Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren von elektronischen Defekten an Versetzungen und Korngrenzen an Halbleiterwafern auf Silizium-Basis. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Halbleiterwafer mit einer optischen Anregungsstrahlung, mittels welcher die Halbleiterwafer zur Emission einer Photolumineszenzstrahlung anregbar sind, eine Messeinrichtung, die mindestens einen Halbleiter-Sensorchip mit einer für die Photolumineszenzstrahlung empfindlichen Sensorfläche und einer Optik aufweist, mittels der die von der Messstelle ausgesandte Photolumineszenzstrahlung bezüglich ihrer räumlichen Ausbreitung derart beeinflussbar ist, dass sie auf die gesamte Sensorfläche auftrifft, eine eine Auflagefläche für mindestens einen Halbleiterwafer aufweisenden Positioniereinrichtung, mittels welcher der Halbleiterwafer an der Messstelle positionierbar und parallel zu einer von der Auflagefläche aufgespannten Ebene relativ zu der Messstelle bewegbar ist, und eine mit dem mindestens einen Halbleiter- Sensorchip verbundenen Auswerteeinrichtung zum Detektieren der Position und Häufigkeit der Defekte in Abhängigkeit vom Messsignal des mindestens einen Halbleiter-Sensorchips.

Eine derartige Vorrichtung zum Klassifizieren von zum Herstellen von Solarzellen vorgesehenen Halbleiter-Wafern auf Silizium Basis ist aus US 2012/0142125 AI bekannt. Die Vorrichtung weist eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Laserdiode auf, mittels der die Oberfläche der Halbleiter- Wafer vollflächig mit optischer Strahlung der Wellenlänge 805 nm beleuchtet werden kann. Durch diese Strahlung wird der Halbleiterwerkstoff zur Aussendung einer Photolumineszenzstrahlung angeregt, die mit Hilfe einer Messeinrichtung detektiert wird, die einen Zeilen- sensor, beispielsweise ausgestaltet als CCD, aufweist, der in einen Silizium Halbleiterchip integriert ist.

An Stellen, an denen im Volumen des Halbleiterwerkstoffs keine elektronischen Defekte vorhanden sind, wird die Photolumineszenzstrahlung von dem Halbleiterwerkstoff mit einer größe- ren Intensität emittiert als an Stellen, die elektronische Defekte haben. Derartige Defekte können insbesondere durch Verunreinigungen des Halbleiterwerkstoffs verursacht sein, die während des Herstellungsprozesses in den Halbleiterwerkstoff gelangen. Die Verunreinigungen verursachen eine Abnahme der elektrischen Effizienz der Halbleiterwafer. Wenn diese für die Herstellung von Solarzellen verwendet werden, weisen die Solarzellen einen entsprechend geringen Wir- kungsgrad auf. Derartige Defekte können durch Auswertung der Verteilung der Kamera detek- tierten Photolumineszenzstrahlung identifiziert werden, beispielsweise zu Zwecken der Qualitätskontrolle. Nachteilig bei der vorbekannten Vorrichtung ist jedoch, dass eine teure Spezialkamera verwendet werden muss, die für den Wellenlängenbereich der Photolumineszenzstrahlung empfindlich ist.

Weiter ist bekannt, dass die Photolumineszenzstrahlung typischerweise im Wellenlängenbereich zwischen etwa 850 nm und etwa 1.700 nm liegt und in zwei Wellenlängenbereiche unterteilbar ist, einen ersten Wellenlängenbereich, der von etwa 850 nm bis etwa 1.300 nm reicht und einen zweiten Wellenlängenbereich, der von etwa 1.300 nm bis etwa 1.700 nm reicht. In einem Bereich des Halbleiters, der Verunreinigungen aufweist ist die Lumineszenz zumindest im ersten Wellenlängenbereich kleiner als bei einem Bereich, der keine Verunreinigungen aufweist. Im zweiten Wellenlängenbereich wird Lumineszenzstrahlung beobachtet, die durch Verunreinigungen ausgesendet wird und nicht direkt durch das Trägermaterial Silizium. Durch Beschränkung der Detektion des Photolumineszenzsignals auf diesen Wellenlängenbereich kann zwischen verschiedenen Arten von Verunreinigungen unterschieden werden (Kittler, M., W. Seifert, T. Ar- guirov, I. Tarasov, and S. Ostapenko. "Room-Temperature Luminescence and Electron-Beam- Induced Current (EBIC) Recombination Behaviour of Crystal Defects in Multicrystalline Silicon." Solar Energy Materials and Solar Cells 72, no. 1 (2002): 465-72.).

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die kostengünstig herstellbar ist und mit der elektronische Defekte an kristalligrafischen Versetzun- gen und Korngrenzen im Volumen des Halbleiterwerkstoffs auf einfache Weise schnell und kostengünstig detektiert und analysiert werden können.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese sehen vor, dass die größte Abmessung, welche die Messstelle in der von der Aufiagefiäche aufgespannten Ebene auf- weist, kleiner als 10 mm ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass es für die Erkennung von elektronischen Defekten an Korngrenzen und Versetzungen, die sich im Volumen des Halbleiterwerkstoffs befinden, ausreichend ist, die Photolumineszenzstrahlung nur entlang eines schmalen Streifens der Waferoberfläche zu messen, dessen Breite in etwa der Strukturgröße der zu detektierenden örtlichen Signalvariationen entspricht, die zumindest kleiner als 1 mm ist. Dabei kann die Breite des Streifens wesentlich kleiner sein als die Breite der Oberfläche des Halbleiterwafers. Somit kann die Photolumineszenzstrahlung mittels eines einfach aufgebauten, kostengünstig herstellbaren, nicht ortsaufgelösten Halbleiter-Sensorchips detektiert werden, der einer Messstelle zugeordnet ist, die entlang des Streifens relativ zu dem Halbleiterwafer bewegbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die größte Abmessung, welche die Mess- stelle in der von der von der Auflagefläche aufgespannten Ebene aufweist, kleiner als 500 μιη und insbesondere kleiner als 200 μιη ist. Dadurch können auch kleine Defekte präzise detektiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung

- beträgt die größte Abmessung der Sensorfläche mindestens 500 μιη und die größte Abmessung, welche die Messstelle in der von der Auflagefläche aufgespannten Ebene aufweist, kleiner ist als die größte Abmessung der Sensorfläche oder

- die größte Abmessung der Sensorfläche ist kleiner als 500 μιη und die größte Abmessung, welche die Messstelle in der von der Auflagefläche aufgespannten Ebene aufweist, ist maximal dop- pelt so groß ist wie größte Abmessung der Sensorfläche.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Auswerteeinrichtung Lokalisierungsmittel auf, mittels denen ein Zeitfenster ermittelbar ist, in dem die Messstelle während der Relativbewegung zwischen ihr und dem Halbleiterwafer an und/oder in dem Halbleiterwafer angeordnet ist, wobei die Auswerteeinrichtung eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Messsignals des Sensorchips mit einem Grenzwert aufweist, und wobei mittels der Auswerteeinrichtung das Verhältnis zwischen der Zeitdauer, während der das Messsignal innerhalb des Zeitfensters den Grenzwert überschreitet und der Zeitdauer, während der das Messsignal innerhalb des Zeitfensters den Grenzwert unterschreitet, als Maß für die Häufigkeit der Korngrenzendefekte ermittelbar ist. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Auswertung des Messsignals.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Halbleiterwafer mittels der Positioniereinrichtung derart relativ zu der Messstelle positionierbar und bewegbar, dass Messstelle einen vorbestimmten Mindestabstand zu den Rändern oder Kanten des Halbleiterwafers auf- weist, wobei die Lokalisierungsmittel der Auswerteeinrichtung zusätzlich zum Ermitteln eines Zeitfensters ausgestaltet sind, innerhalb dem die Messstelle mindestens den Mindestabstand zu den Rändern des Halbleiterwafers aufweist, und dass der Mindestabstand mindestens 5 mm, gegebenenfalls mindestens 15 mm und bevorzugt mindestens 30 mm beträgt. Dies ermöglicht eine noch genauere Bestimmung der Häufigkeit der Korngrößendefekte. Dabei werden elektronische Defekte in den Randbereichen des Halbeiterwafers, welche das Messergebnis für die Häufigkeit der Korngrenzendefekte in einem von den Randbereichen beabstandeten zentralen Bereich des Halbleiterwafers verfälschen können, außer Acht gelassen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Auflagefläche durch mindestens ein Förderband gebildet, welches über Umlenkeinrichtungen geführt ist. Das Förderband ermöglicht eine flächige Unterstützung der Halbleiterwafer. Somit können auch größere, bruchempfindliche Halbleiterwafer sicher an der Messstelle positioniert werden. Die Abmessung bzw. Dicke, welche die Halbleiterwafer normal zu ihrer Oberfläche aufweisen, liegt typischerweise unter 2 mm, meistens zwischen 40 μιη und 700 μιη und bevorzugt bei etwa 180 μιη. Selbstverständlich sind aber auch andere Dicken denkbar. Unter einer Auflagefläche wird auch eine Fläche verstanden, an die der Halbleiterwafer mittels einer Druck- differenz ansaugbar oder andrückbar ist.

Bei Bedarf kann die Vorrichtung mehrere mit der Auswerteeinrichtung verbundene Sensoren zur Erfassung der Photolumineszenzstrahlung an unterschiedlichen Messstellen aufweisen. Durch diese Maßnahme kann die Messgenauigkeit der Vorrichtung weiter verbessert werden. Bei- spielsweise kann die Vorrichtung eingerichtet sein, an mindestens zwei Messstellen Photo lumi- neszenzstrahlung zu erfassen und mindestens zwei Sensoren aufweisen. Vorzugsweise kann die Vorrichtung mindestens drei oder fünf Sensoren aufweisen. Besonders bevorzugt kann die Vorrichtung mindestens sieben Sensoren aufweisen. Die Messeinrichtung kann mit einer aktiven Kühleinrichtung für die Sensoren ausgestattet sein. Dies ermöglicht eine weitere Verbesserung der Messempfindlichkeit. Die Kühleinrichtung ist vorzugsweise herstellerseitig in ein speziell präpariertes Gehäuse des Sensors integriert, damit es nicht zu einer Betauung des Sensors kommt. Eine externe Kühlvorrichtung kann unterstützen. Das Material aus dem der Sensor beschaffen ist, ist derart gewählt, dass eine hohe Detektions- empfmdlichkeit für die Photolumineszenzstrahlung gegeben ist. Bevorzugtes Material für die Realisierung der Sensoren ist deshalb InGaAs, das den ersten und zweiten Wellenlängenbereich absorbieren kann. Weitere verfügbare Materialien mit derartigen Eigenschaften sind Germanium, Bleisulfid und Quecksilber-Cadmium-Tellurid. Der Sensor kann auch Silizium beschaffen sein, mit der Einschränkung, dass dann nur der erste Wellenlängenbereich der Photolumineszenzstrahlung detektiert werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor als Fotodiode ausgebildet. Dies ermöglicht eine kostengünstige Ausgestaltung des Sensorchips bei gleichzeitig hoher De- tektionsempfindlichkeit. Die Fotodioden sind bevorzugt jeweils in oder auf einem Halbleiterchip realisiert, dessen Material nicht notwendig mit dem Material der Fotodiode übereinstimmen muss und der durch ein Gehäuse mit elektrischen Anschlüssen umgeben ist. Die elektrischen Anschlüsse sind direkt mit den beiden Polen der Dioden verbunden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse aus Metall und hat einen zusätzlichen Anschluss zur Erdung des Ge- häuses. Durch die Erdung des Gehäuses werden elektrische Einstreuungen in die Fotodiode abgeschirmt und Störsignale unterdrückt. In dem Gehäuse können auch mehrere Fotodioden in oder auf einem Halbleiterchip integriert sein, jedoch immer in der Art, dass die Anschlüsse zu den beiden Polen der Dioden einzeln aus dem Gehäuse herausgeführt werden. Bei mehreren Di- oden in einem Gehäuse ist auch denkbar, dass einer der beiden Pole bereits im Gehäuse verbunden ist und nur einfach aus dem Gehäuse herausgeführt realisiert ist und die jeweils anderen Pole der Fotodioden jeweils einzeln aus dem Gehäuse herausgeführt werden.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Beleuchtung des Halbleiterwafers zur Anregung von Photo lumineszenzstrahlung über mindestens eine Beleuchtungseinheit mit mindestens einer Lichtquelle realisiert, die auf dem Halbleiterwafer einen Beleuchtungsfleck erzeugt, der vorzugsweise in alle Richtungen größer ist als die Ausdehnung der Messstelle. Dazu kann eine Strahlformungseinrichtung vorgesehen sein, welche die von Lichtquelle ausgesandte Strahlung in ihrer räumlichen Ausbreitung so beeinflusst, dass der Beleuchtungsfleck möglichst ganzflächig ausgeleuchtet wird und zumindest im Bereich der Messstelle eine möglichst homogene Intensität aufweist. Die Strahlformungseinrichtung kann als abbildende oder nicht- abbildende Strahlformungseinrichtung realisiert sein. Als Komponenten zur Strahlformung können optische Linsen mit gewölbten Oberflächen, Streugitter, Streuscheiben, strahlformende Spiegel, Fresnel-Linsen oder eine Kombination der genannten Komponenten verwendet werden.

Weiterhin ist die Beleuchtungseinheit so gestaltet, dass deren abgestrahltes Licht in einen Wellenlängenbereich unterhalb der vom Halbleiterwafer emittierten Photolumineszenzstrahlung liegt. Der Grund liegt darin, dass in der Regel ein Teil der Anregungsstrahlung auf der Oberfläche des Halbleiterwafers reflektiert wird und das Messsignal überlagernd ebenfalls auf die De- tektionseinheit fällt, wo die zur Messung relevante Photolumineszenzstrahlung über ein optisches Filtersystem von der reflektierten Anregungsstrahlung getrennt werden muss. Aus diesem Grund wird meist eine sehr schmalbandige Lichtquelle, wie ein Laser oder eine Leuchtdiode, verwendet, deren maximale ausgesandte Wellenlänge deutlich unterhalb des vom Sensor detek- tierten Wellenlängenbereichs der Photolumineszenzstrahlung liegt. Zur zusätzlichen Abschwä- chung der Anregungsstrahlung im Wellenlängenbereich der vom Sensor detektierten Photolumineszenzstrahlung kann in der Beleuchtungseinrichtung zwischen Lichtquelle und Messstelle ein Kurzpassfilter angeordnet sein, der Licht mit Wellenlängen unterhalb einer Grenzwellenlänge passieren lässt und für Licht mit Wellenlängen größer als die Grenzwellenlänge sperrt. Durch diese Vorrichtung wird eine Anregungsstrahlung mit Wellenlängen unterhalb von 1000 nm, typi- scherweise im Bereich von 600 nm bis 950 nm und vorzugsweise im Bereich von 750 bis 850 nm erzeugt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor in eine Detektionseinheit integriert, die neben dem Sensor eine optische Filtereinrichtung aufweist. Die optische Filtereinrich- tung dient zuerst dazu, den von der Probe reflektierten Teil der Anregungsstrahlung von dem von der Messstelle ausgesandten Photolumineszenzsignal zu trennen. Die Filtereinrichtung weist dazu bevorzugt einen Langpassfilter auf, dessen Grenzwellenlänge im unteren Wellenlängenbereich der Lumineszenzsstrahlung, aber oberhalb der höchsten Wellenlänge der reflektierten An- regungsstrahlung liegt. Der Langpassfilter blockiert Strahlung mit Wellenlängen unterhalb der Grenzwellenlänge und lässt Strahlung mit Wellenlängen oberhalb der Grenzwellenlänge passieren. Als Langpassfilter kommen Absorptionsfilter, dielektrische Reflexionsfilter und Filter aus Halbleitermaterialien in Betracht. Die Grenzwellenlänge des Langpassfilters liegt typischerweise unter 1.100 nm und häufig zwischen 900 nm und 1.000 nm.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung dient die optische Filtereinrichtung der Detektionseinheit dazu, die Detektion des ersten Wellenlängenlängenbereichs der Photolumineszenzstrahlung vom zweiten Wellenlängenbereich der Photolumineszenzstrahlung zu trennen. Da die Photolumineszenzstrahlung im ersten Wellenlängenbereich wesentlich intensiver ist als im zweiten Wellenlängenbereich, müssen zur Detektion des Signals im ersten Wellenlängenbereich keine Filtermaßnahmen ergriffen werden. Das Signal aus dem ersten Wellenlängenbereich überlagert typischerweise das Signal aus dem zweiten Wellenlängenbereich völlig. Das Signal ist mit der bisher beschriebenen Anordnung bereits hinreichend gut messbar. Zur Detektion der Strahlung aus dem zweiten Wellenlängenbereich der Photolumineszenzstrahlung wird anstatt des oben beschriebenen Langpassfilters oder zusätzlich zu diesem ein Langpassfilter eingesetzt, der Licht mit Wellenlän- gen oberhalb der unteren Grenze des zweiten Wellenlängenbereichs durchläset und für Licht mit Wellenlängen unterhalb des zweiten Wellenlängenbereichs sperrt. Zumindest würde man einen Langpassfilter mit einer Grenzwellenlänge oberhalb von 1.250 nm einsetzen und bevorzugt einen Langpassfilter mit einer Grenzwellenlänge oberhalb von 1.400 nm. Ebenso kann die Funktionalität mit einem Bandpassfilter realisiert werden, der Licht mit Wellenlängen im zweiten Wellenlängenbereich durchläset und für Licht mit Wellenlängen außerhalb des zweiten Wellenbereichs sperrt. Bevorzugt wird ein Wellenlängenbereich von etwa 1.500 bis etwa 1.600 nm durchgelassen. Die Filter können als Absorptionsfilter oder als dielektrische Reflexionsfilter oder als Filter aus Halbleitermaterialien gestaltet sein.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in der Detektionseinheit zusätzlich eine Optik integriert. Aufgabe der Optik ist es, die von der Messstelle ausgesandte Photolumineszenzstrahlung in ihrer räumlichen Ausbreitung so zu beeinflussen, dass der Sensor möglichst ganzflächig ausgeleuchtet wird. Dies kann durch ein abbildendes optisches System oder ein nicht-abbildendes optisches System realisiert werden. Die Optik kann optische Linsen mit gewölbten Oberflächen, Streugitter, strahlformende Spiegel oder eine Kombination der genannten Komponenten aufweisen. Vorzugsweise hat die Optik eine gewölbte Linse oder eine Fresnellin- se. Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat die Messeinrichtung mindestens zwei mit der Auswerteeinrichtung verbundene Halbleiter-Sensorchips. Die Sensorchips sind derart in Detektionseinheiten integriert, dass der eine Sensorchip das Signal des ersten Wellenlängenbereichs der Photolumineszenzstrahlung detektiert und der andere Sensorchip das Signal des zweiten Wellenlängenbereichs der Photolumineszenzstrahlung. Beide Sensorchips sind über ihre Detektionseinheiten auf dieselbe Messstelle ausgerichtet, so dass aus den relativen Verhältnissen der beiden Signale eine vertiefte Aussage über die Art des an der Messstelle vorliegenden Defekts getroffen werden kann. In einer weiteren Realisierung der Erfindung können die beiden Detektionseinheiten auch auf zwei unterschiedliche Messpunkte ausgerichtet sein, die auf einer gedachten, parallel zur Fortbewegungsrichtung der Halbleiterwafer liegenden Gerade hintereinander liegen. In diesem Fall muss in der Auswerteeinheit das Signal der vorderen Diode zeitverzögert mit dem Signal der hinteren Diode verglichen werden. Die Zeitverzögerung t ergibt sich aus dem Abstand x der De- tektionsstellen und der Geschwindigkeit v der Vorwärtsbewegung der Wafer nach t = x / v.

Die Vorrichtung kann weiterhin ein Gehäuse aufweisen, welches eingerichtet ist, die Messeinrichtung, die Beleuchtungseinrichtung und die Auswerteeinheit aufzunehmen. Insbesondere kann die Vorrichtung als eingebettetes System ausgestaltet sein, wodurch eine Miniaturisierung und Kosteneinsparung gegenüber einer Ausgestaltung durch Einzelkomponenten möglich sein kann. Die Vorrichtung, insbesondere das Gehäuse, kann beispielsweise eine Energieversorgung aufweisen, insbesondere einen Stromanschluss. Die Vorrichtung kann weiterhin eine Steuerungseinheit aufweisen. Unter einer Steuerungseinheit wird dabei allgemein eine elektronische Vorrichtung verstanden, welche die Messeinrichtung und/oder die Beleuchtungseinrichtung und/oder die Auswerteeinheit steuern und/oder regeln kann. Beispielsweise können zu diesem Zweck eine oder mehrere elektronische Verbindungen zwischen der Steuerungseinheit und der Messeinrichtung, der Beleuchtungseinrichtung und der Auswerteeinheit vorgesehen sein. Die Steuerungseinheit kann beispielsweise mindestens eine Datenverarbeitungsvorrichtung umfassen, beispielsweise mindestens einen Computer oder MikroController. Die Steuerungseinheit kann weiterhin mindestens eine Schnittstelle umfassen, beispielsweise eine elektronische Schnittstelle und/oder eine Mensch-Maschine-Schnittstelle wie beispielsweise eine Eingabe-/ Ausgabe- Vorrichtung wie ein Display und/oder eine Tastatur. Die Steuerungseinheit kann beispielsweise zentral oder auch dezentral aufgebaut sein. Auch andere Ausgestaltungen sind denkbar. Das Gehäuse kann mindestens eine standardisierte Schnittstelle aufweisen, beispielsweise eine standardisierte Netz- Werkschnittstelle.

Die Vorrichtung kann in eine Produktionslinie und/oder eine Prozesslinie integriert werden, insbesondere zur Produktionsüberwachung. In der Produktionslinie und/oder Prozesslinie kann der Halbleiterwafer mittels der Positioniereinrichtung in die Transportrichtung zu der Messeinrichtung bewegbar sein.

Die Messeinrichtung kann eine Mehrzahl von Detektionsemheiten mit Sensorchips aufweisen. Beispielsweise kann die Messeinrichtung vier bis zehn Detektionsemheiten aufweisen. Die Messeinrichtung kann mindestens eine äußere Detektionseinheit aufweisen, welche auf mindestens eine Detektionsstelle, auch als Messstelle bezeichnet, auf Randbereichen des Halbleiterwafers ausgerichtet ist. Unter einer„äußeren Detektionseinheit" kann grundsätzlich eine Detektionseinheit verstanden werden, welche eingerichtet ist Photolumineszenzstrahlung von Randbereichen des Halbleiters zu erfassen. Die äußere Detektionseinheit kann eingerichtet sein, Photo lumines- zenzstrahlung von Randbereichen des Halbleiterwafers, welche parallel zur Transportrichtung angeordnet sind, zu erfassen. Beispielsweise kann die Messeinrichtung mindestens zwei äußere Detektionsemheiten aufweisen, welche jeweils auf eine oder verschiedene Detektionsstellen in den Randbereichen des Halbleiterwafers ausgerichtet sind. Beispielsweise kann die Messeinrich- tung eine Mehrzahl von äußeren Detektionsemheiten aufweisen, welche jeweils auf eine oder verschiedene Detektionsstellen in den Randbereichen des Halbleiterwafers ausgerichtet sind. Die Messeinrichtung kann mindestens eine innere Detektionseinheit aufweisen, welche eingerichtet ist, Photolumineszenzstrahlung von einem Bereich des Halbleiterwafers zu erfassen, welcher von den Randbereichen begrenzt wird. Der Bereich kann innerhalb der von den Randbereichen um- gebenen Oberfläche des Halbleiterwafers angeordnet sein. Die innere Detektionseinheit kann zwischen den äußeren Detektionsemheiten angeordnet sein. Der Bereich kann innerhalb eines Zentralbereichs des Halbleiterwafers angeordnet ist, bei welchem der Abstand des Bereichs zu den Kanten des Halbleiterwafers mindestens der Breite der Randbereiche entspricht. Beispielsweise kann die Messeinrichtung drei innere Detektionsemheiten aufweisen, welche zwischen zwei äußeren Detektionsemheiten angeordnet sind. Weiter können entlang der Produktionslinie und/oder Prozesslinie in Transportrichtung des Halbleiters mehrere Messeinrichtungen vorgesehen sein.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung mindestens einen Bildsensor aufwei- sen. Beispielsweise kann der Sensor als Bildsensor ausgestaltet sein, beispielsweise als pixelier- ter Sensor, insbesondere als eine CCD-Kamera. Beispielsweise kann die Vorrichtung einen oder mehrere Bildsensoren aufweisen, welche eingerichtet sind in den Randbereichen des Halbleiterwafers Photolumineszenzstrahlung zu erfassen. Beispielsweise kann die Vorrichtung einen oder mehrere Bildsensoren aufweisen, welche eingerichtet sind in dem Zentralbereich des Halbleiter- wafers Photolumineszenzstrahlung zu erfassen. Beispielsweise kann die Vorrichtung mindestens einen Bildsensor aufweisen, welcher eingerichtet ist, sowohl Photolumineszenzstrahlung in den Randbereichen als auch im Zentralbereich zu erfassen. Eine Anzahl Pixel des Bildsensors zur Erfassung von Photolumineszenzstrahlung in den Randbereichen kann geringer sein als eine Anzahl Pixel des Bildsensors zur Erfassung von Photolumineszenzstrahlung im Zentralbereich. Bei- spielsweise kann die Anzahl Pixel des Bildsensors zur Erfassung von Photolumineszenzstrahlung in den Randbereichen um einem Faktor 10 geringer sein als die Anzahl Pixel des Bildsensors zur Erfassung von Photolumineszenzstrahlung im Zentralbereich. Auch andere Anzahlen und Verhältnisse von Pixeln sind denkbar.

In einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum De- tektieren von elektronischen Defekten an Versetzungen und Korngrenzen an Halbleiterwafem auf Silizium-Basis in einer Multi-Lane- Vorrichtung vorgeschlagen. Unter einer„Multi-Lane- Vorrichtung" kann eine Vorrichtung verstanden werden, welche mehrere Spuren, beispielsweise Produktions- und/oder Testspuren, aufweist und zu einer Mehr- Spur-Nutzung eingerichtet ist. Beispielsweise kann die Multi-Lane- Vorrichtung eine Multi-Lane-Produktionslinie und/oder ein Multi-Lane-Tester, beispielsweise ein Multi-Lane- Wafertester, sein. Auf Grund ihrer hohen Herstellungskosten sind bekannte Detektionseinheiten zur Produktionsüberprüfung von Halbleiten nachteilig und eine Mehr- Spur-Nutzung (Multi-Lane-Nutzung) aus Kostengründen nicht mög- lieh. Auf einer Spur können bei bekannten Detektionseinheiten jedoch nur etwa 3600 Wafer pro Stunde geprüft werden, welches dem Durchsatz der Prozesslinie entspricht. Die Herstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann einfach und kosteneffizient sein, so dass eine Multi- Lane-Nutzung möglich ist. So kann beispielsweise ein Durchsatz in einer Vorrichtung zur Produktionsüberprüfung von Wafern, einem so genannten Wafer-Sorter, erhöht werden und ein Durchsatz mehrerer Produktionslinien realisiert werden. Der Durchsatz einer derartigen Multi- Lane-Produktionslinie kann proportional zur Anzahl der Spuren sein. Beispielsweise kann eine Multi-Lane-Produktionslinie fünf, parallele Spuren umfassen. Unter „parallel" kann hierbei räumlich und/oder zeitlich parallel verstanden werden. Weiter kann die Vorrichtung in vorhandene Prozessanlagen, insbesondere unter Mitnutzung der vorhandenen Automation, integriert werden, so dass eine 100%-Kontrolle kosteneffizient möglich ist. Die Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann beispielsweise unmittelbar vor und/oder unmittelbar hinter und/oder in einem ersten Prozessschritt einer Produktionslinie zur Herstellung einer Solarzelle aus Wafern erfolgen, so dass eine frühzeitige Detektion von Defek- ten und Aussortierung möglich ist. Der erste Prozessschritt ist typischerweise eine nasschemische Behandlung eines sägerauhen Silizium- Wafers.

Beispielsweise kann eine Integration der Vorrichtung in eine Prozesslinie vor und/oder nach einer Nasschemie-Prozessanlage erfolgen. Typischerweise kann der erste Prozessschritt bei einer Herstellung von Solarzellen ein Ätzen von Wafern in einer Folge von Chemiekalienbädern umfassen, um Oberflächendefekte zu entfernen und um eine oder mehrere Texturen aufzubringen. Dieses kann beispielsweise in der Prozesslinie durch eine so genannte„Inline-Textur" realisiert werden. Chemische Prozesse können dabei langsam sein. Beispielsweise kann der Vorschub unter einem Wafer pro Sekunde liegen. Zur Erhöhung des Durchsatzes kann dieser erste Pro- zessschritt in mehreren, beispielsweise fünf, Spuren parallel mit langsamem Vorschub erfolgen. Eine Nasschemie-Prozessanlage kann eine Belade-Einheit aufweisen, welche an einem Anfang der Nasschemie-Prozessanlage angeordnet ist. Die Belade-Einheit kann eingerichtet sein, Wafer auf mindestens einer Transportvorrichtung der Nasschemie-Prozessanlage, beispielsweise einem Förderband, zu positionieren. Die Transportvorrichtung der Nasschemie- Anlage kann eingerichtet sein, die Wafer in eine Reaktionskammer mit Kunststoffrollen zu befördern. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Transportrichtung des Wafers vor einer Nasschemie- Prozessanlage und/oder vor einer Reaktionskammer einer Nasschemie-Prozessanlage angeordnet sein. In dieser Ausführungsform kann vor der Nasschemie-Prozessanlage eine erste Sortierein- heit angeordnet sein, welche eingerichtet ist, Wafer vor einem Durchlaufen einer Nasschemie auszusortieren. Die erste Sortiereinheit kann eingerichtet sein, ein Signal der Sensorchips und/oder der Auswerteeinrichtung der Vorrichtung zu detektieren und bei der Sortierung der Wafer zu berücksichtigen. Beispielsweise kann die Vorrichtung eingerichtet sein, eine räumliche und zeitliche Variation der Intensität der Pho-tolumineszenzstrahlung zu bestimmen und mindes- tens ein davon abhängiges Klassifizierungssignal zu generieren. Die erste Sortiereinheit kann eingerichtet sein, das Klassifizierungssignal zu berücksichtigen, beispielsweise indem das Klassifizierungssignal in Sortieralgorithmen einer Automatisierung einbezogen wird. So kann beispielsweise auch verhindert werden, dass defekte Wafer, beispielsweise Wafer mit einem geringen Wirkungsgradpotential, die Nasschemie durchlaufen. Weiter kann, die Wahrscheinlichkeit für einen mechanischen Bruch des Wafers reduziert werden So kann eine Einsparung der folgenden Prozesskosten erreicht werden.

Weiterhin kann die Nasschemie-Prozessanlage eine Entlade-Einheit mit einer zweiten Sortiereinheit aufweisen, welche eingerichtet sein kann, Wafer anhand von vorbestimmten Kriterien zu klassifizieren und zu sortieren. Die Bezeichnungen„erste" und„zweite" Sortiereinheit werden als reine Bezeichnungen verwendet und geben insbesondere keine Auskunft über eine Reihenfolge und/oder darüber, ob beispielsweise noch weitere Sortiereinheiten vorhanden sind. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Transportrichtung des Wafers hinter einer Reaktionskammer einer Nasschemie-Prozessanlage angeordnet sein. Die zweite Sortierein- heit kann eingerichtet sein, ein Signal der Sensorchips und/oder der Auswerteeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder der kombinierten Vorrichtung zu detektieren und bei der Sortierung der Wafer zu berücksichtigen. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eingerichtet sein, eine räumliche und zeitliche Variation der Intensität der Photolumineszenzstrahlung zu bestimmen und mindestens ein davon abhängiges Klassifizierungssignal zu generieren. Die zweite Sortiereinheit kann eingerichtet sein, das Klassifizierungssignal zu berücksichtigen, beispielsweise indem das Klassifizierungssignal in Sortieralgorithmen einer Automatisierung einbezogen wird. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in eine bestehende Nasschemie-Prozessanlage nachträglich eingebaut werden und eine bestehende Sortiereinheit der Nasschemie-Prozessanlage mitgenutzt werden. In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Detektieren von elektronischen Defekten an Versetzungen und Korngrenzen an Halbleiterwafem auf Silizium-Basis vorgeschlagen. In dem Verfahren wird eine Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen verwendet. Hinsichtlich Definitionen und Ausführungsformen des Verfahrens kann auf oben beschriebene Definitionen und Ausführungsformen der Vorrichtung verwiesen werden.

Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

- Bewegen der Halbleiterwafer parallel zu einer von einer Auflagefläche aufgespannten Ebene relativ zu einer Messstelle;

- Positionieren der Halbleiterwafer an der Messstelle;

- Beleuchten der Halbleiterwafer mit einer optischen Anregungsstrahlung, mittels welcher die Halbleiterwafer zur Emission einer Photolumineszenzstrahlung anregbar sind;

- Erfassen der von der Messstelle ausgesandten Photolumineszenzstrahlung mit einer Messein- richtung, die mindestens einen Halbleiter-Sensorchip mit einer für die Photo lumineszenzstrah- lung empfindlichen Sensorfläche und eine Optik aufweist, mittels der die von einer Messstelle ausgesandte Photolumineszenzstrahlung bezüglich ihrer räumlichen Ausbreitung derart beein- flusst wird, dass sie auf die gesamte Sensorfläche auftrifft, und Generieren mindestens eines Messsignals des Halbleiter-Sensorchips;

- Detektieren einer Häufigkeit einer Position und/oder einer Häufigkeit der Defekte in Abhängigkeit vom Messsignal.

Die Verfahrensschritte können in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Eine andere Reihenfolge ist jedoch denkbar. Weiter kann das Verfahren und insbesondere die Verfahrens- schritte wiederholt durchgeführt werden.

In dem Verfahren kann detektiert werden, ob die Messstelle vollständig innerhalb eines Zentralbereichs angeordnet ist und ein Zeitfenster ermittelt wird, innerhalb dem die Messstelle innerhalb des Zentralbereichs des Halbleiterwafers angeordnet ist. Unter Zentralbereich kann ein Bereich des Halbleiterwafers verstanden werden, bei welchem ein Abstand des Bereichs zu den Kanten des Halbleiterwafers mindestens der Breite der Randbereiche entspricht. Das Verfahren kann weiter einen Vergleichsschritt aufweisen, in welchem das Messsignal mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird, wobei ein Verhältnis zwischen einer Zeitdauer, während der das Messsignal innerhalb des Zeitfensters den Grenzwert überschreitet, und einer Zeitdauer, während der das Messsignal innerhalb des Zeitfensters den Grenzwert unterschreitet, als Maß für die Häufigkeit der Korngrenzendefekte ermittelt wird.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum De- tektieren von Korngrenzendefekten an Halbleiterwafem,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungseinrichtung zum Aussenden einer Anregungsstrahlung auf eine Oberfläche eines Halbleiter- Wafers,

Fig. 4A eine schematische Darstellung einer ersten Messeinrichtung zum Erfassen von

Photolumineszenzstrahlung,

Fig. 4B eine schematische Darstellung einer zweiten Messeinrichtung zum Erfassen von

Photolumineszenzstrahlung,

Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Teilbereich eines auf einem Förderband angeordneten

Halbleiter- Wafers,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zum De- tektieren von Korngrenzendefekten an Halbleiterwafem,

Fig. 7 eine graphische Darstellung eines Messsignals einer Fotodiode, wobei auf der

Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Signalstärke aufgetragen ist,

Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung, und

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung in einer Mul- ti-Lane- Vorrichtung.

Eine in Fig. 1 im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zum Detektieren von Korngrenzendefekten an Halbleiterwafem 2 auf Silizium-Basis, aus den Solarzellen hergestellt werden sollen. Die Halbleiterwafer 2 weisen eine ebene Oberfläche mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten Randbereich 3, 4, 5, 6 auf, die sich jeweils entlang einer daran angrenzenden Kante des Halbleiterwafers 2 erstrecken. Die Breite, welche die Randbereiche 3, 4, 5, 6 rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung der Waferkanten und parallel zu der Waferebene aufweisen, beträgt bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel 15 mm.

Wie in Fig. 2 erkennbar ist, verlaufen der erste Randbereich 3 und der zweite Randbereich 4 parallel zueinander. Der dritte Randbereich 5 ist quer zu dem ersten und dem zweiten Randbereich 3, 4 angeordnet und verläuft parallel zu dem vierten Randbereich 6. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Halbleiterwafer 2 eine quadratische Form auf. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar. So können die Halbleiterwafer 2 auch rechteckig oder rautenförmig ausgestaltet sein. Die Abmessung bzw. Dicke, welche die Wafer normal zu ihrer Oberflä- che aufweisen, beträgt bevorzugt etwa 180 μιη. Selbstverständlich sind aber auch andere Dicken denkbar.

Zum Detektieren der Korngrenzendefekte hat die Vorrichtung 1 eine Beleuchtungseinrichtung 7, mittels der die Halbleiterwafer 2 an einer Messstelle 8 mit einer optischen Anregungsstrahlung 9 beleuchtet werden können. Die Wellenlänge der Anregungsstrahlung 9 ist derart gewählt, dass die Halbleiterwafer 2 durch die Anregungsstrahlung 9 zur Emission einer Photolumineszenzstrahlung 10 mit von der Wellenlänge der Anregungsstrahlung 9 abweichender Wellenlänge anregbar sind. Die Intensität der Photo lumineszenzstrahlung 10 ist von der Intensität der Anregungsstrahlung 9 und der Anwesenheit von Korngrenzendefekten in dem Halbleitermaterial ab- hängig. Bei einem Halbleitermaterial, das keine Korngrenzendefekte, wie zum Beispiel Verunreinigungen, aufweist, ist die Intensität der Photo lumineszenzstrahlung 10 größer als bei einem entsprechenden Halbleitermaterial das Defekte hat. Die Beleuchtungseinrichtung 7 hat als Lichtquelle 11 eine Leuchtdiode, deren Strahlung vorzugsweise eine Wellenlänge von 790 nm um- fasst. Anstelle der Leuchtdiode kann auch eine Laserdiode oder eine andere geeignete Lichtquel- le vorgesehen sein.

Wie in Fig. 3 erkennbar ist, ist zwischen der Lichtquelle 11 und der mit dieser zu beleuchtenden Messstelle 8 eine Strahlformungseinrichtung 12 angeordnet, die zum Beispiel eine Linse aufweisen kann. Die Strahlformungseinrichtung 12 kann als abbildende oder als nicht abbildende Optik ausgestaltet sein. Vor und/oder hinter der Strahlformungseinrichtung 12 können optische Filter 13, 14 im Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung 7 vorgesehen sein, die für die Wellenlänge der Photo lumineszenzstrahlung 10 undurchlässig sind.

Die Vorrichtung 1 weist außerdem eine Messeinrichtung 15 auf, die einen Halbleiter-Sensorchip auf InGaAs-Basis hat, in den eine einzige Fotodiode 16 integriert ist, die eine für die Photolumineszenzstrahlung 10 empfindliche Sensorfläche aufweist. Der Halbleiterchip kann aber auch ein anderes Halbleitersubstrat, wie Silizium aufweisen. Die Fotodiode 16 ist bevorzugt in einem Wellenlängenbereich von 850 nm bis 1600 nm und insbesondere zwischen 950 nm und 1.600 nm empfindlich. Mittels der Messeinrichtung 15 ist Photo lumineszenzstrahlung 10 detektierbar, die von der Messstelle 8 ausgesandt wird.

In Fig. 4A ist erkennbar, dass die Messeinrichtung 15 eine Optik 17 mit einer Linse aufweist, mittels der die von einer Messstelle 8 ausgesandte Photo lumineszenzstrahlung 10 bezüglich ihrer räumlichen Ausbreitung derart beeinflussbar ist, dass sie auf die gesamte Sensorfiäche auftrifft. Anstelle der Linse kann aber auch eine andere abbildende oder nicht abbildende Optik vorgesehen sein, welche die auf sie aus Richtung der Messstelle 8 auftreffende Photolumineszenzstrahlung 10 zu der Sensorfläche der Fotodiode 16 leitet. Im Strahlengang vor und/oder hinter der Optik 17 können optische Filterelemente 18, 19 angeordnet sein, die für die Photo lumineszenz- Strahlung 10 durchlässig sind und Strahlung mit von der Wellenlänge der Photo lumineszenz- strahlung 10 abweichender Wellenlänge sperren.

Bei dem in Fig. 4B gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Messeinrichtung 15 zum Erfassen von Photo lumineszenzstrahlung 10, die von der Messstelle 12 ausgesandt wird, zwei Messeinheiten 15A, 15B, von denen eine erste Messeinheit 15A in einem ersten Wellenlängenbereich und einer zweite Messeinheit 15B in einem zweiten Wellenlängenbereich empfindlich ist. Der erste Wellenlängenbereich erstreckt sich von 850 nm bis 1.300 nm und der zweite Wellenlängenbereich von 1.300 nm bis 1.700 nm. Jede Messeinheit 15A, 15B weist jeweils eine Fotodiode 16A, 16B und eine dieser zugeordnete Optik 17A, 17B auf, die als abbildende oder als nicht abbildende Optik ausgestaltet sein kann. Die Optik 17A, 17B ist derart ausgestaltet, dass das die der Messstelle 8 ausgesandte Photo lumineszenzstrahlung 10 jeweils auf die gesamte Sensorfläche der Optik 17A, 17B auftrifft. Im Strahlengang vor und/oder hinter der Optik 17A, 17B jeder Messeinheit 15A, 15B sind jeweils optische Filterelemente 18A, 19A bzw. 18B, 19B angeordnet. Die Filterelemente 18A, 19A sind für den ersten Wellenlängenbereich und die Filterelemente 18B, 19B für den zweiten Wellenlängenbereich durchlässig. Wellenlängen, die außerhalb des der betreffenden Messeinheit 15A, 15B zugeordneten Wellenlängenbereichs liegen, werden von den durch die Filterelemente 18A, 19A bzw. 18B, 19B jeweils gebildeten Filteranordnungen gesperrt.

In Fig. 5 sind die Messstelle 8 und die Fläche 20, welche die erste Beleuchtungseinrichtung 7 beleuchtet, jeweils schematisch durch eine Kreisfläche angedeutet. Dabei ist der Durchmesser der beleuchteten Fläche 20 größer als der Durchmesser der Messstelle 8. Die Differenz a zwischen dem Radius der Messstelle 8 und dem Radius der beleuchteten Fläche 20 ist größer als die Diffusionslänge und beträgt vorzugsweise etwa einige Mikrometer.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Beleuchtungseinrichtung 7 und die Messeinrichtung 15 an derselben Seite des Halbleiterwafers 2 angeordnet. Wie in Fig. 6 zu sehen ist, ist es aber auch möglich, dass die die Beleuchtungseinrichtung 7 und die Messeinrichtung 15 an einander gegenüberliegenden Seiten des Halbleiterwafers 2 angeordnet sind. Die Vorrichtung 1 hat ferner eine Positioniereinrichtung 21, mittels der die Halbleiterwafer 2 an der Messstelle 8 positionierbar und in eine parallel zur Waferebene ausgerichteten Transportrichtung 22 relativ zu der Messstelle 8 bewegbar sind. Die Positioniereinrichtung 21 hat zwei parallel zueinander beabstandete, über Umlenkeinrichtungen 23, 24 umlaufende Förderbänder 25, 26, die in Richtung zweier parallel zueinander angeordneter Achsen, um die sie umlaufen, voneinander beabstandet sind. Die Oberseiten der Obertrume der Förderbänder 25, 26 bilden eine in einer Ebene angeordnete Auflagefläche 27, auf welcher die Halbleiterwafer 2 positionierbar sind, um sie in Transportrichtung 22 relativ zu der Beleuchtungseinrichtung 7 und der Messeinrichtung 15 zu verschieben. Die Förderbänder 25, 26 sind mittels eines in der Zeichnung nicht näher dargestellten Positionierantriebs antreibbar. Der Positionierantrieb kann beispielsweise einen lagegeregelten Servomotor aufweisen, welcher mit den Förderbändern 25, 26 über Rollen und/oder Zahnräder in Antriebsverbindung steht. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen der Positioniereinrichtung denkbar, die einen Vorschub 35 der Halbleiterwafers 2 in Transportrichtung 22 mit vorzugsweise konstanter Geschwindigkeit ermöglichen. Mit Hilfe der Positioniereinrichtung 21 sind die Halbleiterwafer derart relativ zu der Messstelle 8 positionierbar, dass die Messstelle in der Aufsicht auf die Ebene, in welcher die Auflagefläche 27 angeordnet ist, vollständig innerhalb eines von den Randbereichen 3, 4, 5,6 umgrenzten Zentralbereichs des Halbleiterwafers 2 angeordnet ist. Dabei befindet sich die Messstelle 8 vollständig innerhalb eines Kreises, der in der Ebene der Auflagefläche 27 angeordnet ist und einen Durchmesser d aufweist, der kleiner als 100 μιη und bevorzugt kleiner als 50 μιη ist.

Wie in Fig. 1 und 6 erkennbar ist, weist die Vorrichtung 1 eine mit der Fotodiode 16 verbundene Auswerteeinrichtung 28 auf, die zum Detektieren der Häufigkeit der Korngrenzendefekte in Abhängigkeit vom Messsignal 29 der Fotodioden 16 dient. Die Auswerteeinrichtung 28 hat in der Zeichnung nicht näher dargestellte Lokalisierungsmittel, mittels denen detektierbar ist, ob die Messstelle 8 vollständig innerhalb des Zentralbereichs angeordnet ist, also der Abstand der Messstelle 8 zu den Kanten des Halbleiterwafers 2 mindestens der Breite der Randbereiche 3, 4, 5,6 entspricht. Die Lokalisierungsmittel sind zum Ermitteln eines Zeitfensters ausgestaltet, innerhalb dem die Messstelle 8 innerhalb des Zentralbereichs des Halbleiterwafers 2 angeordnet ist.

Außerdem weist die Auswerteeinrichtung eine Vergleichseinrichtung auf, mittels der das Messsignal 29 der Fotodioden 16 mit einem vorbestimmten Grenzwert 30 vergleichbar ist. Mittels der Auswerteeinrichtung 28 ist das Verhältnis zwischen der Zeitdauer, während der das Messsignal 29 innerhalb des Zeitfensters den Grenzwert 30 überschreitet und der Zeitdauer, während der das Messsignal 29 innerhalb des Zeitfensters den Grenzwert 30 unterschreitet, als Maß für die Häufigkeit der Korngrenzendefekte ermittelbar. Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Messeinrichtung 15. Die Messeinrichtung 15 kann mindestens zwei äußere Detektionseinheiten 36, 37 aufweisen, welche jeweils auf eine oder verschiedene Messstellen 8 auf Randbereichen 3, 4 des Halbleiterwafers 2 ausgerichtet sind. Die Messeinrichtung 15 kann mehrere innere Detektionseinheiten 38 aufweisen, welche zwischen den äußeren Detektionseinheiten 36, 37 angeordnet sind. Beispielsweise kann die Messeinrichtung 15 drei innere Detektionseinheiten 38 aufweisen, welche zwischen zwei äußeren Detektionseinheiten 36, 37 angeordnet sind. Beispielsweise kann die Messeinrichtung 15 auch vier, fünf, sechs, sieben oder bis zu zehn innere Detektionseinheiten 38 aufweisen. Grundsätzlich sind auch Ausführungsformen mit mehr als zehn inneren Detektionseinheiten 38 denkbar. Die Senso- ren 42, 43 der äußeren Detektionseinheiten 36, 37 und die Sensoren 39 der inneren Detektionseinheiten 38 können als Fotodioden und/oder als Bildsensoren ausgestaltet sein. Die Sensoren 42, 43 können identisch zu den Sensoren 39 der inneren Detektionseinheiten 38 ausgestaltet sein oder können verschieden von den Sensoren 39 der inneren Detektionseinheiten 38 ausgestaltet sein.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Messeinrichtung 15 in einer Multi-Lane- Vorrichtung 41, beispielsweise einer Multi-Lane-Produktionslinie. Die Herstellung einer Vorrichtung 1 kann einfach und kosteneffizient sein, so dass eine Multi-Lane-Nutzung möglich ist. Die Multi-Lane- Vorrichtung 41 kann eine Mehrzahl von Spuren 40 aufweisen. Beispielsweise kann eine Multi- Lane- Vorrichtung 41 fünf, parallele Spuren 40 umfassen, auf welchen die Halbleiterwafer 2 in Transportrichtung 22 bewegt werden. Über jeder Spur 40 kann eine Messeinrichtung 15 angeordnet sein. Die jeweilige Messeinrichtung 15 kann mindestens zwei äußere Detektionseinheiten 36, 37, welche jeweils auf eine oder verschiedene Messstellen 8 auf Randbereichen 3, 4 des Halbleiters 2 ausgerichtet sind, und drei innere Detektionseinheiten 38 aufweisen, welche zwi- sehen zwei äußeren Detektionseinheiten 36, 37 angeordnet sind.

Bezugszeichenliste Vorrichtung

Halbleiterwafer

erster Randbereich

zweiter Randbereich

dritter Randbereich

vierter Randbereich

Beleuchtungseinrichtung

Messstelle

Anregungsstrahlung

Photo lumineszenzstrahlung

Lichtquelle

Strahlformungseinrichtung

Optischer Filter

Optischer Filter

Messeinrichtung

A Messeinheit

B Messeinheit

Fotodiode

A Fotodiode

B Fotodiode

Optik

A Optik

B Optik

optisches Filterelement

A optisches Filterelement

B optisches Filterelement

optisches Filterelement

A optisches Filterelement

B optisches Filterelement

Fläche

Positioniereinrichtung

Transportrichtung

Umlenkeinrichtung

Umlenkeinrichtung

Förderband

Förderband

Aufiagefläche Auswerteeinrichtung Messsignal

Grenzwert

Vorschub

äußere Detektionsemheit äußere Detektionsemheit innere Detektionsemheit Sensor

Spur

Multi-Lane- Vorrichtung Sensor

Sensor