晶體和晶圓質量
出處：merrytang 發(fā)布于：2007-04-29 10:16:48
半導體器件需要高度的晶體完美。但是即使使用了成熟的技術，完美的晶體還是得不到的。不完美，叫做晶體缺陷，會產(chǎn)生不平均的二氧化硅膜生長、差的外延膜的淀積、晶圓里不均勻的摻雜層及其它問題而導致工藝問題。在完成的器件中，晶體缺陷會引起有害的電流漏出，可能阻止器件在正常電壓下工作。有三類重要的晶體缺陷：
1. 點缺陷
2. 位錯
3. 原生缺陷
點缺陷
點缺陷的來源有兩類。一類來源是由晶體里雜質原子擠壓晶體結構引起應力所致；第二類來源稱為空位，在這種情況下，有某個原子在晶體結構的位置上缺失了。
空位是一種發(fā)生在每一個晶體里的自然現(xiàn)象。不幸的是空位無論在晶體或晶圓加熱和冷卻都會發(fā)生，例如在制造工藝過程中。減少空位是低溫工藝背后的一個推動力。
位錯
位錯是在單晶里一組晶胞排錯位置。這可以想象成在一堆整齊排列的方糖中有一個排列和其它的發(fā)生了微小的偏差。
位錯在晶圓里的發(fā)生由于晶體生長條件和晶體里晶格應力，也會由于制造過程中的物理損壞。碎片或崩邊成為晶格應力點會，產(chǎn)生一條位錯線，隨著后面的高溫工藝擴展到晶圓內(nèi)部。位錯能通過表面一種特殊的腐蝕顯示出來。典型的晶圓具有每平方厘米200到1000的位錯密度。
腐蝕出的位錯出現(xiàn)在晶圓的表面上，形狀代表了它們的晶向。<111>的晶圓腐蝕出三角形的位錯，<100>的晶圓出現(xiàn)方形的腐蝕坑（圖3.6）。
原生缺陷
在晶體生長中，一定的條件會導致結構缺陷。有一種叫滑移，參考圖3.13沿著晶體平面的晶體滑移。另一個問題是孿晶，這是一個從同一界面生長出兩種不同方向晶體的情形。這兩種缺陷都是晶體報廢的原因。
1. 點缺陷
2. 位錯
3. 原生缺陷
點缺陷
點缺陷的來源有兩類。一類來源是由晶體里雜質原子擠壓晶體結構引起應力所致；第二類來源稱為空位，在這種情況下，有某個原子在晶體結構的位置上缺失了。
空位是一種發(fā)生在每一個晶體里的自然現(xiàn)象。不幸的是空位無論在晶體或晶圓加熱和冷卻都會發(fā)生，例如在制造工藝過程中。減少空位是低溫工藝背后的一個推動力。
位錯
位錯是在單晶里一組晶胞排錯位置。這可以想象成在一堆整齊排列的方糖中有一個排列和其它的發(fā)生了微小的偏差。
位錯在晶圓里的發(fā)生由于晶體生長條件和晶體里晶格應力，也會由于制造過程中的物理損壞。碎片或崩邊成為晶格應力點會，產(chǎn)生一條位錯線，隨著后面的高溫工藝擴展到晶圓內(nèi)部。位錯能通過表面一種特殊的腐蝕顯示出來。典型的晶圓具有每平方厘米200到1000的位錯密度。
腐蝕出的位錯出現(xiàn)在晶圓的表面上，形狀代表了它們的晶向。<111>的晶圓腐蝕出三角形的位錯，<100>的晶圓出現(xiàn)方形的腐蝕坑（圖3.6）。
原生缺陷
在晶體生長中，一定的條件會導致結構缺陷。有一種叫滑移，參考圖3.13沿著晶體平面的晶體滑移。另一個問題是孿晶，這是一個從同一界面生長出兩種不同方向晶體的情形。這兩種缺陷都是晶體報廢的原因。
關鍵詞：晶體和晶圓質量
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