H 82 ICS 29.045 备案号：50555-2015SJ 中华人民共和国电子行业标准 SJ/T11498-2015
重掺硅衬底中氧浓度的二次离子质谱 测量方法 Testmethodformeasuring oxygencontaminationinheavily doped silicon substrates bysecondaryionmassspectrometry
2015-04-30发布2015-10-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
SJ/T11498-2015
前言 本标准按照GB/T1.1-2009制定的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由全国半导体设备与材料标准化技术委员会（SAC/TC203）归口。
本标准起草单位：信息产业专用材料质量监督检验中心、工业和信息化部电子工业标准化研究院、 本标准主要起草人：何友琴苏州晶瑞化学有限公司、天津中环领先材料技术有限公司。
李翔、付雪涛。
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SJ/T11498-2015
重掺硅衬底中氧浓度的二次离子质谱测量方法
1范围 本标准规定了用二次离子质谱法（SIMS）对重掺硅衬底单晶体中氧浓度总量的测试方法。
本标准适用于硼、锑、砷、磷的掺杂浓度<0.2%（1×10atcm）的硅材料。
特别适用于电阻 率在0.0012Qcm~1.0Qcm的p型硅材料和电阻率在0.008Ωcm~0.2Ωcm的n型硅材料。
2规范性引用文件 下列文件对于本文必不可少的。
凡是注日期的引用日期的版本适用于本文 件。
凡是不注日期的其最新版本（包括的修改单）适用 GB/T 24580 n移抵中赠范行的二次离子质请检方法 3术语和定义 GB/T2459界定的水语和定义活用子本文件。
方法概述TRY 将单晶硅样品将样品架放在100℃ 空气中烘烤一然后放入SIMS仪器的样品室。
用艳一次离子束轰击每fmn用质谱分析负的 二次离子。
对样品品连续进行检测，每个样品溅射三个不同位置分标其中的氧和硅，并计算 每个样品的氧和硅（07）的二次离子强度比。
计算每个样品离子强度比的相双标准偏差（RSD）。
如果任何一个非区熔样品的离子强度比的相对标准偏差大于3%，要对其进行进一步的测试。
外吸收法测试的等同浓度。
5干扰因素
5.1样品表面硅氧化物，碳氧化物以及水分子中的氧干扰氧的测试。
5.2从SIMS仪器样品室吸附到样品表面的氧干扰氧的测试。
5.3当掺杂浓度低于1X1020atcm，掺杂离子对氧离子的产额没有影响。
5.4样品测试之前，在区熔硅样品上测得的氧的SIMS仪器背景应尽可能的低而且稳定。
5.5在样品架窗口范围内的样品表面必须平整，以保证每个样品的样品表面与离子收集光学系统的倾 斜度是一致的，否则测试的准确度和精度都有所降低。
5.6测试准确度和精度随着样品表面的粗糙度的增大而显著降低，可以通过使用化学机械抛光样品来 消除。
5.7标样中氧的不均匀性会限制测试精度。
5.8参考样品中氧的标称浓度的偏差导致SIMS测试结果的偏差。
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6测量装置
6.1二次离子质谱仪 仪器需要装备艳一次离子源，电子倍增器和法拉第杯检测器，具备检测负二次离子的能力。
SIMS 仪器必须状态良好（经过烘烤），以便提供尽可能低的仪器背景。
6.2冷却低温板 液氮或者液氮冷却低温板环绕在分析室中样品架的周围。
6.3样品架 用来承载样品的装置。
6.4烤箱 用来烘烤装载了样品的样品架
7样品准备
7.1样品的测试表面必须平坦光滑，需经过腐蚀抛光或化学机械抛光。
7.2从硅衬底晶片上将样品切割成小块，使得样品大小要适合SIMS样品架的形状。
样品必须按照普 通的分析实验室的惯例处理，没有特殊的环境要求。
7.3将样品装入SIMS样品架，并检查确认样品是否平坦地放在窗口背面，并尽可能地多覆盖窗口。
一次装入的样品包括：一片区熔硅片：两个参考样品和一个或多个待测样品。
7.4将装有样品的样品架放在100C土10C的空气中烘烤1h，然后再装入SIMS仪器内。
8测量环境条件
8.1环境温度：18℃~25℃。
8.2环境湿度：30%~80%
9测量步骤
9.1装载样品 9.1.1将样品装入SIMS样品架，检查确认样品是否平坦地放在窗口背面，并尽可能地多覆盖窗口。
一次装入的样品包括：一个区熔硅样品，两个或多个参考样品和要测试的样品。
9.1.2将装好样品的样品架放在100C±10C的空气中烘烤1h。
9.2仪器调试 9.2.1按照仪器说明书开启仪器。
9.2.2将液氮或者液氢装入冷阱。...
