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国家标准计划《硅材料中氧含量的测试 惰性气体熔融红外法》由 TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口上报,TC203SC2(全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会)执行 ,主管部门为国家标准化管理委员会

主要起草单位 有研半导体材料有限公司上海合晶硅材料有限公司

目录

基础信息

计划号
20173543-T-469
制修订
制订
项目周期
24个月
下达日期
2018-01-09
申报日期
2017-02-10
公示开始日期
2017-10-19
公示截止日期
2017-11-02
标准类别
方法
国际标准分类号
77.040
77 冶金
77.040 金属材料试验
归口单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会
执行单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会
主管部门
国家标准化管理委员会

起草单位

目的意义

氧含量是硅单晶的基本参数,因为它对单晶的质量包括应力、缺陷都有影响,因此也是供需双方的关键控制指标。

对氧含量的测试方法,半导体行业中目前共有三种方法,即常规的傅里叶红外进行氧含量测试方法(GB/T 1557),简称FTIR方法;重掺硅衬底中氧含量的测试 二次离子质谱法(SEMI MF1366),简称为SIMS方法;太阳能电池用硅材料中氧含量的测试 惰性气体熔融红外法(SEMI PV43),简称GFA方法。

由于重掺单晶和多晶都无法使用常规的傅里叶红外进行氧含量测试方法,同时,SIMS和GFA方法的标准样品又都需要以常规的红外测试方法来定标,因此SIMS和GFA这两种方法是对常规红外方法测量硅材料中氧含量的补充方法。

本标准的制定是对已有标准的有力补充,可用于半导体硅材料和太阳能电池用硅材料中氧含量的测试,填补这一测试方法在国内标准领域的空白。

范围和主要技术内容

惰性气体熔融红外法的适用范围:硅晶体包括硅多晶、硅单晶、铸锭多晶硅材料。氧含量测试范围:5-50ppma。本标准包含了测试原理、干扰因素、测试样品的制备、标准曲线的建立、检测步骤以及精密度。 由于常规测试方法测试的是硅中的间隙态氧,而另外两种方法测试的都是硅中的全氧,既包含了间隙氧,也包含替位态及各种氧沉积物。尽管硅中间隙态氧是绝大部分,甚至有研究说会占到95%-97%,但不同工艺生产出的晶体中氧含量也是有区别的。因此如何使用GFA方法准确给出被测材料的氧含量数值,保证测试的重复性和准确性将是本标准的重要任务。