Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen von Halbleitersubstraten

Abstract

 Bei dem Verfahren zum zerstörungsfreien Prüfen von Halbleitersubstraten werden diese in eine verdünnte Elektrolytlösung (23) eingetaucht, dann werden die Substrate (21) eine festgelegte Zeit gegenüber der Elektrolytlösung (23) mit einer Spannung im Bereich zwischen etwa 50 und etwa 65 Volt negativ vorgespannt und gleichzeitig werden die Substratoberflächen mit einer Beleuchtungsstärke im Bereich zwischen etwa 538 und etwa 807 1x beleuchtet. Das sich an den Störstellenplätzen entwickelnde Wasserstoffbiäschenmuster kann fotografisch registriert werden.
Das Verfahren eignet sich besonders zum Auffinden und Registrieren von elektrisch aktiven Störstellenplätzen an Halbleiteroberflächen, von defekten P/N-Übergängen und von gestörten Bereichen in großflächigen P_/N-Übergängen und ist deshalb als Prüfmethode sowohl in der Halbleiterplättchenfertigung als auch bei der Herstellung-von integrierten Schaltungen verwendbar.

Beschreibung

[0001] Die 'Erfindung betrifft ein Verfahren zum'Auffinden elektrisch aktiver Störstellen in einem einkristallinen Halbleitersubstrat, wobei das Halbleitersubstrat in eine verdünnte Elektrölytlösung gelegt, gegenüber dieser negativ vorgespannt und beleuchtet wird.

[0002] Eine Reihe von Verfahren sind beschrieben worden, um Fehl-oder Störstellen in einkristallinen Halbleitergegenständen wie z. B. Siliciumplättchen, zu entdecken. Die Entdeckung solcher Störstellen ist von besonderer Wichtigkeit bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen, wo Störstellen in den Oberflächenschichten der Halbleitersubstrate die Ausbeute an verwendbaren Chips mit integrierten Schaltungen reduzieren können. Zu diesen Methoden gehören beispielsweise das Anfertigen von Schrägschliffen und das Anätzen der angeschliffenen Fläche, die Raster-Oszillator-Topographie (SOT) und Kondensator-Leckstrommessungen. In letzter Zeit sind Kathodenstrommessungen dazu benutzt worden, um Halbleitersubstrate vom P-Typ zu charakterisieren, wozu das Substrat in einer verdünnten, wässrigen Säureelektrolytlösung mit einer Spannung von wenigen Volt negativ vorgespannt wird. Es wird angenommen, daß unter dem Einfluß des elektrischen Feldes eine Schicht von aus dem Elektrolyten stammenden positiven Ionen sich an der Grenzfläche zwischen dem Halbleiter und der Lösung bildet, während die Löcher von der Halbleiteroberfläche in das Substratmaterial hinein in eine Tiefe W gestoßen werden. Nur die negativen Akzeptorionen bleiben in dieser Verarmungszone, und ihre Ladung gleicht die positive Ladung der Ionenschicht an der Grenzfläche zwischen dem Halbleiter und der Lösung aus. Wird nun unter diesen Bedingungen eine Fehlstelle Elektronen-Lochpaare innerhalb der Verarmungszone erzeugt, werden die Löcher durch das elektrische Feld in das Halbleitermaterial hineingestoßen, während die Elektronen'zur Grenzfläche zwischen dem Halbleiter und der Lösung gezogen werden, wo sie mit den positiven Ionen in der Lösung an der Grenzfläche reagieren können. Dieser Mechanismus erzeugt einen Strom, welcher außerhalb der Meßzelle gemessen werden kann. Es wird angenommen, daß die Reaktion zwischen den Elektronen und den positiven Ionen in der Lösung nach der folgenden Reaktionsgleichung abläuft:

[0003] Da die H30+-Ionenkonzentration größer ist als diejenige de Minoritätsträger an der Grenzfläche zwischen dem Halbleite und der Lösung wird die Reaktion durch die Geschwindigkeit der Erzeugung von Elektronen-Lochpaaren oder in anderen Worten, durch die elektrisch aktiven Fehlstellen in der Verarmungszone gesteuert. Die Messung des Kathodenstromes kann so für eine Charakterisierung der Qualität des Halbleitersubstrats verwendet werden. Das Halbleitermaterial nimmt nicht an der elektrochemischen Reaktion teil, so daß das Substrat nicht verändert wird. Es ist auch bekannt, daß künstliche Fehlstellen in einem Siliciumplättchen mittels eines hochintensiven Lichtblitzes erzeugt werden konnten, wenn eine Vorspannung von etwa 5 Volt an das Substrat gelegt wurde. In diesem Fall wurde, wenn die Zelle beleuchtet wurde, eine beachtliche Gasentwicklung auf dem Plättchen beobachtet.

[0004] Obwohl die Kathodenstrommessungen nicht zerstörend sind und schnell durchgeführt werden können, geben solche Messungen keinen Hinweis auf die Natur oder die Lage der Störstellen. Beispielsweise können eine einzelne große Fehlstelle an einem Ort eines Halbleiterplättchens und eine große Anzahl von kleinen, aber wesentlichen Störstellen, welche über ein relativ großes Gebiet eines zweiten Plättchens verteilt sind, denselben Kathodenstrom ergeben. Im ersten Fall würde das Plättchen für die Herstellung integrierter Schaltungen geeignet sein, weil die Störstelle auf ein Chip begrenzt ist oder könnte sogar sich in dem Teil des Plättchens befindet, .welcher beim Zerschneiden wegfällt, so daß höchstens ein kleiner Ausbeuteverlust eintreten würde. Dieses Plättchen würde als "gutes" Plättchen angesehen werden, während das zweite-Plättchen, welches eine große Anzahl von kleinen Störstellen aufweist, für die Herstellung integrierter Schaltungen ungeeignet sein würde.

[0005] Ein Verfahren zum Abbilden der Qualität eines Halbleiterplättchens in Form einer "Landkarte" des Plättchens ist in dem Artikel "Inline Wafer Quality Monitor" im IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 18, Nr. 12, Mai 1976, Seite 4012 offenbart. Bei diesem Verfahren wird eine Anordnung von lichtemittierenden Dioden dazu verwendet, unterschiedliche Bereiche des Plättchens zu beleuchten, so daß Kathodenstrominformationen von unterschiedlichen Bereichen des 'Plättchens erhalten werden. In dem Artikel "Scanning Cathodic Current Spectroscopy" im IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 18, Nr. 11, April 1976, Seite 3623 wird die Anwendung eines Leserstrahls zum Rastern des Halbleitermaterials beschrieben, was dazu dient, die Qualität der Verarmungszone in Form einer "Landkarte"'abzubilden. Die "Landkarte" der Halbleiterqualität kann erhalten werden, weil die Fehlstellenbereiche unter den genannten Bedingungen eine Stromabnahme verursachen. Es ist auch bekannt, Risse in Deckschichten auf Halbleitern oder Metallen zu lokalisieren, indem das Substrat in einem Elektrolyt unter Anlegung eine Vorspannung behandelt wird, so daß sich Wasserstoff an den Stellen entwickelt, wo das Substratmaterial der Lösung aus gesetzt ist. Metalle sind auf Spannungs(stress)-Inhomogenitäten geprüft worden, indem man sie in eine Schwefelsäur - elektrolytlösung unter Anlegung einer Vorspannung von 6 Volt legte, wobei naszierender Wasserstoff erzeugt wird, welcher von den Inhomogenitäten absorbiert wird. Die Metalloberfläche wird dann mit einem Kunstoffilm bedeckt und anschließend erhitzt, um den Wasserstoff zu desorbieren, was eine Blasenbildung im Film an den Stellen, wo sic Störstellen befinden, verursacht.

[0006] Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein einfaches, nicht zer störendes und schnell durchführbares Verfahren zum Feststellen und Registrieren insbesondere von elektrisch aktiven Störstellen in Halbleitersubstraten, von defekten P/N-Übergängen und von gestörten Bereichen großflächiger P/N-Übergängen bezüglich ihrer Lage und des Ausmaßes der Störung anzugeben.

[0007] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt eine gute Überein- stimmung mit anderen zerstörenden und/oder zeitaufwendigen Verfahren, welche bisher dazu benutzt wurden, um elektrisch aktive Störstellen in der Oberfläche von Halbleitersubstraten zu lokalisieren. Mittels des bei der rurchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sich bilderden, aus den an der Substratoberfläche haftenden Wasserstoffbläschen bestehenden Musters lassen sich aber nicht nur die Plätze lokalisieren, an denen sich die Stör_Etel- len befinden, vielmehr ist es auch möglich, das Ausnaß der Störung festzustellen, indem die Zeitdauer, während der die Vorspannung an das Substrat

gelegter Weise variiert wird. Allgemein

daß das erfindungsgemäße Verfahren als Drüfmethode sowohl in der Halbleiterplättchen-Fertigung als auch bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen in vorteilhafter integrierten Schaltkreisen in vorteilhafter Weise verwendbar ist. Außerdem lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wirkung von verschisdenen Getterprozessen auf die elektrisch aktiven Störstellen ermitteln.

[0009] Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemdßen Zerfahdes erfindungsgemaßen Zerfah- rens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0010] Die Erfindung wird an Hand von durch Zeichnungen erfläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

tels des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurde, und bei der Fig. 4B um eine Aufnahme, welche mittels der Raster-Oszillations-Topographie (SOT) erhalten wurde,

Fign. 5A-D Fotografien eines Siliciumplättchens, in welches Stufen geätzt sind, wobei die-Figuren 5A bis 5C Wasserstoffbläschenmuster zeigen, welche unter unterschiedlichen Beleuchtungs- und Vorspannungsbedingungen erhalten worden sind, und die Fig. 5D zum Vergleich eine Raster-Oszillations-Topographie-Aufnahme desselben Siliciumplättchens vom P-Typ zeigt,

Fign. 6A Fotografien eines Siliciumplättchens, wobei und 6B Fig. 6A ein Wasserstoffbläschenmuster zeigt und die Fig. 6B zum Vergleich eine retuschierte Aufnahme desselben Siliciumplättchens vom P-Typ zeigt, aus welcher die Bereiche elektrischer Defekte, wie sie mittels Kondensator-Leckstrommessungen ermittelt worden sind, zu ersehen sind,

Fign. 7A Fotografien eines Siliciumplättchens vom und 7B P-Typ, wobei die Fig. 7A ein Wasserstoffbläschenmuster zeigt und die Fig. 7B zum Vergleich eine retuschierte Fotografie, aus welcher die Bereiche elektrischer Effekte, wie sie mittels Kondensator-Leckstrommessungen ermittelt worden sind, zu ersehen sind, zeigt, und

Fig. 8 eine retuschierte Fotografie eines Siliciumplättchens vom P-Typ, welches eines Subkollektorbereich vom N⁺-Typ und eine oberflächliche Epitaxieschicht vom N^--Typ aufweist, wobei aus

[0011] 1 bis 2 1/2 Vol.%ige Lösung von 96 %iger Schwefelsäure in deionisiertem Wasser brauchbar. Andere Konzentrationen kön ten auch angewendet werden. Andere Elektrolyte, welche eine Quelle von H₃0^+-Ionen sind, wie z. B. Flußsäure und Essigsäure, können auch benutzt werden.

[0012] Materialien, welche mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens geprüft werden können, sind einkristalline Hälbleitermaterialien, wie z. B. Silicium oder Germanium vom P-Typ, und Halbleitersubstrate vom P-Typ, welche eine entweder epitaxial oder durch Diffusion erzeugte Oberflächenschicht vom N-Typ aufweisen. Das Halbleitersubstrat, wie z. B. ein Siliciumplättchen, sollte eine Oberfläche haben, welche sauber und oxidfrei ist. Infolgedessen wird das Substrat zuerst gereinigt, um irgendwelche Oxide, Ablagerungen von organischen Materialien oder andere Filme und Schmutz von der Oberfläche zu entfernen. Dabei kann jeder übliche Halbleiterreinigungsprozess angewandt werden mit dem eine saubere, schmutzfreie Oberfläche erhaltenwerden kann.

[0013] Nach der Reinigung wird das Substrat in der Zelle befestig und der Elektrolyt in die Zelle gegossen. Es sollte darauf geachtet werden, daß während der Prüfung der Elektrolyt nicht bewegt wird. Eine Bewegung des Elektrolyten kann Was serstoffbläschen von ihrem Platz auf der Oberfläche entfer nen, was einen Informationsverlust zur Folge hat. Das Substrat wird einheitlich mit weißem Licht bastrahlt, dessen Lichtintensität an der Substratoberfläche im Bereich zwischen etwa 538 und etwa 805 lx liegt. Es vurde gefunden, daß Lichtintensitäten unter etwa 538 1x - außer an den am stärksten beschädigten Stellen - überhaupt keine Bläschen an den Stellen, wo sich die elektrischen Defekte befinden, erzeugen. Auf der anderen Seite werden bei Lichtintensitäten von etwa 860 lx und darüber im wesentlichen Umfang auch in den Bereichen Wasserstoffbläschen ent-

[0014] Das Plättchen wurde dann gereinigt, um irgendwelche Oxide und Filme aus organischem Material zu entfernen. Oxid kann die Entwicklung von Bläschen verhindern und Filme aus organischem Material können Bläschen an Plätzen hervorrufen, wo sich keine Störstellen befinden.

[0015] Das Plättchen wurde gereinigt, indem es in Flußsäure getaucht, unter Ultraschallerregung 10 Min. lang in 5%iger Natriumhypochloritlösung getaucht und in deionisiertem Wasser gespült wurde. Das Plättchen wurde dann 5 Min. lang unter Ultraschallerregung in eine 10 : 1 Mischung aus Wasser und HCl getaucht, wieder mit deionisiertem Wasser gespült, dann 30 Sek. lang in eine 10 : 1 Mischung aus Wasser und Flußsäure getaucht und schließlich in deionisiertem Wasser gespült. Nach dem` Reinigen wurde das Plättchen in die Testzelle 19 gelegt und dann wurde eine 2 1/2 Vol.%ige wässrige Schwefelsäureelektrolytlösung zugegeben. Die Beleuchtung erfolgte mittels eines 75-Watt-Wolfram-Scheinwerfers, welcher so eingestellt war, daß er eine Beleuchtungsstärke von 753,48 lx an der Plättchenoberfläche erzeugte. Der Schalter 17 wurde geschlossen, um an das Plättchen 5 Sek. lang eine negative Vorspannung von 60 Volt zu legen. Das Bläschenmuster wurde fotografiert. Die Fotografie ist in der Fig. 4A wiedergegeben. Man kann erkennen, daß Wasserstoffbläschen auf den ersten vier Stufen sich gebildet haben. Eine Raster-Oszillator-Topographie (SOT)-Aufnahme, wel che in der Fig. 4B wiedergegeben ist, wurde auch aufgenommen, (Einzelheiten dazu siehe beispielsweise in dem Artikel "New X-Ray Diffraction Microscopy Technique for the Study of Imperfections in Semiconductor Crystals", von Schwuttke im Journal of Applied Physics, Band 36, Mr. 9, Sepremter 1965, Seiten 2712 - 2721). Die dunklaren Bereiche der Topographie zeigen an, daß Fehlstellen in den ersten vier Stufen vorkommen, was dem Bläschenmuster in der Fig. 4A entspricht.

[0016] Das Plättchen wurde dann senkrecht zu den Stufen zerschnitten, dann wurde die freiliegende Schnittfläche schräg abgeschliffen und schizeßlich wurde eine verdünnte Sirtl-Ätzlösung (Stammlösung = 1 Gramm Cr₂O₃ in 4 ml deionisiertem Wasser, verdünnte Sirtl-Äcsiösung = 1 Teil Stammlösung auf ein Teil Flußsäure) aufgebracht, um die Fehlstellen sicht- bar zu machen. Das Ätzmittel wird hergestellt, indem ein Teil einer Stammlösung, welche 1 Gramm Cr₂O₃ pro 4 Milliliter deionisiertem Wasser enthält, mit einem Teil Flußsäure gemischt wird. Ausgebend von einer Stelle, ungefähr 2 Millimeter von der Plättchenkerbe, welche in der Fotografie als ein V-förmlger Einschnitt im Plättchenrand zu erkennen ist, wurden die Tiefen der Fehlstellen optisch gemessen, wobei ungefähr im Abstand von einem Millimeter gemessen wurde, so daß pro Stufe 4 bis 5 Messungen durchgeführu wunde. Die

[0017] Man sieht, daß die Bestimmung mittels Schrägschliffs und Ätzens auch Fehlstellen in den ersten vier Stufen sichtbar macht, so daß die Ergebnisse eine gute Übereinstimmung zwi schen allen drei Methoden aufzeigen.

Beispiel 2:

[0018] Um das erfindungsgemäße Verfahren noch genauer zu erläuter und um die Wichtigkeit der Einhaltung der richtigen Spannungs- und Beleuchtungsbedingungen aufzuzeigen, wurde ein mit Stufen versehenes Siliciumplättchen vom P-Typ mit einem Durchmesser von 82,5 Millimeter und einem spezifischen Widerstand von 2 Ω cm geprüft. Vorangegangen war das Abschneiden des Plättchens von einem großen Kristall und das Ätzen der Stufen.

[0019] Die Höhen der Stufen sind in der Tabelle III aufgelistet.



führt. Die Ergebnisse, welche unter verschiedenen Spannung-und Beleuchtungsbedingungen erhalten worden sind, werden zum Vergleich zusammen mit Kondensator-Leckstrommessungen dargestellt.

[0020] Auf dem Substrat wurde bei 1000° C eine 5000 Angström dicke Siliciumdioxidschicht thermisch aufgewachsen. Aluminiumpunkte, welche einen Durchmesser von ungefähr 1,5 mm hatten, wurden auf der Oxidschicht abgeschieden und anschließend wurden die Kondensator-Leckströme an jedem dritten Punkt gemessen. Eine Karte der Punkte, an denen die_'Leckströme größer als 6 Nanoampere waren, ist in der Fig. 6B dargestellt. Da nur jeder dritte Punkt geprüft wurde, wurde immer dann, wenn an einem geprüften Punkt 6 Nanoampere überschritten wurden, eine Anordnung von neun Punkten, welche die "8 den Meßpunkt umgebenden Punkte einschloß, in der Fotografie mit Tinte schwarz gemacht. Dies ergibt eine flächentreue Gewichtung der Bauteile mit Leckströmen ober- und unterhalb des 6 Nanoampere-Niveaus. Die Aluminiumpunkte wurden mittels eines Aluminiumätzmittels entfernt und das Oxid wurde mit Flußsäure abgelöst. Das.Substrat wurde gereinigt, indem es 5 Min. lang in ein ultraschallerregtes Halbleiterreinigungsbad gelegt wurde, anschließend wurde in deionisiertem Wasser gespült. Es folgte ein 30 bis 60 Sek. dauerndes zweites Eintauchen in verdünnte Flußsäure (10 Vol.% HF in Wasser), eine Spülung in deionisiertem Wasser, ein 1 Min. dauerndes Eintauchen in das Reinigungsbad und eine abschließende Wasserspülung.

[0021] Das gereinigte Substrat wurde in die Testzelle 19 gelegt, in welcher sich eine 2 Voi.%ige Schwefelsäurelösung befand, und dann wurde 5 Sek. lang im Dunkeln eine Vorspanhung von -5 Volt an das Substrat gelegt. Unter diesen Bedingungen konnte keine Wasserstoffentwicklung festgestellt werden. Es floß ein Strom von 9 Milliampere. Als nächstes wurde 5 Sek. lang eine negative Vorspannung von 5 Volt an das Substrat gelegt und außerdem wurde die Plättchenoberfläche mit einer Beleuchtungsstärke, welche größer als 2690 lx war, beleuchtet. Es floß ein Strom von 112 mA. Unter diesen Bedingungen fand in zwei Quadranten der Oberfläche eine Wasserstoffentwicklung statt. Es war aber so, daß die Wasserstoffentwicklung in einem dieser Quadranten nicht mit den Störstellen, welche aufgrund von Kondensator-Leckstrommessungen in der Fig. 6D eingetragen worden sind, übereinstimmen. Als nächstes wurde an das Plättchen eine negative Vorspannung von 60 Volt 5 Sek. lang gelegt, wobei die Plättchenoberfläche mit einer Beleuchtungsstärke von etwa 645 lx beleuchtet wurde. Bei Spannungen und Beleuchtungsstärken, welche in dieser Größenordnung liegen, wird.das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt. Das Wasserstoffbläschenmuster, welches sich entwickelte, wurde fotografiert. Das Ergebnis zeigt die Fig. 6A. Man sieht, daß die Störstellenplätze, welche mittels des Bläschentests bestimmt wurden (siehe Fig. 6A), gut mit denjenigen, die in der Fig. 6B gezeigt sind, übereinstimmen. Die Fehlstellen befinden sich entlang der Peripherie des Substrats und erstrecken sich in den oberen rechten Quadranten des Substrats hinein.

[0022] Die oben beschriebenen Prüfungen wurden wiederholt mit einer Probe, welche auch ein kupferpoliertes Siliciumsubstrat mit einem Durchmesser von 82,5 mm und einem spezifischen .Widerstand von 2 Ω cm war. Auf dem Substrat befand sich eine 5.000 Angström dicke Siliciumdioxidschicht welche bei 1.000° C thermisch aufgewachsen worden war. Aluminiumpunkte waren auf der Oxidschicht abgeschieden une Kondensator-Leckströme wurden an jedem dritten Punkt gemessen. Eine Karte mit den Kondensator-Leckströmen, welche größer als 6 Nanoampere sind, ist in der Fig. 7B gezeigt. Nachdem Ablösen des Aluminiums und des Oxids wurde da3

[0023] Substrat im Reinigungsbad und in Flußsäure gereinigte wie es oben beschrieben worden ist. Mit der Probe wurde dann der Bläschentest in der Testzelle 19 durchgeführt, wobei ein Elektrolyt verwendet wurde, welcher eine 2 Vol.%ige Lösung von Schwefelsäure in deionisiertem wasser war. Zunächst wurde im Dunkeln 5 Min. lang eine negative Vorspannung von 5 Volt an das Siliciumsubstrat gelegt. Dabei wurde keine Wasserstoffentwicklung festgestellt. Es floß ein Strom von 3 mA. Bei einer 5 Sek. lang dauernden Bestrahlung der Plättchenoberfläche mit einer Beleuchtungsstärke, welche größer 2690 1x war, wobei eine negative Vorspannung von 5 Volt angelegt wurde, wurde nur eine sehr kleine Wasserstoffmenge gebildet. Es floß ein Strom von 120 mA. Unter erfindungsgemäßen Prüfbedingungen, wobei 5 Sek. lang eine negative Vorspannung von 60 Volt an das Siliciumsubstrat angelegt wurde und die Substratoberfläche mit einer Beleuchtungsstärke von etwa 645 1x bestrahlt wurde, wurde ein Wasserstoffbläschenmuster erzeugt, wie as die Fig. 7A wiedergibt. Man sieht, daß eine gute Übereiastin mung zwischen dem in der Fig. 7A gezeigten Bläschenmuster und der aufgrund der Kondensator-Leckstrommessungen erstellten und in der Fig. 7B dargestellten Karte vorhanden ist.

Beispiel 4:

[0024] 

[0025] Leckströme wurden gemessen und eine Karte der Leckströme, welche größer als 6 Nanoampere sind, wurde erstellt. Die ! Karte ist in der Fig. 8 gezeigt. Die Punkte, an welchen mehr als 6 Nanoampere gemessen wurden, sind mit Tinte in der Fotografie dunkel gemacht worden.

[0026] Die Aluminiumpunkte und ein Teil der Oxidschicht wurden vom Substrat abgelöst. Ein Oxidring, welcher sich um die ganze Peripherie des Substrats, und zwar von der unteren bis zur oberen Oberfläche, erstreckte, wurde stehengelassen, um zu verhindern-, daß der Elektrolyt die Epitaxie- schicht mit dem Substrat kurzschließt. Ein solcher Kurz- schluß würde der Prüfung in die Quere kommen. Das Substrat wurde mittels des Verfahrens, welches im Beispiel 3 beschrieben worden ist, gereinigt und dann in die Testzelle 19 gelegt. An das Substrat wurde 1 Sek. lang eine negative Vorspannung von 60 Volt gelegt und die Substratoberfläche wurde dabei mit einer Beleuchtungsstärke von etwa 645 lx beleuchtet. Das (nicht gezeigte) Wasserstoffbläschenmuster wurde fotografiert. Auf der Fotografie kann man den Oxidring am Substratrand, an welchem die Bläschen aufhören, sehen. Es besteht eine gute Korrelation zwischen den beiden Prüfungen, welche besonders deutlich ist in dem groBen Störstellenbereich in dem unteren rechten Quadranten des in der Fig. 8 gezeigten Substrats.

[0027] Im Obengesagten wurde ein nicht zerstörendes Verfahren zur raschen Bestimmung der elektrischen Qualität von Halbleitersubstraten und größflächigen P-/N-Übergängen dargestellt, Es kann, wie sich aus den Darlegungen ergibt, leicht an die

fahren benötigt werden. Für die Verfahren wird eine relativ einfache Testvorrichtung benötigt und mittels üblicher fotografischer Methoden kann die Plättchenqualität leicht dokumentiert werden. Es ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, zwischen verschiedenen Graden der Störung zu unterscheiden, indem die Zeitdauer, während der die Vorspannung an das Substrat angelegt wird, in festgelegter Weise variiert wird. Die Prüfung kann nicht nur dazu be- nutzt werden, um die Plättchenqualität und den Grad der Störung nach dem Versägen, dem chemischen Dünnen, dem Po- lieren usw. festzustellen, sondern es kann auch dazu benutzt werden, um die Qualität von Epitaxieschichten und/ oder P/N-übergängen zu überprüfen und um den Einfluß von verschiedenen Getterprozessen auf die elektrischen Defekte zu ermitteln.

Ansprüche

1. Verfahren zum Auffinden elektrisch aktiver Störstellen in einem einkristallinen Halbleitersubstrat, wobei das Halbleitersubstrat in eine verdünnte Elektrolytlösung gelegt, gegenüber dieser negativ vorgespannt und beleuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die. Substratoberfläche mit einer Beleuchtungsstärke im Bereich zwischen etwa 538 und etwa 807 lx beleuchtet wird, daß das Substrat (21) eine festgelegte'Zeit gegenüber der Elektrolytlösung (23) mit einer Spannung im Bereich zwischen etwa 50 und etwa 65 Volt vorgespannt wird, so daß sich an den elektrisch aktiven Störstellenplätzen Wasserstoffbläschen entwickeln, und daß die Lage der Wasserstoffbläschen registriert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektrolytlösung eine wässrige Säurelösung verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Säure aus der Gruppe Schwefelsäure, Flußsäure und Essigsäure verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige, etwa 1 bis etwa 2,5 Vol.%ige ; Schwefelsäurelösung verwendet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung zwischen etwa 1 und etwa 15 Sek. lang angelegt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet; daß die Wasserstoffbläschen und ihre Lage fotografisch registriert werden.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es auf ein Halbleitersubstrat vom P-Typ angewandt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es auf Substrate aus Silicium oder Germanium angewandt wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es auf ein Halbleitersubstrat angewandt wird, welches mindestens einen P/N-Übergang enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es auf ein Halbleitersubstrat vom P-Typ angewandt wird, auf welches eine Epitaxieschicht vom N-Typ aufgebracht ist.

Zeichnung