Halbleiter werden immer kleiner. Das stellt steigende Anforderungen an die Materialreinheit und die Messmethoden, um die Reinheit zu bestimmen.
Damit hochintegrierte Bauelemente sicher funktionieren, muss das Siliziumsubstrat, auf dessen Oberfläche ein Bauteil entstehen soll, von großer Reinheit und Perfektion sein. Für die Größe heutiger Bauelementstrukturen reicht es aus, wenn die Defekte im Substrat unterhalb der Auflösungsgrenze bestehender Messmethoden liegen. Allerdings kann bei weiterer Verkleinerung der aktiven Elementstrukturen die notwendige Perfektion mit der heutigen Analysetechnik nicht gewährleistet werden. Neben der Weiterentwicklung bestehender Verfahren müssen deshalb neue Methoden entwickelt werden.
durchdrungen (a). Sauerstoffpräzipitate streuen Licht diffus (b).
Röntgenstrahlung wird an Sauerstoffnanodefekten gestreut und kann bereits
kleine Defekte nachweisen (c).
Ein Ansatz ist, das Verzerrungsfeld von elektrisch inaktiven Sauerstoffnanopräzipitaten, also Ausfällungen, und ihre Sekundärdefekte mit hochenergetischer Röntgenbeugung zu untersuchen. Im Gegensatz zu bestehenden Methoden, die auf chemischem Ätzen oder Infrarotlichtstreuung basieren, liefern Röntgenstrahlen auch bei prozessnahen Bedingungen wie etwa Temperaturen über 1000°C gut erkennbare Mess-Signale. Jetzt müssen die Grenzen der Nachweisempfindlichkeit insbesondere bei sehr kleinen Clustern geklärt werden.
