Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 2. Шутов Д.А - 26 стр.

UptoLike

Составители: 

26
электрическому, оптическому, химическому и другим внешним воздействиям. В
связи с этим важным оказывается и сама ориентация пластин, и среднее число
дефектов в ней, приходящихся на единицу поверхности.
Наиболее часто монокристаллы кремния ориентированы в плоскости (111)
дислокационные ямки травления в этом случае имеют вид трехгранной пирамиды с
равносторонним основанием, вершина которой уходит в глубину пластины. При
просмотре такой протравленной поверхности в поле зрения микроскопа с большим
увеличением в отраженном свете ямки травления выглядят как темные
треугольники. Для ориентации (110) и (100) соответственно фигуры травления будут
выглядеть как шестигранник и квадрат.
При выполнении работы необходимо придерживаться следующей
последовательности действий:
2.1. Обезжирить выданные преподавателем образцы по методике предыдущего
задания данной лабораторной работы.
2.2. Заполнить керамическую чашечку (ванночку) травителем 6 (см. таблицу
6).
2.3. Осторожно (пинцетом не касаясь поверхности пластины руками) перенести
последовательно образцы в травильный раствор при комнатной
температуре и проводить процесс травления в течение 15 минут.
2.4. По истечении 15 минут максимально быстро перенести образцы в
стеклянный стакан с дистиллированной водой для тщательной промывки
от остатков травителя. В противном случае поверхность образца быстро
окисляется.
2.5. Высушить протравленные образцы фильтровальной бумагой или в
сушильном шкафу на фильтровальной бумаге.
2.6. Пинцетом перенести высушенные образцы в поле зрения микроскопа с
большим увеличением и внимательно рассмотреть из поверхности. Эскиз
наблюдаемого в поле зрения микроскопа рисунка зарисовать в
лабораторном журнале.
2.7. В случае невозможности идентификации четких фигур травления
повторить п.п. 2.3-2.6.
2.8. При четком наблюдении в поле зрения микроскопа фигур травления
(дислокаций) произвести подсчет их количества. Для этого протравленную
поверхность образца просматривают в двух взаимно перпендикулярных
направлениях на пяти участках пластины, используя окуляр с
координатной сеткой. Результаты измерений занести в таблицу формы 2.
2.9. Рассчитать плотность дислокаций, используя данные таблицы 8 по
формуле:
S
n
N =
2
см ,
где n среднее арифметическое из количества ямок травления на пяти
участках протравленной пластины;
S площадь поля зрения микроскопа, в пределах которой производился
подсчет количества ямок травления.
3. Исследование влияния режима процесса на скорость травления и качества
поверхности.
Под режимом травления следует понимать состав травителя, температуру
процесса и его продолжительность. Поэтому преподаватель по своему усмотрению
может по разному сформулировать задачу:
- исследовать зависимость скорости травления образца от состава травителя
электрическому, оптическому, химическому и другим внешним воздействиям. В
связи с этим важным оказывается и сама ориентация пластин, и среднее число
дефектов в ней, приходящихся на единицу поверхности.
      Наиболее часто монокристаллы кремния ориентированы в плоскости (111) –
дислокационные ямки травления в этом случае имеют вид трехгранной пирамиды с
равносторонним основанием, вершина которой уходит в глубину пластины. При
просмотре такой протравленной поверхности в поле зрения микроскопа с большим
увеличением в отраженном свете ямки травления выглядят как темные
треугольники. Для ориентации (110) и (100) соответственно фигуры травления будут
выглядеть как шестигранник и квадрат.
      При выполнении работы необходимо придерживаться следующей
последовательности действий:
   2.1. Обезжирить выданные преподавателем образцы по методике предыдущего
         задания данной лабораторной работы.
   2.2. Заполнить керамическую чашечку (ванночку) травителем № 6 (см. таблицу
         6).
   2.3. Осторожно (пинцетом не касаясь поверхности пластины руками) перенести
         последовательно образцы в травильный раствор при комнатной
         температуре и проводить процесс травления в течение 15 минут.
   2.4. По истечении 15 минут максимально быстро перенести образцы в
         стеклянный стакан с дистиллированной водой для тщательной промывки
         от остатков травителя. В противном случае поверхность образца быстро
         окисляется.
   2.5. Высушить протравленные образцы фильтровальной бумагой или в
         сушильном шкафу на фильтровальной бумаге.
   2.6. Пинцетом перенести высушенные образцы в поле зрения микроскопа с
         большим увеличением и внимательно рассмотреть из поверхности. Эскиз
         наблюдаемого в поле зрения микроскопа рисунка зарисовать в
         лабораторном журнале.
   2.7. В случае невозможности идентификации четких фигур травления
         повторить п.п. 2.3-2.6.
   2.8. При четком наблюдении в поле зрения микроскопа фигур травления
         (дислокаций) произвести подсчет их количества. Для этого протравленную
         поверхность образца просматривают в двух взаимно перпендикулярных
         направлениях на пяти участках пластины, используя окуляр с
         координатной сеткой. Результаты измерений занести в таблицу формы 2.
   2.9. Рассчитать плотность дислокаций, используя данные таблицы 8 по
         формуле:
                             n
                        N=     см −2 ,
                             S
         где n – среднее арифметическое из количества ямок травления на пяти
         участках протравленной пластины;
         S – площадь поля зрения микроскопа, в пределах которой производился
         подсчет количества ямок травления.
 3. Исследование влияния режима процесса на скорость травления и качества
    поверхности.
     Под режимом травления следует понимать состав травителя, температуру
процесса и его продолжительность. Поэтому преподаватель по своему усмотрению
может по разному сформулировать задачу:
     - исследовать зависимость скорости травления образца от состава травителя
                                         26