標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 14142-1993 是一項中國國家標(biāo)準(zhǔn)，全稱為《硅外延層晶體完整性檢查方法　腐蝕法》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種通過化學(xué)腐蝕手段來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)適用于檢測單晶硅片上生長的硅外延層的晶體質(zhì)量，主要關(guān)注外延層中的缺陷，如位錯線、 stacking faults（堆垛錯誤）、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。

檢測原理

檢測方法基于選擇性腐蝕原理，利用特定的化學(xué)腐蝕液對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。通過控制腐蝕時間，使得缺陷區(qū)域相較于無缺陷區(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，以此來識別和評估外延層的晶體完整性。

實驗步驟

  1. 樣品準(zhǔn)備：選取合適的硅外延片作為檢測樣本，清洗以去除表面污染。
  2. 腐蝕劑選擇與配制：根據(jù)外延層的類型和要求，選用適宜的腐蝕液，常見的有堿性溶液（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，控制腐蝕時間。期間可能需要根據(jù)實驗觀察調(diào)整腐蝕時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，記錄缺陷的類型、數(shù)量、分布情況等。
  5. 評價：根據(jù)觀察到的缺陷特征，對外延層的晶體完整性進行評價，并可進一步關(guān)聯(lián)到材料生長工藝的優(yōu)劣。

評價指標(biāo)

  • 缺陷密度：單位面積內(nèi)缺陷的數(shù)量，反映材料的純凈度。
  • 缺陷尺寸與分布：評估缺陷對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別缺陷位置及深度。

注意事項

  • 腐蝕條件（如溫度、濃度、時間）需嚴(yán)格控制，以保證檢測結(jié)果的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。
  • 選擇合適的腐蝕液對于特定類型的缺陷檢測至關(guān)重要。
  • 實驗過程中應(yīng)采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?，避免腐蝕劑對人體和環(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)化的檢測流程和評價體系，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-免費下載試讀頁

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UDC669.782H26中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14142-93硅外延層晶體完整性檢驗方法腐蝕法Testmethodforcrystallographicper-fectionofepitaxiallayersinsiliconbyetchingtechnigues1993-02-06發(fā)布1993-10-01實施國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)硅外延層晶體完整性檢驗方法腐蝕法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和位錯密度測量。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缺陷計數(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,稱取50g三氧化鉻溶于水中，稀釋到100mL3.55鉻酸溶液B,稱取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測量儀器4.1金相顯微鏡：帶有刻度的z-y載物臺，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試驗樣品5.11抽樣方案及試樣數(shù)址由供需雙方商定。6檢驗步驥6.1顯微鏡視場面積的選擇6.1.1檢測層錯密度時選用顯微鏡視場面積1～2.5mm2,放大倍數(shù)

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