06 1 SJ 中华人民共和国电子行业标准 SJ/T 10627--1995 通过测量间隙氧含量的减少表征 硅片氧沉淀特性的方法 Test methods for oxygen precipitation characterization of silicon wafers by measurement of interstitial oxygen reduction 1995-10-01实施 1995-04-22发布 中华人民共和国电子工业部发布 中华人民共和国电子行业标准 通过测量间隙氧含量的减少表征 SJ/T10627-1995 硅片氧沉淀特性的方法 Test methods for oxygen precipitation characterization of silicon wafers by measurement of interstitial oxygen reduction 1主题内容与适用范围 1.1主题内容 本标准规定了通过测定热退火前后硅片中间隙氧含量的减少来表征氧沉淀特性的方法。 1.2适用范围 本标准适用于室温电阻率大于0.12.cm的N型或P型直拉硅晶片.其热循环可为单- 温度或双温度。 2引用标准 GB/T1557 硅单晶中间隙氧含量的红外吸收测量方法 GB/T14143300~900um硅片间隙氧含量的红外吸收测量方法 3方法原理概要 本方法是用红外光谱仪测定硅晶片中间隙氧含量在退火前后的减少来确定氧的沉淀特 性。氧的沉淀与硅片退火前后间隙氧含量的减少具有对应关系。 4方法原理概要 付里叶变换红外光谱仪或光栅式红外分光光度计，波数为1000cm-1处，分辨率优于 a. 4cm-1; b.热退火炉：温度范围750~1050℃，控温精度±2℃； c.1 合适的石英管、石英舟； d气管和进样装置。 5试验样品的选择和准备 5.1选择一组晶片作试验，这组品片中包括氧浓度整个范围。在间隙氧含量([O])0.5ppma 间隔范围内，至少选择两个晶片。例如，如果一组[0]范围是3ppma，则这组至少选择12个晶 片。 中华人民共和国电子工业部1995-04-22发布 1995-10-01实施 SJ/T10627-1995 5.2试验样品应满足GB1557或GB/T14143的要求。 5.3用激光或手刻标记以区别每一试验样。 6测量步骤 6.1根据样品厚度按GB1557或GB/T14143测量原始样品的间隙氧。记录氧的数值、晶片 记号、测量位置、试验日期和测量仪器。 6.2硅片清洗后，应尽可能快的进行试验。如果清洗和试验期间需将样品存放，需放在干净 闭封的箱子里。 6.3硅片中氧沉淀的热处理实验按表1进行。 表1硅片中氧沉淀的热处理实验 实验A 1050C,16h 实验B 1050℃，15h后，750℃,4h 炉内气氧 氮+5%于氧 气体流量 4.2+0.2L/min 样品推/拉速度 25cm/min 升温速度 10/min 降温速度 sC/min 注：实验A为沉淀步骤，实验B为沉淀后成该步骤。 6.4将样品放进石英舟，应小心避免样品连在一起，用一干净的非金属真空装置托起样品以 避免擦坏和污染表面。 6.5打开工作管的入口处，将石英舟放进去，用推/拉杆以规定的速度（见表1)将舟推到加热 区。 6.6选择循环实验A或循环实验B进行热处理（见表1)，记录热处理数据和所用周期。 6.7样品热处理后用氢氟酸去除表面氧化层并清洗晶片。 6.8在热处理前晶片的[0]的每个测量点上，测量热处理后的[0],并使用和原始测量所用的 仪器和装置，在记录原始数据的表格上记录最后[O]的数据（见表2)。 表2记录氧含量的表格（ppma） 晶片标记 原始氧[O] 最后氧[0] 氧减少[0] 平均原始氧 标准偏差4 平均氧减少 SJ/T 10627-1995 续表2 晶片标记 原始氧[0] 最后氧[O] 氧减少[0] 平均原始氧 标准偏差A 平均氧减少A 平均B 标准偏差B 注：仅适用于方法2；B仅适用于方法1。 7计算和结果说明 7.1从原始间隙氧含量减去[O]最后值，以确定氧的减少并记录氧的减少量。 7.2采纳方法1和方法2的条件说明如下： 7.2.1方法1 7.2.1.1当所希望的预定[0]已知，且每-~组试验样品有相同的预定[0]及每试验组[0] 的范围小于4ppma时使用这种方法。 7.2.1.2如果不同试验组间的平均[0]差大于0.5ppma时，则不能使用这种方法。 7.2.1.3决定每一组试验样品原始[0]和氧减少的平均值和标准偏差。 7.2.1.4如果这组试验样品平均氧减少在所希望的范围内，认为这组数值是相等的。 7.2.2方法2 7.2.2.1为了获得：(1)所实验样品的沉淀特性的定性观察：(2)氧沉淀曲线的重要特点，需要 将氧含量和沉淀特性区分时，使用这种方法。 7.2.2.2对每一组样品将氧减少数据分类，将有0.5ppma间隔内[O]的所有样品分在一起。 7.2.2.3对每一组，每一分类中的平均原始[0]和氧减少进行计算。 7.2.2.4对每一组试验样品画出平均氧减少 一平均原始[]的曲线，用不同符号区别每一 组数据，见图1和图2这些曲线的实例。 20 22 1 [0] ppma 实验A氧沉淀特性曲线 图1 SJ/T10627-1995 TTT [0]ppmd 图2实验B氧沉淀特性曲线 7.2.2.5注意曲线有三个特征区域，如图1和图2不同的斜率变化所示。在低原始[0]区， 氧减少基本不变；在原始[O]的某些值，部分沉淀发生（在这个过渡区，氧减少随原始[O]增加 迅速变化);在高原始[O]区，所有沉淀出现(在这个区，氧减少正比于原始[O])。 7.2.2.6比较每一组获得曲线，如果每一组数据在合适的范围内，认为这组是相等的。 8报告 8.1报告应包括以下内容： 8.1.1组的标志（批号，晶片测量点位置，中心或边缘等)。 8.1.2所测每一晶片原始和最终氧浓度表。 8.1.3每一组样品原始[O]和氧减少的平均值和标准偏差。 8.2另外，采用方法2，还需有下列报告： 8.2.1每一组样品每一相同浓度的氧乎均原始浓度和平均氧的减少。 8.2.2每一组平均氧减少- 平均原始[O]的曲线。 附加说明： 本标准由电子工业部标准化研究所归口。 本标准由电子工业部第46研究所负责起草。 本标准主要起草人：何秀坤、汝琼娜、李光平、段曙光。 SJ/T 10627—1995 中华人民共和国 电子行 业标准 通过测虽间隙氧含量的减少表征 硅片氧沉淀特性的方法 SJ/T10627-1995 * 电子工业部标准化研究所出版 河北省清河县印尉厂 电子工业部标准化研究所发行 版权专用不得翻印 * 1995年12月第一版 1995年12月第一次印刷 SJ/T 10627—1995 中华人民共和国 电子行 业标准 通过测虽间隙氧含量的减少表征 硅片氧沉淀特性的方法 SJ/T10627-1995 * 电子工业部标准化研究所出版 河北省清河县印尉厂 电子工业部标准化研究所发行 版权专用不得翻印 * 1995年12月第一版 1995年12月第一次印刷