標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 14142-1993 是一項(xiàng)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),全稱(chēng)為《硅外延層晶體完整性檢查方法 腐蝕法》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種通過(guò)化學(xué)腐蝕手段來(lái)檢查硅外延層晶體完整性的方法,旨在確保半導(dǎo)體材料的質(zhì)量與性能。下面是標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的概述:

標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于檢測(cè)單晶硅片上生長(zhǎng)的硅外延層的晶體質(zhì)量,主要關(guān)注外延層中的缺陷,如位錯(cuò)線(xiàn)、 stacking faults(堆垛錯(cuò)誤)、微空洞等,這些缺陷可能影響半導(dǎo)體器件的性能和可靠性。

檢測(cè)原理

檢測(cè)方法基于選擇性腐蝕原理,利用特定的化學(xué)腐蝕液對(duì)外延層中的晶體缺陷具有比完好晶體區(qū)域更高的腐蝕速率。通過(guò)控制腐蝕時(shí)間,使得缺陷區(qū)域相較于無(wú)缺陷區(qū)域能更快速地被腐蝕,從而在硅片表面形成可觀察的形貌變化或坑洞,以此來(lái)識(shí)別和評(píng)估外延層的晶體完整性。

實(shí)驗(yàn)步驟

  1. 樣品準(zhǔn)備:選取合適的硅外延片作為檢測(cè)樣本,清洗以去除表面污染。
  2. 腐蝕劑選擇與配制:根據(jù)外延層的類(lèi)型和要求,選用適宜的腐蝕液,常見(jiàn)的有堿性溶液(如氫氧化鈉水溶液)或混合酸液等。
  3. 腐蝕處理:將樣品浸入腐蝕液中,控制腐蝕時(shí)間。期間可能需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察調(diào)整腐蝕時(shí)間以確保缺陷充分顯現(xiàn)。
  4. 觀察與分析:使用光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡等工具,觀察腐蝕后的樣品表面,記錄缺陷的類(lèi)型、數(shù)量、分布情況等。
  5. 評(píng)價(jià):根據(jù)觀察到的缺陷特征,對(duì)外延層的晶體完整性進(jìn)行評(píng)價(jià),并可進(jìn)一步關(guān)聯(lián)到材料生長(zhǎng)工藝的優(yōu)劣。

評(píng)價(jià)指標(biāo)

  • 缺陷密度:?jiǎn)挝幻娣e內(nèi)缺陷的數(shù)量,反映材料的純凈度。
  • 缺陷尺寸與分布:評(píng)估缺陷對(duì)器件性能的潛在影響。
  • 腐蝕深度:控制腐蝕深度有助于精確識(shí)別缺陷位置及深度。

注意事項(xiàng)

  • 腐蝕條件(如溫度、濃度、時(shí)間)需嚴(yán)格控制,以保證檢測(cè)結(jié)果的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。
  • 選擇合適的腐蝕液對(duì)于特定類(lèi)型的缺陷檢測(cè)至關(guān)重要。
  • 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?,避免腐蝕劑對(duì)人體和環(huán)境造成傷害。

該標(biāo)準(zhǔn)為硅外延層生產(chǎn)及半導(dǎo)體器件制造中,提供了一套標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)流程和評(píng)價(jià)體系,以保障材料質(zhì)量和器件性能的穩(wěn)定性。


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  • 1993-02-06 頒布
  • 1993-10-01 實(shí)施
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GB/T 14142-1993硅外延層晶體完整性檢查方法腐蝕法_第1頁(yè)
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UDC669.782H26中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14142-93硅外延層晶體完整性檢驗(yàn)方法腐蝕法Testmethodforcrystallographicper-fectionofepitaxiallayersinsiliconbyetchingtechnigues1993-02-06發(fā)布1993-10-01實(shí)施國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)硅外延層晶體完整性檢驗(yàn)方法腐蝕法GB/T14142-93Testmethodforcrystallographicperfectionofepitaxiallayersinsiliconbyetchingtechniques主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用化學(xué)腐蝕顯示,并用金相顯微鏡檢驗(yàn)硅外延層品體缺陷的方法木標(biāo)準(zhǔn)適用于硅外延層中堆垛層錯(cuò)和位錯(cuò)密度測(cè)量。硅外征層厚度應(yīng)大于24m0~10000cm。2方法提要用鉻酸、氫氟酸混合波腐蝕試樣,硅外延層品體缺陷被優(yōu)先腐蝕。用顯微鏡觀察試樣腐蝕表面,可觀察到缺陷特征并對(duì)缺陷計(jì)數(shù)。3試劑3.11三氧化鉻,純度大于98%。3.2氫氟酸(01.15g/mL)。3.3水,電阻率不小于5MQ·cm(25℃)。3.4格酸溶液4,稱(chēng)取50g三氧化鉻溶于水中,稀釋到100mL3.55鉻酸溶液B,稱(chēng)取75g三氧化鉻溶于水中,稀釋到1000mL。3.66sirtl腐蝕液,氫氟酸·鉻酸溶液4=1:1(體積比)混合液。3.7schimmel腐蝕液,氫氟酸·鉻酸溶液B=21(體積比)混合液。3.8薄層腐蝕液,氫氟酸:鉻酸溶液·水=4·2:3(體積比)混合液4測(cè)量?jī)x器4.1金相顯微鏡:帶有刻度的z-y載物臺(tái),讀數(shù)分牌率0.1mm。物鏡10~40×,目鏡10~12.5×.4.2耐氫氟酸的氟塑料、聚乙烯或聚丙烯燒杯、滴管和攝子。5試驗(yàn)樣品5.11抽樣方案及試樣數(shù)址由供需雙方商定。6檢驗(yàn)步驥6.1顯微鏡視場(chǎng)面積的選擇6.1.1檢測(cè)層錯(cuò)密度時(shí)選用顯微鏡視場(chǎng)面積1~2.5mm2,放大倍數(shù)

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