文章來源：Tom聊芯片智造

原文作者：Tom

本文簡單介紹了硅片不同晶向的區別。

什么是晶向？

簡單來說：晶向就是晶體內部原子沿某種方向排列的“路徑”。晶向通常用方括號 [hkl] 表示方向，用圓括號 (hkl) 表示平面，而表示晶向族。

如下圖，[100]表示沿晶格x軸方向,[110]表示沿對角線方向（x+y），[111]表示沿空間對角線方向（x+y+z）。<100>是晶向族，所有等價的[100]類方向。<100>是垂直于晶面（100）的。

晶向為何如此重要？

不同晶向下每個方向對應著不同密度、原子間距、結合強度，宏觀上來看，晶體的物理和化學性質會明顯不同。主要體現在：

1，缺陷密度不同， 一些晶面如 (111) 的表面狀態缺陷密度較低；

2，表面光滑度，像 (100) 這樣的表面往往更平坦和光滑；

3，摻雜劑溶解度，摻雜原子根據取向的不同可以以不同方式嵌入晶格中；

4，蝕刻速率，濕法和干法蝕刻速率在不同晶面上差異顯著；

5，外延生長，外延生長的質量和速度取決于晶面；

如何確定硅片晶向？

如上圖，4，6寸硅片一般有大小flat，用于定位與定向。

不同晶向的應用？

<100>硅片占總硅片生產的大部分，幾乎所有先進的 CMOS 邏輯芯片都標準化使用硅<100>硅片.DRAM,SRAM,閃存也主要用<100>晶向的硅片。

<110>晶圓僅占晶圓生產的約 5%，RF射頻或功率器件偶爾會用到該晶向硅片。而 MEMS 工藝經常使用<110>、<111>或其他根據應用定制的特殊方向的硅片。