二次缺陷
發(fā)布時間:2012/4/26 20:10:27 訪問次數(shù):1589
①失配位錯。因摻雜原子半徑與硅原子半L6225徑相差較大,出現(xiàn)點陣應(yīng)力,高濃度摻雜會產(chǎn)生位錯,會加速雜質(zhì)擴散,形成發(fā)射區(qū)“陷落效應(yīng)”,使器件Wb十,f+,用砷化磷作發(fā)射區(qū)擴散,可消除此效應(yīng)As(1.18A)、硅(1.17A)、B(0. 88A)、P(l. 10A)。
②氧化層錯。例如火柴桿狀,表面沾污或由于機械損傷造成。二次缺陷對產(chǎn)品可靠性的影響主要是造成氧化膜針孔,凡增大,軟擊穿。
③滑移位錯。高于950℃高溫,硅片處于塑性狀態(tài),當(dāng)硅在高溫處于受夾狀態(tài),會引起切應(yīng)力,冷卻時會引起滑移位錯,它會造成器件軟擊穿或E-C穿通,裝片時造成。
(2)消除晶體缺陷的措施
消除晶體缺陷的措施主要有:
①無位錯單晶拉劁工藝控制,如防止粒晶位錯傳播、防止懸浮物或其他異物進入生長界面、防止熱沖擊,保持液流穩(wěn)定和生長界面附加溫度梯度穩(wěn)定、防止振動和機械沖擊、控制冷卻速度,防止慣性形變的熱應(yīng)力產(chǎn)生等。
②防止旋渦缺陷,如控制拉速大于2mmlmin,且不宜太快以免形成橫向應(yīng)力、減少碳沾污、保持徑向熱場對稱、吸除處理,背面生長硬氮化硅膜,提供恒定的應(yīng)力梯度,可把硅片正面的缺陷吸附到背面,也可把硅片內(nèi)部的有害雜質(zhì)Au、Cu吸附到背面。
③晶片預(yù)退火處理。熱氧化前或外延前對晶片進行退火處理,使機械損傷在高溫退火期間得以回復(fù),能有效抑制氧化層錯和外延層錯的產(chǎn)生。硅中氧的含量和氧沉積團對硅晶體的力學(xué)性質(zhì)有明顯影響,控制適當(dāng)?shù)臒崽幚頊囟,形成低濃度均勻分布的間隙原子或小尺寸《50nm)氧沉積團,可有效提高硅單晶機械強度。
④氣相腐蝕。表4.1是硅晶片機械損傷區(qū)厚度,在熱氧化外延前,在高溫下進行氣相氯、氯化氫等腐蝕,具有退化效應(yīng)能腐蝕掉晶片表面損傷,表面微缺陷,表面微氧化斑和隱埋擴散合金點,這是消除外延層錯和氧化層錯的有效方法。
⑤硅片表面清洗。硅片表面污染粘附機理主要有分子間吸附、靜電吸附、化合和滲透擴散等方面,消除表面污染措施:
·消除有機物污染:油脂、抗蝕劑、皮膚脫落物、微生物。
·消除離子雜質(zhì)污染:金屬雜質(zhì)、酸堿粘附物。
·去除硅片表面自然氧化膜。
·去除空氣中懸浮塵埃。
清洗表面方式:
·化學(xué)清洗:有機溶劑、中性洗滌劑。
·物理清洗:超聲波、刷洗、噴洗。
·干法清洗:等離子、紫外線、臭氧、激光。
①失配位錯。因摻雜原子半徑與硅原子半L6225徑相差較大,出現(xiàn)點陣應(yīng)力,高濃度摻雜會產(chǎn)生位錯,會加速雜質(zhì)擴散,形成發(fā)射區(qū)“陷落效應(yīng)”,使器件Wb十,f+,用砷化磷作發(fā)射區(qū)擴散,可消除此效應(yīng)As(1.18A)、硅(1.17A)、B(0. 88A)、P(l. 10A)。
②氧化層錯。例如火柴桿狀,表面沾污或由于機械損傷造成。二次缺陷對產(chǎn)品可靠性的影響主要是造成氧化膜針孔,凡增大,軟擊穿。
③滑移位錯。高于950℃高溫,硅片處于塑性狀態(tài),當(dāng)硅在高溫處于受夾狀態(tài),會引起切應(yīng)力,冷卻時會引起滑移位錯,它會造成器件軟擊穿或E-C穿通,裝片時造成。
(2)消除晶體缺陷的措施
消除晶體缺陷的措施主要有:
①無位錯單晶拉劁工藝控制,如防止粒晶位錯傳播、防止懸浮物或其他異物進入生長界面、防止熱沖擊,保持液流穩(wěn)定和生長界面附加溫度梯度穩(wěn)定、防止振動和機械沖擊、控制冷卻速度,防止慣性形變的熱應(yīng)力產(chǎn)生等。
②防止旋渦缺陷,如控制拉速大于2mmlmin,且不宜太快以免形成橫向應(yīng)力、減少碳沾污、保持徑向熱場對稱、吸除處理,背面生長硬氮化硅膜,提供恒定的應(yīng)力梯度,可把硅片正面的缺陷吸附到背面,也可把硅片內(nèi)部的有害雜質(zhì)Au、Cu吸附到背面。
③晶片預(yù)退火處理。熱氧化前或外延前對晶片進行退火處理,使機械損傷在高溫退火期間得以回復(fù),能有效抑制氧化層錯和外延層錯的產(chǎn)生。硅中氧的含量和氧沉積團對硅晶體的力學(xué)性質(zhì)有明顯影響,控制適當(dāng)?shù)臒崽幚頊囟龋纬傻蜐舛染鶆蚍植嫉拈g隙原子或小尺寸《50nm)氧沉積團,可有效提高硅單晶機械強度。
④氣相腐蝕。表4.1是硅晶片機械損傷區(qū)厚度,在熱氧化外延前,在高溫下進行氣相氯、氯化氫等腐蝕,具有退化效應(yīng)能腐蝕掉晶片表面損傷,表面微缺陷,表面微氧化斑和隱埋擴散合金點,這是消除外延層錯和氧化層錯的有效方法。
⑤硅片表面清洗。硅片表面污染粘附機理主要有分子間吸附、靜電吸附、化合和滲透擴散等方面,消除表面污染措施:
·消除有機物污染:油脂、抗蝕劑、皮膚脫落物、微生物。
·消除離子雜質(zhì)污染:金屬雜質(zhì)、酸堿粘附物。
·去除硅片表面自然氧化膜。
·去除空氣中懸浮塵埃。
清洗表面方式:
·化學(xué)清洗:有機溶劑、中性洗滌劑。
·物理清洗:超聲波、刷洗、噴洗。
·干法清洗:等離子、紫外線、臭氧、激光。
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