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国家标准计划《硅多晶气氛区熔基磷检验方法》由 TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,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委

主要起草单位 峨嵋半导体材料研究所

目录

基础信息

计划号
20153657-T-469
制修订
修订
项目周期
24个月
下达日期
2016-01-04
公示开始日期
2015-09-24
公示截止日期
2015-10-15
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
国家标准委

起草单位

目的意义

半导体材料(尤其是集成电路工业)是电子信息产业的基础和核心,是国民经济现代化与信息化建设的先导与支柱产业。

半导体硅(单晶或多晶)材料则是半导体工业的最重要的主体功能材料,至今全球信息产业使用的硅材料仍占半导体材料总量的95%以上,而且国际集成电路(IC)芯片及各类半导体器件的95%以上也是用硅片制造的。

高纯硅材料产业是重要的战略性新兴产业,符合国家的产业发展方向。

该标准项目是对高纯硅多晶材料中痕(微)量磷杂质进行准确地分析检测,为国内高纯硅多晶材料的生产、质量判定及国际贸易提供技术支撑。

半导体产业的发展是建立在硅材料的研究基础上,一般要求硅晶体的质量越高越好。

而硅晶体的质量与其中的杂质和缺陷相关。

磷是硅多晶中两种最主要的杂质之一,是多晶硅中主要的施主杂质,它的含量直接影响硅的导电方式、载流子浓度、纯度品质,准确检测分析硅中磷含量,能更好的指导多晶硅的生产。

因此,准确地检测硅多晶的基磷含量,对硅材料具有重要意义。

气氛区熔基磷检测方法是国内多晶硅、单晶硅厂家检测硅多晶中基磷含量的常用方法,在氩气状态下区熔硅棒,利用硅熔体中杂质分凝效应,分离杂质检测其电阻率,对照硅中杂质浓度与电阻率曲线,查出基磷杂质含量。

与低温红外测量相比具有很多优点,检测速度快、设备费用低、利于工业生产检验、对硅单晶生产有实际操作指导意义。

所以该方法普及面广,验证方法简单,可以很好地满足各种太阳能级、电子级、高纯高阻硅生产的基础材料检验需求,对进一步促进半导体及光伏产业的发展,提高产品质量,增强产品在国际市场的竞争力,具有重要的现实意义。

范围和主要技术内容

硅多晶气氛区熔基磷检测方法是峨嵋半导体材料研究所40年多晶硅生产检验的方法之一,现在已经成为硅多晶基磷含量的经典检测分析方法,并在国内各多晶硅、单晶硅生产厂家推广应用,并与低温红外、光致发光等测试方法比对及验证,该测试方法准确、可靠。目前该标准在2007年9月颁布后,从实施效果看需要修订,主要在取样方式和籽晶使用材料上,因此提出修订硅多晶气氛区熔基磷检验方法。 根据GB/T 29057-2012标准,先将多晶硅样品经区熔拉制成单晶,再制成分析样品检测。通过在适当位置取样用低温红外光谱法或荧光光谱分析法测得其中的基磷含量。也可以检测硅单晶样品中n型电阻率,对照硅中杂质浓度与电阻率曲线的关系,查出基磷杂质含量,间接评价多晶硅产品中的基磷杂质含量和质量等级,这也是SEMI及国内外行业内通行的做法。硅单晶拉制成长度不小于12个熔区、直径10mm-20mm的样棒,直接测定。方法检测限:基磷含量0.002ppba-100ppba。 本标准同GB/T 4059-2007相比,主要有如下变化: 修订籽晶的要求; 增加部分干扰因素内容; 修订样芯长度; 修订规范性引用文件。