YS/T 23-1992
基本信息
标准号： YS/T 23-1992
中文名称：硅外延层厚度测定 堆垛层错尺寸法
标准类别：有色金属行业标准(YS)
标准状态：现行
发布日期：1992-03-09
实施日期：1993-01-01
出版语种：简体中文
下载格式：.rar.pdf
下载大小：93021
标准分类号
标准ICS号：电气工程>>29.045半导体材料
中标分类号：冶金>>半金属与半导体材料>>H80半金属与半导体材料综合
关联标准
出版信息
页数：3页
标准价格：8.0 元
出版日期：1993-01-01
相关单位信息
起草人：吴耀芬、姚保纲、周康权
起草单位：上海市有色金属总公司半导体材料i
提出单位：中国有色金属工业总公司标准计量研究
发布部门：中国有色金属工业总公司
标准简介
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,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2^75 um. YS/T 23-1992 硅外延层厚度测定 堆垛层错尺寸法 YS/T23-1992 标准下载解压密码：www.bzxz.net
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标准内容
中华人民共和国有色金属行业标准硅外延层厚度测定堆垛层错尺寸法1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。YS/T23.-.92
本标推适用于在（111）、<100>和(110)晶向的硅单晶衬底上生长的硅外延层厚度的测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直接观察（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2~75μm。2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4，发育完全的堆垛层错分别在外延层表面上呈现封闭的等边三角形、正方形和等腰三角形。由于硅单晶衬底有一定的晶向偏离，所以实际观察到的堆垛层错的图形会稍有变形。对上述三种低指数晶向的外延片，外延层厚度T和堆垛层错图形边长L的关系如下表所述。衬底取向
层错图形
T与L关系
注：T
3试剂
外延层厚度，m；
堆垛层错边长，μm。
等边二角形
T= 0. 816 L
3.1氢氟酸（pl.15g/mL）：化学纯。3.2去离子水：电阻率大于2MQ·cm（25℃）3.3三氧化铬：化学纯。
正方形
T-0.7071.www.bzxz.net
3.4铬酸溶液：50g三氧化铬（3.3)溶于80mL水中，稀释到100ml.。3.5腐蚀液：氢氟酸：铬酸溶液一1：1（体积比）。4测量仪器
4.1可读数的全相显微镜：物镜30～50×，带有刻度的目镜10～~15×。4.2干涉相衬显微镜：物镜30~50×，目镜10～15×。4.3测微标尺：1mm，分辨率为0.01mm。中国有色金属工业总公司1992-03-09批准(110)
等腰角形
T=0.577 L
1993-01-01实施
4.4耐酸镊子。
4.5氟塑料容器。
5试样制备
5.1仅破坏性方法才需制备试样，YS/T 23—92
5.2使试样外延层向上，放入氟塑料容器底部，于室温下注入腐蚀液（3.5），使腐蚀液高于试样表面5 mm。
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。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，以确定刻度因子S。6.2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正。
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记下游标尺左端读数。
6.7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<110)晶问的外延层，仅测量等腰三角形的底边。7测量结果计算
7.1对于测量的每边，计算游标尺右边和左边的读数之差D。7.2对于测量的每一边，用公式（1)计算边长。I DXS..
式中:1—
图形边长，μm；
D)游标尺读数差值；
S刻度因子,μm/格。
7.3对于每一个位置，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工。对于(111)晶向,Z=(l+l+1)/3 ..对于<100)晶向,Z=(+12+:+14)/4对于(110)晶向,L=1
7.4在第·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-0.816Z，·
对<110)晶向，T,=0.577L
对<100>晶向T,=0.707L，
式中：T一一在第一个位置上的外延层厚度值,μm;L,—一在第一个位置上的堆垛层错图形边长的平均值，μm。7.5按照7.1~7.4条，对试样的第二个、第三个等顺序位置测量，计算T2、T…7.6应用公式（8)计算外延层厚度的平均值：604
—一测量的位置数。
武中;n
YS/T 23 --- 92
T=（T +T+T3
7.7由公式(9)、（10)确定外延层厚度：7.7.1对于非破坏性测量：7=T
7.7.2对于破坏性测量:7=T+W
（9），（10)式中：W为被腐蚀的外延层厚度，um。7.7.3W由式(11)计算：
式中:r---腐蚀速率,μm/s;
一腐蚀时间，S。
注：若不知道腐蚀速率，则必须在一块与所研究的试样具有相同导电类型、电阻率和晶向的外延材料上另做实验测定。
8精密度
本方法对于厚度为2～75μm的硅外延片，多个实验室测量精密度为士（0.17T士0.51um）（R3.S）。试验报告
报告应包括下列内容：
样品编号；
衬底晶向；
外延层厚度；
当材料验收需要时，可报出测量位置及分布和以微米表示的刻度因子S；本标准编号；
检验单位、检验者和检验日期。附加说明：
本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所提出。本标准由上海市有色金属总公司半导体材料广负责起草。本标准主要起草人吴耀芬、姚保纲、周康权。605
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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。YS/T23.-.92
本标推适用于在（111）、<100>和(110)晶向的硅单晶衬底上生长的硅外延层厚度的测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直接观察（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2~75μm。2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4，发育完全的堆垛层错分别在外延层表面上呈现封闭的等边三角形、正方形和等腰三角形。由于硅单晶衬底有一定的晶向偏离，所以实际观察到的堆垛层错的图形会稍有变形。对上述三种低指数晶向的外延片，外延层厚度T和堆垛层错图形边长L的关系如下表所述。衬底取向
层错图形
T与L关系
注：T
3试剂
外延层厚度，m；
堆垛层错边长，μm。
等边二角形
T= 0. 816 L
3.1氢氟酸（pl.15g/mL）：化学纯。3.2去离子水：电阻率大于2MQ·cm（25℃）3.3三氧化铬：化学纯。
正方形
T-0.7071.www.bzxz.net
3.4铬酸溶液：50g三氧化铬（3.3)溶于80mL水中，稀释到100ml.。3.5腐蚀液：氢氟酸：铬酸溶液一1：1（体积比）。4测量仪器
4.1可读数的全相显微镜：物镜30～50×，带有刻度的目镜10～~15×。4.2干涉相衬显微镜：物镜30~50×，目镜10～15×。4.3测微标尺：1mm，分辨率为0.01mm。中国有色金属工业总公司1992-03-09批准(110)
等腰角形
T=0.577 L
1993-01-01实施
4.4耐酸镊子。
4.5氟塑料容器。
5试样制备
5.1仅破坏性方法才需制备试样，YS/T 23—92
5.2使试样外延层向上，放入氟塑料容器底部，于室温下注入腐蚀液（3.5），使腐蚀液高于试样表面5 mm。
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。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，以确定刻度因子S。6.2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正。
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记下游标尺左端读数。
6.7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<110)晶问的外延层，仅测量等腰三角形的底边。7测量结果计算
7.1对于测量的每边，计算游标尺右边和左边的读数之差D。7.2对于测量的每一边，用公式（1)计算边长。I DXS..
式中:1—
图形边长，μm；
D)游标尺读数差值；
S刻度因子,μm/格。
7.3对于每一个位置，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工。对于(111)晶向,Z=(l+l+1)/3 ..对于<100)晶向,Z=(+12+:+14)/4对于(110)晶向,L=1
7.4在第·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-0.816Z，·
对<110)晶向，T,=0.577L
对<100>晶向T,=0.707L，
式中：T一一在第一个位置上的外延层厚度值,μm;L,—一在第一个位置上的堆垛层错图形边长的平均值，μm。7.5按照7.1~7.4条，对试样的第二个、第三个等顺序位置测量，计算T2、T…7.6应用公式（8)计算外延层厚度的平均值：604
—一测量的位置数。
武中;n
YS/T 23 --- 92
T=（T +T+T3
7.7由公式(9)、（10)确定外延层厚度：7.7.1对于非破坏性测量：7=T
7.7.2对于破坏性测量:7=T+W
（9），（10)式中：W为被腐蚀的外延层厚度，um。7.7.3W由式(11)计算：
式中:r---腐蚀速率,μm/s;
一腐蚀时间，S。
注：若不知道腐蚀速率，则必须在一块与所研究的试样具有相同导电类型、电阻率和晶向的外延材料上另做实验测定。
8精密度
本方法对于厚度为2～75μm的硅外延片，多个实验室测量精密度为士（0.17T士0.51um）（R3.S）。试验报告
报告应包括下列内容：
样品编号；
衬底晶向；
外延层厚度；
当材料验收需要时，可报出测量位置及分布和以微米表示的刻度因子S；本标准编号；
检验单位、检验者和检验日期。附加说明：
本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所提出。本标准由上海市有色金属总公司半导体材料广负责起草。本标准主要起草人吴耀芬、姚保纲、周康权。605
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。