標準解讀

GB/T 14142-1993 是一項中國國家標準，全稱為《硅外延層晶體完整性檢查方法　腐蝕法》。該標準規(guī)定了一種通過化學腐蝕手段來檢查硅外延層晶體完整性的方法，旨在確保半導體材料的質(zhì)量與性能。下面是標準內(nèi)容的概述：

標準適用范圍

本標準適用于檢測單晶硅片上生長的硅外延層的晶體質(zhì)量，主要關注外延層中的缺陷，如位錯線、 stacking faults（堆垛錯誤）、微空洞等，這些缺陷可能影響半導體器件的性能和可靠性。

檢測原理

檢測方法基于選擇性腐蝕原理，利用特定的化學腐蝕液對外延層中的晶體缺陷具有比完好晶體區(qū)域更高的腐蝕速率。通過控制腐蝕時間，使得缺陷區(qū)域相較于無缺陷區(qū)域能更快速地被腐蝕，從而在硅片表面形成可觀察的形貌變化或坑洞，以此來識別和評估外延層的晶體完整性。

實驗步驟

  1. 樣品準備：選取合適的硅外延片作為檢測樣本，清洗以去除表面污染。
  2. 腐蝕劑選擇與配制：根據(jù)外延層的類型和要求，選用適宜的腐蝕液，常見的有堿性溶液（如氫氧化鈉水溶液）或混合酸液等。
  3. 腐蝕處理：將樣品浸入腐蝕液中，控制腐蝕時間。期間可能需要根據(jù)實驗觀察調(diào)整腐蝕時間以確保缺陷充分顯現(xiàn)。
  4. 觀察與分析：使用光學顯微鏡或掃描電子顯微鏡等工具，觀察腐蝕后的樣品表面，記錄缺陷的類型、數(shù)量、分布情況等。
  5. 評價：根據(jù)觀察到的缺陷特征，對外延層的晶體完整性進行評價，并可進一步關聯(lián)到材料生長工藝的優(yōu)劣。

評價指標

  • 缺陷密度：單位面積內(nèi)缺陷的數(shù)量，反映材料的純凈度。
  • 缺陷尺寸與分布：評估缺陷對器件性能的潛在影響。
  • 腐蝕深度：控制腐蝕深度有助于精確識別缺陷位置及深度。

注意事項

  • 腐蝕條件（如溫度、濃度、時間）需嚴格控制，以保證檢測結(jié)果的重現(xiàn)性和準確性。
  • 選擇合適的腐蝕液對于特定類型的缺陷檢測至關重要。
  • 實驗過程中應采取適當?shù)陌踩胧苊飧g劑對人體和環(huán)境造成傷害。

該標準為硅外延層生產(chǎn)及半導體器件制造中，提供了一套標準化的檢測流程和評價體系，以保障材料質(zhì)量和器件性能的穩(wěn)定性。


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  • 被代替
  • 已被新標準代替，建議下載現(xiàn)行標準GB/T 14142-2017
  • 1993-02-06 頒布
  • 1993-10-01 實施
?正版授權
GB/T 14142-1993硅外延層晶體完整性檢查方法腐蝕法_第1頁
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UDC669.782H26中華人民共和國國家標準GB/T14142-93硅外延層晶體完整性檢驗方法腐蝕法Testmethodforcrystallographicper-fectionofepitaxiallayersinsiliconbyetchingtechnigues1993-02-06發(fā)布1993-10-01實施國家技術監(jiān)督局發(fā)布

中華人民共和國國家標準硅外延層晶體完整性檢驗方法腐蝕法GB/T14142-93Testmethodforcrystallographicperfectionofepitaxiallayersinsiliconbyetchingtechniques主題內(nèi)容與適用范圍本標準規(guī)定了用化學腐蝕顯示，并用金相顯微鏡檢驗硅外延層品體缺陷的方法木標準適用于硅外延層中堆垛層錯和位錯密度測量。硅外征層厚度應大于24m0~10000cm。2方法提要用鉻酸、氫氟酸混合波腐蝕試樣，硅外延層品體缺陷被優(yōu)先腐蝕。用顯微鏡觀察試樣腐蝕表面，可觀察到缺陷特征并對缺陷計數(shù)。3試劑3.11三氧化鉻，純度大于98%。3.2氫氟酸(01.15g/mL)。3.3水,電阻率不小于5MQ·cm(25℃)。3.4格酸溶液4,稱取50g三氧化鉻溶于水中，稀釋到100mL3.55鉻酸溶液B,稱取75g三氧化鉻溶于水中,稀釋到1000mL。3.66sirtl腐蝕液，氫氟酸·鉻酸溶液4=1：1(體積比)混合液。3.7schimmel腐蝕液，氫氟酸·鉻酸溶液B=21(體積比)混合液。3.8薄層腐蝕液，氫氟酸：鉻酸溶液·水=4·2：3（體積比)混合液4測量儀器4.1金相顯微鏡：帶有刻度的z-y載物臺，讀數(shù)分牌率0.1mm。物鏡10～40×，目鏡10～12.5×.4.2耐氫氟酸的氟塑料、聚乙烯或聚丙烯燒杯、滴管和攝子。5試驗樣品5.11抽樣方案及試樣數(shù)址由供需雙方商定。6檢驗步驥6.1顯微鏡視場面積的選擇6.1.1檢測層錯密度時選用顯微鏡視場面積1～2.5mm2,放大倍數(shù)

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