晶体和晶圆质量

半导体器件需要高度的晶体完美。但是即使使用了最成熟的技术，完美的晶体还是得不到的。不完美，叫做晶体缺陷，会产生不平均的二氧化硅膜生长、差的外延膜的淀积、晶圆里不均匀的掺杂层及其它问题而导致工艺问题。在完成的器件中，晶体缺陷会引起有害的电流漏出，可能阻止器件在正常电压下工作。有三类重要的晶体缺陷：
1. 点缺陷
2. 位错
3. 原生缺陷

点缺陷

点缺陷的来源有两类。一类来源是由晶体里杂质原子挤压晶体结构引起应力所致；第二类来源称为空位，在这种情况下，有某个原子在晶体结构的位置上缺失了。
空位是一种发生在每一个晶体里的自然现象。不幸的是空位无论在晶体或晶圆加热和冷却都会发生，例如在制造工艺过程中。减少空位是低温工艺背后的一个推动力。


位错

位错是在单晶里一组晶胞排错位置。这可以想象成在一堆整齐排列的方糖中有一个排列和其它的发生了微小的偏差。
位错在晶圆里的发生由于晶体生长条件和晶体里晶格应力，也会由于制造过程中的物理损坏。碎片或崩边成为晶格应力点会，产生一条位错线，随着后面的高温工艺扩展到晶圆内部。位错能通过表面一种特殊的腐蚀显示出来。典型的晶圆具有每平方厘米200到1000的位错密度。
腐蚀出的位错出现在晶圆的表面上，形状代表了它们的晶向。<111>的晶圆腐蚀出三角形的位错，<100>的晶圆出现方形的腐蚀坑（图3.6）。

原生缺陷

在晶体生长中，一定的条件会导致结构缺陷。有一种叫滑移，参考图3.13沿着晶体平面的晶体滑移。另一个问题是孪晶，这是一个从同一界面生长出两种不同方向晶体的情形。这两种缺陷都是晶体报废的原因。