GB/T 24575-2009硅和外延片表面Na、Al、K和Fe的二次離子質(zhì)譜檢測方法

犐犆犛２９．０４５

犎８０

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２４５７５—２００９

硅和外延片表面犖犪、犃犾、犓和犉犲的

二次離子質(zhì)譜檢測方法

犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉犿犲犪狊狌狉犻狀犵狊狌狉犳犪犮犲狊狅犱犻狌犿，犪犾狌犿犻狀狌犿，狆狅狋犪狊狊犻狌犿，

犪狀犱犻狉狅狀狅狀狊犻犾犻犮狅狀犪狀犱犲狆犻狊狌犫狊狋狉犪狋犲狊犫狔狊犲犮狅狀犱犪狉狔犻狅狀犿犪狊狊狊狆犲犮狋狉狅犿犲狋狉狔

２００９１０３０發(fā)布２０１００６０１實(shí)施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

書

犌犅／犜２４５７５—２００９

前言

本標(biāo)準(zhǔn)修改采用ＳＥＭＩＭＦ１６１７０３０４《二次離子質(zhì)譜法測定硅和硅外延襯底表面上鈉、鋁和鉀》。

本標(biāo)準(zhǔn)對ＳＥＭＩＭＦ１６１７０３０４格式進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。為了方便比較，在資料性附錄Ｂ中列出了本標(biāo)準(zhǔn)

章條和ＳＥＭＩＭＦ１６１７０３０４章條對照一覽表。并對ＳＥＭＩ１６１７０３０４條款的修改處用垂直單線標(biāo)識在

它們所涉及的條款的頁邊空白處。

本標(biāo)準(zhǔn)與ＳＥＭＩＭＦ１６１７０３０４相比，主要技術(shù)差異如下：

———去掉了“目的”、“關(guān)鍵詞”。

———將實(shí)際測試得到的單一試驗(yàn)室的精密度結(jié)果代替原標(biāo)準(zhǔn)中的精度和偏差部分，并將原標(biāo)準(zhǔn)中

的精度和偏差部分作為資料性附錄Ａ。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄Ａ和附錄Ｂ為資料性附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會材料分技術(shù)委員會歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：信息產(chǎn)業(yè)部專用材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心、中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研

究所。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：何友琴、馬農(nóng)農(nóng)、丁麗。

Ⅰ

書

犌犅／犜２４５７５—２００９

硅和外延片表面犖犪、犃犾、犓和犉犲的

二次離子質(zhì)譜檢測方法

１范圍

１．１本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了硅和外延片表面Ｎａ、Ａｌ、Ｋ和Ｆｅ的二次離子質(zhì)譜檢測方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于用二次

離子質(zhì)譜法（ＳＩＭＳ）檢測鏡面拋光單晶硅片和外延片表面的Ｎａ、Ａｌ、Ｋ和Ｆｅ每種金屬總量。本標(biāo)準(zhǔn)測

試的是每種金屬的總量，因此該方法與各金屬的化學(xué)和電學(xué)特性無關(guān)。

１．２本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有摻雜種類和摻雜濃度的硅片。

１．３本標(biāo)準(zhǔn)特別適用于位于晶片表面約５ｎｍ深度內(nèi)的表面金屬沾污的測試。

１．４本標(biāo)準(zhǔn)適用于面密度范圍在（１０９～１０１４）ａｔｏｍｓ／ｃｍ２的Ｎａ、Ａｌ、Ｋ和Ｆｅ的測試。本方法的檢測限

取決于空白值或計(jì)數(shù)率極限，因儀器的不同而不同。

１．５本測試方法是對以下測試方法的補(bǔ)充：

１．５．１全反射Ｘ射線熒光光譜儀（ＴＸＲＦ），其能夠檢測表面的原子序數(shù)Ｚ較高的金屬，如Ｆｅ，但對

Ｎａ、Ａｌ、Ｋ沒有足夠低的檢測限（＜１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ２）。

１．５．２對表面的金屬進(jìn)行氣相分解（ＶＰＤ），然后用原子吸收光譜儀（ＡＡＳ）或電感耦合等離子體質(zhì)譜

儀（ＩＣＰＭＳ）測試分解后的產(chǎn)物，金屬的檢測限為（１０８～１０１０）ａｔｏｍｓ／ｃｍ２。但是該方法不能提供空間分

布信息，并且金屬的氣相分解預(yù)先濃縮與每種金屬的化學(xué)特性有關(guān)。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

ＡＳＴＭＥ１２２評價(jià)一批產(chǎn)品或一個(gè)工藝過程質(zhì)量的樣品大小的選擇規(guī)程

ＡＳＴＭＥ６７３表面分析的相關(guān)術(shù)語

３術(shù)語和定義

ＡＳＴＭＥ６７３確立的術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

４試驗(yàn)方法概要

４．１將鏡面拋光硅單晶片樣品裝入樣品架，并將樣品架送入ＳＩＭＳ儀器的分析室。

＋

４．２用一次氧離子束，通常是Ｏ２，以小于０．０１５ｎｍ／ｓ（０．９ｎｍ／ｍｉｎ）的濺射速率轟擊每個(gè)樣品表面。

４．３分析面積因儀器的不同而不同，范圍從１００μｍ×１００μｍ到１ｍｍ×１ｍｍ。

４．４因儀器的不同，將氧氣分子噴射或泄漏使其集中在分析區(qū)域內(nèi)。

４．５正的二次離子２３Ｎａ，２７Ａｌ，３９Ｋ，５４Ｆｅ經(jīng)過質(zhì)譜儀質(zhì)量分析，被電子倍增器（ＥＭ）或者同樣高靈敏度

的離子探測器檢測，二次離子計(jì)數(shù)強(qiáng)度是時(shí)間的函數(shù)，測試一直持續(xù)