解析用に位置決めした試料の第1表面の少なくとも一部分を前記焦点ぼかしレーザービームで照射し、iii前記解析用に位置決めした試料の第2表面から放出されたフォトルミネセンスの収集を引き起こし、iv前記電動モーターを生起して、別の突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、v全ての試料を解析するまでii~ivの工程を繰り返すようにプログラムされる請求項6に記載のフォトルミネセンス分光システム。約0.5ppt~約1.5pptの低い濃度で試料の不純物を識別及び定量化するのに適合した請求項1に記載のフォトルミネセンス分光システム。半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光システムであって、平行入力レーザービームを提供するのに適合したレーザーシステムと、レーザー焦点ぼかしシステムであって、前記入力レーザービームを該焦点ぼかしシステム内部のレーザー焦点に収集し、集束する第1レンズと、前記レーザー焦点での集束レーザービームを収集及び拡大して焦点ぼかし平行出力レーザービームを形成する第2レンズとを含み、該焦点ぼかしレーザービームが照射された半導体にフォトルミネセンスを生起し得るレーザー焦点ぼかしシステムと、前記焦点ぼかしレーザービームにより少なくとも部分的に照射されるのに適合した第1表面と、実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した第1表面と第2表面との交差部分での縁部とをそれぞれが含む1つ以上の半導体試料と、解析用に位置決めした前記試料の縁部にレンズ焦点を有し、該焦点から放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合した収集レンズとを備え、試料を解析用に位置決めした際に、その第1表面を前記収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるよう配向し、前記第1表面の約50~100を前記焦点ぼかしレーザービームにより照射し得るように前記システムを構成するフォトルミネセンス分光システム。約0.5ppt~約1.5pptの低い濃度で試料の不純物を識別及び定量化するのに適合した請求項9に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記第1レンズが、前記入力レーザービームに向けて配向した実質的な凸面側と、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側とを有する平凸レンズであり、前記第2レンズが、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側と、前記解析用に位置決めした試料に向けて配向した実質的な凸面側とを有する平凸レンズである請求項9に記載のフォトルミネセンス分光システム。中心支柱の周囲に設定した2つ以上の突出部を含む回転可能な試料ホルダーを備え、前記突出部のそれぞれが半導体試料を保持するのに適合し、該突出部が解析用の位置へ交互に回転可能である請求項9に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記ホルダー中心支柱と連通する電動モーターを備え、該モーターがホルダーの回転、垂直移動又は水平移動のうちの1つ以上を引き起こすことが可能である請求項12に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記電動モーター、ホルダー及びレーザーシステムと通信するコンピュータを備え、該コンピュータがi前記電動モーターに指令して、突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、ii前記レーザーシステムに指令して、前記解析用に位置決めした試料の第1表面の少なくとも一部分を前記焦点ぼかしレーザービームで照射し、iii前記解析用に位置決めした試料の縁部から放出されたフォトルミネセンスの収集を指令し、iv前記電動モーターに指令して、別の突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、v全ての試料を解析するまでii~ivの工程を繰り返すようにプログラムされる請求項13に記載のフォトルミネセンス分光システム。半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光システムであって、平行入力レーザービームを提供するのに適合したレーザーシステムと、レーザー焦点ぼかしシステムであって、前記入力レーザービームを前記焦点ぼかしシステム内部のレーザー焦点に収集し、集束する第1レンズと、前記レーザー焦点からの集束レーザービームを収集及び拡大して焦点ぼかし平行出力レーザービームを形成する第2レンズとを含み、照射された半導体にフォトルミネセンスを生起し得る焦点ぼかしレーザービームと、前記第1レンズが、前記入力レーザービームに向けて配向した実質的な凸面側と、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側とを有する平凸レンズであり、前記第2レンズが、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側と、前記解析用に位置決めした試料に向けて配向した実質的な凸面側とを有する平凸レンズであり、前記焦点ぼかしレーザービームにより少なくとも部分的に照射されるのに適合した第1表面と、実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した前記第1表面と前記第2表面との交差部分での縁部とをそれぞれが含む2つ以上の半導体試料と、中心支柱の周囲に設定した2つ以上の突出部を含み、該突出部のそれぞれが半導体試料を保持するのに適合し、突出部が解析用の位置へ交互に回転可能である回転可能な試料ホルダーと、解析用に位置決めした前記試料の縁部にレンズ焦点を有し、該焦点から放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合した収集レンズとを備え、突出部を解析のために位置決めした際に、その上に保持した前記半導体試料の第1表面を前記収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるよう配向し、前記第1表面の約50~100を前記焦点ぼかしレーザービームにより照射することができるように前記システムを構成するフォトルミネセンス分光システム。約0.5ppt~約1.5pptの低い濃度で試料の不純物を識別及び定量化するのに適合した請求項15に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記ホルダー中心支柱と連通する電動モーターを備え、該モーターがホルダーの回転、垂直移動又は水平移動のうちの1つ以上を引き起こすことが可能である請求項16に記載のフォトルミネセンス分光システム。前記電動モーター、ホルダー及びレーザーシステムと通信するコンピュータを備え、該コンピュータがi前記電動モーターに指令して、突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、ii前記レーザーシステムに指令して、前記解析用に位置決めした試料の第1表面の少なくとも一部分を前記焦点ぼかしレーザービームで照射し、iii前記解析用に位置決めした試料の縁部から放出されたフォトルミネセンスの収集を指令し、iv前記電動モーターに指令して、別の突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、v全ての試料を解析するまでii~ivの工程を繰り返すようにプログラムされる請求項17に記載のフォトルミネセンス分光システム。半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光方法であって、焦点ぼかし平行レーザービームを解析用に位置決めした半導体試料の実質的に平面的な第1表面の少なくとも一部分上に指向させ、該試料が実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した前記第1表面と前記第2表面との交差部分での縁部とを含み、前記試料内に収集可能なフォトルミネセンスを発生させ、収集レンズを使用して前記試料の縁部からフォトルミネセンスを収集し、前記レンズが前記縁部のレンズ焦点から放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合し、前記収集されたフォトルミネセンスから試料の不純物識別、試料の不純物含量又はその双方に対応するデータを発生させることを備え、前記試料を解析用に位置決めした際に、その第1表面を前記収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるように配向するフォトルミネセンス分光方法。約0.5ppt~約1.5pptの低い不純物濃度を有する試料からデータを発生し得る請求項19に記載の方法。平行入力レーザービームを第1レンズ及び第2レンズにより指向させることを備え、前記第1レンズが前記入力レーザービームをレーザー焦点に収集及び集束し、前記第2レンズが前記レーザー焦点での集束レーザービームを収集及び拡大して、前記焦点ぼかし平行レーザービームを出力として形成する請求項19に記載の方法。前記第1レンズが、前記入力レーザービームに向けて配向した実質的な凸面側と、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側とを有する平凸レンズであり、前記第2レンズが、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側と、前記解析用に位置決めした試料に向けて配向した実質的な凸面側とを有する平凸レンズである請求項21に記載の方法。前記焦点ぼかし平行レーザービームを、前記解析用に位置決めした試料の第1表面の約50~100に指向する請求項19に記載の方法。前記試料を回転可能な試料ホルダーの突出部によって保持し、該ホルダーが中心支柱の周囲で放射状に設定した2つ以上の突出部を含み、突出部のそれぞれが試料を保持し、前記解析用の位置へ交互に回転するのに適合する請求項23に記載の方法。前記ホルダー中心支柱が、ホルダーの回転、垂直移動又は水平移動のうちの1つ以上を引き起こすことが可能な電動モーターと機械的に連通する請求項24に記載の方法。前記電動モーター、ホルダー及び焦点ぼかしレーザービームを生成するためのシステムと通信するコンピュータによって実装され、前記コンピュータがi前記電動モーターに指令して、突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、ii前記焦点ぼかし平行レーザービームに指令して、前記解析用に位置決めした試料の第1表面の少なくとも一部分を照射し、iii前記解析用に位置決めした試料の縁部から放出されたフォトルミネセンスの収集を指令し、iv前記電動モーターに指令して、別の突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、v全ての試料を解析するまでii~ivの工程を繰り返すようにプログラムされる請求項25に記載の方法。半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光方法であって、平行入力レーザービームを第1レンズ及び第2レンズにより指向させ、前記第1レンズが前記入力レーザービームをレーザー焦点に収集及び集束し、前記第2レンズが前記レーザー焦点での集束レーザービームを収集及び拡大して、照射された半導体にフォトルミネセンスを生起し得る焦点ぼかし平行出力レーザービームを形成し、前記焦点ぼかし平行レーザービームを解析用に位置決めした半導体試料の実質的に平面的な第1表面の約50~100に指向し、該試料が実質的に直交する第2表面と、放出されるフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適した前記第1表面と前記第2表面との交差部分での縁部とを含み、前記試料内に収集可能なフォトルミネセンスを発生させ、収集レンズを使用して前記試料の縁部からフォトルミネセンスを収集し、前記レンズが前記縁部のレンズ焦点から放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合し、前記収集されたフォトルミネセンスから試料の不純物識別、試料の不純物含量又はその双方に対応するデータを発生させることを備え、前記試料を解析用に位置決めした際に、その第1表面を前記収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるように配向するフォトルミネセンス分光方法。約0.5ppt~約1.5pptの低い不純物濃度を有する試料からデータを発生し得る請求項27に記載の方法。前記第1レンズが、前記入力レーザービームに向けて配向した実質的な凸面側と、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側とを有する平凸レンズであり、前記第2レンズが、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側と、前記解析用に位置決めした試料に向けて配向した実質的な凸面側とを有する平凸レンズである請求項27に記載の方法。前記試料を回転可能な試料ホルダーの突出部によって保持し、該ホルダーが中心支柱の周囲で放射状に設定された2つ以上の突出部を含み、各突出部が試料を保持し、前記解析用の位置へ交互に回転するのに適合する請求項27に記載の方法。前記ホルダー中心支柱が、ホルダーの回転、垂直移動又は水平移動のうちの1つ以上を引き起こすことが可能な電動モーターと機械的に連通する請求項30に記載の方法。前記電動モーター、ホルダー及び平行入力レーザービームを生成するためのシステムと通信するコンピュータによって実装され、前記コンピュータがi前記電動モーターに指令して、突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、ii前記焦点ぼかし平行レーザービームに指令して、前記解析用に位置決めした試料の第1表面の少なくとも一部分を照射し、iii前記解析用に位置決めした試料の縁部から放出されたフォトルミネセンスの収集を指令し、iv前記電動モーターに指令して、別の突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、v全ての試料を解析するまでii~ivの工程を繰り返すようにプログラムされる請求項31に記載の方法。半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光方法であって、平行入力レーザービームを第1レンズ及び第2レンズにより指向させ、前記第1レンズが前記入力レーザービームをレーザー焦点に収集及び集束し、前記第2レンズが前記レーザー焦点での集束レーザービームを収集及び拡大して、照射された半導体にフォトルミネセンスを生起し得る焦点ぼかし平行出力レーザービームを形成し、前記第1レンズが、前記入力レーザービームに向けて配向した実質的な凸面側と、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側とを有する平凸レンズであり、前記第2レンズが、前記レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側と、前記解析用に位置決めした試料に向けて配向した実質的な凸面側とを有する平凸レンズであり、前記焦点ぼかし平行レーザービームを前記解析用に位置決めした半導体試料の実質的に平面的な第1表面の約50~100に指向させ、該試料が実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した前記第1表面と前記第2表面との交差部分での縁部とを含み、前記試料を回転可能な試料ホルダーの突出部によって保持し、該ホルダーが中心支柱の周囲で放射状に設定された2つ以上の突出部を含み、各突出部が試料を保持し、前記解析用の位置へ交互に回転するのに適合し、前記試料内に収集可能なフォトルミネセンスを発生させ、収集レンズを使用して前記試料の縁部からフォトルミネセンスを収集し、前記レンズが前記縁部のレンズ焦点から放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合し、前記収集されたフォトルミネセンスから試料の不純物識別、試料の不純物含量又はその双方に対応するデータを発生させることを備え、前記試料を解析用に位置決めした際に、その第1表面を前記収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるよう配向するフォトルミネセンス分光方法。約0.5ppt~約1.5pptの低い不純物濃度を有する試料からデータを発生し得る請求項33に記載の方法。前記ホルダー中心支柱が、ホルダーの回転、垂直移動又は水平移動のうちの1つ以上を引き起こすことが可能な電動モーターと機械的に連通する請求項33に記載の方法。前記電動モーター、ホルダー及び平行入力レーザービームを生成するためのシステムと通信するコンピュータによって実装され、前記コンピュータがi前記電動モーターに指令して、突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、ii前記焦点ぼかし平行レーザービームに指令して、前記解析用に位置決めした試料の第1表面の少なくとも一部分を照射し、iii前記解析用に位置決めした試料の縁部から放出されたフォトルミネセンスの収集を指令し、iv前記電動モーターに指令して、別の突出部上の試料を解析用に位置決めするように前記ホルダーを回転させ、v全ての試料を解析するまでii~ivの工程を繰り返すようにプログラムされる請求項35に記載の方法。それにも関わらず、半導体材料内の不純物を識別及び定量化するための、より高感度の技術並びに装置が、当該技術分野では依然として必要とされている。この必要性は、半導体材料内の不純物を識別及び定量化するための改善された方法並びに装置を提供する、本発明の様々な実施形態によって満たされる。一部の実施形態では、提供される方法及び装置を使用して、従来の方法及び装置を使用して達成可能である濃度よりも低い濃度で試料の不純物を識別及び定量化することができる。様々な実施形態によれば、半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光システムが提供され、このフォトルミネセンス分光システムは、i照射された半導体にフォトルミネセンスを生起し得る焦点ぼかし平行レーザービームを提供するのに適合したレーザーシステムと、ii焦点ぼかしレーザービームにより少なくとも部分的に照射されるのに適合した第1表面と、実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した第1表面と第2表面との交差部分での縁部とをそれぞれが含む1つ以上の半導体試料と、iii解析用に位置決めした試料の縁部にレンズ焦点を有し、その焦点で、フォトルミネセンスを収集するのに適合した収集レンズとを含む。この提供されるシステムは、試料を解析用に位置決めした際に、その第1表面を収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるように配向するように構成される。様々な実施形態によれば、半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光方法もまた提供され、このフォトルミネセンス分光方法は、i焦点ぼかし平行レーザービームを解析用に位置決めした半導体試料の第1表面の少なくとも一部分上に指向させ、この試料が実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した第1表面と第2表面との交差部分での縁部とを含み、ii試料内に収集可能なフォトルミネセンスを発生させ、iii収集レンズを使用して試料の縁部からフォトルミネセンスを収集し、このレンズがその縁部上のレンズ焦点で放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合し、iv収集されたフォトルミネセンスから試料の不純物識別、試料の不純物含量又はその双方に対応するデータを発生させることとを備える。この提供される方法の実践では、試料を解析用に位置決めした際に、その第1表面を収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるように配向する。本発明のこれらの特徴及び有利点、並びに更なる特徴及び有利点は、以下の発明を実施するための形態の過程で明らかとなるであろう。特に記述のない限り、説明される発明の特徴は、個別に、若しくは一体的に、又は様々な組み合わせ若しくは部分的組み合わせで、使用することができる。同様に、特に具体的な記述のない限り、方法工程は、本明細書で説明されるものとは異なる順序で実行することができる。本発明の特徴及び有利点を、特定の実施形態を随時参照して、ここで説明する。しかしながら、本発明は、種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものとして解釈するべきではない。むしろ、これらの実施形態が提供されることにより、本開示は、周到かつ完全なものとなり、当業者には、本発明の範囲が十分に伝わるであろう。特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書の説明で使用される用語は、単に具体的な実施形態を説明するためのものであって、限定するものではない。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用するとき、単数形a、an、及びtheは、文脈上明らかにそうではないと指示されない限り、複数形も包含するものとする。用語不純物とは、本明細書で使用するとき、電子ドナー又は電子アクセプターとしての役割を果たすことが可能であることにより、フォトルミネセンス解析によって検出可能である、半導体結晶格子内部の不純物を意味するものとする。更には、この用語は、非意図的な不純物のみならず、意図的なドーパントも包含するものとする。一部の実施形態では、本明細書で説明される方法及び装置を使用して、試料内の第III族不純物、第V族不純物、又はそれらの組み合わせの存在を、測定することができる。一部の実施形態では、識別及び定量化される不純物は、ホウ素、リン、ヒ素、及びアルミニウムから選択される。本明細書で使用するとき、用語半導体とは、伝導体の導電率と絶縁体の導電率との間の導電率を有し、フォトルミネセンス解析技術によって解析することが可能な任意の材料を意味するものとする。そのような材料の例としては、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、及びシリコンカーバイドが挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、提供される方法及び装置を使用して、シリコン試料内の不純物を、識別及び定量化することができる。そのような試料は、一部の実施形態では、多結晶シリコン、単結晶、ドープされたもの、ドープされていないもの、フロートゾーン材料によるもの、又はチョクラルスキー材料によるものとすることができる。一部の実施形態では、提供される方法及び装置は、シリコン試料のエピタキシャル層内の不純物を識別及び定量化するために使用することができる。様々な実施形態では、半導体材料内の不純物を識別及び定量化するための改善された方法並びに装置が提供される。一部の実施形態では、そのような方法及び装置は、約0.5ppt~約1.5pptの低い濃度などでの、従来の方法及び装置を使用して達成可能である濃度よりも低い濃度で試料の不純物を識別及び定量化する際に、具体的な有用性を有する。それゆえ、一部の実施形態では、提供される方法及び装置は、約0.5~0.6ppt、0.6~0.7ppt、0.7~0.8ppt、0.8~0.9ppt、0.9~1.0ppt、1.0~1.1ppt、1.1~1.2ppt、1.2~1.3ppt、1.3~1.4ppt、1.4~1.5ppt、及びこれらの組み合わせの濃度のような不純物を、識別及び定量化する際に有用であり得る。一部の実施形態では、提供される方法及び装置は、従来の方法及び装置に勝る、実質的な改善を提供する。様々な実施形態によれば、半導体試料内の不純物を識別及び定量化するためのフォトルミネセンス分光システムが提供され、このフォトルミネセンス分光システムは、i照射された半導体にフォトルミネセンスを生起し得る焦点ぼかし平行レーザービームを提供するのに適合したレーザーシステムと、ii焦点ぼかしレーザービームにより少なくとも部分的に照射されるのに適合した第1表面と、実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した第1表面と第2表面との交差部分での縁部とをそれぞれが含む1つ以上の半導体試料と、iii解析用に位置決めした試料の縁部にレンズ焦点を有し、その焦点で放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合した収集レンズとを備える。この提供されるシステムは、試料を解析用に位置決めした際に、その第1表面を収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるように配向するように構成される。一部の実施形態では、提供される分光システムは、平行入力レーザービームを焦点ぼかしシステム内部のレーザー焦点に収集し、集束する第1レンズと、レーザー焦点での集束レーザービームを収集及び拡大して焦点ぼかし平行レーザービームを出力として形成する第2レンズとを含む焦点ぼかしシステムを備えるレーザーシステムを備える。一部の実施形態では、提供される分光システムは、中心支柱の周囲で放射状に設定した2つ以上の突出部を含む回転可能な試料ホルダーを備え、突出部のそれぞれは半導体試料を保持するのに適合し、この突出部は解析用の位置へ交互に回転可能である。一部の実施形態では、電動モーターが、ホルダー中心支柱と連通しており、このモーターは、ホルダーの回転を引き起こすことが可能である。一部の実施形態では、提供されるシステムは、電動モーター、ホルダー、及びレーザーシステムと通信するコンピュータを備え、このコンピュータは、i電動モーターに、指令して、突出部の試料を解析用に位置決めするようにホルダーを回転させ、iiレーザーシステムに、指令して、解析用に位置決めした試料の第1表面の少なくとも一部分を、焦点ぼかしレーザービームで照射し、iii解析用に位置決めした試料の第2表面から放出されたフォトルミネセンスの収集を指令し、iv電動モーターに指令して、別の突出部上の試料を解析用に位置決めするようにホルダーを回転させ、v全ての試料を解析するまでii~ivの工程を繰り返すようにプログラムされる。フォトルミネセンスの縁部方向の収集一部の実施形態では、提供されるシステム及び方法は、シリコン業界で使用される従来の技術とは異なる、試料からのフォトルミネセンスの縁部方向の収集を伴う。半導体試料から放出された光子を収集するための、業界で使用される従来の方法及び計器は、試料の前面すなわち、励起レーザーによって照射される表面が、収集光学素子と平行な位置に配向される、正面方向の技術を伴う。従来の正面方向のシステムの一実施例が、図1に示され、この図1では、平行レーザービーム1が、半導体試料3の前面2を照射する。図示のように、ビームによって照射される面積は、前面2の約20である。試料3の前面2は、フォトルミネセンス信号収集光学素子4と平行になるように構成され、収集光学素子4の焦点5は、試料3の前面2上にある。試料3の前面2と収集光学素子4との距離は、収集光学素子4の焦点距離標示せずと同じである。半導体試料がレーザーによって照射されると、半導体表面の照射部分内の電子が、入射レーザーエネルギーによって励起される。このビームの励起出力のプロファイルは、ガウス分布すなわち、釣鐘型の曲線を有するため、半導体内で発生するルミネセンスは、そのビームエリアにわたる、様々な励起出力分布の領域から来るものである。それゆえ、この正面方向の技術を採用する場合、試料3の前面2から収集されるルミネセンスは、ガウス分布型励起ビーム1のスポットサイズすなわち、高出力全体にわたるフォトルミネセンスの平均を表し、高密度の励起を有するが、その半導体試料全体にわたる均一な励起を表すものではない。特に、正面方向の技術に典型的な特徴である、この半導体試料の不均一な励起は、フォトルミネセンススペクトルを交絡させるものであり、試料内の不純物の検出及び定量化に関する感度を阻害することが認められている。例えば、感度は、計器のタイプ及び走査時間などの要因によって影響を受ける場合があるが、10ppt未満の不純物の検出を、従来の技術を使用して達成することは、典型的には不可能である。この標準方法とは対照的に、本発明の実施形態は、半導体試料の前面が、収集光学素子とは非平行になるように位置決めされる、縁部方向の技術を利用し、その位置は、試料の縁部からのフォトルミネセンスの収集を可能にする、平行位置から離れた好適な偏角である。一部の実施形態では、この偏角は、試料の縁部からの、フォトルミネセンスの最高水準の検出を提供するように選択される。一部の実施形態では、試料の前面の好適な偏角は、光学素子と平行な位置に対し約0°~約90°とすることができる。したがって、その偏角は、0°~5°、5°~10°、10°~15°、15°~20°、20°~25°、25°~30°、30°~35°、35°~40°、40°~45°、45°~50°、50°~55°、55°~60°、60°~65°、65°~70°、70°~75°、75°~80°、80°~85°、85°~90°、及びこれらの組み合わせとすることができる点が想到される。そのような配向では、収集される放出光子は、試料の縁部から来るものであり、観察されるルミネセンスは、半導体の励起部分から放出縁部までの全ての経路が同様であるため、励起子密度プロファイル全体にわたる平均を正面方向の技術とは対照的に表す。それゆえ、縁部方向の技術を採用する場合、観察されるルミネセンスは、正面方向の技術と比較すると、低密度の励起を有する。特に、このことは、試料内の不純物の検出及び定量化に関する感度を増大させることが認められている。良好な結果が、45°の偏角を使用して得られている。0°~45°及び45°~90°の角度に関しては、収集されるフォトルミネセンスのデータは、前面からの放出正面方向の効果と試料縁部からの放出縁部効果との組み合わせを表し得る。偏角が45°から大きく離れるにつれて、フォトルミネセンスが試料の縁部のみから収集される際の信号応答は、低下する。上記に関わらず、所望の偏角の選択は少なくとも部分的には、試験される試料の形状に基づき得る。例えば、試料が、矩形又は円形の表面積を有する平坦なものであり、規定の厚さを有する場合、提供される試料ホルダーによってその試料が位置決めされる際に、45°の偏角が、所望の信号応答を提供することができる。当業者であれば、試料が異なる形状を有する場合、又は異なる試料ホルダーが使用される場合、45°以外の偏角が、所望の信号応答を提供し得ることを理解するであろう。従来の技術とは対照的に、縁部方向の技術を使用して、2.0ppt未満の感度を達成することが可能である。例えば、約1.0~約2.0pptの低い濃度での不純物の検出は、縁部方向の技術を使用する場合の、本明細書で説明される方法及び装置で達成することができる。より優れた感度に加えて、試料の前面と比較すると、試料の縁部の曲面は、より多くのルミネセンスが半導体試料から逸出することを可能にするため、本明細書で説明される方法及び装置を使用する場合、より多くのルミネセンスが観察される。それゆえ、正面方向の技術から得られるスペクトルと比較すると、提供される方法及び装置を使用して、得られるスペクトルでの、より大きい信号対雑音比を達成することができる。一部の実施形態では、この縁部方向の技術と、レーザー焦点ぼかし技術とを込み合わせることによって、より優れた感度を達成することができる。図2を参照すると、提供されるフォトルミネセンス分光システムの一実施例が示され、一部の実施形態では、光源標示せずからの光1は、半導体試料3の前面2に指向される。この光源は、レーザー、ダイオード、又は試料内に電子正孔対を発生させるために好適な他の発光デバイスとすることができる。図示のように、光1は、前面2の表面積の約50~70にわたって適用されるが、他の程度の表面積適用範囲もまた想到される。例えば、このビームは、前面2の表面積の50~100を照射し得ることが想到される。一部の実施形態では、可能な限り広い試験試料表面積にわたって適用することが望ましいが、これは、より広い表面積を照射することで、より広範な量の半導体材料が励起され、試験試料全体を表す、不純物データがもたらされるためである。所望される表面積適用範囲の程度とは関わりなく、提供される方法及び装置は、試料3の前面2を、収集光学素子4とは非平行になるように位置決めすることを伴い、その位置は、正面方向の技術に関連する平行位置から離れた、好適な偏角である。例えば、前面2の偏角は、収集光学素子と平行な位置に対し約0°~約90°とすることができる。選択される具体的な偏角とは関わりなく、収集光学素子4の焦点5は、前面2上にではなく、試料3の縁部6上にある。一部の実施形態では、前面2、縁部6又は双方が研磨される。一部の実施形態では、前面2、縁部6又は双方が、エッチングされる。図示のシステムは、放出された光子の縁部方向の収集用に構成される。収集光学素子4を使用して集められたフォトルミネセンスは、1050~1150nmの分光データを収集するように設計された分光計分散型又はフーリエ変換を通過するように導かれ、CCDアレイ、半導体検出器、フォトダイオードなどの好適な検出システム図示せず、又は任意の他の好適な検出システム若しくは検出デバイスによって検出することができ、そのスペクトルを処理して、試料内で特定される不純物に対応するデータを生成する。生成されるデータは、試料の不純物識別、試料の不純物含量又はその双方を含み得る。検出されたフォトルミネセンスの処理は、マイクロプロセッサ又は同様のデバイスによるものとすることができ、必要に応じて、スペクトルを処理するための任意の利用可能なソフトウェアツールを使用して、スペクトルサブトラクション、スペクトルデコンボリューション、又はスペクトルピーク面積の測定を実行するための、ソフトウェアプログラムを含み得る。利用可能なソフトウェアツールの例としては、GRAMS分光ソフトウェアGalacticIndustriesCorporationが挙げられるが、これに限定されない。プロセッサ、プログラム、又は双方を、検出器、及び/又はフォトルミネセンス分光システムの他の要素内に含めるか、若しくは関連させることができ、あるいは、このシステムの他の要素から分離することもできる。このフォトルミネセンス分光システムは、試料に対してフォトルミネセンス分光法を実行するための、任意の追加的構成要素又は代替的構成要素を更に含み得る。例えば、このシステムは、フォトルミネセンスデータを視覚的に表示するためのディスプレイ画面、試料を支持するための試料ホルダー、入射光又は戻り光をフィルター処理するための1つ以上のフィルター、並びに任意の他の好適な構成要素を含み得る。一部の実施形態では、この分光システムは、試料の照射の前に、レーザービーム直径の焦点をぼかすためのシステムを含むことにより、入射レーザー出力の変更又は低減を必要とすることなく、EHDピークに対するBEピーク及びFEピークの分解が可能になる。良好な結果が、分散型分光計若しくはフーリエ変換PLFTPL分光計、及び液体窒素収集IR検出器を使用して得られている。良好な結果が、THR1000Jobin-Yvon及びSPEX1000MJobin-Yvonなどの、分散型分光計を使用して得られている。良好な結果はまた、Vertex80VBrukerOptics,Inc.などの、FTPL分光計でも得られている。一部の実施形態では、提供される方法及び装置と共に使用するために、分散型分光計を選択する場合、その絞り値は、f/7.5~f/8のように、低くするべきである。一部の実施形態では、提供される方法及び装置と共に使用するために、FTPLを選択する場合、解像度及び走査周波数を考慮するべきである。例えば、良好な結果が、0.2cm-1の解像度及び110スペクトル/秒の走査周波数を使用して得られている。一部の実施形態では、IR検出器を選択する場合、応答度光エネルギーから電気エネルギーへの変換の尺度及びNEP検出器チップ内の雑音の測定値を考慮するべきである。良好な結果が、関心領域1050~1150nmの範囲内で約0.7×10^10V/Wの応答度、及び4×10-15W/Hz1/2のNEPを有する、インジウム-ガリウム-ヒ素InGaAsフォトダイオードを含む検出器例えば、Electro-OpticalSystemsを使用して得られている。一部の実施形態では、分散型分光計を使用する場合、検出器データが、ロックイン増幅器へ送られることにより、その検出器信号は、10~15Hzの周波で入来レーザービームにパルス印加する、チョッパー周波数を使用して、配列決定することができる。良好な結果が、SR810増幅器StanfordResearchを使用して得られている。ロックイン増幅器は、様々な通信カードのうちの任意の1つを通じて、そのデータをコンピュータに伝送する。分光計の制御、データ取得、計器較正、及びデータ処理は、ArrayBasicプログラミングを使用するデータスクリプト記述を可能にするようなソフトウェアシステムを使用して、達成することができる。良好な結果が、GRAMS分光ソフトウェアを使用して得られている。一部の実施形態では、FTPL分光計を使用する場合、検出器データは、分光計の取得及び制御も操作することができる、ソフトウェアパッケージ例えば、OPUS/IR内に伝送することができる。ArrayBasicを使用するような、スクリプト記述プログラムを同様に、データ操作、計器較正及びスペクトルのデータ処理に関して使用することができる。試料内の不純物の検出及び定量化に関する業界では使用されないが、シリコン試料の縁部からの45°でのフォトルミネセンスの収集は、ColleyらのCalibrationofthephotoluminescencetechniqueformeasuringB,PandAlconcentrationsinSiintherange1012to1015cm-3usingFouriertransformspectroscopySemicond.Sci.Technol.21987157~166で説明されるように、不純物の検量線図の準備には有用であることが既知である。しかしながら、試料内の不純物を検出及び定量化することを目的として、半導体試料の縁部からフォトルミネセンスを収集し、その試料が焦点ぼかし入射レーザービームで励起されることは知られていない。試料の焦点ぼかしレーザー励起一部の実施形態では、提供されるフォトルミネセンス分光のシステム及び方法は、焦点ぼかしレーザービームを使用して、半導体試料を照射及び励起することを伴う。このことは、集束レーザービームが、シリコン試料の前面の一部分上に指向されることを伴う、シリコン業界で使用される従来のフォトルミネセンス分光法とは対照的である。例えば、前面の25をレーザービームで照射することができる。分散型赤外線分光光度計では、高い入射レーザー出力が使用され、フーリエ変換計器では、より低い入射レーザー出力が使用される。しかしながら、双方の計器のタイプから得られるスペクトルは、BEピーク、FEピークと、EHDピークとの干渉を被る。そのような困難を克服する既知の方法は、典型的には、試料励起エネルギーを変更することを伴う。本発明の様々な実施形態は、半導体試料の前面の少なくとも一部分の照射のために、焦点ぼかしレーザービームを使用することによって、EHDピークに対するBEピークの分解を強化することを可能にする。一部の実施形態では、この焦点ぼかしレーザービームは、試料の前面の約50~100を励起する。したがって、試料の前面の照射表面積は、約50~55、55~60、60~65、65~70、70~75、75~80、80~85、85~90、90~95、95~100、及びこれらの組み合わせとすることができる点が想到される。焦点ぼかしレーザーの使用により、入射レーザー出力を低減する必要なく、励起エネルギーを低減することが可能になり、低下した励起エネルギーでは、BEピークが、EHDピークよりもスペクトル内で顕著となる傾向がある。EHDピーク強度の低減と共に、信号対雑音比の増大が生じるため、TO-フォノン領域内のBEピーク及びFEピークの、より正確な測定が達成可能であり、この焦点ぼかしレーザービームは、非焦点ぼかしレーザービームと比較して、より高い入射レーザー出力で動作することを可能にする。更には、低下した励起密度を使用することにより、種々のフォトルミネセンス計器間の、較正精度及び一貫性が高められるが、これは、BEピークと参照FEピークとの対数比が、EHDピークが明白になる高い励起密度では、非線形になるためである。本発明の様々な実施形態での焦点ぼかしレーザーの使用は、既知の焦点ぼかしレーザーの使用とは異なる。既知の焦点ぼかしレーザーの使用の一例は、TrupkeらのVeryefficientlightemissionfrombulkcrystallinesiliconAppl.Phys.Letter,82,no.18,29972003年5月5日で説明されるような、レーザー調整技術の一部として、シリコンウェハ上の照射面積を増大させるためのものである。Trupkeらは、レーザー照射面積を増大させることによって、前面の表面からのシリコン自由励起子放射を増大させることを伴い、照射面積の増大が、レーザーの焦点をぼかすことによって達成される、レーザー調整技術を説明している。Trupkeの技術とは異なり、本明細書で提供される方法及び装置は、自由励起子放射と比較して、不純物束縛励起子放射を増大させ、同時に、電子正孔液滴放射からの干渉を減少させつつも、固定レーザー出力を維持する。それゆえ、本発明の実施形態での焦点ぼかしレーザーの使用は、電子正孔液滴放射フォノン援助又は非フォノンの効率を増大させることを伴い、自由励起子放射の挙動には無関係である。このことは、本技術を使用して取得されるスペクトル内のFEピークが、従来の技術を使用して取得されるスペクトルに対して、殆ど変化を示さないという観察によって、裏付けられる。更には、Trupkeのいずれの部分にも、試料内の不純物を識別及び定量化するための、縁部方向の収集技術と組み合わせて使用される、焦点ぼかしレーザーの教示又は示唆は存在しない。本方法及び装置の一部の実施形態では、焦点ぼかしレーザーは、放出されたフォトルミネセンスの縁部方向の収集と組み合わせて使用される。一部の実施形態では、焦点ぼかしレーザーはまた、放出されたフォトルミネセンスの正面方向の収集と組み合わせて使用することもできる。使用される収集技術とは関わりなく、レーザービームの焦点ぼかしは、第1の可変焦点距離を有する第1レンズと、第2の可変焦点距離を有する第2レンズとを含み、第1の焦点距離が第2の焦点距離よりも小さい、光学焦点ぼかしシステムを使用して達成することができるが、このことは必須ではない。そのような光学システムの一実施例を図3に示す。図示のように、このシステムはレーザーからの平行入力レーザービーム8を収集して、焦点9に集束する第1レンズ7を含み、この焦点9は、第1レンズ7から可変長F1にある。一部の実施形態では、第1レンズ7は、入力レーザービーム8に向けて配向した実質的な凸面側10と、その反対の、焦点9に向けて配向した実質的な平面側11とを有する平凸レンズである。このシステムはまた、焦点9での集束レーザービームを収集及び拡大して平行焦点ぼかし出力ビーム13を形成する第2レンズ12も含み、この第2レンズ12は、焦点9から可変長F2にある。一部の実施形態では、第2レンズ12は、焦点に向けて配向した実質的な平面側14と、その反対の、試料図示せずに向けて配向した実質的な凸面側15とを有する平凸レンズである。焦点ぼかし出力ビーム13は、半導体試料を照射するために使用され、入力ビーム8と比較すると、より広い直径及び所定面積当りの低減された強度を有する。試料ホルダー様々な実施形態では、提供されるシステム及び方法は、半導体試料の縁部からの、フォトルミネセンスの収集を伴い、この試料は、フォトルミネセンス解析で使用される従来のホルダーとは異なる、提供される試料ホルダーによって、解析のための位置に保持される。シリコン業界での従来のフォトルミネセンス分光法は、低温槽内に保持されたシリコン試料の前面上に、レーザービームを集束させることを伴い、その試料は、低温槽の窓と平行に配向され、この窓を通じて、レーザービームが照射され、この窓を通じて、フォトルミネセンスが、試料と平行な収集光学素子によって収集される。対照的に、本発明の一部の実施形態は、試料の縁部を、低温槽の窓の近位に配置することが可能となり、その窓を通じて、収集光学素子によって縁部のルミネセンスを収集することができるように適合される、複数試料ホルダーを利用する。この試料ホルダーはまた、解析中の試料の前面を、レーザービームによって照射することができるようにも配向し、この配向は、収集光学素子と平行な位置に対し約0°~約90°である。一部の実施形態では、提供されるホルダーは、試料上に、若しくは試料に対して、実質的な歪み又は他の応力を加えることなく、試料を保持するように適合される。一部の実施形態では、提供されるホルダーは、液体ヘリウム又は低温槽内部に保持される他の好適な低温液体中に浸漬することができる。一部の実施形態では、提供されるホルダーは、閉サイクル冷蔵システムによって冷却される低温槽内部に保持することができる。提供されるホルダーの一実施例を、図4に示す。図示のように、ホルダー16は、それぞれが少なくとも1つの試料18を保持することが可能な4つの突出部17を含む。しかしながら、ホルダー16は、3つ以下、又は5つ以上の突出部17を有する場合があること、各突出部17は、2つ以上の試料18を保持することが可能な場合があること、又はそれらの組み合わせが想到される。例えば、ホルダーは、2つ以上の突出部を含む場合があり、各突出部は1~5個の試料を保持し得ること、突出部上の試料は、垂直方式で配置構成し得ること、又はそれらの組み合わせが想到される。ホルダー16の突出部17は、回転可能な中心支柱19の周囲で放射状に構成され、中心支柱19の回転が、突出部17上の試料18を、フォトルミネセンス解析が実施される位置すなわち、試料がレーザービームによって照射され、得られるルミネセンスが、試料の縁部から収集される位置へ、又はその位置から、回転させる。ホルダー16の回転は、手動で又は電動モーターによって達成することができる。回転の方法とは関わりなく、ホルダー16の突出部17が、解析のために適切に位置決めされる際、試料18の前面標示せずは、レーザービーム図示せずによる照射に対して開放され、試料18の縁部標示せずが、低温槽例えば、JanisResearchCompanyによる低温槽の窓20の近位にあることにより、縁部のルミネセンスは、窓20を通じて、収集光学素子21によって収集することができる。一部の実施形態では、ホルダー16は、水平面、垂直面又はそれらの組み合わせで移動させることができる。一部の実施形態では、解析のために試料を適切に位置決めするために、提供されるホルダーに手動による、回転、水平移動、垂直移動又はそれらの組み合わせを行なうことができる。一部の実施形態では、自動化又は半自動化された方式で、解析のために試料を適切に位置決めするために、提供されるホルダーに機械的な回転、水平移動、垂直移動、又はそれらの組み合わせを行なうことができる。このホルダーの中心支柱は、1つ以上の電動モーターと機械的に連通することができ、このことにより、モーターとホルダーの突出部との機械的な連通が可能になる。分光システムと共に使用するために好適な、任意のモーターを使用することができる点が想到され、それらのモーターとしては、サーボモーター、ブラシレスモーター、ブラシ付きモーター、及びステッピングモーターが挙げられるが、これらに限定されない。一部の実施形態では、ホルダーの移動は、マイクロプロセッサと通信する電動モーターによって達成することができる点が想到される。一部の実施形態では、このマイクロプロセッサは、電動モーター、レーザー及び収集光学素子のうちの1つ以上と通信することにより、ホルダーの移動、試料の照射及び縁部のフォトルミネセンスの収集を自動化することができる。例えば、このホルダーは、解析のための正確な間隔例えば、105°で自動的に回転させることができる。一部の実施形態では、電動モーター、ホルダー及びレーザーシステムと通信するコンピュータは、i突出部上に収容された試料を、縁部のフォトルミネセンスの解析用に収集光学素子に対して好適に位置決めするように試料ホルダーを回転させ、ii好適に位置決めした試料の前面を焦点ぼかしレーザーを使用して照射し、iii試料の縁部から得られる縁部のフォトルミネセンスを収集し、ivホルダーの別の突出部上に保持された試料を、縁部のフォトルミネセンスの解析用に収集光学素子に対して好適に位置決めするように試料ホルダーを回転させ、v解析が所望される全ての試料を解析するまでi~ivの工程を繰り返すようにプログラムすることができる点が想到される。一部の実施形態では、このコンピュータはまた、収集光学素子とも通信することができる。方法様々な実施形態によれば、提供される装置のうちの1つ以上を使用する、半導体試料内の不純物を識別及び定量化するための方法が提供される。一部の実施形態では、そのような方法は、約0.5ppt~約1.5pptの低い不純物濃度を有する試料から、試料の不純物識別、試料の不純物含量又はその双方に対応するデータを発生させることが可能である。それゆえ、提供される方法及び装置は、約0.5~0.6ppt、0.6~0.7ppt、0.7~0.8ppt、0.8~0.9ppt、0.9~1.0ppt、1.0~1.1ppt、1.1~1.2ppt、1.2~1.3ppt、1.3~1.4ppt、1.4~1.5ppt、及びこれらの組み合わせの濃度での、試料の不純物の解析を可能にする。様々な実施形態では、提供される方法はi焦点ぼかし平行レーザービームを解析用に位置決めした半導体試料の第1表面の少なくとも一部分上に指向させ、この試料が実質的に直交する第2表面と、放出されたフォトルミネセンスの収集を可能にするのに適合した第1表面と第2表面との交差部分での縁部とを含み、ii試料内に収集可能なフォトルミネセンスを発生させ、iii収集レンズを使用して試料の縁部からフォトルミネセンスを収集し、このレンズがその縁部上のレンズ焦点で放出されたフォトルミネセンスを収集するのに適合し、iv収集されたフォトルミネセンスから試料の不純物識別、試料の不純物含量又はその双方に対応するデータを発生させることとを備える。この提供される方法の実践では、試料を解析用に位置決めした際に、その第1表面を収集レンズと平行な位置に対し約0°~90°の偏角となるように配向する。提供される方法の一部の実施形態では、焦点ぼかし平行レーザービームは、平行入力レーザービームを第1レンズ及び第2レンズにより指向させることによって形成され、第1レンズは入力レーザービームをレーザー焦点に収集及び集束させ、第2レンズはこのレーザー焦点での集束レーザービームを収集及び拡大して、焦点ぼかしビームを形成する。一部の実施形態では、第1レンズは、入力レーザービームに向けて配向した実質的な凸面側と、レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側とを有する平凸レンズであり、第2レンズは、レーザー焦点に向けて配向した実質的な平面側と、解析用に位置決めした試料に向けて配向した実質的な凸面側とを有する平凸レンズである。提供される方法の一部の実施形態では、試料を回転可能な試料ホルダーの突出部によって保持し、このホルダーが中心支柱の周囲で放射状に設定した2つ以上の突出部を含み、突出部のそれぞれが試料を保持して、解析用の位置へ交互に回転するのに適合する。一部の実施形態では、ホルダー中心支柱は、ホルダーの回転を引き起こすことが可能な電動モーターと、機械的に連通している。一部の実施形態では、提供される方法は、電動モーター、ホルダー、及び焦点ぼかしレーザービームを生成するためのシステムと通信するコンピュータによって実装され、このコンピュータは、i電動モーターに指令して、突出部上の試料を解析用に位置決めするようにホルダーを回転させる、ii焦点ぼかし平行レーザービームに、解析用に位置決めした試料の第1表面の少なくとも一部分を照射するように、指令し、iii解析用に位置決めした試料の第2表面から放出されたフォトルミネセンスの収集を指令し、iv電動モーターに指令して、別の突出部上の試料を解析用に位置決めするようにホルダーを回転させ、v全ての試料を解析するまでii~ivの工程を繰り返すように、プログラムされることが想到される。一部の実施形態では、このコンピュータは、収集されるフォトルミネセンスを検出するためのCCDアレイ、分光計又は任意の他の好適な検出システム若しくは検出デバイスなどの、好適なシステム又はデバイスと通信して、それらに指令するようにプログラムすることができる。検出されたフォトルミネセンスを、マイクロプロセッサ又は同様のデバイスによって処理して、試料内で特定される不純物に対応するデータを生成することができる。データを生成するための検出されたフォトルミネセンスの処理は、ソフトウェアプログラムによって実行することができる。生成されるデータは、試料の不純物識別、試料の不純物含量又はその双方を含み得る。本発明は、実例として提供され、かつ限定するものではないことが当業者には理解されるであろう、以下の実施例を参照することによって、より良好に理解されるであろう。実施例1直径約14mm及び厚さ約1mmの、単結晶シリコン試料薄片を、液体ヘリウムの液面中に浸漬し、次いで、200mWの514.5nmレーザー励起LexelArgonIonLaserからに晒して、分散型フォトルミネセンス計器上にデータを収集した。スペクトルは4つの異なる動作構成を使用して収集した。第1に、直径約2mmの平行レーザービームを、試料の前面上に照射して、フォトルミネセンスを、試料薄片の表面と平行に取り付けたレンズを使用して、試料の表面が収集レンズの焦点に位置決めされた状態で収集した。第2に、直径約2mmの平行レーザービームを、第1の可変焦点距離を有する第1レンズと、第2の可変焦点距離を有する第2レンズとを含み、第1の焦点距離が第2の焦点距離よりも小さい光学焦点ぼかしシステム内に指向させた。この焦点ぼかしシステムから出たレーザービームは、約7mmの直径を有するものであり、そのレーザービームを、試料の前面上に照射して、フォトルミネセンスを、試料薄片の表面と平行に取り付けたレンズを使用して、試料の表面が収集レンズの焦点に位置決めされた状態で収集した。第3に、直径約2mmの平行レーザービームを、試料の前面上に照射して、フォトルミネセンスを、試料の縁部が収集レンズの焦点に置かれるように位置決めされたレンズを使用して、収集した。最後に、直径約2mmの平行レーザービームを、第1の可変焦点距離を有する第1レンズと、第2の可変焦点距離を有する第2レンズとを含み、第1の焦点距離が第2の焦点距離よりも小さい、光学焦点ぼかしシステム内に指向させた。この焦点ぼかしシステムから出たレーザービームは、約7mmの直径を有するものであり、そのレーザービームを、試料の前面上に照射した。フォトルミネセンスを、試料の縁部が収集レンズの焦点に置かれるように位置決めされたレンズを使用して、収集した。全ての動作構成で、収集レンズを通じて収集したフォトルミネセンスを、分散のために1200gr/mm、120×140mmの回折格子を使用してJobin-YvonTHR1000分光計内に集束させ、次いで、データ収集のために、インジウム-ガリウム-ヒ素フォトダイオード検出器Electro-OpticalSystems上に集束させた。スペクトル解析を、GRAMS分光ソフトウェアGalacticIndustriesCorporationを使用して実行した。表1は、真性シリコン振動1130.2nm、並びにホウ素に関する横型光学振動1134.7nm及びリンに関する横型光学振動1135,5nmでの、ピーク絶対強度に対する効果を明示する。全ての試料及び全ての不純物に関して、スペクトル応答を、試料のピーク高さ位置で、ミリボルトの単位で測定し、その位置は、シリコンに関しては自由励起子線1130.2nm、ホウ素化学種に関しては横型光学TO線に関する束縛励起子線1134.7nm、及びリン化学種に関しては横型光学TO線に関する束縛励起子線1135.5nmとした。縁部方向の技術を使用する場合、これらの強度は、正面方向の技術に対し約11倍の大きさで増大した。図5及び図7は、使用されるレーザービーム直径とは関わりなく、縁部方向のフォトルミネセンスが、正面方向のフォトルミネセンスよりも大きいピーク強度を提供することを明示する。更には、試料表面に対する焦点ぼかしレーザービームの使用により、BE及びEHD領域1130~1138nmでのスペクトル品質の向上が示された。フォトルミネセンスを前面から収集した試料すなわち、正面方向の技術に関しては、レーザービームの焦点をぼかすことにより、シリコン固有帯1130.2nmのピーク強度が、約15低下したが、ビーム強度を、試料表面の大部分にわたって拡散させることにより、電子正孔液滴効果が除去された図6及び図8。フォトルミネセンスを縁部から収集した試料すなわち、縁部方向の技術に関しても、レーザーの焦点をぼかすことにより、同様に、シリコン固有帯の強度が減少し、電子正孔液滴効果が除去された。更には、縁部方向の技術と、レーザー焦点ぼかし技術との組み合わせにより、ホウ素線1134.7nm及びリン線1135.5nmに関する強度の、適度な増大が示された。本発明は、本明細書で説明される特定の実施例に限定されるものと見なすべきではなく、むしろ、本発明の全ての態様を包含するものと理解するべきである。本発明が適用可能な、様々な修正及び等価のプロセス、並びに多数の構造及びデバイスが、当業者には容易に明らかとなるであろう。本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明されるものに限定されると見なすべきではない、様々な変更を実施することができる点が、当業者には理解されるであろう。"