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EM Ausschneiden der Lochraster aus den laserbearbeiteten Siliziumwafern mittels 
Ultraschallkernschneider (Scheibendurchmesser 3 mm) 
M Anfertigung von Querschliffen der Lochraster in unterschiedlichen Tiefen unter der 
Waferoberseite (oberer, mittlerer und unterer Abschnitt im Bohrloch) durch 
Schleifen mit Diamantschleiffolie unterschiedlicher Körnung 
m Vollständige Beseitigung der vom Schleifen hervorgerufenen Störungen durch 
chemisches Polieren bzw. Ionenpolieren der Querschliffoberfläche 
MM Abschleifen der Probenrückseite bis zu einer Dicke der Scheibe von etwa 100 um 
mit Diamantschleiffolie 
M Einseitiges Schleifen einer Kalotte von der Probenrückseite bis zu einer Restdicke 
von etwa 30 um mittels Muldenschleifgerät 
M Endabdünnung der Proben durch Ionenbeschuß unter Verwendung geringer 
Beschleunigungsspannungen und kleiner Einfallswinkel. 
Damit während der Ionenbearbeitung die für die Untersuchung vorgesehenen Bohrlochränder 
erhalten bleiben, erweist es sich als zweckmäßig, die Löcher mit Klebstoff zu füllen und abwechselnd 
im Rotations- bzw. Sektorätzbetrieb der Ionenätzanlage zu arbeiten. Außerdem ist eine begleitende 
Untersuchung der Proben während der einzelnen Präparationsschritte im Lichtmikroskop und im 
REM für die Erzielung ausreichend großer elektronentransparenter Gebiete am Lochrand und die 
Interpretation der TEM-Beobachtungen besonders hilfreich 
Darstellung und Erörterung der Ergebnisse 
Aus der äußerlichen Untersuchung der Bohrungen im REM geht hervor, daß der Bohrprozeß neben 
der Bildung von Dampf mit der Entstehung und dem Austrieb von schmelzflüssigem Material 
verbunden ist. Die Schmelze entsteht bei jedem Puls jeweils am Bohrlochgrund und wird infolge des 
im Bohrloch erzeugten Druckes die Bohrlochwand hinaufgetrieben. Auf der Probenoberseite sind 
daher die Bohrungsöffnungen mit einem Wall erstarrter Schmelze umgeben. Ein Teil des 
abgetragenen Materials lagert sich an der Bohrlochwand wieder ab, wodurch sich der ursprüngliche 
Lochdurchmesser wieder verringern kann. Die Untersuchungen zeigen, daß die Pulsenergie 
wesentlichen Einfluß auf den Bohrprozeß, die Lochform und die Werkstoffschädigungen hat. 
Abb. 1 zeigt REM-Aufnahmen eines Längsschnittes einer etwa 120 um tiefen Bohrung, die typisch 
für die Bearbeitung mit Pulsen der niedrigeren Energie bzw. Fluenz ist. Man erkennt das wellenartige 
Austreiben des geschmolzenen Materials vom Bohrlochgrund, die Lochverengung infolge verstärkter 
Materialredeposition im mittleren Lochabschnitt, die Glättung der Lochwand im oberen 
Lochabschnitt und den Materialauswurf auf der Probenoberseite. Diese Beobachtungen belegen, daß 
bei Verwendung kleiner Pulsenergien die Schmelze aus tiefen Löchern nicht ausreichend aus dem 
Bohrkanal ausgetrieben wird und Materialablagerungen die Lochform beeinflussen. Mit 
zunehmender Pulszahl wird die Ablagerungsschicht im oberen Lochabschnitt allmählich wieder 
abgetragen und dabei die Lochwand geglättet. 
Querschliffe in verschiedenen Tiefen unter der Waferoberseite bestätigen die Befunde zur 
Lochverengung im mittleren Lochabschnitt. Die REM-Untersuchung ionenpolierter bzw. chemisch 
geätzter Querschliffe liefert außerdem Informationen über die Existenz von Rissen sowie über den 
Aufbau und die Dicke der Anlagerungschicht. Die Abb. 2 zeigt REM-Aufnahmen eines mit der 
SIRTL-Ätzung (5) behandelten Querschliffes, der aus einem etwas oberhalb des minimalen Loch- 
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