ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОНОКРИСТАЛЛИЧНОСТИ И ОТСУТСТВИЯ ВНЕШНИХ ДЕФЕКТОВ
НА ПОВЕРХНОСТИ СЛИТКОВ КРЕМНИЯ
Методика предназначена для качественного контроля визуальным осмотром всей поверхности слитков кремния электронного и дырочного типов электропроводности с различным удельным электрическим сопротивлением с кристаллографической ориентацией (111), (100) и (013).
Методика позволяет контролировать наличие макроскопических дефектов структуры, нарушающих монокристалличность слитка (границ зерен и двойникования, двойниковых ламелей), а также внешних дефектов (макроскопических раковин, сколов и трещин).
Методика основана на визуальном осмотре всей поверхности слитка, в результате которого выявляют наличие макроскопических дефектов структуры и внешних дефектов.
Контроль перечисленных дефектов осуществляют при стандартном несфокусированном освещении.
Всю естественную или механически обработанную поверхность слитков обследуют визуально непосредственно после их выращивания или после химического травления. Травление проводят в смеси фтористо-водородной кислоты (HF) и водного раствора хромового ангидрида (CrO250-500 г/дм), взятых в отношении 1:(2-4) объемных частей.
Для контроля наличия раковин, сколов и трещин специального травления не проводят.
1. Аппаратура и материалы
Стол с лампой накаливания мощностью не менее 40 Вт.
Линейка металлическая по ГОСТ 427.
Кислота фтористоводородная ос.ч. по ТУ 6-09-4015, х.ч.; ч; ч.д.а. по ГОСТ 10484.
Ангидрид хромовый ч.д.а. по научно-технической документации, технический по ГОСТ 2548.
2. Проведение контроля
2.1. Контроль на наличие макроскопических раковин, сколов, трещин, границ зерен, границ двойникования и двойниковых ламелей проводят визуально.
2.2. Наличие границ зерен на боковой поверхности, а также на торцах после механической обработки слитков выявляют по изменению света, отражаемого контролируемой поверхностью при смещении ее положения относительно источника света.
После химического травления границы зерен выявляются в виде четко различимых произвольно ориентированных полос травления (черт.1).
Границы зерен в слитках кремния после химического травления | |
| |
а | б |
Черт.1 |
2.3. Наличие границ двойникования на боковой поверхности слитка и на его торцах (черт.2) определяют по изменению отражения света областями, разделенными границами двойникования; на поверхностях после химического травления - по наличию четко различимой полосы травления, которая обычно выходит на боковую поверхность, либо заканчивается на другом дефекте.
Границы двойникования в монокристаллических слитках кремния | ||
а | б | в |
Черт.2 |
2.4. Наличие двойниковых ламелей в слитке определяют после его химического травления по наличию четко различимой полосы травления, аналогичной границе двойникования (черт.3).