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助力半導體工業(yè)發(fā)展 硅單晶中氮含量測定標準征求意見
2021年08月16日 15:22:22
來源：化工儀器網 點擊量：4813
新的國家標準《硅單晶中氮含量的測定 二次離子質譜法》規(guī)定了硅襯底單晶體材料中氮總濃度的二次離子質譜測試方法,，可用于工藝控制,、研發(fā)和材料驗收等目的。該標準正在征求意見中,，截止日期為2021年10月12日,。
【化工儀器網 標準發(fā)布】硅是最常見且應用最廣的半導體材料。而硅單晶作為單質硅的一種特殊形態(tài),，由于具有顯著的半導電性,，已經成為晶體材料的代表，處于半導體材料發(fā)展的前沿,。僅就單晶硅片而言，電子通信半導體市場中95%以上的半導體器件及99%以上的集成電路需要用使用單晶硅片,。硅單晶對于當代信息技術產業(yè)發(fā)展的重要意義不言而喻,。
目前，我國已成為全球最大的硅單晶生產國,。在半導體的重要性在激烈的國際競爭中愈加凸顯的情況下,，我們不僅要保證硅單晶的產量，更要加速生產工藝的換代升級,，提高硅單晶的質量,。硅單晶中氮含量的測定是硅單晶生產質量控制的環(huán)節(jié)之一，測其方法的改良也是生產工藝的換代升級的重要一部分,。
氮對于硅單晶的性能有著重要影響,。在硅單晶生長過程中故意引入氮可以增加單晶生長過程中無缺陷區(qū)域的V/G允許值，增加在氫氣和氬氣中退火后有效區(qū)域的深度和體微缺陷的濃度,，減小退火后晶體形成的顆粒(COP)的尺,，以及增加在溫度降低工藝下氧在襯底外延層的沉積量。隨著我國半導體工業(yè)的迅速發(fā)展,，測定硅單晶的氮濃度需要更加規(guī)范,、精確。
傳統(tǒng)的硅單晶的氮濃度測定方法包括的紅外光譜法,、電子核磁共振法,、深能級透射光譜法和帶電粒子活性分析法等，但都有各自的缺陷,。與上述方法相比,，在國際半導體產業(yè)領域 得到廣泛應用的二次離子質譜(SIMS)測量方法的適用性更強，可以克服傳統(tǒng)方法的局限性,。當前,，我國并無SEMI測量方法的相關標準,，國內對硅中氮雜質含量測試有需求的企業(yè)通常直接采用國際標準。為促進我國半導體產業(yè)的發(fā)展,，我國決定將該SEMI標準轉化成國家標準,，由中國電子科技集團公司第四十六研究所負責制定。
新的國家標準《硅單晶中氮含量的測定 二次離子質譜法》規(guī)定了硅襯底單晶體材料中氮總濃度的二次離子質譜測試方法,，可用于工藝控制,、研發(fā)和材料驗收等目的。主要采用二次離子質譜儀(SIMS)進行檢測,，要求儀器必須配備銫一次離子源,，而且儀器分析室的真空度需要優(yōu)于 5×10^-7 Pa。其方法原理為：用銫(Cs)一次離子束濺射參考樣品,，根據參考樣品中氮的同位素種類,，選擇分析負二次離子 14N28Si或者15N28Si，以確定氮在硅中的相對靈敏度因子(RSF),。
該標準正在征求意見中,，截止日期為2021年10月12日。
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