ICS 29. 040.01 H 26 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T19444—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 by measurement of interstitial oxygen reduction 2004-07-01实施 2004-02-05发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T19444—2004 前言 本标准等同采用ASTMF1239：1994《用间隙氧含量减少法测定硅片氧沉淀特性》。 本标准由中国有色金属工业协会提出。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责归口。 本标准主要起草人：蒋建国、屠妹英、贺东江、章云杰。 本标准由全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/T19444—2004 引言 氧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。 循环过程使间隙氧发生沉淀现象。沉淀的氧有吸附体内金属杂质的能力，在硅片表面形成洁净层，从而 提高器件的性能和成品率。而氧的沉淀特性与原始氧含量的大小相关。因此，通过热循环的模拟试验， 获得硅片的氧沉淀特性，对硅单晶生产和硅器件的生产具有指导性作用， GB/T19444—2004 硅片氧沉淀特性的测定 一间隙氧含量减少法 1范围 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沉淀特性的方法原理、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而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有 的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准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/T14143300~900um硅片间隙氧含量红外吸收测量方法。 GB/T14144硅晶体中间隙氧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，对硅片作模拟热处理。用红外吸收的方法，测量硅片热处理前和 热处理后的间隙氧含量，其差值视为间隙氧发生沉淀的量。沉淀量的大小变化与硅片原始氧及其他杂 质含量、缺陷、热处理过程有关，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仪、仪器在1107cm-1处的分辨率小于5cm-1 4.2热处理炉：炉温750/1050℃土5℃，有足够放置试验硅片的恒温区长度，并满足以下条件： 4.2.2石英管或硅管，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2μm 5试剂与气体 5.1超纯去离子水：电阻率≥10Mα·cm 5.2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氧气、氮气：高纯级（99.99%）。 6取样和制样要求 6. 1 GB/T19444—2004 0.5X10-6Pa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GB/T14144的要求制备硅片样品。 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、差值的平均值 以及热处理条件、工艺等。 7.2按照GB/T14143或GB/T1557测量未经热处理的硅片样品间隙氧含量，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。工艺技术参数见表1。 表1硅片氧沉淀热处理试验工艺 工艺参数 技术指标 A工艺 1050℃.16h 温度及时间 B工艺 750℃,4h;+1050℃,16h 炉中气氛 Nz十5%02（千氧） 气体流量 (4.2±0.2)L/min(管径$155mm） 推人/拉出温度 750℃ 推拉速度 25 cm/min 升温速度 10℃ 降温速度 5℃ ①对其他直径的管子，气体流量大小正比于管子截面积 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酸腐蚀掉表面氧化层并用高纯水清洗。 7.4按照7.2条再测硅片间隙氧含量，称最终氧含量。测试硅片原始氧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，原始氧含量减去热处理后的最终氧含量。 8.2硅片样品原始氧含量水平相近时。 8.2.1计算原始氧含量的平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。 8.2.3如果各组数据的平均减少量都处于所要求的范围内，可以认为各组数据为等同值。 8.3各组硅片样品原始氧含量范围较宽时 8.3.1计算每个样品的间隙氧含量减少值。 8.3.2在坐标纸上，绘出原始氧含量与氧含量减少值的对应关系曲线。 8.3.3比较所得的各组曲线，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△[O]A或△[O]B分别表示A/B热处理工艺下硅片间隙氧含量减少值。 9报告 硅片样品类别、规格、批号、测试点位置（中心或边缘）、生产厂家。 2