Для определения пористости пленок используют методы электролитического осаждения меди, диффузионного легирования и электрографический.
Метод электролитического осаждения меди состоит в следующем. Пластину кремния с нанесенной пленкой SiO2 помещают в электролит, содержащий ионы меди. На эту пластину подают отрицательный потенциал. Положительный потенциал подают на медную пластину, которая находится также в электролите и служит вторым электродом. В процессе электролиза ионы меди осаждаются на кремний в тех местах, где имеются сквозные отверстия (поры). По количеству осажденных островков меди судят о качестве пленки, Под микроскопом определяют количество пор и их геометрические размеры.
Метод диффузионного легирования заключается в проведении диффузионного процесса примеси, создающего в исходном полупроводниковом материале противоположный тип электропроводности. После проведения процесса диффузии в тех местах пленки, где имели место сквозные отверстия, образуются локальные р-«-переходы (участки с противоположным типом электропроводности). Далее защитную пленку удаляют с поверхности подложки и по количеству локальных р-я-переходов судят о количестве пор в пленке.
Рассмотренные методы имеют существенный недостаток — они исключают возможность использования исследуемого образца в дальнейших технологических процессах.
Наиболее простым и достаточно эффективным неразрушающим методом контроля пористости, позволяющим точно и быстро определять местонахождение, геометрические размеры и плотность сквозных отверстий в пленках, является электрографический метод. Этот метод позволяет обнаружить сквозные отверстия диаметром до 0,1 мкм.
Методика проведения контроля пористости пленок состоит в наложении на поверхность пластины с пленкой фотобумаги, предварительно, смоченной в 3—4%-ном водном растворе гидрохинона. К пластине с фотобумагой прижимают два металлических диска-электрода, через которые пропускают электрический ток. Так как фотобумага, смоченная в растворе гидрохинона, является проводящей, то ток через нее будет проходить лишь в тех локальных местах, где имеются сквозные отверстия в пленке. Электрический ток, протекающий через поры в пленке, действует на эмульсию фотобумаги подобно световому потоку, образуя изображение в виде черных точек и островков.
Количество и размеры дефектов пленки определяют визуально под микроскопом.
Контроль качества дефектов на границе раздела кремний — защитная пленка. Для осуществления этого вида контроля изготовляют так называемые МДП-структуры (металл — диэлектрик—полупроводник). На поверхность защитной диэлектрической пленки осаждают слой металла.
На таких МДП-структурах измеряют вольтфарадные характеристики. По сдвигу между теоретической и экспериментальной вольтфарадной характеристиками можно непосредственно определить эффективную плотность поверхностных состояний, в которую входят плотность поверхностных состояний на границе полупроводник — защитная пленка и заряд в пленке.