1、中华人民共和国国家标准硅晶体中间随氧含量径向变化测量方法Test method for determination of radial i nterstitial oxygen variation i n sili con 1 主题内容与适用范围本标准规定了硅晶体中间隙氧含量径向变化的测量方法。GB/T 14144-88 本标准适用于室温电阻率大于O.lQ.cm的硅晶体中间隙氧含量径向变化的测量。测量范围为3.5xl015at. cm-3至间隙氧在硅中的最大固榕度。Z引用标准GB 1557 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法GB/T 14143 300-900m硅片间隙氧含量红外吸收测量方法
2、S方法提要根据待测硅晶体的生长工艺特点，在四种测量点选取方案中选择一种适用的方案。在规定的测量位置，按GB1557或GB/T14143规定的方法测寇硅中间隙氧含量，并将其值代入计算公式，求出间隙氧含量径向百分变化。 4测量仪器 4. 1 红外光谱仪。仪器分辩率小于5cm10 4.2样品架。具备按选点方案要求作测量位置调整的功能，其光栏孔径为5 - 8 mm。4.3厚度测量仪。精度优于2m。4.4标准平面平晶。4.5 78 K低温测量装置。5试样要求5.1 试样厚度约为2mm或0.3-O. 9 mm。当间隙氧含量低于1xl017at. cm-3时可选用厚度约为5 mm或10mm的硅片。5.2试样
3、经双面机械抛光或化学抛光(仅适用于单晶)，表面呈镜面，无桔皮状皱纹和凹坑。厚度为0.3-0.9 mm的试样表面应符合GB/T14143中5.1-5. 2条的规定。5.3试样在测量光栏孔径范围内，平整度应不大于2.2m。5.4作差别法测量的试样，其测量位置的厚度与参比样品的厚度差小于0.5%，5.5仲裁测量的试样需经双面机械抛光。6测量点选取方集6. 1 方案A国.技术监督局1993-0208批准1993-10-01实施306 GB/T 14144-8事1.1 测量点位置见图1。图l方案A测量点位置且1.2试样上选两个测量点(一个中心点和一个边缘点。10.0主1.0mm1.3中心点的位置，选在任
4、意两条至少成45相交的直径的交点上，偏离试样中心不大于1.0mm。.1.4边缘点的位置，应避开主参考面，选在与主参考面垂直或平行的直径上，距边缘10.0+1.。由m.1.5边缘点处存在副参考面时，同边缘来被副参考面截掉一样确定距边缘位置。6.2方案B方案有两种方法可供选择，测量点位置见圄2，Rt2. !.l.Dmm 图2方案B测量点位置6.2.1方案B-12. 1. 1 试拌上选三个测量点(一个中心点和两个边缘点儿6.2.1.2 中心点的选定方法同6.1.3晕。10.0士1.(lmm307 GBI丁14144-936.2.1.3两个边缘点的中心位置，选在与主参誓面平行的亘径上，距两边缘10.0
5、士1.0mm。6.2.1.4边缘点处存在副参革面时，选取方法闻6.1.511，6.2.2 方案R- 2 6.2.2.1 试样上选五个测量点(个中心点，两个边缘点和两个二分之一半径处测量点儿6.2.2.2中心点的选取方法同6.1.:1条=6.2.2.3两个边缘点的选取方法同6.1.4-6.1.5晕。6.2.2.4 肉个二分之一半径处测量点的位置，选在与主事考面平行的直径t且与中心点对称的R12 :t 1.Omm处(R为试样的半径)。6.3方案C6.3.1 测量点位置见图3, 6.3.2试样t选五个测量点(一个中心点和四个边缘点), 6.3. a中心点的选取方法同6.1.3晕。6.3.4 四个边缘
6、点的位置，分别选在两条相旦垂直的直径上，距各边缘10.0圭1.0mm其中边缘点1和点3所在的直径与主垂号面垂直平分线的夹角为300 / E, 、 图3案C阑量点位置6.4方案6.4.1 测量点位置见阳，1, 2根据试样直径大小选取不同数目的测量点(个中心点和个等IlI距点儿6.z 中心点的选取方法同6.1.3聋。6.4.4备等间距点的位置，选在与主参考面平行元面IJ参母面侧的半径上，从i边缘10.0工1.0mm 的第4点起，以lOmm的间距.侬次到距试样中心小于10mm不能再选取为止D308 GB!T 141 U二931O.士I.Omm卢巳立mm图4方案D测量点位置7测量步骤7.1按选取方案确
7、定试样测量点的位置。在不姊碍测量的情况下可在表面做上记号，以便童复测量。7.2把试样放入样晶架，将测量点位置调整到光栏中心。7.3按GB1557第5章测量程序测定间隙氧啻量。7.4在测量过程中，测量条件和仪器妻数应保持不变。7.6作为仲裁测量，需重复测量三次eS测量结果计算1.1根据选取方案，按下列公式计算间隙氧吉量径向百分变化(ROV)。也1.1方案A计算方法:几，(0), N( O)E Ror.o ., -;.; -_ X100 .川.(1) 可(0)，式中zNOc-一中心点间隙氧吉量.af.cm-31N(Oh-一也缘点间隙氧吉量，at. c m- 3 8.1.2方案B-1计算方法2N(O
8、), N(O) ROV=E-x 100 N(O)c .u. ( 2 ) 式中，N(O)E一一两边缘点间隙氧吉量的平均值，at. cm 30 8.1.8方案B-2计算方法sROV按公式(2 )、(3 )计算.取其中的大值。ROV N(0), - N(0)RI2 N(O), x 100 ( 3 ) 式中，N(O)川一一两个二分之一半径处间隙氧吉量的平均值，at-cm308. 1. 4方案C计算方11;ROV按公式(2 )计算，英中NCQ)E为四个边缘点间隙氧吉量的平均值。309 GB/T UIH-93 8.1.5方案D计算方法NOl副.-N (01蛐ROV= 吨.(1c 式中，NC01 mn各点间
9、隙氧吉量的最大值，at. cm与N(OJmi-一各点间隙氧吉量的最小值，at-cm308.2仲裁测量时.取三次重复测量的间隙氧吉量径向变化平均值。x 100 . (4) 5?斗而精密度丰方法单个实验室测量精密度:当ROV小于6的时为115%(RI S)，当ROV-l小于6时为 3% (RIS) , 个实撞重测量精密度z当ROV小于6时为20% (RIS)，当ROV不小于6的时为:5 % (RlS)，丰方法精密度值是选用九个硅单晶试样经过五个实验室巡回测量得出的。10试验报告10.1 试验报告应包括以下内容:. 间隙氧吉量径向百分变化gb. 各测量点阳隙氧含量. 测量点选取方案sd 测量方法1. 试样数量，编号和来源，f. 试样状况(厚度、直径、型号、品向和表面状态hg. 测试仪器型号、选用参数和样品短的监栏孔佳sb. 丰标准编号gL 测试单位、测试者和测试日期。附加il!朋2丰标准由中国有色金属工业总公司提出。本标准由中国科学院上海冶金研究所、峨崛半导体材料研究所负责起草。本标准主要起草人蔡培新、陈;k同、梁拱、顾为芳。丰标准等敏采用ASTM F951 自由间隙氧吉量径向变化测试方法标准。310
