DE2655938C2

DE2655938C2 - Verfahren zum berührungsfreien Prüfen von PN-Übergängen in Halbleiterplättchen

Info

Publication number: DE2655938C2
Application number: DE2655938A
Authority: DE
Inventors: Roger Leonard Poughkeepsie N.Y. Verkuil
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-12-31
Filing date: 1976-12-10
Publication date: 1984-06-28
Also published as: JPS5283178A; DE2655938A1; USRE29918E; FR2337347B1; US4015203A; FR2337347A1; JPS5346700B2

Description

— daß zum Messen des Leckstromverhaltens der PN-Übergänge (2) das Halbleiterplättchen (1) mit pulsierendem Licht von ausgewählter Intensität für eine Aufladung der Kapazität eines PN-Übergangs (2) zur Vorspannung des Übergangs in Durchlaßrichtung bestrahl wird, wobei der PN-Übergang (2) in Durchlaßrichtung einen Schwellenwert besitzt,

— daß dann hochfrequente Schwingungen in das Halbleiterplättchen (1) zur Erzeugung von Wirbelströmen in dem Halbleiterplättchen (1) induktiv eingekoppelt werden,

— wobei diese Schwingungen jedesmal dann, wenn das Halbleiterplättchen (1) mit einem Lichtimpuls bestrahlt wird, in ihrer Amplitude moduliert werden, und

— daß diese Amplitudenmodulation nach Verstärkung und Gleichrichtung auf dem Bildschirm eines mit der pulsierenden Lichtquelle synchronisierten Sichtgerätes (22) bei gleichzeitiger Veränderung der Intensität des pulsierenden Lichtes zur Bestimmung desjenigen Wertes der Intensität des pulsierenden Lichtes überwacht wird, welcher die Kapazität des PN-Übergangs (2) bis gerade unterhalb des Durchlaßschwcllenwcrtes des PN-Übergangs auflädt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

— daß die Amplitudenmodulation auf dem Bildschirm des Sichtgerätes (22) in der Weise überwacht wird, daß auf dem Bildschirm die Abfallzeit in Beziehung zu der Amplitudenmodulation als Kurve dargestellt wird, während gleichzeitig die Intensität des pulsierenden Lichtes zur Bestimmung eine;, solchen maximalen Intensitätswertes so lange verändert wird, bis das Verhältnis von Anfanjrssteigung zur Ftidstcigung der Kurve nicht großer ist. als etwa 2 /u 1.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum berührungsfreien Prüfen von PN-Übergängen in Halblciterplättchen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist z. B. aus Rev. of Scientific lnstr. Bd. 38 No. |an. 1967 Seilen 1 33/134 bereits bekannt.

Verfahren /um bcrülmingsfreion Messen der Abl'allzeit in Halbleitermaterialien sind bekannt. So ist beispielsweise in eiern Aufsatz mit dem Titel »Contactless Measurement of Resistivity of Slices of Semiconductor Materials« von Nobuo Miyamoto und |.-l. Nishizawa in Review of Scientific Instruments. Hand 38. Nr. J. vom Min/ l%7. auf Seilen !(-it) his i(i7. ein hochli cqucntes. mil kapa/iiivcr Kupplung arbeiiciidcs Verfahren beschrieben, während in dem Aufsatz mit dem Titel »Simple Contactless Method for Measuring Decay Time of Photoconductivity in Silicon« von R. M. Lichtenstein und H. J. Willard in Review of Scientific Instruments, Band 38, Nr. 1, vom Januar 1967, Seiten 133 und 134, ein Verfahren mit induktiver Einkopplung von Hochfrequenz beschrieben ist. Bei beiden Verfahren wird die Schwingungsamplitude eines hochfrequenten Trägers überwacht, der entweder kapazitiv oder induktiv mit der Halbleiterprobe gekoppelt ist, während die Probe mit pulsierendem Licht bestrahlt wird. Jeder Lichtimpuls erregt elektrische Ladungsträger, die damit kurzzeitig die Belastung des Hochfrequenzoszillators erhöhen, was eine entsprechende Abnahme der Amplitude der Schwingungen zur Folge hat. Am Ende des Lichtimpulses nimmt die Amplitude der Schwingungen wieder ihren Wert des eingeschwungenen Zustandes mit einer Geschwindigkeit ein, die durch die Rekombinationsgeschwindigkeitder Ladungsträger in der bestrahlten Probe bestimmt wird.

Aus einem Aufsatz von D. L. LiIe und N. M. Davis, »Optical Techniques for Semiconductor Material and Circuit Inspection« in Solid State Technology, July 1975, Seiten 29 bis 32 und Seite 54 ist die kontaktlose Messung einer im Raumladungsbereich eines Halbleiterkörpers erzeugten Photospannung offenbart. Durch optische Anregung werden Ladungsträger in der Weise getrennt, daß ζ. B. die Elektronen auf die Oberfläche zu und die Fehlstellen von der Oberfläche weg wandern.

jo Die so entstandene Photospannung wird durch elektrische Kontakte mit der beleuchteten und mit der unbeleuchteten Oberfläche gemessen.

Der Fall wird jedoch wesentlich komplizierter, wenn in der /u untersuchenden Probe ein oder mehrere Über-

J5 gange vorhanden sind. Kapazitiv in eine einen PN-Übergang enthaltende Probe eingekoppelte Hochfrequcnz.schwingungen werden durch das Vorhandensein solcher Übergänge praktisch nicht beeinflußt. Das heißt, daß das Vorhandensein dieser Übergänge die Belastung des kapazitiv angekoppelten Hochfrequenzoszillators nicht merklich verändert. Andererseits ändert sich die Belastung eines induktiv eingekoppelten Hochfrequenzoszillators beim Vorhandensein von Übergängen in dem zu untersuchenden Halbleiter ganz beträchtlich. Wenn jedoch die Intensität des zur Bestrahlung der Probe verwendeten pulsierenden Lichts bei relativ hohen Werten gehalten wird, die in dem Bereich der im Stand der Technik bisher verwendeten Intensitäten liegen, dann ist eine Belastung des induktiv angekoppelten Oszillators, welche auf die in PN-Übergängen auftretenden Leckströme zurückzuführen wäre, nicht genau feststellbar.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, das Lcckstromverhalten von PN-Übergängen zu ermitteln.

leder Libergang in einem Halbleiterkörper läßt sich äquivalent durch einen Leckwiderstand und eine gleichrichtende Diode darstellen, die beide parallel zu der Kapazität des Übergangs geschaltet sind. Die Impedanz

W) der Diode ist dann, wenn die Diode leitend ist, im Vergleich zur l.eekimpcdan/ klein. Wenn dagegen die Diode gesperrt ist.d. h„ wenn die in Durchlaßrichtung über der Diode anliegende Spannung nicht ausreicht, den für eine Leitung erforderlichen Sehwellwert zu überschrci-

ti~> ten. dann ist die Impedanz der Diode im Vergleich mit der l.eekimpcdan/ hoch.

Is wurde leMgeslelll. daß dann, wenn die liiteusiial des zur Bestrahlung der einen Übergang enthaltenden

Probe auf einen solchen Wen eingestellt wird, daß die Kapazität des Überganges nur so weit aufgeladen wird, daß die Schichtdiode noch nicht in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, die Entladezeit der Kapazität des Übergangs nach Beendigung des Lichtimpulses ausschließlich durch die Leckimpedanz des Übergangs bestimmt ist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird in der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Weise gelöst. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dem Anspruch 2 zu entnehmen.

Die Erfinduiig wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine vereinfichie schematische Schaltungsanordnung einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens;

F i g. 2 eine Querschnittsansicht eines PN-Übergangs in einer Halbleiterprobe, die durch pulsierendes Licht bestrahlt wird;

F i g. 3 eine Anzahl von Kurven für verschiedene Abfallzeiten, die mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 erzielt wurden, und

F i g. 4 eine der Kurven von F i g. 3.

Die Ausbeute bei hochintegrierten Schaltungen mit hoher Schaltungsdichte wird durch Fehler im Kristallgefüge, über die Störelemente diffundieren können, die einen Kollektor-Emitter-Leckwiderstand zur Folge haben, nachteilig beeinflußt. Es ist wichtig, daß solche Fehler in der Kristallstruktur schon frühzeitig im Herstellungsverfahren vor der Fertigstellung der einzelnen Transistoren in hochintegrierten Schaltungen festgestellt werden, um die Herstellung unbrauchbarer Bauelemente so klein wie möglich zu halten.

Ein PN-Übergang in einem Halbleiter läßt sich durch eine äquivalente Schaltung von drei Bauelementen darstellen, die zueinander parallelgeschaltet sind, d. h. durch einen Kondensator, der die Kapazität des Überganges darstellt, durch eine Diode, die die gleichrichtenden Eigenschaften des Übergangs wiedergibt, und durch einen Widerstand, der den Leckwiderstand des Überganges darstellt. Man hat beobachtet, daß es eine Wechselwirkung zwischen dem Auftreten von Slrompfadcn zwischen Kollektor und Emitter und einem hohen Leckstrom des Überganges gibt. Diese beiden Wirkungen stehen mit den gleichen Fehlern im kristallinen Gefüge in Verbindung. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Leckwiderstand eines Übergangs dazu benutzt, solche Strompfade vorauszusagen.

In F i g. 1 ist ein Halbleiterplättchen 1 mit einer hochintegrierten Schaltung hoher Schaltungsdichte mil PN-Übergängen 2 gezeigt, die durch eine pulsierende Lichtquelle 3 bestrahlt werden. Die Intensität des pulsierenden Lichtes der Lichtquelle 3 wird durch einen Regler 4 eingestellt. Ein Hochfrequenzoszillator 5, der vorzugsweise bei einer Frequenz im Bereich von etwa 50 bis etwa 200 MHz arbeitet, ist über eine Tankkreisspule 6 mit dem Halbleiterplättchen 1 induktiv gekoppelt. Der Resonanz-Tankkreis wird durch den Kondensator 7 vervollständigt. Die Tankkreisspule 6 weist eine geerdete Mittelanzapfung auf, wodurch die Aufnahme von Störsignalen durch die Spule klein gehalten wird. Der Hochfrequenzoszillator 5 enthält ferner einen Feldeffekttransistor 8, der über Kondensatoren 9 und 10 und einen Widerstand 11 mit dem Tankkreis gekoppelt ist. Der Feldeffekttransistor 8 ist (mit der positiven Versorgungsspannungsklemme 12) über eine Hochfrequenzdrossel 13 und einen Hochfrcüuenzablcitkondensator 14 gekoppelt. Der Feldeffekttransistor 8 ist außerdem durch einen Widerstand 15 und einen Vorspannungsregler mit Masse verbunden, der aus einem Regelwiderstand 16 und einem dazu parallelge-· schalteten Kondensator 17 besteht. Der Regelwiderstand hai diu Aufgabe, die Empfindlichkeit des Oszillators 5 optimal auf die Belastung einzustellen, die der PN-Übergang im Halbleiterplättchen 1 für den aus Tankkreisspule 6 und Kondensator 7 bestehenden

to Tankkreis darstellt.

Die Amplitude der vom Oszillator 5 erzeugten Trägerschwingungen wird durch das Auftreten der von der pulsierenden Lichtquelle ausgehenden Lichtimpulse moduliert. Der am Knotenpunkt 18 auftretende amplitudenmodulierte Träger wird über einen Widerstand 19 und einen Kondensator 20 an einen Breitbandverstärker und Detektor 21 angekoppelt. Das dort abgeleitete Signal wird einem Sichtgerät 22 zugeführt, dessen Anzeige durch über eine Leitung 23 zugeführte, von der pulsierenden Lichtquelle 3 kommende Impulse synchronisiert wird. Jedesmal dann, wenn die Lichtquelle 3 impulsmäßig betätigt wird, tritt auf der Leitung 23 ein Synchronisicrimpuls auf.
Durch die induktiv vom Oszillator 5 in dem Halbleiterplättchen 1 eingekoppelten Schwingungen werdenim Halbleiterplättchen 1 Wirbelströme induziert. Die Amplitude der Schwingungen des Oszillators 5 ist umgekehrt proportional zur Größe der Wirbelstromverluste im Halbleiterplättchen 1.

jo Gemäß F i g. 2 werden jedesmal dann, wenn das Halbleiterplättchen 1 einen Lichiiinpuls aufnimmt, in dem benachbarten Übergang 2 im Halbleiterplättchen I Ladungen induziert. Die Ladungen sind dabei, wie in F i g. 2 gezeigt, in einer solchen Richtung verteilt, daß

der PN-Übergang in Durchlaßrichtung vorgespannt wird. Die fotoinduzierten Ladungen rekombinieren nach Abklingen des Lichtinipulses mit einer Geschwindigkeit, die durch die /iC-Zeitkonstante der verfügbaren Entladestrombahn bestimmt ist. Die Ladungen werden dabei durch die Kapazität des Übergangs gespeichert während der Entladewiderstand durch den Leitungswiderstand in Durchlaßrichtung einer äquivalenten Schichtdiode dargestellt wird (wenn die gespeicherten Ladungen ausreichen, die Diode in Durchlaßrichtung vorzuspannen), und durch die Leck'mpedanz des Überganges (wenn die gespeicherten Ladungen nicht dazu ausreichen, die Diode in Durchlaßrichtung vorzuspannen). Allgemein gesagt lädt jeder Lichtimpuls die Kapazität des Überganges um einen Betrag auf, der durch die

■so Intensität des Lichtimpulses bestimmt ist. Die Kapazität des Übergangs entlädt sich exponentiell, und solange, wie die Schichtdiode in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Wenn die Stromleitung der äquivalenten Schichtdiode in Durchlaßrichtung beendet ist, dann fällt die Restladung der entsprechenden Kapazität des äquivalenten Schichtüberganges weiterhin, jedoch mit wesentlich geringerer Geschwindigkeit ab. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Intensität des pulsierenden Lichtes so eingestellt, daß die Kapazität des äquivalenten

M) Schichtübergangs durch Induktion nur bis auf einen Wert aufgeladen wird, der unterhalb des für eine Vorspannung in Durchlaßrichtung der äquivalenten Schichtdiode erforderlichen Wertes liegt. Wie noch im Zusammenhang mit Fig. 3 dargelegt werden soll, er-

b"> hält man uns einer derartigen Einstellung der Intensität des pulsierenden Lichtes einen Spannungsverlauf am Sichtgerät 22 in Fig. !.der praktisch ausschließlich der zu messenden Lcckstromkennlinic der PN-Übereänee 2

im Halbleiterplättchen 1 entspricht.

Entsprechend F i g. 2 ist es erforderlich, daß das durch die induktiv mit dem Halbleiterplättchen 1 gekoppelten, vom Oszillator 5 kommenden Schwingungen erzeugte elektrische Feld derart längs einer Bahn gerichtet ist. daß man eine wesentliche Bewegung der durch das pulsierende Licht induzierten negativen und positiven Ladungen erhält. Die bei der Bewegung der induzierten Ladungen über eine bestimmte Distanz längs des angelegten elektrischen Feldes aufgebrachte Arbeit erzeugt eine gewisse Belastungswirkung bei den Schwingungen des Oszillators 5, d. h„ je größer die bei der Bewegung der Ladungen längs des aufgedrückten elektrischen Feldes durchlaufene Distanz, um so größer ist die Belastung des Oszillators 5. Je größer die Belastung des Oszillators ist. um so leichter läßt sich die Rekombinaiionsgeschvvindigkeii der fotoinduzicricn Ladungen oberhalb des elektrischen Rauschpegels auf dem zeillich abfallenden Spannungsverlauf auf dem Sichtgerät 22 erkennen.

Es wird dabei angenommen, daß die Belastungswirkung dadurch zu einem Maximum wird, daß man ein zirkularpolarisiertes elektrisches Feld, wie das Feld 24 in Fig. 2. vorsieht, daß den durch die induktiv cingckoppelten Schwingungen des Oszillators 5 verursachten Wirbelströmen zugeordnet ist. Das oszillierende E-FeId 24 liegt dabei in einer zu den Hauptflächen des Halblciterplättchens 1 und des Übergangs 2 parallelen Ebene. Wegen dieser Parallelität schwingen die in der Nachbarschaft des Übergangs 2 vorhandenen positiven und negativen Ladungen frei in zueinander entgegengesetzten parallelen Richtungen. Es wird dabei angenommen, daß die Distanz, welche die negativen und positiven Ladungen dabei durchlaufen, für eine gegebene Größe oder Amplitude des elektrischen Feldes wesentlich kleiner sein würde, man man statt des zirkularpolerisicrtcn Feldes ein lineares elektrisches Feld hätte. Man könnte beispielsweise dadurch ein lineares elektrisches Feld erzielen, daß man den Oszillator statt wie in F i g. I angegeben induktiv nunmehr kapazitiv ankoppelt. Ein lineares elektrisches Feld würde eine Trennung der negativen und positiven Ladungen voneinander bewirken. Einer solchen Trennung würde sich aber ein Widerstand entgegensetzen, mit dem Ergebnis, daß die positiven und negativen Ladungen tatsächlich nur relativ kurze Distanzen durchlaufen und damit nur eine kaum merkliche Belastung des Oszillators 5 hervorrufen würden. In jedem Fall wurde durch Versuche festgestellt, daß die Empfindlichkeit eines induktiv angekoppelten Oszillators für das Abklingen fotoinduzierter Ladungen nach ίο Beendigung jedes Lichtimpulses wesentlich größer ist. als die Empfindlichkeit eines kapazitiv angekoppelten Oszillators beim gleichen Abklingen der Ladung, fcs ist dabei besonders wichtig, die Belastungsempfindiichkeit möglichst hoch zu machen, da eine stark verringerte w Intensität des Lichtimpulses für die Erhöhung der Ge-. nauigkeit der Messung des Leckstroms über dem Übergang erforderlich ist, wie dies noch im Zusammenhang mit F i g. 3 zu erläutern ist.

In Fig. 3 sind übereinander mehrere auf dem Bild- t>o schirm des Sichtgeräts 22 in Fig. 1 für verschiedene Intensitäten des pulsierenden Lichts bei der Bestrahlung des Halblciterplättchcns I aufgezeichnete Spannungskurven dargestellt. Jede der übereinander gezeichneten Kurven weist eine Vorderkante 25 auf. die in Abhängig- ^ keil von der Intensität des pulsierenden Lichtes bis zu einer Amplitude ansteigt, die unmittelbar von der Intensität des pulsierenden Lichtes abhängt. Es sei zunächst einmal iingcnommen, daß der Regler 4 so eingestellt ist, daß das pulsierende Licht eine relativ hohe Intensität aufweist, so daß die Kapazität des Übergangs auf einen relativ hohen Wert aufgeladen wird und damit die äquivalcnte Schichtdiode in Durchlaßrichtung vorspannt. Am Ende des l.ichtimpulses entlädt sich die Kapazität des PN-Übcrganges zunächst relativ rasch, wie dies durch den relativ geringen Durchlaßwiderstand der äquivalenten Schichtdiode bestimmt ist. Die anfänglich relativ rasche Entladung wird durch den steil abfallenden Abschnitt 26 der Kurve :iuf dem Sichtgerät 22 dargestellt. Ist die Entladung bis zu einem Punkt fortgeschritten, bei dem die Restladung der Kapazität des PN-Übcrgangs nicht ausreicht, die äquivalente Schichtdiode in Durchlaßrichtung vorzuspannen, so verläuft die restliche Entladung mit einer relativ niedrigen Abklinggeschwindigkcit. wie dies beispielsweise bei 27 dargestellt ist. Dieser Endabschnitt wird durch diejenigen Abschnitte der Kurvenverläufe auf dem Bildschirm dargestellt, die von einem Zeitpunkt an ablaufen, wenn die höchste Ausgangsamplitude 25 bis auf etwa 20% ihres Ausgangswertes abgenommen hat. Dieser Zeitpunkt wird durch die gestrichelte Linie 44 dargestellt.

Die gestrichelte Linie 28 kennzeichnet diejenigen Punkte, bei denen die Stromleitung der effektiven Schichtdiode in Durchlaßrichtung aufhört. Man sieht, daß die Steigung des Abschnitts 26 der Abklingzeitkurvc im wesentlichen durch die Stromleitung der Schichtdiode bestimmt ist und für die vorliegende Erfindung ohne Interesse ist. Außerdem verringert der Abschnitt

26 die Genauigkeit, mit der der gewünschte Abschnitt

27 gemessen werden kann. Es ist also notwendig, den Abschnitt 26 ganz zu beseitigen, um in dem Abschnitt die beste Auflösung zu erhalten, der sich auf die zu messende Leckstromkennlinie des Übergangs bezieht.

Die An und Weise, wie der Abschnitt des auf dem Bildschirm des Sichtgerätes 23 dargestellten Spannungsvcrlaufs über der Zeit verkleinert werden kann, wird unter Bezugnahme auf die übrigen Kurven in F i g. 3 klar. Wird mit Hilfe des Reglers 4 die Intensität der pulsierenden Lichtquelle in bezug auf die Kurvenabschnitte 26 und 27 verringert, so erhält man eine zweite Kurve mit einer geringeren Ausgangsamplitude des Abschnitts 25 und einer Hinterkante, die einen relativ steil abfallenden Anfangsabschnitt 29 und einen weniger steil abfallenden Restabschnitt 30 aufweist. In gleicher Weise liefert eine weitere Verringerung der Amplitude des pulsierenden Lichtes eine dritte Kurve mit den Abschnitten 31 und 32 der Hinterkante. Man sieht, daß bei jeder der soeben beschriebenen drei Kurven die Intensität des pulsierenden Lichtes für eine Aufladung der Kapazität des PN-Übergangs auf einen solchen Anfangswert ausreicht, daß die Schichidiode über ihren Schweiiwcrt in Durchlaßrichtung vorgespannt wird.

Von besonderer Bedeutung ist das Verhältnis der Steigung des Anfangsabschnittes einer Kurve zur Steigung des Endabschnittes der gleichen Kurve. Die gestrichelte Linie 33 stellt dabei die Steigung des Anfangsabschnittes 31 dar, während die gestrichelte Linie 34 die Steigung des Endabschnittes 32 dieser Kurve darstellt, die durch die niedrigste der bisher besprochenen drei Intensitäten des pulsierenden Lichtes erzeugt wurde. Das Verhältnis der Steigung der gestrichelten Linie 33 zur Steigung der gestrichelten Linie 34 ist größer als 20 : 1. Eine weitere Verringerung der Intensität des pulsierenden Lichtes aus der Lichtquelle 3 ergibt eine Abklingkurvc 35, deren Anfangssteigung durch die gestrichelte Linie 36 und deren Endsteigung durch die gestri-

chelte Linie 37 dargestellt wird. Bei der Kurve 35 reicht die Intensität des pulsierenden Lichtes nicht aus, die Kapazität des Übergangs auf einen solchen Weit aufzuladen, daß der Schwcllwcrl der äquivalenten Schichtdiode in Durchlaßrichtung überschritten wird. Daher gibt ^r, es bei dieser Kurve auch keinen rasch abfallenden Abschnitt der Abklingkurve. Vielmehr erfolgt die gesamte Entladung der aufgeladenen Kapazität des Schiehiühergungs über den Leckwiderstund des Übergangs, wobei diese Entladung mit einer zunächst relativ niedrigen Λη- κι fangsentladegeschwindigkeit entsprechend der gestrichelten Linie 36 erfolgt, die in die noch geringere, durch die gestrichelte Linie 37 dargestellte Entladegeschwindigkeit des Endabschnitts übergeht.

Als weitere Verringerung der Amplitude des pulsie- i^r, renden Lichtes ergibt eine Kurve 38, die wie die Kurve 35, mit einer sehr geringen Geschwindigkeit abklingt, die durch die Leckstromkennlinie des Schichtübergangs bestimmt ist. Obgleich die Kurve 38 ebenso genau in ihrer Darstellung der Leckstromcharakteristik des Übergangs ist, wie die Kurve 35, so ist die Kurve 38 doch weniger erwünscht als die Kurve 35, da die Amplitude der Kurve 38 wesentlich geringer ist und daher dann schwieriger zu beobachten ist, wenn außerdem in dem dem Sichtgerät 22 über den Breitbandverstärker und Detektor 21 in Fig. 1 zugeführten Signal noch äußere Störsignale enthalten sind. Ganz allgemein ist eine solche Kurve dann brauchbar, wenn das Verhältnis der Anfangssteigung zur Endsteigung kleiner ist als etwa 2:1. Das Verhältnis der durch die gestrichelte Linie 36 jo dargestellten Anfangssteigung zu der durch die gestrichelte Linie 37 dargestellten Endsteigung beträgt etwa 2:1. Demgemäß wird also bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltung der Regler 4 solange eingestellt, bis man auf dem Schirm des Sichtgeräts 22 eine der Kurve 35 ähnliche Kurve sieht, bei der das Verhältnis von Anfangssteigung zu Endsteigung nicht größer ist als 2:1. Vorzugsweise wird man dabei die Intensitätsregelung so einstellen, daß die höchste Intensität des pulsierenden Lichtes erreicht wird, mit der sich dieses Steigungsverhältnis gerade noch erreichen läßt. Eine Abschätzung des Leckstromes am Übergang kann dadurch erhalten werden, daß man eine Standardmessung an der dargestellten Kurve vornimmt, d. h. eine Messung der Zeit, die vergeht, bis die Kurve auf 37,5% ihres Ausgangswertes abgefallen ist. Eine solche Messung wird durch eine hö-' here Vertikalverstärkung und durch eine Verkleinerung der Kippfrequenz des Sichtgeräts 22 erzielt, so daß die Gesamtheit der dargestellten Kurve, wie dies Fig.4 zeigt, auf einmal beobachtet werden kann. Die Kurve in >o F i g. 4 entspricht der Kurve 35 von F i g. 3.

In der praktischen Durchführung des beanspruchten Verfahrens lassen sich Halbleiterplättchcn mit Übergängen, die unannehmbar hohe Leckströme aufweisen, leicht erkennen, da bei ihnen nicht die charakteristische rasche Abnahme der ursprünglichen Steigung der Abklingkurve zu erkennen ist. Dieses tritt bei der Anfangssteigung der Kurven auf, wenn man beispielsweise die Steigungen der gestrichelten Linien 33 und 36 miteinander vergleicht Hier ist die Intensität des pulsierenden t>o Lichtes bis auf einen Wert verringert, der nicht länger ausreicht, die Schichtdiode in Durchlaßrichtung vorzuspannen.

Man sieht, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das durchschnittliche Leckstromverhalten aller b5 Übergänge auf einem gegebenen mit hochintegrierten Schaltungen versehenen Halbleiterplättchen ohne physikalischen Kontakt mit dem Halbleiterplättchen erzielt wird. Dadurch, daß durch das Verfahren das Halbleiterplättchen nicht zerstört wird, ist es möglich, dieses Verfahren während der gesamten Herstellung zu verschiedenen /eiten in der Produktion selbst einzusetzen.

I lier/u 2 Watt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum berührungsfreien Prüfen von PN-Übergängen (2) in Halbleiterplältchen (1) durch Bestrahlen des Halbleiterplättchens (1) mit pulsierendem Licht und Einkopplung von hochfrequenten Schwingungen in das Halbleiterplättchen (1) zur Erzeugung von Wirbelströmen in dem Halbleiterplättchen (1), dadurchgekenn zeichnet,