【国家标准(GB)】 硅片氧沉淀特性的测定-间隙氧含量减少法

ICS 29. 040. 01
中华人民共和国国家标准
GB/T 19444--2004
硅片氧沉淀特性的测定
一间隙氧含量减少法
Oxygen precipitation characterization of silicon wafers bymeasurement of interstitial oxygen reduction2004-02-05发布
中华人民共和国国家质量督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2004-07-01实施
GB/T19444--2004
本标准等同采用ASTMF1239：1994《用间隙氧含量减少法测定硅片氛沉淀特性》。本标准由中国有色金属二业协会提出本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责归口。本标准由洛阳单晶硅有限责任公司和中国有色金属工业标准计康质量研究所起草。本标准主要起草人：蒋建国、屠妹英、贺东江，章云杰。本标由会国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会负责解释。GB/T 19444—2004
氛原子含量是表征直拉硅单晶性能的重要技术参数，其含量大小影响半导体器件的性能和成品率，这一事实，早已引起广材料和器件研究者的极大关注，并进行了深入的研究。结乐表明：器件工芝的热循环过程使间隙氧发生沉淀现象。沉淀的氧有吸体内金属杂质的能力，在硅片表面形成洁净层，从而提高器件的性能租成品率。而氧的沉淀特性与原始氧含量的大小相关。幽此.通过热循环的模拟试验获得硅片的有沉淀特性.对硅单晶生产和硅器件的生产具有指导性作用。1范围
硅片氧抗淀特性的测定
一间陈氧含量减少法
GB/T 19444—2004
本标准规定了由测量硅片间隙氧含量的减少量来检验硅片氧流淀特性的方法原理，取样规则、热处理程序、试验步骤、数据计算等内容。本标准用于定性比较两批或多批集成电路用硅片间隙氧沉淀特性。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标推的条款。凡是注其期的引用文件，其随后所有的锋改单（不包括期误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标推达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1557硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法。GB/T14143300~900μm硅片间隙氧含量红外吸收测量方法。G13/T14144硅晶体中间隙氟含量径向变化测量方法。3方法原理
按照制作集成电路的热循环过程，对硅片作模撒热处理。用红外吸收的方法，测硅片热处理前和热处理后的间滕氧含量，其差值视为间氧发生沉淀的量。沉淀量的大小变化与硅片原始氧及其他杂质含量，缺陷，热理过程有关，并称为硅片间隙氧的沉淀特性。4仪器与设备
4.1红外分光光度计或傅里叶红外光谱议，仪器在1107cm处的分辨率小于5cm-。4.2热处理炉：炉温750/1050℃士5℃，有足够放置试验硅片的尴温这长斑，并满足以下条件：4.2.1气体进气管路：允许干氧和氮气按要求的比率和流量混合。4.2.2若英管或硅管，其直径适合被测硅片。4.2.3石英舟或硅舟，确保硅片表面充分暴露在气氛中。4.3厚度测量仪：精度优于2um。5试剂与气体
5.1超纯去离子水,电阻率10 Mn·cm5.2化学试剂
5.2.1氨水：优级纯，
5.2.2盐酸：优级纯；
5.2.3双氧水：优级纯：
5.2.4氢氟酸：电子级纯度：
5.3氯气、氮气：高纯级（99.99%）。6取样和制样要求
6.1从每批需试验的产品中得的试验片，其氧含昼应覆盖该批产品氧含量的整个范围。氧含鼠每GB/T 19444-2004
0. 5× 10-6 Pa间隔范围,至少选 2 片。6.2试验用硅片必须具有满足测试要求的厚度、电阻率以及表面状态。6.3用适当的标识区分每片试验硅片。6.4按GB/T1557或GI3/T14144的要求制备链片样品。7试验步骤
7.1 制记录表格，记录内容有硅片规格、编号、热处理前氧含量、热处理后氧含量、差值、差慎的平均值以及热处现条件、工艺等。
7.2按照GB/T14143或GB/T1557测最未经热处理的硅片样品间隙氣含量，称为原始氧含量。7.3硅片样品热处理
7.3.1热处理前硅片样品用清洗液、高纯水进行清洗。7.3.2本标准规定两种热处理工艺流程，A种工艺和B种工艺。正艺技术参数见表1。表 1硅片氧沉淀热处理试验工艺艺拳数
识度及时间
炉中气氛
气体流照
推人/拉出温度
推拉速度
升温速度
降温速度
A工艺
B工艺
①对其他直径的管子,气体流量大小正比于管子截而积,技术指标
1 c50,16 h
750℃,4h+1050℃,16h
N,+=%((=氟)
(4.2±0.2)L/min(管径55mm)@
750℃
25 cm/min
10°℃
7.3.3选择A种工艺或B种工艺，对测量过原始氧含量的硅片样品进行热处理。7.3.4硅片样品热处理后、用HF酸摘蚀掉表面氧化层并用高纯水清洗。7.4按照7.2条再测硅片润氧含量，称最终单含量。试硅片原始载含量与最终氧含量的位置及所使用设备必须相同。
8测试结果的计算
8.1计算氧减少量,原始氯含量溅去热处理后的最终氧含量。8.2硅片样品原氧含量水平相近时。B.2.1计算原始氧含量的乎均值及每个样品间隙氧含量的减少值。8.2.2计算氧含量减少值的平均值。B. 2.3如果各纠数据的平均减少量都处子所要求的范围内，可以认为各组数据为等同值。B.3各组硅片样品原始氟含量范围较宽时8. 3.1计算每个样品的问氧含量减少值。8. 3.2在坐标纸上,绘用原始氧含量与氧含量减少值的对应关系曲线。8.3.3比较所得的各组册线，若各组数据在适当的宽度带中，可以认为各组数据为等效值。8. 4用AOA或A_OB分别表示 A/B热处理王艺 下硅片问冠含量少值。9报告
9.1硅片样品类别、规格、批号、测试点位置（中心或边缘）生产厂家9.2免费标准下载网bzxz
红外光谱仪型号。
热处理工艺：A种或B种工艺。
GB/T 19444—2004
9.4硅片样品原始氧含望平均值及减少值的平均值，或原始氧含量与氰含量减少值的关系曲线9.5热处理及测量的操作者。
报告日期。
精密度
采用4组20 个样品，在两个实验室用A、B两种工艺热处理后测定其氧沉淀量，糖密度优于±0.5x10-Pa.
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