Crystal Orientation at mga Depekto sa Silicon Wafers

Ano ang Tinutukoy ang Crystal Orientation ng Silicon?

Ang pangunahing crystal unit cell ngmonocrystalline na silikonay ang zinc blende na istraktura, kung saan ang bawat silicon atom ay kemikal na nagbubuklod sa apat na kalapit na silikon na mga atomo. Ang istraktura na ito ay matatagpuan din sa monocrystalline carbon diamante. 

Larawan 2:Unit Cell ngMonocrystalline SiliconIstruktura

Ang oryentasyong kristal ay tinukoy ng mga indeks ng Miller, na kumakatawan sa mga direksyong eroplano sa intersection ng x, y, at z axes. Inilalarawan ng Figure 2 ang <100> at <111> na mga eroplanong oryentasyong kristal ng mga istrukturang kubiko. Kapansin-pansin, ang <100> na eroplano ay isang parisukat na eroplano tulad ng ipinapakita sa Figure 2(a), habang ang <111> na eroplano ay tatsulok, tulad ng inilalarawan sa Figure 2(b).

Larawan 2:(a) <100> Crystal Orientation Plane, (b) <111> Crystal Orientation Plane

Bakit Mas Gusto ang <100> Orientation para sa MOS Devices?

Ang oryentasyong <100> ay karaniwang ginagamit sa paggawa ng mga MOS device.

Figure 3: Lattice Structure ng <100> Orientation Plane

Ang oryentasyong <111> ay pinapaboran para sa paggawa ng mga BJT device dahil sa mas mataas nitong atomic plane density, na ginagawang angkop para sa mga high-power na device. Kapag nasira ang isang <100> wafer, karaniwang nabubuo ang mga fragment sa 90° na anggulo. Sa kabaligtaran, <111>ostiyalumilitaw ang mga fragment sa 60° na hugis tatsulok.

Figure 4: Lattice Structure ng <111> Orientation Plane

Paano Tinutukoy ang Direksyon ng Crystal?

Visual Identification: Differentiation sa pamamagitan ng morphology, tulad ng etch pit at maliliit na crystal facets.

X-ray diffraction:Monocrystalline na silikonmaaaring ma-wet-etched, at ang mga depekto sa ibabaw nito ay bubuo ng etch pit dahil sa mas mataas na rate ng etching sa mga puntong iyon. Para sa <100>mga ostiya, ang selective etching na may KOH solution ay nagreresulta sa mga etch pit na kahawig ng isang four-sided inverted pyramid, dahil mas mabilis ang etching rate sa <100> plane kaysa sa <111> plane. Para sa <111>mga ostiya, ang mga etch pit ay may hugis ng isang tetrahedron o isang three-sided inverted pyramid.

Figure 5: Mga Etch Pit sa <100> at <111> Mga Wafer

Ano ang Mga Karaniwang Depekto sa Silicon Crystals?

Sa panahon ng paglaki at mga kasunod na proseso ngmga silikon na kristal at manipis, maraming kristal na depekto ang maaaring mangyari. Ang pinakasimpleng point defect ay isang bakante, na kilala rin bilang isang Schottky defect, kung saan nawawala ang isang atom mula sa sala-sala. Naaapektuhan ng mga bakante ang proseso ng doping dahil ang diffusion rate ng mga dopant samonocrystalline na silikonay isang function ng bilang ng mga bakante. Ang isang interstitial na depekto ay nabubuo kapag ang isang dagdag na atom ay sumasakop sa isang posisyon sa pagitan ng mga normal na lattice site. Ang isang depekto sa Frenkel ay lumitaw kapag ang isang interstitial na depekto at isang bakante ay magkatabi.

Ang mga dislokasyon, mga geometric na depekto sa sala-sala, ay maaaring magresulta mula sa proseso ng paghila ng kristal. Sa panahon ngostiyapagmamanupaktura, mga dislokasyon ay nauugnay sa labis na mekanikal na stress, tulad ng hindi pantay na pag-init o paglamig, dopant diffusion sa sala-sala, film deposition, o panlabas na puwersa mula sa mga sipit. Ang Figure 6 ay nagpapakita ng mga halimbawa ng dalawang dislokasyong depekto.

Figure 6: Dislocation Diagram ng Silicon Crystal

Ang density ng mga depekto at dislokasyon sa ibabaw ng wafer ay dapat na minimal, dahil ang mga transistor at iba pang microelectronic na bahagi ay gawa-gawa sa ibabaw na ito. Ang mga depekto sa ibabaw sa silicon ay maaaring magkalat ng mga electron, tumataas ang resistensya at makaapekto sa pagganap ng bahagi. Mga depekto saostiyaibabaw bawasan ang ani ng integrated circuit chips. Ang bawat depekto ay may ilang nakabitin na silikon na mga bono, na kumukuha ng mga atomo ng karumihan at pumipigil sa kanilang paggalaw. Ang mga sinadyang depekto sa likuran ng wafer ay nilikha upang makuha ang mga kontaminant sa loob ngostiya, na pumipigil sa mga mobile impurities na ito na makaapekto sa normal na operasyon ng mga microelectronic na bahagi.**

Kami sa Semicorex ay gumagawa at nagsusuplay samonocrystalline na silikon wafers at iba pang uri ng ostiyainilapat sa paggawa ng semiconductor, kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng karagdagang mga detalye, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Makipag-ugnayan sa telepono: +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com