層錯

層錯

層錯,是指矽單晶沿方向生長,原子排列次序一定是 AA’BB’CC’…,但是由於某種原因,原子排列不按正常次序生長AA’BC’AA’BB’CC’…,這樣原子層產生了錯排。

層錯 :單晶沿[111]方向生長,原子排列次序一定是 AA’BB’CC’…,但是由於某種原因,原子排列不按正常次序生長AA’BC’AA’BB’CC’…,這樣原子層產生了錯排。
產生的原因:固液交界面掉有固體顆粒或熱應力較大,過冷度較大等都可能造成層錯面缺陷的產生,當襯底表面有機械損傷、雜質、局部氧化物、高位錯密度等都有可能引起層錯的產生。
層錯常常發生在外延生長的矽單晶體上,當矽單晶片經過900~1200℃熱氧化過程後,經常可發現表面出現層錯。這些由氧化過程引起的層錯,稱之為OISF。
層錯層錯

因為每個層錯都結合著部分位錯,所以層錯對矽單晶片的電性質影響與位錯相似。

 對電子器件的影響

1)增加漏電流
2)降低柵氧化層質量
3)造成擊穿

成核位置

1)外在因素。當受到機械上的損傷時,損傷處高懸掛鍵吸附雜質及再經過熱氧化的過程之後,即易引起層錯的層錯的發生。
2)內在因素。在每個OISF的中心常可以發現板狀的氧沉澱,因此板狀氧沉澱被認為是其成核中心。
成長:與熱周期的氧化溫度、時間、氣氛環境、結晶方向、雜質濃度等因素有關。其生長速度隨著氧化速率及溫度的增加而增加。
縮小:在非氧化氣氛下進行高溫熱處理,將導致OISF的縮小。
晶棒熱歷史:CZ矽單晶棒在900~1050℃的冷卻速度是影響其產生的關鍵溫度。如果CZ矽單晶棒在這個溫度內冷卻速度較慢的話,會形成較多O2V,將成為OISF的成核位置。因此我們可以增加晶棒在這段溫度的冷卻速度,就可以避免OISF環的產生。
拉速: OISF環的直徑通常隨著晶體生長時的拉素增加而增加。

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