SEMI MF1188 - 짧은 기준선으로 적외선 흡수에 의한 실리콘의 격자간 산소 함량 테스트 방법 -

Abstract

이 표준은 Silicon Wafer Global Technical Committee에서 기술적으로 승인되었습니다. 이 에디션은 2018년 2월 1일에 글로벌 감사 및 검토 소위원회의 출판 승인을 받았습니다. 2018년 7월에 www.semiviews.org 및 www.semi.org에서 볼 수 있습니다. 원래 ASTM International에서 ASTM F1188로 발표했습니다. 이전에 게시된 2012년 9월.

산소의 존재는 공정 유도 결함의 형성을 방지하여 특정 제조 작업에 도움이 될 수 있습니다. 결정 성장 과정에서 산소가 실리콘 웨이퍼에 도입됩니다. 따라서 실리콘 결정의 산소 함량을 제어하는 ​​것이 중요합니다.

적외선 분광광도계를 사용하여 1107cm -1 산소-실리콘 밴드의 강도를 측정하면 흡수 계수 값을 결정할 수 있으므로 보정 계수 또는 선형 회귀 곡선을 사용하여 간극의 함량을 결정할 수 있습니다. 산소.

이 테스트 방법은 실리콘 슬라이스의 격자간 산소 함량을 결정하기 위한 참조 방법으로 사용할 수 있습니다. 실리콘 웨이퍼의 격자간 산소 함량에 대한 지식은 연구 개발뿐만 아니라 제조 공정의 재료 수용 및 제어에 필요합니다.

이 테스트 방법은 1040 ~ 1160 cm -1 사이에 그려진 짧은 기준선을 사용하여 실온에서 적외선 흡수 밴드를 측정하여 단결정 실리콘의 격자간 산소 함량을 결정하는 방법을 다룹니다. 침입형 산소에 의한 흡수 이외의 효과에서 발생하는 더 긴 기준선의 끝점 영역. 짧은 기준선을 사용하면 방법의 정밀도가 향상됩니다.

역사적 이유로 긴 기준선 방법은 이 시험 방법의 1993a판에 게시된 형식으로 부록 1에 유지되고 있습니다. 이 기준선은 이 테스트 방법의 전신인 ASTM F121과 그랜드 라운드 로빈(GRR) 실험의 적외선 데이터 분석에도 사용되었습니다.

이 테스트 방법은 컴퓨터 분광광도계, 바람직하게는 푸리에 변환 적외선(FT-IR) 분광광도계를 사용해야 합니다. 이 방법은 많은 최신 FT-IR 장비에 통합되어 있습니다.

이 테스트 방법은 무산소 참조 시편을 사용해야 합니다.

NIST SRM 2551과 같은 기준 물질 세트, 실리콘의 산소 함량에 대한 또 다른 인증된 기준 물질 세트 또는 인증된 기준 물질(CRM)을 추적할 수 있는 기준 물질을 편향을 줄이기 위해 분광 광도계를 교정하는 데 사용하는 것이 좋습니다. .

이 테스트 방법으로 측정할 수 있는 산소 농도의 유용한 범위는 1 × 1016atoms/cm3에서 실리콘에 용해되는 격자간 산소의 최대량입니다.

분광광도계가 2mm 두께의 양면 광택 CRM을 사용하여 교정되는 경우 이 테스트 방법은 2mm 두께의 양면 광택 테스트 시편에만 사용하기에 적합합니다. 양면 연마된 CRM으로 추적할 수 있는 작업 참조 재료를 사용하여 두께가 0.4~4mm 범위인 한쪽 또는 양쪽에서 연마된 테스트 표본의 측정으로 확장될 수 있습니다.

이 테스트 방법을 사용하여 얻은 산소 농도는 침입형 산소 농도와 실리콘의 침입형 산소와 관련된 1107 cm -1 밴드의 흡수 계수 사이에 선형 관계를 가정합니다.

1107cm -1에서의 흡광도를 산소 함량으로 변환하기 위해 권장되는 보정 계수는 국제 GRR 실험의 분석을 기반으로 하는 IOC-88입니다.

참조된 SEMI 표준

SEMI C29 — 4.9% 불화수소산 10:1 v/v 사양 및 가이드
SEMI M44 - 실리콘의 침입형 산소에 대한 변환 계수 가이드
SEMI M59 — 실리콘 기술 용어

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