Kiteen suuntaus ja piikiekkojen viat

Mikä määrittelee piin kristallisuunnan?

Peruskideyksikkökennoyksikiteinen piion sinkkiseosrakenne, jossa jokainen piiatomi sitoutuu kemiallisesti neljään viereiseen piiatomiin. Tämä rakenne löytyy myös yksikiteisistä hiilitimanteista. 

Kuva 2:YksikkösoluYksikiteinen piiRakenne

Kiteen orientaatio määritellään Millerin indekseillä, jotka edustavat suuntatasoja x-, y- ja z-akselien leikkauspisteessä. Kuvassa 2 on esitetty kuutiorakenteiden <100>- ja <111>-kideorientaatiotasot. Erityisesti <100>-taso on neliötaso, kuten kuvassa 2(a) esitetään, kun taas <111>-taso on kolmion muotoinen, kuten kuvassa 2(b) on esitetty.

Kuva 2: (a) <100> kristallin suuntaustaso, (b) <111> kristallin suuntaustaso

Miksi <100>-suunta on suositeltava MOS-laitteissa?

<100>-suuntausta käytetään yleisesti MOS-laitteiden valmistuksessa.

Kuva 3: <100>-suuntatason hilarakenne

<111>-suuntaus on suositeltu BJT-laitteiden valmistuksessa korkeamman atomitason tiheyden vuoksi, joten se sopii suuritehoisille laitteille. Kun <100> kiekko rikkoutuu, muodostuu tyypillisesti fragmentteja 90° kulmissa. Sitä vastoin <111>vohvelifragmentit näkyvät 60° kolmion muotoisina.

Kuva 4: <111>-orientaatiotason hilarakenne

Miten kristallin suunta määritetään?

Visuaalinen tunnistus: Erottaminen morfologian avulla, kuten etsauskuopat ja pienet kidefasetit.

Röntgendiffraktio:Yksikiteinen piivoidaan märkäsyövyttää, ja sen pinnan viat muodostavat etsauskuoppia suuremman etsausnopeuden vuoksi näissä kohdissa. <100>vohveleita, selektiivinen syövytys KOH-liuoksella johtaa etsauskuoppiin, jotka muistuttavat nelisivuista käänteistä pyramidia, koska etsausnopeus <100>-tasolla on nopeampi kuin <111>-tasolla. <111>:llevohveleita, etsauskuopat ovat tetraedrin tai kolmisivuisen käänteisen pyramidin muotoisia.

Kuva 5: Etch Pits <100>- ja <111>-kiekoissa

Mitkä ovat piikiteiden yleiset viat?

Kasvun ja myöhempien prosessien aikanapiikiteet ja kiekot, lukuisia kidevirheitä voi esiintyä. Yksinkertaisin pistevika on tyhjiö, joka tunnetaan myös nimellä Schottky-defekti, jossa hilasta puuttuu atomi. Avoimet työpaikat vaikuttavat dopingprosessiin, koska seostusaineiden diffuusionopeus sisäänyksikiteinen piion avoimien työpaikkojen määrän funktio. Interstitiaalinen vika muodostuu, kun ylimääräinen atomi sijaitsee normaalien hilakohtien välissä. Frenkel-vika syntyy, kun interstitiaalivika ja vapaa paikka ovat vierekkäin.

Dislokaatioita, geometrisia vikoja hilassa, voi johtua kiteen vetoprosessista. AikanavohveliValmistuksessa sijoiltaan siirtymät liittyvät liialliseen mekaaniseen rasitukseen, kuten epätasaiseen lämpenemiseen tai jäähdytykseen, seostusaineen diffusioon hilaan, kalvon muodostumiseen tai pinseteistä aiheutuviin ulkoisiin voimiin. Kuvassa 6 on esimerkkejä kahdesta dislokaatiovirheestä.

Kuva 6: Piikiteen dislokaatiokaavio

Vikojen ja dislokaatioiden tiheyden kiekon pinnalla tulee olla minimaalinen, koska tälle pinnalle valmistetaan transistoreja ja muita mikroelektronisia komponentteja. Piin pintavirheet voivat siroittaa elektroneja, mikä lisää vastusta ja vaikuttaa komponenttien suorituskykyyn. Vikoja päällävohvelipinta vähentää integroitujen piirien sirujen tuottoa. Jokaisessa viassa on roikkuvia piisidoksia, jotka vangitsevat epäpuhtausatomeja ja estävät niiden liikkumisen. Tahalliset viat kiekon takapuolelle syntyy epäpuhtauksien vangitsemiseksivohveli, joka estää näitä liikkuvia epäpuhtauksia vaikuttamasta mikroelektronisten komponenttien normaaliin toimintaan.**

Me Semicorexilla valmistamme ja toimitammeyksikiteisiä piikiekkoja ja muun tyyppisiä kiekkojapuolijohteiden valmistuksessa, jos sinulla on kysyttävää tai tarvitset lisätietoja, älä epäröi ottaa meihin yhteyttä.

Yhteyspuhelin: +86-13567891907

Sähköposti: sales@semicorex.com