檢測、分析外延層缺陷及其產生原因非常重要,除了是對外延片規(guī)格的判定依據(jù)外,也是提MAX202CEP高外延生長質量、改進工藝的前提。

   生長好的外延片,首先直接觀察表面情況,進行顯微系統(tǒng)檢測(即鏡檢),來檢測外延層表面缺陷。角錐體:看起來是錐體形的小尖峰,它多起源于襯底/外延層界面,產生原因主要是襯底表面質量差或生長過程中的沾污,而外延溫度較低時,表面化學反應速率減慢,輸運到襯底表面的反應物如SiC1不能及時反應而堆積,也能形成角錐體。類似的缺陷還有乳突(圓錐體)、階丘等。

   云霧狀表面:在顯微鏡下觀察是一些小缺陷,如在(111)面上,這些缺陷呈淺正三角形平底坑,產生原因主要是氣源污染,如氫氣純度低,襯底硅片清洗不干凈,或者是氣相腐蝕不足。

   內部缺陷的檢測,需要利用化學腐蝕和鏡檢相結合的方法――ˉ逐層腐蝕一鏡檢完成。腐蝕一鏡檢法是破壞性檢測方法。日前,在新型的外延設備上有對生長過程進行在線監(jiān)測的系統(tǒng)。如MBE

采用高能電子衍射儀,可以實時觀察晶體表面結構,了解晶體生長情況。層錯:又稱為堆積層錯,它是外延層中最常見的內部缺陷,層錯本身是一種面缺陷,是由原子排列次序發(fā)生錯亂而引起的。產生層錯的原因很多,襯底表面的損傷和沾污,外延溫度過低,襯底表面上殘留的氯化物,外延過程中摻雜劑不純,空位或者間隙原子的凝聚,外延生長時點陣失配,襯底上的微觀表面臺階,生長速率過高等都可能引起層錯。層錯是外延層內一種特征性缺陷,它本身并不改變外延層的電學性質,但是可以產生其他影響,例如,它可能引起擴散雜質分布不均勻,成為重金屬雜質的聚集中心等。