YST23-1992硅外延层厚度测定堆垛层错尺寸法.pdf

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1、中华人民共和国有色金属行业标准YS/T23---92硅外延层厚度测定堆垛层错尺寸法主题内容与适用范围本标准规定了根据堆垛层错尺寸测量硅处延层厚度的方法本标准适用于在<111>,tloo>和(110)晶向的硅单晶衬底仁生长的硅外延层厚度的测缝外延层中应存在着发育完整的堆垛层错,其大小可用干涉相衬显微镜r:接观察(非破坏性的),或经化学腐蚀后用金相显微镜观察(破坏性的)。测量范围为2^75um2方法原理在<111),(100),(110)三种低指数晶向的硅单晶衬底上生长的外延层中,发育完全的堆垛层错分别在外延层表面仁呈现封闭的等边三角形、正方形和等腰三角形。由于硅单品衬底

2、有一定的晶向偏离,所以实际观察到的堆垛层错的图形会稍有变形对仁述三种低指数晶向的外延片,外延层厚度了和堆垛层错图形边长L的关系如下表所述。衬底取向门11)(100)+i0层错图形角形T与L关系T-0.707大577L外延层厚度,tlm;注’丁堆垛层错边长,t-.3试剂1确.︺tI氢氟酸(pl.15g/mL):化学纯。,CJ乙去离子水:电阻率大于2MS2·cm(25C),怪口JJ:只氧化铬:化学纯勺月Jq铬酸溶液:50g二氧化铬(3.3)溶于80niL水中,稀释到100m]。气‘吮dJ腐蚀液氢氟酸铬酸溶液=1;1(体积比)。月﹃测量仪器‘月月.tes可读数的全相显微镜:

3、物镜30-50X.带有刻度的目镜10^15X‘门q了J千涉相衬显微镜:物镜3。一5ox,目镜10-15X。月q口J测微标尺:1mm,分辨率为。.01mm中国有色金属工业总公司1992一03一09批准1993一01一01实施YS/'r23一9244}耐酸镊子4.5氟娘料容器5试样制备5.」仅破坏性方法才需制备试样5.2使试样外延层向上,放人氟塑料容器底部,于室温下注入腐蚀液(3.5),使腐蚀液高J一试徉表面5mm。5.3试样腐蚀15^'30s后,迅速用水稀释腐蚀液,用镊子取出试样,用水洗净,十燥口记下腐蚀时间6测量步骤6.1用测微标尺校准可读数的金相显微镜,以确定刻度因

4、子s6.2将试样放在显微镜载物台上,外延层面垂直于物镜。6.3测量应在外延片非边缘部位进行。在所选定位置的视场中,应选择几何尺寸最大、轮廓分明、发育完整的堆垛层错6.4转动载物台或带刻度的目镜,直到被测量的堆垛层错的一边与目镜中可动直线的移动方向平行为止6.5旋转目镜游标尺,直到刻线与堆垛层错左端角顶点重合为止。6.6记卜游标尺左端读数6.了再次旋转目镜的游标尺,直到刻线与堆垛层错右端角顶点重合为止。6.8记下游标尺右端读数。6.9对<111>和(100)晶向的外延层,使多边形所有的边按6.4-6.8条的步骤重复进行测量对C110)向的外延层,仅测量等腰三角形的底边。

5、测量结果计算7.1对于测量的每一边,计算游标尺右边和左边的读数之差Do了.2对于测量的每一边,用公式(1)计算边长l=D只s····················.................................(1)式中:1-图形边长,um;1)一游标尺读数差值;S—刻度因子,pm/格。7.3刘于每一个位置,除(110)晶向仅测量等腰三角形的底边以外,以图形各边长度的总和除以该图形的边数,计算堆垛层错图形的平均边长2。对于(111)晶向,五一(11+12+l:,)/3.........................................

6、..................................(2)对于<100)晶向恋=(Z,}-la+Za}-l,)/·······························································⋯⋯(3)对于<110)晶向,L=1·················································································⋯⋯(4)7.4在第一个位置上,应用关系式(5),(6),(7)中相应的公式计算外延层厚度:对(111)品向,T=。.81

7、6L,·············································································⋯⋯(5)对<110)晶向,T二。.577I,....................................................................................(6)对(100)晶向,T,=0.7072,·································,···································

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1、中华人民共和国有色金属行业标准YS/T23---92硅外延层厚度测定堆垛层错尺寸法主题内容与适用范围本标准规定了根据堆垛层错尺寸测量硅处延层厚度的方法本标准适用于在<111>,tloo>和(110)晶向的硅单晶衬底仁生长的硅外延层厚度的测缝外延层中应存在着发育完整的堆垛层错,其大小可用干涉相衬显微镜r:接观察(非破坏性的),或经化学腐蚀后用金相显微镜观察(破坏性的)。测量范围为2^75um2方法原理在<111),(100),(110)三种低指数晶向的硅单晶衬底上生长的外延层中,发育完全的堆垛层错分别在外延层表面仁呈现封闭的等边三角形、正方形和等腰三角形。由于硅单品衬底

2、有一定的晶向偏离,所以实际观察到的堆垛层错的图形会稍有变形对仁述三种低指数晶向的外延片,外延层厚度了和堆垛层错图形边长L的关系如下表所述。衬底取向门11)(100)+i0层错图形角形T与L关系T-0.707大577L外延层厚度,tlm;注’丁堆垛层错边长,t-.3试剂1确.︺tI氢氟酸(pl.15g/mL):化学纯。,CJ乙去离子水:电阻率大于2MS2·cm(25C),怪口JJ:只氧化铬:化学纯勺月Jq铬酸溶液:50g二氧化铬(3.3)溶于80niL水中,稀释到100m]。气‘吮dJ腐蚀液氢氟酸铬酸溶液=1;1(体积比)。月﹃测量仪器‘月月.tes可读数的全相显微镜:

3、物镜30-50X.带有刻度的目镜10^15X‘门q了J千涉相衬显微镜:物镜3。一5ox,目镜10-15X。月q口J测微标尺:1mm,分辨率为。.01mm中国有色金属工业总公司1992一03一09批准1993一01一01实施YS/'r23一9244}耐酸镊子4.5氟娘料容器5试样制备5.」仅破坏性方法才需制备试样5.2使试样外延层向上,放人氟塑料容器底部,于室温下注入腐蚀液(3.5),使腐蚀液高J一试徉表面5mm。5.3试样腐蚀15^'30s后,迅速用水稀释腐蚀液,用镊子取出试样,用水洗净,十燥口记下腐蚀时间6测量步骤6.1用测微标尺校准可读数的金相显微镜,以确定刻度因

4、子s6.2将试样放在显微镜载物台上,外延层面垂直于物镜。6.3测量应在外延片非边缘部位进行。在所选定位置的视场中,应选择几何尺寸最大、轮廓分明、发育完整的堆垛层错6.4转动载物台或带刻度的目镜,直到被测量的堆垛层错的一边与目镜中可动直线的移动方向平行为止6.5旋转目镜游标尺,直到刻线与堆垛层错左端角顶点重合为止。6.6记卜游标尺左端读数6.了再次旋转目镜的游标尺,直到刻线与堆垛层错右端角顶点重合为止。6.8记下游标尺右端读数。6.9对<111>和(100)晶向的外延层,使多边形所有的边按6.4-6.8条的步骤重复进行测量对C110)向的外延层,仅测量等腰三角形的底边。

5、测量结果计算7.1对于测量的每一边,计算游标尺右边和左边的读数之差Do了.2对于测量的每一边,用公式(1)计算边长l=D只s····················.................................(1)式中:1-图形边长,um;1)一游标尺读数差值;S—刻度因子,pm/格。7.3刘于每一个位置,除(110)晶向仅测量等腰三角形的底边以外,以图形各边长度的总和除以该图形的边数,计算堆垛层错图形的平均边长2。对于(111)晶向,五一(11+12+l:,)/3.........................................

6、..................................(2)对于<100)晶向恋=(Z,}-la+Za}-l,)/·······························································⋯⋯(3)对于<110)晶向,L=1·················································································⋯⋯(4)7.4在第一个位置上,应用关系式(5),(6),(7)中相应的公式计算外延层厚度:对(111)品向,T=。.81

7、6L,·············································································⋯⋯(5)对<110)晶向,T二。.577I,....................................................................................(6)对(100)晶向,T,=0.7072,·································,···································

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