Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Фалькевич Э.С. -> "Технология полупроводникового кремния" -> 48

Технология полупроводникового кремния - Фалькевич Э.С.

Фалькевич Э.С., Пульнер Э.О., Червоный И.Ф. Технология полупроводникового кремния — М.: Металлургия, 1992. — 408 c.
ISBN 5-229-00740-0
Скачать (прямая ссылка): tehpolkremniya1992.djvu
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 162 >> Следующая

от заданной кристаллографической плоскости. Ориентацию монокристаллов оценивают по максимальному отклонению Tmax- Для этого на торцевую поверхность монокристалла наносят две взаимно перпендикулярные оси XuY. Монокристалл устанавливают так, чтобы ось X была параллельна оси гониометра. Затем монокристалл поворачивают вокруг оси X на угол и, поворачивая его относительно этого положения, находят максимум отражения и регистрируют угол A1 по шкале гониометра. Повернув монокристалл вокруг оси на 180 °, таким же образом находят угол A2. Затем устанавливают монокристалл так, чтобы параллельной оси гониометра стала ось Y3 и, выполнив те же операции, находят значение углов E1 и B2. После этого находят угол разориенти-ровки а (в плоскости, перпендикулярной оси X) и угол ? (в плоскости, перпендикулярной оси У): а = (A1 - А2)/2; ? = (E1 - E2)/2.

Если углы а и ? составляют < 7°, то Vmax = у/а2 + ?2 .

При отклонении > 7°: 7max = arctg y/tg2 а + tg2 ? .

При контроле монокристаллов кремния обычно используют рентгеновскую трубку с медным анодом (Cu-излучение, К - 1,54- IO-1 нм). Для этих условий углы отражения Oftfcj имеют следующие значения:

Ш............ (Ill) (110) (100) (211) (013)

Bftfcj--:____ 14°13’ 23°38' ' 34°33' 44°00’ 65*45'

Погрешность измерения рентгеновским методом sS 20'.

Дефекты структуры

Первоначально в монокристаллах кремния контролировали только нарушения монокристалличности (образование двойников), затем плотность и распределение дислокаций и, наконец, начали контролировать плотность и распределение микродефектов в бездислокационных монокристаллах.

Нарушение монокристалличности можно обнаружить визуально по изменению отражения света тех участков поверхности монокристалла, где появились двойники. Однако часто оксидная пленка на поверхности монокристалла затрудняет выявление этого вида дефекта. В этом случае пленку снимают травлением в смеси фтористоводородной и азотной кислот в соотношении 1 : (2-4). После травления четкость выявления нарушений монокристалличности резко повышается.

Плотность и распределение Дислокаций выявляют методом избирательного травления. Как уже указывалось, в месте выхода дислокационной линии на поверхность образуется ямка. Обычно используют травитель, состоящий из смеси фтористоводородной кислоты и водного раствора хромового ангидрида в соотношении 1:1. Плотность ямок травления подсчитывают с помощью микроскопа; ,характер распределения определяют визуально. При выявлении дислокаций методом

115
избирательного травления следует иметь в виду, что при оседании примесей на дислокации могут существенно изменяться ее энергия и связанный с ней электрохимический потенциал в месте выхода дислокации на поверхность. При этом изменение может быть таким, что ямка при травлении в выбранной смеси кислот образовываться не будет [59]. Поэтому при коренных изменениях технологии кремния, связанных с варьированием состава и концентрации примесей, следует, помимо метода травления, использовать рентгенотопографический метод. Только убедившись, что плотность дислокаций, выявленных рентгеновским способом, совпадает с таковой, выявленной травлением, можно пользоваться последним методом. Если такового совпадения не получено, следует перейти к опробованию других травителей.

Состав гравигелей для выявления структурных дефектов в монокристаллах следующий:

Состав травителя и соотношение компонентов

HNO3 + HF + CH3COOH;

5:3:3 (СР-4А) [60]

HNO3+ HF+ CH3COOH;

3:1:10 (травитель Дэша) [60]

HF + водный раствор CrO3 (250—300 r/л); 1:1 (травитель Сиртла) [58]

HF + K3CraO7; 2:1 (травитель Сенко) [58]

HF + HNO3 + CrO3+ Cu(NO3)s • ЗН20 + + CH3COOH + HaO 2:1:1: (2 г): 2: 2 (травитель Райта) [58]

HF + HNO3; 100 : (0,1-0,5) [60]

HF + водный раствор СгОз (250-300 г/л); 3:4 HF + водный раствор CrO3 (1200 г/л); 1: 4 HF + водный раствор CrO3 (300 г/л) +H2O; 3 : 2 : 3 HF + HNO3; 155:1 (травитель Шимшеля) [60]

Назначение

Медленное химическое полирование. Выявление дислокаций, двойников и р—rt-neреходов

Выявление дислокаций на плоскостях (111), (110), (100). Выявление микродефектов

Выявление дислокаций и микродефектов на плоскости (111)

Выявление дислокаций и микро дефектов; наилучшие результаты для поверхностей с ориентацией (100)

Выявление дислокаций и микро дефектов на плоскостях (111)

Окрашивающий травитель. Выявление р- и п-обламей; материал p-типа темнеет больше, чем материал п-типа Выявление микродефектов на плоскости (111)

То же, на плоскости (100)

То же, на плоскости (013)

Выявление дислокаций и микро дефектов в монокристаллах р-типа

Наиболее распространенное распределение дислокаций в поперечных, сечениях монокристаллов кремния иллюстрирует рис. 52 (скопление?.

U6
Рис. 52. Распределение дислокаций в монокристаллах кремния с травлеными поверхности-ми {111}:

а — равномерное распределение; 6 — периферийное кольцо; в - линии скольжения; г — неравномерное распределение, ХО,6

дислокаций по малоугловым границам показано на рис. 9). Многообразие таких картин связано с размножением и перемещением дислокаций под влиянием всевозможных эпюр напряжений, возникающих в процессе выращивания и охлаждения монокристаллов. При образовании примесных атмосфер на дислокациях скорость их перемещения, а следовательно, и размножения замедляется, что может привести при тех же условиях выращивания и охлаждения даже к общему уменьшению плотности дислокаций. Однако при очень больших концентрациях примесей плотность дислокаций может увеличиться за счет роста искажений (напряжений) решетки.
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 162 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed