标准解读

GB/T 14142-1993 是一项中国国家标准，全称为《硅外延层晶体完整性检查方法　腐蚀法》。该标准规定了一种通过化学腐蚀手段来检查硅外延层晶体完整性的方法，旨在确保半导体材料的质量与性能。下面是标准内容的概述：

标准适用范围

本标准适用于检测单晶硅片上生长的硅外延层的晶体质量，主要关注外延层中的缺陷，如位错线、 stacking faults（堆垛错误）、微空洞等，这些缺陷可能影响半导体器件的性能和可靠性。

检测原理

检测方法基于选择性腐蚀原理，利用特定的化学腐蚀液对外延层中的晶体缺陷具有比完好晶体区域更高的腐蚀速率。通过控制腐蚀时间，使得缺陷区域相较于无缺陷区域能更快速地被腐蚀，从而在硅片表面形成可观察的形貌变化或坑洞，以此来识别和评估外延层的晶体完整性。

实验步骤

  1. 样品准备：选取合适的硅外延片作为检测样本，清洗以去除表面污染。
  2. 腐蚀剂选择与配制：根据外延层的类型和要求，选用适宜的腐蚀液，常见的有碱性溶液（如氢氧化钠水溶液）或混合酸液等。
  3. 腐蚀处理：将样品浸入腐蚀液中，控制腐蚀时间。期间可能需要根据实验观察调整腐蚀时间以确保缺陷充分显现。
  4. 观察与分析：使用光学显微镜或扫描电子显微镜等工具，观察腐蚀后的样品表面，记录缺陷的类型、数量、分布情况等。
  5. 评价：根据观察到的缺陷特征，对外延层的晶体完整性进行评价，并可进一步关联到材料生长工艺的优劣。

评价指标

  • 缺陷密度：单位面积内缺陷的数量，反映材料的纯净度。
  • 缺陷尺寸与分布：评估缺陷对器件性能的潜在影响。
  • 腐蚀深度：控制腐蚀深度有助于精确识别缺陷位置及深度。

注意事项

  • 腐蚀条件（如温度、浓度、时间）需严格控制，以保证检测结果的重现性和准确性。
  • 选择合适的腐蚀液对于特定类型的缺陷检测至关重要。
  • 实验过程中应采取适当的安全措施，避免腐蚀剂对人体和环境造成伤害。

该标准为硅外延层生产及半导体器件制造中，提供了一套标准化的检测流程和评价体系，以保障材料质量和器件性能的稳定性。


如需获取更多详尽信息，请直接参考下方经官方授权发布的权威标准文档。

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  • 被代替
  • 已被新标准代替，建议下载现行标准GB/T 14142-2017
  • 1993-02-06 颁布
  • 1993-10-01 实施
©正版授权
GB/T 14142-1993硅外延层晶体完整性检查方法腐蚀法_第1页
GB/T 14142-1993硅外延层晶体完整性检查方法腐蚀法_第2页
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UDC669.782H26中华人民共和国国家标准GB/T14142-93硅外延层晶体完整性检验方法腐蚀法Testmethodforcrystallographicper-fectionofepitaxiallayersinsiliconbyetchingtechnigues1993-02-06发布1993-10-01实施国家技术监督局发布

中华人民共和国国家标准硅外延层晶体完整性检验方法腐蚀法GB/T14142-93Testmethodforcrystallographicperfectionofepitaxiallayersinsiliconbyetchingtechniques主题内容与适用范围本标准规定了用化学腐蚀显示，并用金相显微镜检验硅外延层品体缺陷的方法木标准适用于硅外延层中堆垛层错和位错密度测量。硅外征层厚度应大于24m0~10000cm。2方法提要用铬酸、氢氟酸混合波腐蚀试样，硅外延层品体缺陷被优先腐蚀。用显微镜观察试样腐蚀表面，可观察到缺陷特征并对缺陷计数。3试剂3.11三氧化铬，纯度大于98%。3.2氢氟酸(01.15g/mL)。3.3水,电阻率不小于5MQ·cm(25℃)。3.4格酸溶液4,称取50g三氧化铬溶于水中，稀释到100mL3.55铬酸溶液B,称取75g三氧化铬溶于水中,稀释到1000mL。3.66sirtl腐蚀液，氢氟酸·铬酸溶液4=1：1(体积比)混合液。3.7schimmel腐蚀液，氢氟酸·铬酸溶液B=21(体积比)混合液。3.8薄层腐蚀液，氢氟酸：铬酸溶液·水=4·2：3（体积比)混合液4测量仪器4.1金相显微镜：带有刻度的z-y载物台，读数分牌率0.1mm。物镜10～40×，目镜10～12.5×.4.2耐氢氟酸的氟塑料、聚乙烯或聚丙烯烧杯、滴管和摄子。5试验样品5.11抽样方案及试样数址由供需双方商定。6检验步骥6.1显微镜视场面积的选择6.1.1检测层错密度时选用显微镜视场面积1～2.5mm²,放大倍数

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