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層錯
鎖定
層錯常常發生在外延生長的硅單晶體上,當硅單晶片經過900~1200℃熱氧化過程後,經常可發現表面出現層錯。這些由氧化過程引起的層錯,稱之為OISF。因為每個層錯都結合着部分位錯,所以層錯對硅單晶片的電性質影響與位錯相似。
- 中文名
- 層錯
- 外文名
- fault
- 學 科
- 材料工程
- 領 域
- 工程技術
- 發生於
- 外延生長的硅單晶體上
- 温 度
- 900~1200℃
層錯簡介
硅單晶沿[111]方向生長,原子排列次序一定是 AA’BB’CC’…,但是由於某種原因,原子排列不按正常次序生長AA’BC’AA’BB’CC’…,這樣原子層產生了錯排
[1]
。
層錯產生的原因
固液交界面掉有固體顆粒或熱應力較大,過冷度較大等都可能造成層錯面缺陷的產生,當襯底表面有機械損傷、雜質、局部氧化物、高位錯密度等都有可能引起層錯的產生。
層錯對電子器件的影響
1)增加漏電流;
2)降低柵氧化層質量;
層錯成核位置
1)外在因素。當受到機械上的損傷時,損傷處高懸掛鍵吸附雜質及再經過熱氧化的過程之後,即易引起層錯的層錯的發生。
2)內在因素。在每個OISF的中心常可以發現板狀的氧沉澱,因此板狀氧沉澱被認為是其成核中心。
成長:與熱週期的氧化温度、時間、氣氛環境、結晶方向、雜質濃度等因素有關。其生長速度隨着氧化速率及温度的增加而增加。
縮小:在非氧化氣氛下進行高温熱處理,將導致OISF的縮小。
晶棒熱歷史:CZ硅單晶棒在900~1050℃的冷卻速度是影響其產生的關鍵温度。如果CZ硅單晶棒在這個温度內冷卻速度較慢的話,會形成較多O2V,將成為OISF的成核位置。因此我們可以增加晶棒在這段温度的冷卻速度,就可以避免OISF環的產生。
拉速: OISF環的直徑通常隨着晶體生長時的拉素增加而增加
[3]
。