硅晶片上浅腐蚀坑检测的测试方法 - 中国有色金属标准质量信息网.doc

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1、GB/T11094—2004发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会201×-××-××实施201×-××-××发布硅晶片上浅腐蚀坑检测的测试方法Practiceforshallowetchpitdetectiononsilicon（报批稿）GB/T××××—××××中华人民共和国国家标准ICS29.045H17ICSiI1GB/T－××××前言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技术委员会（SAC/TC203/SC2）负责归口。本标准主要起草单位：洛阳单晶硅有限责任公司。本标准主要起草人：田素霞、张静雯、王文卫、

2、周涛。IGB/T－××××硅晶片上浅腐蚀坑检测的测试方法1范围本标准规定了用热氧化和化学择优腐蚀技术检验抛光片或外延片表面因沾污造成的浅腐蚀坑的检测方法。本标准适用于检测〈111〉或〈100〉晶向的p型或n型抛光片或外延片，电阻率大于0.001Ω·cm。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注明年代的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T14264半导体材料术语3术语GB/T14264确立的术语和定义适用于本标准。4方法提要抛光片或外延片的某些缺陷经过热氧

3、化和择优腐蚀后通过显微镜观察显示出浅腐蚀坑，并用图表确定和记录腐蚀坑的程度。5意义和用途5.1高密度腐蚀坑（＞104counts/cm2）表明硅晶片上有金属沾污，其对半导体器件加工过程是有害的。5.2本测试方法的目的是用于来料验收和过程控制。6干扰因素6.1腐蚀过程中产生的气泡和腐蚀前不适当的清洗表面会影响观测结果。6.2腐蚀液使用量不够会影响观测效果。6.3择优腐蚀过程中严重的硅片沾污可阻止p型硅（＜0.2Ω·cm）浅腐蚀坑的形成或使其模糊。6.4氧化环境沾污严重会增加浅腐蚀坑的密度。7仪器设备7.1高强度窄束光源—照度大于16KLX（1500fc）的

4、钨灯丝，距光源100mm位置光束直径20mm～３GB/T－××××40mm。7.2氢氟酸防护装备—氟塑料、聚乙烯或聚丙烯烧杯、量筒、镊子、眼罩、围裙、手套和防护套袖。7.3硅片托架—可固定硅片的防氢氟酸托架。腐蚀多片硅片的时候用。7.4光学显微镜—目镜和物镜组合使用可放大200倍至1000倍。7.4.1载物台测微器—0.002mm的刻度或更细，用于估量腐蚀坑的深度。7.5酸橱—通风橱，用于处理酸和酸气。7.6干燥机—用于干燥硅片。8试剂和材料8.1试剂纯度8.1.1氢氟酸：浓度49±0.25%，优级纯。8.1.2高纯氮：纯度不低于99.99%。8.1.3

5、高纯氧：纯度不低于99.99%。8.1.4三氧化铬：纯度不低于98.0%。8.1.5纯水：电阻率10ΜΩ•cm（25℃）以上。8.2腐蚀液配制8.2.1铬酸腐蚀液：将75g三氧化铬置于1L玻璃瓶中加水稀释至1L，制成0.75M溶液。该溶液在干净的玻璃瓶、氟塑料瓶、聚乙烯瓶或聚丙烯瓶中贮存最长6个月。8.2.2对于电阻率高于0.2Ω·cm的n型或p型试样腐蚀液为2体积的氢氟酸（8.1.1）、1体积的铬酸溶液混合液（8.2.1）。8.2.3对于电阻率低于0.2Ω·cm的n型或p型试样腐蚀液为2体积的氢氟酸（8.1.1）、1体积的铬酸溶液（8.2.1）和1.5

6、体积的纯水混合液。9取样原则9.1选取的硅片代表供需双方商定的待检批次。9.2必要时供需双方在腐蚀前应建立相互接受的硅片清洗程序。10试样制备10.1用干净的非金属传送工具或自动传送器运输硅片，避免划伤或沾污表面。10.2根据表1列出的程序氧化硅抛光片，外延片是否要做氧化由供需双方商定，若不做氧化直接进行10.9以后的操作。10.3预热炉子至进炉温度。10.4将样片放入硅舟，要小心避免卡伤、划伤或沾污硅片。10.5按照步骤1将石英舟推进恒温区，石英舟应在恒温区的中心。10.6按照表1氧化、出炉。３GB/T－××××10.7硅片和石英附件从氧化炉里取出时温

7、度非常高，在拿取前要充分冷却。10.8用传送工具或自动传送器将冷却到室温的硅片从石英舟传送到硅片托架上。10.9用氢氟酸浸泡2分钟去掉氧化层，然后用纯水冲洗并干燥，最好用旋转干燥机甩干。10.10根据硅片的电阻率（见8.2.2和8.2.3）选择适当的腐蚀液，腐蚀液至少要全部浸没硅片，腐蚀2min。如果缺陷腐蚀坑太小难以识别，延长腐蚀时间但不超过5min。表1浅腐蚀坑氧化程序步骤工艺条件标准1推进环境1%O2，99%N2温度950℃推速60cm/min2氧化环境1%O2，99%N2温度950℃时间7min3拉出环境1%O2，99%N2温度950℃拉速60c

8、m/min10.11将腐蚀后的硅片连同托架快速传送至水浴器中冲洗。10.12干燥