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DE102005054552B4 - Apparatus and method for testing semiconductor substrates for cracks - Google Patents

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DE102005054552B4 DE102005054552.1A DE102005054552A DE102005054552B4 DE 102005054552 B4 DE102005054552 B4 DE 102005054552B4 DE 102005054552 A DE102005054552 A DE 102005054552A DE 102005054552 B4 DE102005054552 B4 DE 102005054552B4
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Abstract

Vorrichtung (1) zur Prüfung von Halbleitersubstraten auf Risse (8), die eine Halterung (2) zur Aufnahme eines oder mehrerer Halbleitersubstrate, eine Prüfeinheit und eine Bewegungseinheit (3) zur Bewegung des Halbleitersubstrats und der Prüfeinheit relativ zueinander umfasst, wobei die Prüfeinheit mindestens eine Wärmequelle (4) zur lokalen Erwärmung des Halbleitersubstrats und mindestens ein Pyrometer mit einem Detektor (5) zur lokalen Messung der Temperatur des Halbleitersubstrats und eine Subtraktionsvorrichtung zur Berechnung der Differenz von zwei lokalen Temperaturmessungen aufweist, als Detektor (5) eine Thermosäule vorgesehen ist, und mindestens ein Detektor (5) ohne abbildende Optik ausgestaltet ist.Device (1) for testing semiconductor substrates for cracks (8), comprising a holder (2) for holding one or more semiconductor substrates, a test unit and a movement unit (3) for moving the semiconductor substrate and the test unit relative to each other, the test unit being at least a heat source (4) for local heating of the semiconductor substrate and at least one pyrometer with a detector (5) for local measurement of the temperature of the semiconductor substrate and a subtraction device for calculating the difference of two local temperature measurements, as detector (5) a thermopile is provided and at least one detector (5) is designed without imaging optics.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung von Halbleitersubstraten, insbesondere von Halbleiterwafern, auf Risse. Sie betrifft weiter ein Verfahren zur Inspektion von Halbleitersubstraten.The invention relates to a device for testing semiconductor substrates, in particular semiconductor wafers, for cracks. It further relates to a method for inspecting semiconductor substrates.

Ein Halbleiterwafer, beispielsweise aus Silizium, wird nach seiner Herstellung mit einer Vielzahl von Schichten aus elektrisch leitendem oder isolierendem Material versehen, die durch Ätzprozesse strukturiert werden. Während des Fertigungsprozesses wird der Wafer wiederholt planarisiert.A semiconductor wafer, for example made of silicon, is provided after production with a plurality of layers of electrically conductive or insulating material, which are patterned by etching processes. During the manufacturing process, the wafer is repeatedly planarized.

Durch seine geringe Dicke ist ein Halbleiterwafer anfällig für Beschädigungen wie Risse. Weil solche Risse zum Ausfall eines Bauteils führen können, muss der Halbleiterwafer zwischen den einzelnen Fertigungsschritten auf Beschädigungen überprüft werden. Aus Kostengründen ist es zweckmäßig, hierzu ein möglichst empfindliches Verfahren einzusetzen, um Beschädigungen schon während möglichst früh im Fertigungsprozess erkennen und den betroffenen Wafer aussortieren zu können.Its small thickness makes a semiconductor wafer susceptible to damage such as cracks. Because such cracks can lead to failure of a component, the semiconductor wafer must be checked for damage between the individual manufacturing steps. For reasons of cost, it is expedient to use a process that is as sensitive as possible in order to be able to detect damage as early as possible in the production process and to be able to sort out the affected wafer.

Aus der Druckschrift US 6 906 794 B2 ist eine Vorrichtung zur Inspektion von Halbleiterwafern bekannt, die Beschädigungen mittels eines optischen Verfahrens detektiert. Dazu weist die Vorrichtung eine Lichtquelle zur Bestrahlung des Halbleiterwafers und eine bildgebende Einheit mit einer Kamera zur Abbildung des zu inspizierenden Bereiches auf dem Halbleiterwafer. Der Halbleiterwafer ist relativ zu Lichtquelle zur Kamera beweglich und außerdem kippbar angeordnet.From the publication US 6,906,794 B2 For example, a device for inspecting semiconductor wafers is known, which detects damage by means of an optical method. For this purpose, the device has a light source for irradiating the semiconductor wafer and an imaging unit with a camera for imaging the region to be inspected on the semiconductor wafer. The semiconductor wafer is movable relative to the light source to the camera and also arranged tiltably.

Die Vorrichtung zur Inspektion von Halbleiterwafern erlaubt jedoch keine automatische Prüfung. Vielmehr wird sie von einem Operator bedient und auch die eigentliche Prüfung und Beurteilung der aufgenommenen Bilder erfolgt durch den Operator und wird durch das bildgebende Verfahren und eine Bildverarbeitungssoftware lediglich unterstützt.However, the semiconductor wafer inspection apparatus does not allow automatic inspection. Rather, it is operated by an operator and the actual examination and assessment of the recorded images is performed by the operator and is supported by the imaging process and image processing software only.

Die Inspektion von Halbleiterwafern ist damit zwar genauer als eine Inspektion mit bloßem Auge, jedoch sehr zeit- und damit auch kostenintensiv. Zudem können Beschädigungen wie sehr feine Risse mit optischen Verfahren nur schwer nachgewiesen werden.The inspection of semiconductor wafers is thus more accurate than an inspection with the naked eye, but very time-consuming and thus costly. In addition, damage such as very fine cracks with optical methods are difficult to detect.

Die Druckschriften US 5 894 345 A , US 3 451 254 A , DE 197 23 080 A1 , US 4 468 136 A , US 6 906 794 B2 und US 2002/0 011 852 A1 offenbaren jeweils eine Vorrichtung zum Detektieren eines Fehlers in einem SubstratThe pamphlets US 5,894,345 A . US 3 451 254 A . DE 197 23 080 A1 . US 4,468,136 A . US 6,906,794 B2 and US 2002/0 011 852 A1 each discloses an apparatus for detecting a fault in a substrate

Die Druckschrift US 5 147 498 A offenbart eine Vorrichtung zum Regeln einer Temperatur beim Prozessieren eines Substrats. Die US 6 552 561 B2 offenbart eine Vorrichtung zum Regeln der Temperatur eines zu prüfenden Gegenstands.The publication US 5 147 498 A discloses an apparatus for controlling a temperature in processing a substrate. The US Pat. No. 6,552,561 B2 discloses an apparatus for controlling the temperature of an object to be tested.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine einfache und schnelle, gleichzeitig jedoch sehr empfindliche Prüfung von Halbleiterwafern auf Risse möglich ist.The object of the invention is therefore to provide a device with which a simple and fast, but at the same time very sensitive testing of semiconductor wafers for cracks is possible.

Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Prüfung von Halbleiterwafern auf Risse anzugeben.In addition, it is another object of the present invention to provide a method for inspecting semiconductor wafers for cracks.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.According to the invention, these objects are achieved with the subject matters of the independent patent claims.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung von Halbleitersubstraten auf Risse umfasst eine Halterung zur Aufnahme eines oder mehrerer Halbleitersubstrate, eine Prüfeinheit und eine Bewegungseinheit zur Bewegung des Halbleitersubstrats und der Prüfeinheit relativ zueinander, wobei die Prüfeinheit mindestens eine Wärmequelle zur lokalen Erwärmung des Halbleitersubstrats, mindestens ein Pyrometer mit einem Detektor zur lokalen Messung der Temperatur des Halbleitersubstrats und eine Subtraktionsvorrichtung zur Berechnung der Differenz von zwei lokalen Temperaturmessungen aufweist. Als Detektor ist eine Thermosäule vorgesehen, und mindestens ein Detektor ist ohne abbildende Optik ausgestaltet.A device according to the invention for testing semiconductor substrates for cracks comprises a holder for holding one or more semiconductor substrates, a test unit and a movement unit for moving the semiconductor substrate and the test unit relative to one another, the test unit having at least one heat source for locally heating the semiconductor substrate, at least one pyrometer a detector for locally measuring the temperature of the semiconductor substrate and a subtraction device for calculating the difference of two local temperature measurements. As a detector, a thermopile is provided, and at least one detector is designed without imaging optics.

Unter einem Riss wird hier und im Folgenden eine rissförmige Beschädigung des Halbleitersubstrates verstanden, die nicht nur dessen Oberfläche, sondern die gesamte Dicke des Halbleitersubstrates oder zumindest wesentliche Teile davon betrifft und die die mechanischen und Wärmeleitungseigenschaften des Halbleitersubstrates messbar beeinflusst.A crack here and below is understood to mean a crack-shaped damage to the semiconductor substrate which affects not only its surface but the entire thickness of the semiconductor substrate or at least substantial parts thereof and which measurably influences the mechanical and thermal conduction properties of the semiconductor substrate.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die Inspektion von Halbleitersubstraten, insbesondere von Halbleiterwafern, möglichst automatisch durchführbar sein und trotzdem eine genaue Prüfung des Halbleiters erlauben sollte. Dazu wird die Eigenschaft ausgenutzt, dass ein unbeschädigter Halbleiterwafer Wärme verhältnismäßig gut leitet, während über eine Beschädigung wie einen Riss hinweg die Wärmeleitung nahezu zum Erliegen kommt.The invention is based on the consideration that the inspection of semiconductor substrates, in particular of semiconductor wafers, should be as automatic as possible and nevertheless allow a precise examination of the semiconductor. For this purpose, the property is exploited that an undamaged semiconductor wafer conducts heat relatively well, while over a damage such as a crack, the heat conduction almost comes to a standstill.

Vorteilhafterweise sind als Detektor eine oder sogar mehrere Thermosäulen vorgesehen. Eine Thermosäule zeichnet sich durch eine einfache Handhabung und eine verhältnismäßig geringe Anfälligkeit für Störungen aus. Eine Thermosäule umfasst meist eine Mehrzahl von hintereinander geschalteten Thermoelementen, deren Funktion auf dem Seebeck-Effekt beruht: Danach entsteht an den Grenzschichten zweier unterschiedlicher Metalle, die miteinander verbunden werden, eine thermoelektrische Spannung. Diese ist temperaturabhängig und erlaubt durch ihre Messung einen Rückschluss auf die Temperatur.Advantageously, one or more thermopiles are provided as a detector. A thermopile is characterized by easy handling and a relatively low susceptibility to disturbances. A thermopile usually comprises a plurality of consecutively switched thermocouples whose function is based on the Seebeck effect: Thereafter arises at the boundary layers of two different metals, which are interconnected, a thermoelectric voltage. This is temperature-dependent and allows by its measurement a conclusion on the temperature.

Eine Thermosäule misst die Temperatur eines Körpers mithilfe der durch ihn ausgesandten Strahlung. Wärmestrahlung wird an einem Anschluss der Thermosäule, der für ein besseres Absorptionsvermögen geschwärzt ist, absorbiert, was zu einer Erwärmung gegenüber dem anderen, vor der Strahlung geschützten Anschluss führt und die thermoelektrische Spannung induziert.A thermopile measures the temperature of a body using the radiation emitted by it. Thermal radiation is absorbed at one terminal of the thermopile blackened for better absorbency, resulting in heating over the other pre-radiation protected terminal and inducing the thermoelectric voltage.

Thermosäulen können durch das Hintereinanderschalten mehrerer Thermoelemente die thermoelektrische Spannung vervielfachen und bilden somit einen empfindlichen Wärmedetektor, der eine berührungslose und sehr schnelle Temperaturmessung erlaubt.Thermopile can multiply the thermoelectric voltage by connecting several thermocouples in series and thus form a sensitive heat detector, which allows a non-contact and very fast temperature measurement.

Die Wärmequelle ist vorteilhafterweise auf der gleichen Seite des Halbleitersubstrats angeordnet wie der Detektor. Somit wird die rückgestrahlte, und nicht die viel schwächere durchgelassene Strahlung analysiert.The heat source is advantageously arranged on the same side of the semiconductor substrate as the detector. Thus, the re-radiated rather than the much weaker transmitted radiation is analyzed.

Die Prüfeinheit kann ortsfest und das Halbleitersubstrat relativ zur Prüfungseinheit beweglich angeordnet sein. Wenn als Halbleitersubstrat ein Halbleiterwafer vorgesehen ist, wird der Wafer vorteilhafterweise um eine Achse durch seinen Mittelpunkt senkrecht zu seiner Oberfläche rotiert, um eine Inspektion mit der ortsfesten Prüfeinheit zu ermöglichen.The test unit can be stationary and the semiconductor substrate can be arranged to be movable relative to the test unit. When a semiconductor wafer is provided as the semiconductor substrate, the wafer is advantageously rotated about an axis through its center perpendicular to its surface to allow inspection with the stationary inspection unit.

Die Wärmequelle, die beispielsweise eine Lichtquelle, ein erwärmtes Gas oder eine Schallquelle sein kann, weist einen Abstand d zum Detektor auf. zwischen der Wärmequelle und dem Detektor liegt also ein Gebiet mit einer Ausdehnung von der Größenordnung d. Ist das Halbleitermaterial in diesem Gebiet unbeschädigt, so weist es verhältnismäßig homogene Wärmeleitungseigenschaften auf. Rotiert der Wafer also um eine Achse durch seinen Mittelpunkt und sind der Detektor und die Wärmequelle ortsfest angeordnet, so misst der Detektor eine zeitlich weitgehend konstante Temperatur.The heat source, which may be for example a light source, a heated gas or a sound source, has a distance d to the detector. between the heat source and the detector is thus an area with an extent of the order d. If the semiconductor material in this area is undamaged, then it has relatively homogeneous heat conduction properties. Thus, if the wafer rotates around an axis through its center, and if the detector and the heat source are arranged in a stationary manner, the detector measures a temperature which is largely constant over time.

Überstreichen jedoch Wärmequelle oder Detektor einen Riss, befindet sich also ein Riss innerhalb des Gebiets zwischen Wärmequelle und Detektor, so ändern sich die Wärmeleitungseigenschaften des Substrates abrupt, was sich durch einen Temperatursprung bemerkbar macht.However, if the heat source or detector sweeps across a crack, ie if there is a crack within the area between the heat source and the detector, the heat conduction properties of the substrate change abruptly, which is manifested by a temperature jump.

Eine weitere Möglichkeit der Detektion eines Risses ergibt sich, wenn die Prüfeinheit ein weiteres Pyrometer mit einem Detektor, der in einem Abstand d' vom Detektor des ersten Pyrometers angeordnet ist, umfasst.Another possibility of detecting a crack results when the test unit comprises a further pyrometer with a detector which is arranged at a distance d 'from the detector of the first pyrometer.

Bei einer zeitgleichen Messung mit beiden Detektoren lässt sich ein Riss dadurch erkennen, dass die Differenz zwischen den von ihnen gemessenen Temperaturen größer ist als es durch den unterschiedlichen Abstand von der Wärmequelle allein zu erwarten wäre. Bei einem Abstand d' von höchstens 10 mm lässt sich eine besonders gute Auflösung bei der Lokalisierung von Rissen erzielen.In a simultaneous measurement with both detectors, a crack can be detected by the fact that the difference between the temperatures measured by them is greater than would be expected by the different distance from the heat source alone. At a distance d 'of at most 10 mm, a particularly good resolution can be achieved in the localization of cracks.

Vorteilhafterweise ist mindestens ein Detektor ohne eine abbildende Optik ausgestaltet. Ein solcher Detektor weist zum einen eine verhältnismäßig hohe Temperaturempfindlichkeit auf und erlaubt die Prüfung eines Halbleitersubstrates auch bei einer eher geringen Erwärmung. Zum andern kann er in geringer Entfernung vom. Halbleitersubstrat angeordnet werden und erzielt dadurch eine besonders gute Ortsauflösung.Advantageously, at least one detector is designed without an imaging optics. Such a detector has, on the one hand, a relatively high temperature sensitivity and allows the testing of a semiconductor substrate even with a rather slight heating. On the other hand, he can be at a short distance from. Semiconductor substrate can be arranged, thereby achieving a particularly good spatial resolution.

Das Halbleitersubstrat weist typischerweise eine Dicke von höchstens 1 mm auf, seine Transmissivität im Wellenlängenbereich zwischen 1 μm und 10 μm beträgt mindestens 50%.The semiconductor substrate typically has a thickness of at most 1 mm, its transmissivity in the wavelength range between 1 .mu.m and 10 .mu.m is at least 50%.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie durch die Ausnutzung der Wärmeleitungseigenschaften des Halbleitersubstrates und durch die Verwendung von Thermosäulen eine besonders empfindliche und schnelle automatische Inspektion erlaubt. Auch sehr feine Risse, die durch eine optische Inspektion nicht oder nur mit großem Aufwand erkannt werden können, beeinflussen die Wärmeleitung des Halbleitersubstrates stark genug, um mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung detektiert zu werden. Durch die berührungslose Messung werden zudem Beeinflussungen der lokalen Wafertemperatur durch die Messung selbst sowie Beschädigungen der Waferoberfläche vermieden.The device according to the invention has the advantage that it allows a particularly sensitive and rapid automatic inspection by the utilization of the heat conduction properties of the semiconductor substrate and by the use of thermopiles. Even very fine cracks, which can not be detected by optical inspection or only with great effort, affect the heat conduction of the semiconductor substrate strong enough to be detected by the device according to the invention. The non-contact measurement also avoids influencing the local wafer temperature by the measurement itself as well as damage to the wafer surface.

Nach der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Prüfung von Halbleitersubstraten aus Risse folgende Schritte: Zunächst wird das Halbleitersubstrat an einem Punkt y lokal erwärmt. Anschließend oder auch zeitgleich werden die lokalen Temperaturen T(x) und T(x') an zwei verschiedenen Punkten x und x' aus dem Halbleitersubstrat pyrometrisch gemessen.According to the present invention, a method for testing semiconductor substrates from cracks comprises the following steps: First, the semiconductor substrate is locally heated at a point y. Subsequently or at the same time, the local temperatures T (x) and T (x ') are pyrometrically measured at two different points x and x' from the semiconductor substrate.

Aus den Temperaturen T(x) und T(x') wird die Differenz D = T(x) – T(x') gebildet und mit einem vorgegebenen Schwellenwert TS verglichen. Überschreitet D diesen Schwellenwert TS, so ist dies ein Zeichen dafür, dass sich zwischen den Positionen x und x' ein Riss befindet. Dieser kann mithilfe eines Signals, das einen Riss zwischen den Punkten x und x' anzeigt, falls D > TS, angezeigt werden. Die Temperatur T wird mit einer oder mehreren Thermosäulen gemessen, und mindestens ein Detektor ist ohne abbildende Optik ausgestaltet.From the temperatures T (x) and T (x '), the difference D = T (x) - T (x') is formed and compared with a predetermined threshold value T S. If D exceeds this threshold value T S , then this is a sign that there is a crack between the positions x and x '. This can be done using a Signal indicating a crack between points x and x 'if D> T s . The temperature T is measured with one or more thermopiles, and at least one detector is designed without imaging optics.

Zur lokalen Erwärmung des Halbleitersubstrates wird eine Wärmequelle, beispielsweise eine Lichtquelle oder ein erwärmtes Gas verwendet. Die Messung der Temperatur erfolgt durch ein pyrometrisches Verfahren durch Thermosäulen als Detektoren.For local heating of the semiconductor substrate, a heat source, for example a light source or a heated gas is used. The temperature is measured by a pyrometric method using thermopiles as detectors.

Das Halbleitersubstrat und die Prüfeinheit, die die Wärmequelle und die Thermosäule umfasst, werden relativ zueinander bewegt, so dass während des Prüfvorganges die gesamte Fläche des Halbleitersubstrates oder zumindest der durch Risse besonders gefährdete Randbereich überstrichen wird.The semiconductor substrate and the test unit, which comprises the heat source and the thermopile, are moved relative to one another, so that the entire surface of the semiconductor substrate or at least the marginal area, which is particularly at risk due to cracks, is swept over during the test procedure.

Insbesondere wenn es sich bei dem Halbleitersubstrat um einen nahezu kreisförmigen Halbleiterwafer handelt, wird dieses vorteilhafterweise um eine Achse durch seinen Mittelpunkt senkrecht zu seiner Oberfläche mit der Winkelgeschwindigkeit ω rotiert. Auf diese Weise kann der Halbleiterwafer durch die ortsfeste Prüfeinheit besonders einfach inspiziert werden.In particular, when the semiconductor substrate is a nearly circular semiconductor wafer, it is advantageously rotated about an axis through its center perpendicular to its surface at the angular velocity ω. In this way, the semiconductor wafer can be particularly easily inspected by the fixed test unit.

Die Temperaturen T(x) und T(x') an den Stellen x und x' können entweder zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten mit einem einzigen Detektor gemessen werden, der nacheinander die Positionen x und x' überstreicht. Zu einem Zeitpunkt t liegt dann also der Punkt x in einem Messfenster des Detektors und zum Zeitpunkt t' der Punkt x', so dass T(x) zum Zeitpunkt t und T(x') zum Zeitpunkt t' gemessen werden.The temperatures T (x) and T (x ') at locations x and x' can either be measured at two consecutive times with a single detector sweeping through positions x and x 'one after the other. At a point in time t, the point x is then located in a measuring window of the detector and at the point in time t ', the point x', so that T (x) at time t and T (x ') at time t' are measured.

Sie können aber auch zeitgleich mit zwei verschiedenen Detektoren gemessen werden, von denen sich der erste zu einem bestimmten Zeitpunkt über dem Punkt x befindet, während der andere sich gleichzeitig über dem Punkt x' befindet.However, they can also be measured simultaneously with two different detectors, the first of which is at a certain point in time above the point x, while the other is simultaneously above the point x '.

Zur Berechnung der Differenz D wird anstelle der gemessenen Temperatur TMessung(x) vorteilhafterweise die um den lokalen Signaluntergrund ΔT(x) korrigierte Temperatur T(x) = TMessung(x) – ΔT(x) verwendet.To calculate the difference D, instead of the measured temperature T measurement (x), the temperature T (x) = T measurement (x) - ΔT (x) corrected by the local signal background ΔT (x) is advantageously used.

Die Temperaturmessung wird nämlich, da sie pyrometrisch über die ausgesandte Strahlung erfolgt, insbesondere bei im infraroten Wellenlängenbereich verhältnismäßig transparenten Halbleitersubstraten oder solchen mit lokal unterschiedlichen Oberflächeneigenschaften durch Faktoren wie die Emissivität des Oberflächenmaterials beeinflusst, die den Signaluntergrund ΔT(x) bilden.The temperature measurement is namely, since it is pyrometrically via the emitted radiation, in particular influenced in the infrared wavelength range relatively transparent semiconductor substrates or those with locally different surface properties by factors such as the emissivity of the surface material forming the signal background .DELTA.T (x).

Zur Bestimmung des lokalen Signaluntergrundes ΔT(x) gibt es verschiedene Möglichkeiten. Entweder wird er durch eine Messung der lokalen Temperatur T(x) ohne vorangegangene Erwärmung des Halbleitersubstrats bestimmt.There are various possibilities for determining the local signal background ΔT (x). Either it is determined by measuring the local temperature T (x) without prior heating of the semiconductor substrate.

Oder er wird dadurch bestimmt, dass die Temperatur TMessung(x) zur Zeit t mit einem Detektor und der lokale Signaluntergrund ΔT(x) zur Zeit t + Δt mit einem weiteren Detektor gemessen wird.Or it is determined by measuring the temperature T measurement (x) at time t with a detector and the local signal background ΔT (x) at time t + Δt with another detector.

Während der erste Detektor die Summe aus dem Effekt der lokalen Erwärmung, also der tatsächlichen Temperaturerhöhung, einerseits und aus Oberflächeneffekten andererseits registriert, misst der zweite Detektor, wenn er in einem ausreichenden Abstand von der Wärmequelle angeordnet ist, lediglich die Oberflächeneffekte.While the first detector registers the sum of the effect of local heating, ie the actual temperature increase, on the one hand, and of surface effects on the other hand, if the second detector is located at a sufficient distance from the heat source, only the surface effects are measured.

Zur Korrektur der gemessenen Temperatur TMessung(x) wird also eine Art Kartierung der Oberflächeneigenschaften vorgenommen, aus denen sich der lokal unterschiedliche Signaluntergrund ΔT(x) ergibt.For the correction of the measured temperature T measurement (x), a kind of mapping of the surface properties is thus carried out, from which the locally different signal background ΔT (x) results.

Der Signaluntergrund kann somit mit der gleichen Vorrichtung gemessen werden wie das Signal selbst; sogar eine zeitgleiche Messung des Signaluntergrundes ist möglich. Daraus ergibt sich als Vorteil des Verfahrens eine deutliche Zeitersparnis und ein verhältnismäßig geringer apparativer Aufwand. Auch auf komplexe Software wie beispielsweise ein Bildverarbeitungsprogramm kann verzichtet werden. Lediglich einfach bereitzustellende Möglichkeiten zur Speicherung der Messdaten von Temperatur TMessung(x) und Signaluntergrund ΔT(x) sowie zur Berechnung des korrigierten Signals T(x) und der Differenz D und für den Vergleich von D mit dem Schwellenwert TS sind notwendig.The signal background can thus be measured with the same device as the signal itself; even a simultaneous measurement of the signal background is possible. This results in the advantage of the method a significant time savings and a relatively low expenditure on equipment. Even complex software such as an image processing program can be dispensed with. Only simply provided options for storing the measurement data of temperature T measurement (x) and signal background .DELTA.T (x) and for calculating the corrected signal T (x) and the difference D and for the comparison of D with the threshold value T S are necessary.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying figures.

1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen von Halbleiterwafern; 1 a schematic side view of a device according to the invention for testing semiconductor wafers;

2a2d eine Aufsicht auf die Vorrichtung zu verschiedenen Zeitpunkten t1 bis t4; 2a - 2d a plan view of the device at different times t 1 to t 4 ;

3 die lokale Temperatur T(x) an der Position x auf dem Halbleitersubstrat zu den gleichen Zeitpunkten t1 bis t4; 3 the local temperature T (x) at the position x on the semiconductor substrate at the same times t 1 to t 4 ;

4 eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 4 an alternative embodiment of the device according to the invention;

5 eine weitere alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Möglichkeit zur Korrektur der gemessenen Temperaturwerte auf einen lokalen Signaluntergrund erlaubt. 5 a further alternative embodiment of the device according to the invention, a Possibility to correct the measured temperature values to a local signal background.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Prüfen eines Halbleiterwafers 6 auf Risse und ähnliche Beschädigungen. Die Vorrichtung 1 weist eine Halterung 2 auf, die den Halbleiterwafer 6 während des Prüfvorganges hält. Außerdem umfasst die Vorrichtung 1 eine Prüfeinheit mit einer Wärmequelle 4 und einem Detektor 5 sowie eine Bewegungseinheit 3 zur Bewegung des Halbleiterwafers und der Prüfeinheit relativ zueinander. 1 shows a device 1 for testing a semiconductor wafer 6 cracks and similar damage. The device 1 has a holder 2 on top of the semiconductor wafer 6 stops during the testing process. In addition, the device includes 1 a test unit with a heat source 4 and a detector 5 as well as a movement unit 3 for moving the semiconductor wafer and the test unit relative to each other.

Die Wärmequelle 4 dient zur lokalen Erwärmung des Halbleiterwafers 6. Die lokale Temperatur T des Halbleiterwafers 6 wird mit Hilfe eines Pyrometers, das den Detektor 5 umfasst, gemessen.The heat source 4 serves for local heating of the semiconductor wafer 6 , The local temperature T of the semiconductor wafer 6 is using a pyrometer, which is the detector 5 includes, measured.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 liegt der Halbleiterwafer 6 auf der Halterung 2 auf und wird mit Hilfe der Bewegungseinheit 3 um eine Achse durch seinen Mittelpunkt senkrecht zu seiner Oberfläche rotiert. Die Prüfeinheit mit der Wärmequelle 4 und dem Detektor 5 ist ortsfest installiert, sodass der Halbleiterwafer 6 unter der Prüfeinheit hindurchrotiert.In the embodiment according to 1 lies the semiconductor wafer 6 on the bracket 2 up and up with the help of the movement unit 3 rotated about an axis through its center perpendicular to its surface. The test unit with the heat source 4 and the detector 5 is fixedly installed so that the semiconductor wafer 6 rotates under the test unit.

Besonders anfällig für Beschädigungen wie beispielsweise Risse ist der Randbereich 7 des Halbleiterwafers 6. Daher muss besonders dieser Randbereich 7 auf Risse geprüft werden, weshalb die Prüfeinheit mit der Wärmequelle 4 und dem Detektor 5 bevorzugt über dem Randbereich 7 installiert ist. Sie kann aber auch beweglich angeordnet sein, so dass sie flexibel auch für die Inspektion des gesamten Halbleiterwafers 6 einsetzbar ist.Particularly vulnerable to damage such as cracks is the edge area 7 of the semiconductor wafer 6 , Therefore, especially this border area 7 be checked for cracks, which is why the test unit with the heat source 4 and the detector 5 preferably over the edge area 7 is installed. But it can also be arranged to be movable, so that it is flexible for the inspection of the entire semiconductor wafer 6 can be used.

Die 2a bis 2d zeigen in einer Draufsicht auf die Vorrichtung 1 mit dem Halbleiterwafer 6 den Prüfvorgang. Der Halbleiterwafer 6 gemäß 2a rotiert um eine Achse durch seinen Mittelpunkt M mit einer Winkelgeschwindigkeit ω gegen den Uhrzeigersinn. Die Prüfeinheit mit der Wärmequelle 4 und dem Detektor 5 ist ortsfest angeordnet, wobei die Wärmequelle 4 und der Detektor 5 einen Abstand d zueinander aufweisen.The 2a to 2d show in a plan view of the device 1 with the semiconductor wafer 6 the inspection process. The semiconductor wafer 6 according to 2a rotates about an axis through its center M at an angular velocity ω counterclockwise. The test unit with the heat source 4 and the detector 5 is stationary, with the heat source 4 and the detector 5 have a distance d to each other.

Der zu prüfende Halbleiterwafer 6 weist einen Riss 8 auf, dessen Detektion im folgenden beschrieben wird.The semiconductor wafer to be tested 6 has a crack 8th whose detection is described below.

Zu einem ersten Zeitpunkt t1 befindet sich der Riss 8 noch vor der Wärmequelle 4 und dem Detektor 5 der Prüfeinheit. Durch die Wärmequelle 4, die beispielsweise eine Lichtquelle, ein erwärmtes Gas oder auch eine Schallquelle sein kann, wird der Halbleiterwafer 6 lokal erwärmt. Kurze Zeit später erreicht das zum Zeitpunkt t1 erwärmte Gebiet auf dem Halbleiterwafer 6 den Detektor 5. Der Detektor 5 weist beispielsweise eine Thermosäule auf, die aus der lokalen Temperatur ein Spannungssignal erzeugt und auf diese Weise eine Messung der lokalen Temperatur T erlaubt.At a first time t 1 is the crack 8th even before the heat source 4 and the detector 5 the test unit. Through the heat source 4 , which may be a light source, a heated gas or a sound source, for example, becomes the semiconductor wafer 6 locally heated. A short time later, the area heated at time t 1 reaches the semiconductor wafer 6 the detector 5 , The detector 5 has, for example, a thermopile, which generates a voltage signal from the local temperature and in this way allows a measurement of the local temperature T.

2b zeigt die Konstellation von Prüfeinheit und Riss 8 zueinander zu einem zweiten Zeitpunkt t2. Durch die Rotation des Halbleiterwafers 6 mit der Winkelgeschwindigkeit ω hat sich der Riss 8 nun weiterbewegt und befindet sich zwischen der Wärmequelle 4 und dem Detektor 5. Zu diesem Zeitpunkt t2 registriert der Detektor 5 einen weiteren Messwert der lokalen Temperatur T. Dieser zweite Messwert T(t2) kann wie in 3 dargestellt, von dem vorher aufgezeichneten Messwert T(t1) abweichen. 2 B shows the constellation of test unit and crack 8th to each other at a second time t 2 . By the rotation of the semiconductor wafer 6 with the angular velocity ω, the crack has 8th now moved on and is located between the heat source 4 and the detector 5 , At this time t 2 , the detector registers 5 another measured value of the local temperature T. This second measured value T (t 2 ) may be as in 3 shown deviate from the previously recorded measured value T (t 1 ).

Zum Zeitpunkt t3 hat sich der Riss 8 wie in 2c dargestellt weiter fortbewegt und befindet sich kurz vor dem Detektor 5. Der Riss 8 stellt eine Art Barriere für den Vorgang der Wärmeleitung dar. Die durch die Wärmequelle 4 in das Halbleitersubstrat eingebrachte Wärme kann sich über den Riss hinweg deutlich schlechter ausbreiten als durch das unbeschädigte Halbleitersubstrat hindurch. Daher ist die vom Detektor 5 zum Zeitpunkt t3 gemessene Temperatur T(t3) typischerweise vergleichsweise niedrig.At time t 3 , the crack has 8th as in 2c shown further moved and is located just before the detector 5 , The crack 8th represents a kind of barrier to the process of heat conduction. The heat source 4 Heat introduced into the semiconductor substrate may propagate significantly worse over the crack than through the undamaged semiconductor substrate. Therefore, that is from the detector 5 Temperature T (t 3 ) measured at time t 3 is typically comparatively low.

Hat sich der Riss 8 jedoch wie in 2d dargestellt, unter dem Detektor 5 hindurchbewegt, sodass er zwischen der Wärmequelle 4 und dem Detektor 5 keine Barriere mehr bildet, kann die Wärmeleitung wieder ungehindert stattfinden. Die zum Zeitpunkt t4, dessen Konstellation in 2d dargestellt ist, gemessene Temperatur T(t4) ist daher vergleichsweise hoch.Has the crack 8th however as in 2d shown below the detector 5 moved so that it is between the heat source 4 and the detector 5 no longer forms a barrier, the heat conduction can take place unhindered again. The at time t 4 , the constellation in 2d is shown, measured temperature T (t 4 ) is therefore comparatively high.

Die zu den Zeitpunkten ti gemessenen Temperaturen T werden wie in 3 dargestellt ausgewertet. Von den zu zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten ti und ti+1 gemessenen Temperaturen T wird die Differenz D gebildet. Falls sich zwischen diesen Zeitpunkten ti und ti+1 die Wärmeleitungseigenschaften des Halbleitersubstrates zwischen der Wärmequelle 4 und dem Detektor 5 nicht wesentlich geändert haben, ist die Temperaturdifferenz D verhältnismäßig gering.The measured at the times t i temperatures T are as in 3 evaluated evaluated. Of the two successive points in time t i and i + 1 t measured temperatures T, the difference D is formed. If, between these times t i and t i + 1, the heat conduction properties of the semiconductor substrate between the heat source 4 and the detector 5 have not changed significantly, the temperature difference D is relatively low.

Hat sich jedoch zwischen den Zeitpunkten ti und ti+1 ein Riss 8 in das Gebiet zwischen dem Detektor 5 und der Wärmequelle 4 geschoben oder hat er sich insbesondere unter dem Detektor 5 hindurchbewegt und damit dieses Gebiet wieder verlassen, so haben sich die Wärmeleitungseigenschaften des Halbleitersubstrats in diesem Bereich deutlich verändert. Dies zeigt sich in einem verhältnismäßig großen Temperatursprung D wie beispielsweise in 3 bei D = T(t4) – T(t3).However, has a crack between the times t i and t i + 1 8th into the area between the detector 5 and the heat source 4 pushed or in particular he has under the detector 5 moved through and thus leave this area again, the heat conduction properties of the semiconductor substrate have changed significantly in this area. This is reflected in a relatively large temperature jump D such as in 3 at D = T (t 4 ) -T (t 3 ).

Zur Erkennung von Rissen wird ein Schwellenwert Ts festgelegt. Der Schwellenwert Ts beruht auf Erfahrungswerten bzw. auf Experimenten mit Halbleiterwafern, deren Beschädigungen und Wärmeleitungseigenschaften genau bekannt sind. Überschreitet die Temperaturdifferenz D den Schwellenwert Ts, so hat sich zwischen den betroffenen Zeitpunkten ein Riss 8 unter dem Detektor 5 hindurchbewegt. To detect cracks, a threshold value T s is set. The threshold value T s is based on empirical values or on experiments with semiconductor wafers whose damage and heat conduction properties are precisely known. If the temperature difference D exceeds the threshold value T s , there is a crack between the points in time 8th under the detector 5 moved through.

Die Differenz D ist nicht nur eine Differenz zwischen Temperaturmessungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten, sondern durch die Bewegung des Halbleiterwafers 6 relativ zur Prüfeinheit gleichzeitig eine Differenz aus Temperaturen an unterschiedlichen Punkten auf dem Halbleiterwafer 6. Sie kann daher als D = T(x) – T(x') geschrieben werden.The difference D is not only a difference between temperature measurements at different times, but by the movement of the semiconductor wafer 6 at the same time a difference from temperatures at different points on the semiconductor wafer relative to the test unit 6 , It can therefore be written as D = T (x) - T (x ').

Alternativ zur Temperaturmessung zu verschiedenen Zeitpunkten kann die Temperatur T des Halbleiterwafers 6 auch zeitgleich wie in 4 dargestellt mit zwei Detektoren gemessen werden.As an alternative to the temperature measurement at different times, the temperature T of the semiconductor wafer 6 also at the same time as in 4 can be measured with two detectors.

Ein weiterer Detektor 9 ist dazu in einem geringen Abstand d' vom Detektor 5 angeordnet, so dass sich ein Punkt x auf dem Halbleiterwafer zuerst unter dem Detektor 5 und anschließend unter dem weiteren Detektor 9 hindurchbewegt. Die Temperaturmessung erfolgt jedoch zeitgleich, während der Detektor 5 die Temperatur des Halbleiterwafers im Punkt x misst, misst der weitere Detektor 9 die Temperatur in einem Punkt x' in einem Abstand von d' zu x. Der Abstand d' sollte höchstens 10 mm betragen.Another detector 9 is at a small distance d 'from the detector 5 arranged so that a point x on the semiconductor wafer first under the detector 5 and then under the other detector 9 moved through. However, the temperature measurement takes place simultaneously, while the detector 5 measures the temperature of the semiconductor wafer at point x, measures the other detector 9 the temperature at a point x 'at a distance from d' to x. The distance d 'should be at most 10 mm.

Zur Auswertung der Messdaten wird wieder die Differenz D = T(x) – T(x') gebildet. Liegt diese über dem vorgegebenen Schwellenwert Ts, befindet sich ein Riss zwischen den beiden Detektoren 5 und 9.To evaluate the measured data, the difference D = T (x) - T (x ') is again formed. If this is above the predetermined threshold value T s , there is a crack between the two detectors 5 and 9 ,

Mit dem beschriebenen Verfahren lassen sich Risse im Halbleitersubstrat sehr genau detektieren. Das Verfahren hat den Vorteil, dass es anders als optische Inspektionsmethoden auch sehr feine Risse bzw. schräg verlaufende Risse erkennen kann, durch die kein oder für eine optische Inspektion zu wenig Licht dringen würde. Da die Wärmeleitungseigenschaften des Halbleitersubstrates durch Risse und ähnliche Beschädigungen verhältnismäßig stark beeinflusst werden, ist das beschriebene Verfahren sehr empfindlich.With the described method, cracks in the semiconductor substrate can be detected very accurately. The method has the advantage that, in contrast to optical inspection methods, it can also detect very fine cracks or oblique cracks, through which no light or, for an optical inspection, too little light would penetrate. Since the heat conduction properties of the semiconductor substrate are relatively strongly influenced by cracks and similar damage, the method described is very sensitive.

Die lokale Temperatur T des Halbleiterwafers 6 wird wie beschrieben mit einer oder mehreren Thermosäulen gemessen. Dieses Messverfahren ist ein pyrometrisches Messverfahren und beruht auf der Tatsache, dass die durch den Detektor registrierte Wärmestrahlung von der Temperatur des Halbleiterwafers 6 abhängt. Die Temperaturmessung erfolgt also über die ausgesandte Infrarotstrahlung und ist somit berührungslos.The local temperature T of the semiconductor wafer 6 is measured as described with one or more thermopiles. This measuring method is a pyrometric measuring method and is based on the fact that the heat radiation registered by the detector is independent of the temperature of the semiconductor wafer 6 depends. The temperature measurement thus takes place via the emitted infrared radiation and is thus contactless.

Dies hat verschiedene Vorteile. Zum einen kann die Messung sehr schnell innerhalb von Milli- oder Mikrosekunden durchgeführt werden, zum anderen findet weder eine Temperaturbeeinflussung des Messobjektes noch eine mechanische Beschädigung der empfindlichen Waferoberfläche statt. Ein Hindurchbewegen des Halbleiterwafers 6 unter der Prüfeinheit ist somit problemlos möglich.This has several advantages. On the one hand, the measurement can be carried out very quickly within milliseconds or microseconds, on the other hand there is neither a temperature influencing of the measurement object nor a mechanical damage of the sensitive wafer surface. Passing the semiconductor wafer 6 Under the test unit is thus easily possible.

Allerdings wird die durch den Halbleiterwafer emittierte Strahlung nicht nur von der lokalen Temperatur T, sondern auch von Oberflächeneigenschaften des Halbleiterwafers beeinflusst. Bei Halbleitersubstraten, die im Wellenlängenbereich des Infrarot eine vergleichsweise große Transmissivität aufweisen, kann das durch den Detektor 5 registrierte Signal auch durch das Material, das sich auf der dem Detektor 5 abgewandten Seite des Halbleiterwafers 6 befindet, beeinflusst werden.However, the radiation emitted by the semiconductor wafer is influenced not only by the local temperature T but also by surface properties of the semiconductor wafer. In the case of semiconductor substrates which have a relatively high transmissivity in the infrared wavelength range, this can be done by the detector 5 also registered signal through the material, which is located on the detector 5 remote side of the semiconductor wafer 6 is affected.

Für eine besonders genaue Inspektion eines Halbleiterwafers 6 kann die gemessene lokale Temperatur T(x) daher um den ortsabhängigen Signaluntergrund ΔT(x) korrigiert werden. Zur Ermittlung des Signaluntergrundes ΔT gibt es verschiedene Möglichkeiten.For a particularly accurate inspection of a semiconductor wafer 6 Therefore, the measured local temperature T (x) can be corrected by the location-dependent signal background .DELTA.T (x). There are various possibilities for determining the signal background ΔT.

Eine erste Möglichkeit ist eine pyrometrische Messung der Temperatur T(x) ohne vorangegangene Erwärmung des Halbleiterwafers 6. Auf diese Weise lässt sich bei ausgeschalteter Wärmequelle eine Art Kartierung des lokalen Signaluntergrundes ΔT(x) durchführen. Dazu ist allerdings ein eigener Prozessschritt und damit ein gewisser Zeitaufwand notwendig.A first possibility is a pyrometric measurement of the temperature T (x) without prior heating of the semiconductor wafer 6 , In this way, when the heat source is switched off, a kind of mapping of the local signal background ΔT (x) can be carried out. However, this requires a separate process step and therefore a certain amount of time.

Die Vermessung des lokalen Signaluntergrundes ΔT(x) kann jedoch auch zeitgleich mit der eigentlichen Prüfung stattfinden. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen Halbleiterwafer 6 mit einer Prüfeinheit, die neben einer Wärmequelle 4 sowie einem Detektor 5 auch einen weiteren Detektor 9 zur Bestimmung des Signaluntergrundes ΔT umfasst. Während die Wärmequelle 4 und der Detektor 5 einen Abstand von d zueinander aufweisen, liegt der weitere Detektor 9 im Abstand d' vom Detektor 5 angeordnet und hinter diesem, so dass der Detektor 5 zwischen der Wärmequelle 4 und dem weiteren Detektor 9 liegt. Damit hat der weitere Detektor 9 einen größeren Abstand von der Wärmequelle 4 als der Detektor 5.However, the measurement of the local signal background ΔT (x) can also take place at the same time as the actual test. 5 shows a plan view of a semiconductor wafer 6 with a test unit next to a heat source 4 and a detector 5 also another detector 9 for determining the signal background .DELTA.T. While the heat source 4 and the detector 5 have a distance from each other d, the further detector is located 9 at a distance d 'from the detector 5 arranged and behind this, leaving the detector 5 between the heat source 4 and the other detector 9 lies. So has the other detector 9 a greater distance from the heat source 4 as the detector 5 ,

Der Abstand d' wird so gewählt, dass die lokale Temperatur T an der Position des weiteren Detektors 9 nicht oder nur geringfügig durch die Wärmequelle 4 beeinflusst ist. Damit entspricht das durch den weiteren Detektor 9 aufgenommene Temperatursignal dem Signaluntergrund ΔT, der zur Korrektur des durch den Detektor 5 gemessenen Temperaturwertes T herangezogen wird.The distance d 'is chosen such that the local temperature T at the position of the further detector 9 not or only slightly by the heat source 4 is affected. This corresponds to the other detector 9 recorded temperature signal the signal background .DELTA.T, which is used for correction by the detector 5 measured temperature value T is used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Halterungbracket
33
Bewegungseinheitmoving unit
44
Wärmequelleheat source
55
Detektordetector
66
HalbleiterwaferSemiconductor wafer
77
Randbereichborder area
88th
RissCrack
99
weiterer Detektoranother detector
MM
MittelpunktFocus
ωω
Winkelgeschwindigkeitangular velocity
dd
Abstanddistance
d'd '
Abstanddistance

Claims (17)

Vorrichtung (1) zur Prüfung von Halbleitersubstraten auf Risse (8), die eine Halterung (2) zur Aufnahme eines oder mehrerer Halbleitersubstrate, eine Prüfeinheit und eine Bewegungseinheit (3) zur Bewegung des Halbleitersubstrats und der Prüfeinheit relativ zueinander umfasst, wobei die Prüfeinheit mindestens eine Wärmequelle (4) zur lokalen Erwärmung des Halbleitersubstrats und mindestens ein Pyrometer mit einem Detektor (5) zur lokalen Messung der Temperatur des Halbleitersubstrats und eine Subtraktionsvorrichtung zur Berechnung der Differenz von zwei lokalen Temperaturmessungen aufweist, als Detektor (5) eine Thermosäule vorgesehen ist, und mindestens ein Detektor (5) ohne abbildende Optik ausgestaltet ist.Contraption ( 1 ) for testing semiconductor substrates for cracks ( 8th ), which has a holder ( 2 ) for receiving one or more semiconductor substrates, a test unit and a movement unit ( 3 ) for moving the semiconductor substrate and the test unit relative to one another, wherein the test unit has at least one heat source ( 4 ) for local heating of the semiconductor substrate and at least one pyrometer with a detector ( 5 ) for local measurement of the temperature of the semiconductor substrate and a subtraction device for calculating the difference between two local temperature measurements, as a detector ( 5 ) a thermopile is provided, and at least one detector ( 5 ) is designed without imaging optics. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wärmequelle (4) auf der gleichen Seite des Halbleitersubstrats wie der Detektor (5) angeordnet ist.Device according to claim 1, wherein the heat source ( 4 ) on the same side of the semiconductor substrate as the detector ( 5 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Prüfeinheit ortsfest und das Halbleitersubstrat relativ zur Prüfungseinheit beweglich angeordnet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the test unit is stationary and the semiconductor substrate is arranged to be movable relative to the test unit. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wärmequelle (4) und der Detektor (5) einen Abstand d zueinander aufweisen.Device according to one of claims 1 to 3, wherein the heat source ( 4 ) and the detector ( 5 ) have a distance d from each other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Prüfeinheit ein weiteres Pyrometer mit einem Detektor (9) aufweist, das in einem Abstand d' von dem ersten Pyrometer angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 4, wherein the test unit comprises a further pyrometer with a detector ( 9 ) disposed at a distance d 'from the first pyrometer. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Abstand d' höchstens 10 mm beträgt.Apparatus according to claim 5, wherein the distance d 'is at most 10 mm. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als Wärmequelle (4) eine Lichtquelle vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 6, wherein as a heat source ( 4 ) A light source is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei als Wärmequelle (4) ein erwärmtes Gas vorgesehen ist.Device according to one of claims 1 to 6, wherein as a heat source ( 4 ) is provided a heated gas. Verfahren zur Prüfung von Halbleitersubstraten auf Risse, das folgende Schritte umfasst: – Lokales Erwärmen des Halbleitersubstrates an einem Punkt y durch eine Wärmequelle (4); – pyrometrische Messung der lokalen Temperaturen T(x) und T(x') des Halbleitersubstrates an zwei verschiedenen Punkten x und x' auf dem Halbleitersubstrat; – Berechnung der Differenz D = T(x) – T(x'); – Vergleich von D mit einem vorgegebenen Schwellenwert TS; – Ausgabe eines Signals, das einen Riss (8) zwischen den Punkten x und x' anzeigt, falls D > TS; wobei die Temperatur T mit einer oder mehreren Thermosäulen gemessen wird und mindestens ein Detektor (5) ohne abbildende Optik ausgestaltet ist.A method of inspecting semiconductor substrates for cracks, comprising the steps of: locally heating the semiconductor substrate at a point y by a heat source ( 4 ); - Pyrometric measurement of the local temperatures T (x) and T (x ') of the semiconductor substrate at two different points x and x' on the semiconductor substrate; - calculation of the difference D = T (x) - T (x '); Comparison of D with a predetermined threshold T S ; - Output a signal that has a crack ( 8th ) between the points x and x 'if D> T S ; wherein the temperature T is measured with one or more thermopiles and at least one detector ( 5 ) is designed without imaging optics. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Temperaturen T(x) und T(x') zeitgleich mit zwei Detektoren (5, 9) gemessen werden, wobei ein Detektor (5) die Temperatur T(x) am Punkt x und der weitere Detektor (9) die Temperatur T(x') am Punkt x' misst.Method according to Claim 9, in which the temperatures T (x) and T (x ') coincide with two detectors ( 5 . 9 ), whereby a detector ( 5 ) the temperature T (x) at the point x and the further detector ( 9 ) measures the temperature T (x ') at point x'. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem das Halbleitersubstrat relativ zu der ortsfest angeordneten Prüfeinheit bewegt wird, so dass zu einem Zeitpunkt t der Punkt x und zum Zeitpunkt t' der Punkt x' auf dem Halbleitersubstrat in einem Messfenster des Detektors (5) liegen und T(x) zum Zeitpunkt t und T(x') zum Zeitpunkt t' gemessen werden.Method according to claim 9 or 10, in which the semiconductor substrate is moved relative to the stationarily arranged test unit, so that at a point in time t the point x and at time t 'the point x' on the semiconductor substrate in a measuring window of the detector ( 5 ) and T (x) at time t and T (x ') at time t' are measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Halbleitersubstrat um eine Achse durch seinen Mittelpunkt M senkrecht zu seiner Oberfläche mit einer Winkelgeschwindigkeit ω rotiert.Method according to one of claims 9 to 11, wherein the semiconductor substrate rotates about an axis through its center M perpendicular to its surface at an angular velocity ω. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem zur Berechnung der Differenz D anstelle der gemessenen Temperatur T(x) die um den lokalen Signaluntergrund ΔT(x) korrigierte Temperatur Tkorrigiert(x) = T(x) – ΔT(x) verwendet wird.Method according to one of Claims 9 to 12, in which, to calculate the difference D instead of the measured temperature T (x), the temperature T corrected by the local signal background ΔT (x) is corrected (x) = T (x) - ΔT (x) is used. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der lokale Signaluntergrund ΔT(x) durch eine Messung der lokalen Temperatur T(x) ohne vorangegangene Erwärmung des Halbleitersubstrats bestimmt wird.Method according to Claim 13, in which the local signal background ΔT (x) is determined by a measurement of the local temperature T (x) without prior heating of the semiconductor substrate. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der lokale Signaluntergrund ΔT(x) dadurch bestimmt wird, dass die Temperatur T(x) zur Zeit t mit einem Detektor und der lokale Signaluntergrund ΔT(x) zur Zeit t + Δt mit einem weiteren Detektor gemessen wird.Method according to Claim 13, in which the local signal background ΔT (x) is determined by measuring the temperature T (x) at time t with a detector and the local signal background ΔT (x) at time t + Δt with another detector , Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem als Wärmequelle (4) eine Lichtquelle verwendet wird. Method according to one of claims 9 to 15, in which as a heat source ( 4 ) a light source is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei dem als Wärmequelle (4) ein erwärmtes Gas verwendet wird.Method according to one of claims 9 to 15, in which as a heat source ( 4 ) a heated gas is used.
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