DE2220339A1

DE2220339A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE EXAMINATION OF DOPED SEMICONDUCTOR MATERIAL

Info

Publication number: DE2220339A1
Application number: DE2220339A
Authority: DE
Inventors: Roland Dr Phil Sittig
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1972-03-30
Filing date: 1972-04-26
Publication date: 1973-10-31
Also published as: CH543098A

Description

Verfahren und Einrichtung zur Untersuchung von dotiertem Halbleitermaterial Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Untersuchung von dotiertem Halbleitermaterial, insbesondere n-Silizium, bei dem die zu untersuchende Probe in ein Aetzmittel eingebracht wird und zwischen die anodisch gepolte Probe und eine Gegenelektrode eine elektrische Spannung gelegt wird. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.Method and device for the investigation of doped semiconductor material The invention relates to a method for examining doped semiconductor material, in particular n-silicon, in which the sample to be examined is placed in an etching agent and between the anodically polarized sample and a counter electrode an electrical Tension is applied. The invention also relates to a device to carry out this procedure.

Für die Herstellung von Halbleiterbauelementen werden Kristalle definierten Widerstandes mit möglichst einheitlicher Verteilung der Störstellen über das gesamte Kristallvolumen benötigt. Bei der Züchtung von dotierten Halbleitern mittels der üblichen Ziehmaterialien lässt sich die Forderung nach völlig gleichmässiger Verteilung des Dotierstoffes nicht erfüllen. Es treten stets Inhomogenitäten auf.Crystals are defined for the manufacture of semiconductor components Resistance with the most uniform possible distribution of the imperfections over the whole Crystal volume required. When growing doped semiconductors by means of the customary drawing materials meet the requirement for completely even distribution of the dopant do not meet. Inhomogeneities always occur.

Diese- lassen sich einteilen in: a) Widerstandsänderungen längs der Wachstumsrichtung des Kristalls in grösseren Bereichen; b) Aenderungen der Störstellenkonzentration quer zur Kristallziehachse und c) annähernd periodische Widerstandschwankungen längs der Ziehachse des Kristalls in mikroskopisch kleinen Bereichen. Die unter b) und c) genannten Inhomogenitäten lassen sich durch spezielle Aetztechniken sichtbarmachen und erlauben somit Aussagen über Qualität des Halbleitermaterials.These can be divided into: a) Changes in resistance along the Direction of growth of the crystal in larger areas; b) Changes in the concentration of impurities transverse to the crystal pulling axis and c) approximately periodic resistance fluctuations along the length the pull axis of the crystal in microscopic areas. The under b) and c) mentioned inhomogeneities can be made visible by special etching techniques and thus allow statements about the quality of the semiconductor material.

Bei einem bekannten Verfahren zur Sichtbarmachung dieser Inhomogenitäten (Z. Naturforschung 20a, 1089 - 1092 (1965)) - sie werden häufig mit Widerstandsfeinstreifungen (engl.In a known method for making these inhomogeneities visible (Z. Naturforschung 20a, 1089-1092 (1965)) - they are often with resistance fine stripes (engl.

striations) bezeichnet - werden aus dem zu untersuchenden Siliziumstab einseitig geschliffene und geläppte Kristallbrettchen herausgetrennt, z.B. durch achsiale Schnitte längs eines Durchmessers. Die Brettchen werden auf der unbearbeiteten Seite mit einem nichtsperrenden Kontakt versehen und anschliessend so mit Kunstharz abgedeckt, dass nur noch die zu ätzende Fläche freiliegt. Die anodisch zu polenden Proben werden in eine wässrige Flüsssäurelösung (5 bis 20-%ig) eingebracht. Als Kathode dient ein ebenfalls in das Aetzmittel eingetauchter Kupferstreifen. Zwischen Probe und Elektrode wird ein Stromfluss erzeugt mit Stromdichten zwischen 0,3 bis 1,5 A/cm³. Die Aetzdauer beträgt zwischen 0,5 und 15 Minuten.striations) - are derived from the silicon rod to be examined Crystal boards ground and lapped on one side are removed, e.g. through axial cuts along a diameter. The boards are on the unprocessed Provide the side with a non-blocking contact and then with synthetic resin covered so that only the area to be etched is exposed. The anodically to be polarized Samples are placed in an aqueous liquid acid solution (5 to 20%). as A copper strip also immersed in the etchant serves as the cathode. Between A current flow is generated between the sample and the electrode with current densities between 0.3 and 1.5 A / cm³. The etching time is between 0.5 and 15 minutes.

Die sich während des Aetzprozesses abspielenden Vorgänge sind zum Teil in der Literatur, z.B. in der oben genannten Veröffentlichung, beschrieben: Verdünnte Fusssäure allein greift kristallines Silizium nicht an. Beim Anlegen einer positiven Spannung sammeln sich jedoch vor der Kristalloberfläche F--Ionen an und im Innern des Siliziums entsteht ein elektrisches Feld, dessen Stärke mit der Störstellenkonzentration zunimmt.The processes taking place during the etching process are for Part described in the literature, e.g. in the above-mentioned publication: Diluted hydrofluoric acid alone does not attack crystalline silicon. When creating a positive voltage, however, F-ions accumulate in front of the crystal surface An electric field is created inside the silicon, the strength of which depends on the concentration of impurities increases.

Bei einer bestimmten Spannung kommt es dann zum (Avalanche-) Durchbruch. Dabei wird offenbar Silizium ionisiert und geht als Si++ in Lösung. Dort finden Folgereaktionen statt, wie Disproportionierung und Komplexbildung mit den Fluoridionen. Dieses Stadium ist gekennzeichnet durch Bildung eines bläulich-bräunlichen Belags auf der Siliziumoberfläehe. Bei Erhöhund dieser Spannung verschwindet dieser Bei lag und die Oberfläche erscheint mattgrau geätzt. Bei weiterer Erhöhung der Spannung wird das Silizium offenbar vierfach ionisiert. Die Oberfläche wird dann blank geätzt, aber unregelmässig angegriffen.At a certain voltage, the (avalanche) breakthrough occurs. In the process, silicon is apparently ionized and goes into solution as Si ++. Find there Subsequent reactions take place, such as disproportionation and complex formation with the fluoride ions. This stage is characterized by the formation of a bluish-brownish film on the silicon surface. If this tension is increased, this at disappears and the surface appears etched matt gray. With a further increase in tension the silicon is apparently ionized four times. The surface is then etched blank, but attacked irregularly.

Praktische und theoretische Untersuchungen haben gezeigt, dass es möglich ist, mittels eines Aetzprozesses der beschriebenen Art Dotierungsschwankungen zumindest qualitativ zu untersuchen. Jedoch müssen folgende Bedingungen eingehalten werden: Die Aetzgeschwindigkeit darf nicht durch die Reaktionsprodukte vor der Scheibenoberfläche beeinflusst werden, im Innern des Siliziums dürfen sich keine festen Stromkanäle ausbilden.Practical and theoretical research has shown that it is is possible by means of an etching process of the type described doping fluctuations to investigate at least qualitatively. However, the following conditions must be met will: The rate of etching must not be caused by the reaction products can be influenced in front of the pane surface, inside the silicon do not form fixed current channels.

Bei den bekannten Verfahren zur Untersuchung von dotierten Halbleitermaterialien wurde diesen aus eingehenden theoretschen und praktischen Untersuchungen resultierenden Bedingungen wenig Bedeutung beigemessen. So konnten auch die Untersuchungsergebnisse nicht überzeugen. Vielmehr führte man die erhaltenen schlechten Resultate auf andere Einflussgrössen zurück, z.B. das Aetzmittel, die Vorbehandlung der Proben und dergleichen.In the known methods for examining doped semiconductor materials became these resulting from in-depth theoretical and practical investigations Little importance attached to conditions. So could the results of the investigation not convince. Rather, the poor results obtained were passed on to others Influencing variables, e.g. the etchant, the pretreatment of the samples and the like.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Untersuchung von dotiertem Halbleitermaterial, insbesondere n-Silizium, anzugeben, das die Nachteile bekannter Verfahren nicht aufweist und das wesentlich bessere Aufschlüsse über Dotierstoffinhomogenitäten gibt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Einrichtung zu schaffen.It is the object of the invention to provide a method for examining doped Semiconductor material, in particular n-silicon, indicate that the disadvantages are known Method does not have and the much better information about dopant inhomogeneities gives. Another object of the invention is to provide one for performing the method to create a particularly suitable facility.

Die erstgenannte Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs aufgeführten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine pulsförmige Spannung verwendet wird.In a method, the first-named task becomes the one listed at the beginning Type solved according to the invention in that a pulse-shaped voltage is used.

Die zweite Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die zu untersuchende Probe, die in geeigneter Weise mit einer Elektrode versehen und deren Oberfläche mit Ausnahme des zu untersuchenden Bereichs mit einem gegenüber dem Aetzmittel resistenten Ueberzug versehen ist, in das Aetzmittel eingetaucht ist, dass im Aetzmittel eine Gegenelektrode vorgesehen ist, und dass eine eine pulsförmige Ausgangsspannung liefernde Spannungsquelle zwischen die genannte Elektrode und die Gegenelektrode anschaltbar ist.The second object is achieved according to the invention in that the sample to be examined, which is provided in a suitable manner with an electrode and their surface with the exception of the area to be examined with an opposite the etchant resistant coating is provided, immersed in the etchant is that a counter electrode is provided in the etching agent, and that one is pulse-shaped Voltage source delivering output voltage between said electrode and the Counter electrode can be switched on.

Erst durch die erfindungsgemässe pulsförmige Beaufschlagung der Probe mit Spannung (und damit auch Strom) werden unerwünschte lokale Temperaturänderungen und Ladungsträgerdichten vermieden. Zwischen den einzelnen Spannungsimpulsen kann sich die Temperatur ausgleichen und das Gleichgewicht der Ladungsträgerkonzentration wieder einstellen.Only through the pulse-shaped application of the sample according to the invention with voltage (and thus also with current) there are undesirable local temperature changes and charge carrier densities avoided. Between the individual voltage pulses the temperature equilibrate and the equilibrium of the charge carrier concentration set again.

Mit einer besonders zweckmässigen Weiterbildung des erz in dungsgemässen Verfahren, die darin besteht, vor der Oberfläche des Siliziums das Aetzmittel zu verwirbeln, wird der zweiten oben genannten Bedingung Rechnung getragen.With a particularly expedient further development of the ore in accordance with the invention Process which consists in adding the etchant in front of the surface of the silicon swirl, the second condition mentioned above is taken into account.

Diese Verwirbelung kann durch Ultraschalleinwirkung, durch Einblasen von Gas oder durch Rühren erfolgen.This turbulence can be caused by the action of ultrasound, by blowing in by gas or by stirring.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemässen Verfahrens sowie Ausführungsformen der zur Durchführung des Verfahrens besonders geeigneten Einrichtung werden nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further details of the method according to the invention and embodiments the facility particularly suitable for carrying out the procedure are described below explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Untersuchnung von n-Siliziumkristallen in Scheibenform, Fig. 2 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit zwischen Durchbruchsspannung und Störstellenkonzentration.In the drawing, Fig. 1 shows an embodiment of a device for the investigation of n-silicon crystals in disk form, FIG. 2 is a graph Representation of the relationship between breakdown voltage and impurity concentration.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung besteht aus einem Behälter 1 mit einem Deckel 2. Mit dem Deckel 2 ist eine Tragvorrichtung 3 zur Aufnahme einer Halbleiterscheibe 4, z.B. n-Silizium, verbunden. Die Tragvorrichtung 3 ist mit einer der zu untersuchenden flalbleiterscheibe 4 angepassten Aussparung verstehen, in die diese eingepresst werden kann. Mit der Halbleiterscheibe 4 ist eine Elektrode 5 elektrisch leitend verbunden, z.B. mit Leitsilber an diese angeklebt. Die Elektrode 5 ist mit einem Anschlussdraht 6 verbunden, der durch die Tragvorrichtung 3 hindurchgeführt ist.The device shown in Fig. 1 consists of a container 1 with a cover 2. With the cover 2 is a support device 3 for receiving a Semiconductor wafer 4, for example n-silicon, connected. The support device 3 is with a Understand the cutout adapted to the semiconductor disk 4 to be examined, in which this can be pressed in. With the semiconductor wafer 4 is an electrode 5 electrically connected, e.g. glued to it with conductive silver. The electrode 5 is connected to a connecting wire 6 which passes through the support device 3 is.

Der beschriebene Aufbau ermöglicht es, die Halbleiterscheibe 4 leicht auszuwechseln. Gegebenenfalls kann sogar darauf verzichtet werden, Teile der in das Aetzmittel 7einzutauchenden Tragvorrichtung 3 und der Halbleiterscheibe mit einem gegen das Aetzmittel resistenten Ueberzug zu versehen.The structure described enables the semiconductor wafer 4 to be easily formed to replace. If necessary, parts of the in the etchant 7 to be immersed in the carrying device 3 and the semiconductor wafer to provide a coating resistant to the etching agent.

Der Halbleiterscheibe 4 gegenüber ist eine Gegenelektro -de 8 angeordnet. Auch diese Gegenelektrode ist mit einem Anschlussdraht 9 versehen, der. durch eine Oeffnung im Deckel 2 geführt ist. Die Gegenelektrode 8 ist perforiert, der Raum 10 unterhalb der Gegenelektrode 8 ist über eine Leitung 11, welche ebenfalls durch eine weitere Oeffnung im Deckel 2 geführt ist, mit einem (nicht weiter) dargestellten Gasreservoir verbunden, aus dem ein Gas, z.B. N2, unter Druck in den genannten Raum 10 geführt wird Dieses Gas dient zur Verwirbelung des Aetzmittels unmittelbar im Bereich der Oberfläche der Halbleiterscheibe 4 und dient dazu, Reaktionsprodukte des Aetzprozesses aus dem genannten Bereich wegzuführen. Die Gegenelektrode ist auf einem Sockel 12 angeordnet, welcher unterhalb der Elektrode 8 zur Bildung des Raumes 10 ausgespart ist. Sowohl Behälter 1, Deckel 2 als auch Sockel 12 bestehen aus einem Material, das vom Aetzmittel 7 nicht angegriffen werden.A counterelectrode 8 is arranged opposite the semiconductor wafer 4. This counter electrode is also provided with a connecting wire 9, which. by a Opening in the cover 2 is performed. The counter electrode 8 is perforated, the space 10 below the counter electrode 8 is via a line 11, which is also through Another opening is made in the cover 2, with one (not further) shown Gas reservoir connected, from which a gas, e.g. N2, under pressure enters the said space 10 is performed This gas is used to swirl the etchant directly in the Area of the surface of the semiconductor wafer 4 and serves to produce reaction products of the etching process away from the area mentioned. The counter electrode is arranged on a base 12, which below the electrode 8 to form the Space 10 is left out. Both container 1, cover 2 and base 12 are made made of a material that cannot be attacked by the etchant 7.

Als Aetzmittel kann z.B. 5 - 20 %ige Flusssäure verwendet werden. Vorzugsweise besteht jedoch das Aetzmittel aus einer Mischung aus 10 - 25 Vol ß Salpetersäure, 5 - 20 Vol Flussäure und einem entsprechenden Rest Essigsäure.For example, 5 - 20% hydrofluoric acid can be used as an etching agent. However, the etchant preferably consists of a mixture of 10-25 vol Nitric acid, 5 - 20 vol. Hydrofluoric acid and a corresponding balance of acetic acid.

Besonders gute Aetzbilder wurden mit einer Mischung aus 2 Teilen 65 %iger Salpetersäure, 2 Teilen 40 %iger Flusssäure und 5 Teilen 96 zeiger Essigsäure gewonnen.Particularly good etched images were obtained with a mixture of 2 parts 65 % nitric acid, 2 parts 40% hydrofluoric acid and 5 parts 96 acetic acid won.

Der Behälter 1, der Deckel 2 sowie der Sockel 12 können bei Verwendung eines derartigen Aetzmittels aus Polyflourtetraäthylen (PFTE), Polyvinylchlorid (PVC) und dergleichen bestehen. Selbstverständlich muss auch die Gegenelektrode 8 resistent gegenüber dem Aetzmittel sein und z.B.The container 1, the lid 2 and the base 12 can when used such an etchant made of polyflour tetraethylene (PFTE), polyvinyl chloride (PVC) and the like. Of course, the counter electrode must also 8 be resistant to the caustic agent and e.g.

aus Edelstahl, Gold etc. bestehen.made of stainless steel, gold, etc.

Zur Erzeugung einer pulsförmigen Spannung zwischen Halbleiterscheibe 4 und Gegenelektrode 8 ist eine Spannungsquelle 13 vorgesehen, die über die Anschlussdrähte 6 bzw.To generate a pulse-shaped voltage between the semiconductor wafer 4 and counter electrode 8, a voltage source 13 is provided, which is supplied via the connecting wires 6 resp.

9 mit diesen verbunden ist. Die Frequenz der Ausgangsspannung der Spannungsquelle liegt zwischen 50 Hz und 10 kHz.9 is connected to these. The frequency of the output voltage of the The voltage source is between 50 Hz and 10 kHz.

Die Pulspause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen soll einige 100 µs betragen, das ist die Zeitdauer, die erforderlich ist, die eingangs beschriebenen Ausgleichsvorgänge zu ermöglichen. Besonders vorteilhaft sind Impulse mit einer Anstiegszeit grösser als deren Abfallzeit, z.B.The pulse pause between two consecutive pulses should be a few 100 µs, that is the length of time that is required, the one described at the beginning To enable balancing operations. Pulses with a Rise time greater than its fall time, e.g.

sägezahn- oder dreieckförmige Impulse mit den genannten Wiederholfrequenzen und Pulspausen. Die während eines Impulses im Halbleitermaterial freiwerdende Energie darf einen gewissen Wert nicht übersteigen. Sonst kommt es lokal zu einer sehr starken Erwärmung, die zum Zerspringen der Scheibe führen kann. Diese Energie berechnet sich gemäss der Beziehung E = i . U . t, wobei i der mittlere während eines Impulses fliessende Strom, U die mittlere Spannung und t die Zeitdauer des Stromflusses während eines Impulses ist.sawtooth or triangular pulses with the aforementioned Repetition rates and pulse pauses. The energy released in the semiconductor material during a pulse must not exceed a certain value. Otherwise there will be a very strong one locally Heating that can cause the pane to shatter. This energy is calculated according to the relation E = i. U. t, where i is the mean during a pulse flowing current, U the mean voltage and t the duration of the current flow during of an impulse.

Zur Erzielung guter Aetzbilder gibt man einen gewissen Strom i vor, U wird nach Massgabe des zu untersuchenden Halbleitermaterials gewählt und wächst, wie Fig. 2 zeigt, für hochohmige, d.h. niedrig dotierte, Materialien stark an. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig, bei niedriger Dotierung mit kleinerem t zu arbeiten.To achieve good etching patterns, a certain current i is given, U is selected according to the semiconductor material to be examined and grows, as Fig. 2 shows, for high-resistance, i.e. low-doped, materials. the end For this reason it is advisable to work with a smaller t when the doping is low.

Zur Erzeugung der benötigten Impulse können im allgemeinen laborübliche Pulsgeneratoren, bei denen sich Pulsfrequenz, Pulsdauer und Pulspause getrennt einstellen lassen, verwendet werden. Häufig wird jedoch ein derartiger Generator nicht in der Lage sein, derart hohe Impulsamplituden zu liefern, so dass die Zwischenschaltung von Uebertragern notwendig sein kann. Einfacher gestaltet sich die Erzeugung von rechteckförmigen Impulsen, die sich ebenso wie die genannten dreieck- oder sägezahnförmigen Impulse eignen. Rechteckförmige Impulse sind beispielsweise durch Einweg-Gleichrichtung und nachfolgende Begrenzung hochgespannter sinusförmiger Wechselspannungen erzeugbar.To generate the required impulses, in general laboratory methods can be used Pulse generators in which the pulse frequency, pulse duration and pulse pause are set separately let be used. Often, however, such a generator is not in the Be able to deliver such high pulse amplitudes that the interposition of transmitters may be necessary. The creation of rectangular pulses, which are just like the triangular or sawtooth-shaped ones mentioned Impulses. Rectangular pulses are for example through One-way rectification and subsequent limitation of high-voltage sinusoidal alternating voltages producible.

Die erforderliche Impulsamplitude ist, wie einleitend ausgeführt, von dem zu untersuchenden Halbleitermaterial, insbesondere von dessen spezifischem Widerstand bzw. von dessen Störstellenkonzentration abhängig. Die Dicke der Halbleiterscheibe muss so gewählt werden, dass sie grösser ist als die Tiefe der sich vom abrupten pn-Uebergang Halbleiter-Elektrolyt aus erstreckenden Raumladungszone. Letztere beträgt bei hochdotierten Materialien einige /um und einige 100/um bei niedrig dotierten Materialien.The required pulse amplitude is, as stated in the introduction, of the semiconductor material to be examined, in particular of its specific Resistance or its impurity concentration dependent. The thickness of the semiconductor wafer must be chosen so that it is greater than the depth of the abrupt one pn junction semiconductor electrolyte from extending space charge zone. The latter is for highly doped materials a few / µm and a few 100 / µm for low-doped materials Materials.

Wie eingangs ausgeführt, beginnt der Aetzprozess,der hier zur Sichbarmachung von Schwankungen der Störstellenkonzentration ausgenutzt wird, bei Impulsamplituden oberhalb der Durchbruchsspannung des Halbleitermaterials. Der Zusammenhang zwischen Durchbruchsspannung UD und der Störstellenkonzentration N ist bekannt und in der graphischen Darstellung der Fig. 2 beispielsweise veranschaulicht.As stated at the beginning, the etching process begins, which is here for making visible is exploited by fluctuations in the concentration of impurities, with pulse amplitudes above the breakdown voltage of the semiconductor material. The relationship between Breakdown voltage UD and the impurity concentration N is known and in the For example, the graph of FIG. 2 is illustrated.

Ist in etwa der spezifische Widerstand oder die Störstellenkonzentration einer zu untersuchenden Halbleiterscheibe bekaiint, so kann aus der genannten Darstellung grob die erforderliche Impulsamplitude entnommen werden. Umgekehrt kann unter Zuhilfenahme einer deratigen Darstellung und mikrospopischer Beobachtung des Aetzangriffs bei gleichzeitiger Ablesung der Impulsamplitude an einem Anzeigeinstrument 14 aus der Impulsamplitude die in dem beobachteten Bereich vorhandene Störstellenkonzentration N bestimmt werden. Ein derartiges Vorgehen erfordert naturgemäss einen von dem in Fig. 1 dargestellten abweichenden Aufbau, wenn der Aetzangriff verfolgt werden soll.Is roughly the specific resistance or the concentration of impurities of a semiconductor wafer to be examined is known from the above representation roughly the required Pulse amplitude can be taken. Vice versa can with the help of such a representation and microscopic observation of the corrosive attack with simultaneous reading of the pulse amplitude on a display instrument 14 the impurity concentration present in the observed area from the pulse amplitude N can be determined. Such a procedure naturally requires one of the in Fig. 1 shows a different structure when the etching attack is to be pursued.

Das beschriebene Verfahren arbeitet sehr rasch. Die Aetzdauer beträgt nur etwa 1 bis 5 Minuten. Proben mit einem spezifischen Widerstand von 0,1 bis lO Ohmem liefern einwandfreie Aetzbilder. Sollen Proben mit einem spezifischen Widerstand grösser als 10 Ohmem untersucht werden, so istauf eine gleichmässige Kontaktierung der dem Aetzmittel abgewandten Stirnseite der Halbleiterscheibe zu achten.The method described works very quickly. The etching time is only about 1 to 5 minutes. Samples with a specific resistance of 0.1 to 10 Ohmem deliver flawless etching images. Shall samples with a specific resistance greater than 10 ohms are examined, an even contact is required pay attention to the end face of the semiconductor wafer facing away from the etchant.

Neben der mikroskopischen Beobachtung des Aetzangriffs ist auch die indirekte Ueberwachung des Einsatzes des Aetzangriffs möglich. Ueberschreitet die Impulsamplitude die Durchbruchsspannung UD, so steigt der Strom zwischen Halbleiterscheibe und Gegenelektrode, was beispielsweise. mittels eines in eine der beiden Zuleitungen 6 oder 9 eingeschalteten Strommessers 15 verfolgt werden kann.In addition to the microscopic observation of the etching attack is also the indirect monitoring of the use of the etching attack possible. Exceeds the Pulse amplitude the breakdown voltage UD, the current between the semiconductor wafer increases and counter electrode, what for example. by means of one in one of the two supply lines 6 or 9 switched on ammeter 15 can be tracked.

Claims

Method for examining doped semiconductor material, in particular n-silicon, in which process the sample to be examined is placed in an etching agent is and in which between the anodically polarized sample and a counter electrode a electrical voltage. is laid, characterized in that a pulse-shaped Voltage is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that a pulse-shaped Voltage with a pulse pause greater than 100 µusec is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a pulse-shaped voltage with pulse durations between 1 µsec and 10 msec is used.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a sawtooth or triangular voltage is used.

5. The method according to claim 1, characterized in that the space swirled between the semiconductor wafer (4) and the counter electrode (8) in the etching agent (7) will.

6. The method according to claim 5, characterized in that the turbulence is swirled by the action of ultrasound, blowing gas or stirring.

j. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized characterized in that the sample to be examined (4), which is appropriately with an electrode (5) and its surface with the exception of the one to be examined Area is provided with a coating resistant to the etching agent (7), in the etching agent (7) is immersed, that in the etching agent (7) a counter electrode (8) is provided, and that a voltage source supplying a pulse-shaped output voltage (13) can be connected between the electrode (5) and the counter electrode (8).

8. Device according to claim 7, characterized in that means (10,11) for the formation of eddies in the area of the dem. Etching agent (7) facing surface the semiconductor wafer (4) are provided.

9. Device according to claim 7, 8 or 9, characterized in that that the etchant (7) consists of 5 to 20% hydrofluoric acid.

10. Device according to claim 7, 8 or 9, characterized in that that the etchant (7) consists of a mixture of 10 to 25% by volume of nitric acid, 5 up to 20% by volume of hydrofluoric acid and a corresponding remainder of acetic acid.

11. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that to observe the use of the etching attack Ammeter (15) in one of the two supply lines between voltage source (13) and Electrode (5) or counter electrode (8) is connected.

12. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that to control the output voltage of the voltage source (13) a voltage measuring instrument (14) is provided.