Кристална ориентација и дефекти во силиконските наполитанки

Што ја дефинира кристалната ориентација на силиконот?

Основната кристална единица клетка намонокристален силициуме структурата на мешавина на цинк, во која секој атом на силикон хемиски се поврзува со четири соседни силициумски атоми. Оваа структура се наоѓа и во монокристалните јаглеродни дијаманти. 

Слика 2:Единица ќелија наМонокристален силиконСтруктура

Ориентацијата на кристалот е дефинирана со Милерови индекси, кои ги претставуваат насочените рамнини на пресекот на оските x, y и z. Слика 2 ги илустрира <100> и <111> кристалните ориентациони рамнини на кубните структури. Имено, рамнината <100> е квадратна рамнина како што е прикажано на Слика 2(а), додека рамнината <111> е триаголна, како што е прикажано на Слика 2(б).

Слика 2: (а) <100> Кристална ориентациона рамнина, (б) <111> Кристална ориентациона рамнина

Зошто се претпочита ориентацијата <100> за уредите MOS?

Ориентацијата <100> најчесто се користи во изработката на MOS уреди.

Слика 3: Структура на решетка на ориентационата рамнина <100>

Ориентацијата <111> е фаворизирана за производство на уреди BJT поради неговата поголема густина на атомската рамнина, што го прави погоден за уреди со голема моќност. Кога се скрши нафора <100>, фрагментите обично се формираат под агли од 90°. Спротивно на тоа, <111>нафорафрагментите се појавуваат во триаголни форми од 60°.

Слика 4: Структура на решетка на ориентационата рамнина <111>

Како се одредува насоката на кристалот?

Визуелна идентификација: диференцијација преку морфологија, како што се јами за гравирање и мали кристални аспекти.

Дифракција на Х-зраци:Монокристален силициумможе да се навлажни, а дефектите на неговата површина ќе формираат јами за офорт поради поголема стапка на офорт на тие точки. За <100>наполитанки, селективното офортување со раствор на KOH резултира со јами за офорт што личат на четиристрана превртена пирамида, бидејќи брзината на офорт на рамнината <100> е побрза отколку на рамнината <111>. За <111>наполитанки, гравираните јами имаат облик на тетраедар или тристрана превртена пирамида.

Слика 5: Etch Pits на <100> и <111> наполитанки

Кои се вообичаените дефекти во силиконските кристали?

За време на растот и последователните процеси насиликонски кристали и наполитанки, може да се појават бројни дефекти на кристалите. Наједноставниот дефект во точката е празно место, познато и како Шотки дефект, каде што недостасува атом од решетката. Слободните работни места влијаат на процесот на допинг бидејќи стапката на дифузија на допанти вомонокристален силициуме функција од бројот на слободни работни места. Интерстицијален дефект се формира кога дополнителен атом зазема позиција помеѓу нормалните решетки. Дефектот на Френкел се појавува кога интерстицијален дефект и слободно место се во непосредна близина.

Дислокации, геометриски дефекти во решетката, може да настанат од процесот на влечење на кристалите. За време нанафорапроизводството, дислокациите се однесуваат на прекумерен механички стрес, како што се нерамномерно загревање или ладење, дифузија на допант во решетката, таложење на филмот или надворешни сили од пинцетите. Слика 6 прикажува примери на два дефекти на дислокација.

Слика 6: Дијаграм на дислокација на силиконски кристал

Густината на дефектите и дислокациите на површината на обландата мора да биде минимална, бидејќи на оваа површина се изработуваат транзистори и други микроелектронски компоненти. Површинските дефекти во силиконот може да ги распрснат електроните, зголемувајќи го отпорот и влијаејќи на перформансите на компонентата. Дефекти нанафораповршински намалување на приносот на интегрирано коло чипови. Секој дефект има некои висечки силиконски врски, кои ги заробуваат атомите на нечистотијата и го спречуваат нивното движење. Намерните дефекти на задната страна на нафората се создаваат за да се заробат загадувачите вонафора, спречувајќи овие мобилни нечистотии да влијаат на нормалното функционирање на микроелектронските компоненти.**

Ние во Semicorex произведуваме и снабдуваме вомонокристални силиконски наполитанки и други видови нафорасе применува во производството на полупроводници, ако имате какви било прашања или ви требаат дополнителни детали, ве молиме не двоумете се да стапите во контакт со нас.

Телефон за контакт: +86-13567891907

Е-пошта: sales@semicorex.com