GB/T 14145-1993硅外延層堆垛層錯密度測定干涉相襯顯微鏡法

標(biāo)準(zhǔn)解讀

GB/T 14145-1993 是一項中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，全稱為《硅外延層堆垛層錯密度測定　干涉相襯顯微鏡法》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了利用干涉相襯顯微鏡技術(shù)來測定硅外延層中堆垛層錯密度的方法、步驟及要求，旨在為半導(dǎo)體材料的質(zhì)量控制和性能評估提供統(tǒng)一的測試和評價依據(jù)。

標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容概覽

1. 范圍：明確了本標(biāo)準(zhǔn)適用于單晶硅片上外延生長的硅層中堆垛層錯（Stacking Faults）的檢測與密度測定，特別適用于薄層外延硅材料的質(zhì)量檢驗。

2. 術(shù)語和定義：對硅外延層、堆垛層錯、干涉相襯顯微鏡等關(guān)鍵術(shù)語進(jìn)行了明確界定，為標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

3. 原理：闡述了干涉相襯顯微鏡技術(shù)的基本工作原理，即通過光波干涉效應(yīng)增強(qiáng)樣品表面微觀結(jié)構(gòu)的對比度，使得堆垛層錯在顯微鏡下可見，從而可以進(jìn)行觀察和測量。

4. 試驗設(shè)備與材料：詳細(xì)描述了進(jìn)行測試所需的儀器設(shè)備規(guī)格和要求，如干涉相襯顯微鏡的配置、照明條件、硅片樣品的準(zhǔn)備方法等。

5. 試驗步驟：

   • 樣品制備：包括對外延硅層的切割、拋光和清洗，確保表面無損且清潔。
   • 觀察與測量：使用干涉相襯顯微鏡在適宜的放大倍數(shù)下對樣品進(jìn)行掃描觀察，記錄堆垛層錯的特征圖像。
   • 數(shù)據(jù)分析：根據(jù)觀察到的層錯圖像，采用特定的計算方法確定堆垛層錯密度，通常涉及計數(shù)單位面積內(nèi)的層錯數(shù)量。

6. 結(jié)果處理：規(guī)定了數(shù)據(jù)處理方法和表達(dá)形式，包括如何計算平均堆垛層錯密度、數(shù)據(jù)的有效位數(shù)以及報告格式等。

7. 試驗報告：要求試驗報告應(yīng)包含實驗條件、所用設(shè)備、測試結(jié)果及必要的圖表說明，確保測試結(jié)果的可追溯性和重復(fù)性。

實施意義

該標(biāo)準(zhǔn)的實施有助于提高硅基半導(dǎo)體器件的制造質(zhì)量，通過標(biāo)準(zhǔn)化的檢測手段有效監(jiān)控外延生長過程中堆垛層錯的形成，對優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品性能具有重要指導(dǎo)意義。它為硅外延材料的生產(chǎn)商、研究機(jī)構(gòu)及質(zhì)量檢測部門提供了統(tǒng)一的檢測方法和評判準(zhǔn)則，促進(jìn)了行業(yè)內(nèi)的技術(shù)交流與產(chǎn)品質(zhì)量的國際接軌。

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