CN112670200A - 检测氧化堆垛层错的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种检测氧化堆垛层错的方法，所属硅片检测技术领域，包括先对硅片进行退火处理，硅片的氧化退火在氧化退火炉上进行，将硅片置于碳化硅舟上，在750℃下碳化硅舟进入，在1100℃温度下，通入氧气和氢气合成的高温水汽。经过一小时化学反应后，降温碳化硅舟推出，冷却至室温后取下硅片。将硅片使用X射线形貌术进行氧化堆垛层错测试。硅片退火后，使用X射线形貌术测量得到的形貌图中若显示实心圆状或环状深灰色阴影，即代表此处有氧化堆垛层错存在。具有稳定性好、无损伤和无污染的特点。解决了择优腐蚀液含有重金属铬对环境和人体有害的问题。
Description
技术领域
本发明涉及硅片检测技术领域，具体涉及一种检测氧化堆垛层错的方法。
背景技术
当硅片在经过约900～1200℃的热氧化制程后，经常可发现表面出现堆垛层错。这些由氧化过程所引起的堆垛层错，一般称之为氧化堆垛层错，即OISF。OISF会对器件加工产生影响，增加漏电流，降低GOI品质，造成击穿。工业上常使用化学择优腐蚀法来检测OISF，但择优腐蚀液含有重金属铬，对环境和人体有害。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在容易损伤产品、污染严重和腐蚀性强的不足，提供了一种检测氧化堆垛层错的方法，其具有稳定性好、无损伤和无污染的特点。解决了择优腐蚀液含有重金属铬对环境和人体有害的问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种检测氧化堆垛层错的方法，包括如下操作步骤：
第一步：先对硅片进行退火处理，硅片的氧化退火在氧化退火炉上进行，将硅片置于碳化硅舟上，在750℃下碳化硅舟进入，在1100℃温度下，通入氧气和氢气合成的高温水汽。
第二步：经过一小时化学反应后，降温碳化硅舟推出，冷却至室温后取下硅片。
第三步：将硅片使用X射线形貌术进行氧化堆垛层错测试。
第四步：硅片退火后，使用X射线形貌术测量得到的形貌图中若显示实心圆状或环状深灰色阴影，即代表此处有氧化堆垛层错存在。
作为优选，X射线形貌术是将单结晶中的晶格缺陷或者歪曲通过X光的衍射图进行观察的方法。
作为优选，用波长为λ的X射线照射面间距为d的硅片表面，当入射角满足布拉格方程2dsinθB=λ时，X射线会在晶体发生衍射。
作为优选，当在X光照射范围内存在晶格缺陷，缺陷位置与无缺陷位置的衍射光线强度会产生光强差，通过2D检测器对光强差进行记录，即可得到与样品1比1的X光衍射图。
作为优选，在高温氧化时，硅片释放出大量自间隙原子堆积在表面损伤、金属污染或体内微缺陷在表面露头处，形成氧化堆垛层错。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种检测氧化堆垛层错的方法，与现有技术相比较，具有稳定性好、无损伤和无污染的特点。解决了择优腐蚀液含有重金属铬对环境和人体有害的问题。
具体实施方式
下面通过实施例，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种检测氧化堆垛层错的方法，包括如下操作步骤：
第一步：先对硅片进行退火处理，硅片的氧化退火在氧化退火炉上进行，将硅片置于碳化硅舟上，在750℃下碳化硅舟进入，在1100℃温度下，通入氧气和氢气合成的高温水汽。
在高温氧化时，硅片释放出大量自间隙原子堆积在表面损伤、金属污染或体内微缺陷在表面露头处，形成氧化堆垛层错。
第二步：经过一小时化学反应后，降温碳化硅舟推出，冷却至室温后取下硅片。
第三步：将硅片使用X射线形貌术进行氧化堆垛层错测试。X射线形貌术是将单结晶中的晶格缺陷或者歪曲通过X光的衍射图进行观察的方法。用波长为λ的X射线照射面间距为d的硅片表面，当入射角满足布拉格方程2dsinθB=λ时，X射线会在晶体发生衍射。
当在X光照射范围内存在晶格缺陷，缺陷位置与无缺陷位置的衍射光线强度会产生光强差，通过2D检测器对光强差进行记录，即可得到与样品1比1的X光衍射图。
第四步：硅片退火后，使用X射线形貌术测量得到的形貌图中若显示实心圆状或环状深灰色阴影，即代表此处有氧化堆垛层错存在。
综上所述，该检测氧化堆垛层错的方法，具有稳定性好、无损伤和无污染的特点。解决了择优腐蚀液含有重金属铬对环境和人体有害的问题。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (5)
1.一种检测氧化堆垛层错的方法，其特征在于包括如下操作步骤：
第一步：先对硅片进行退火处理，硅片的氧化退火在氧化退火炉上进行，将硅片置于碳化硅舟上，在750℃下碳化硅舟进入，在1100℃温度下，通入氧气和氢气合成的高温水汽；
第二步：经过一小时化学反应后，降温碳化硅舟推出，冷却至室温后取下硅片；
第三步：将硅片使用X射线形貌术进行氧化堆垛层错测试；
第四步：硅片退火后，使用X射线形貌术测量得到的形貌图中若显示实心圆状或环状深灰色阴影，即代表此处有氧化堆垛层错存在。
2.根据权利要求1所述的检测氧化堆垛层错的方法，其特征在于：X射线形貌术是将单结晶中的晶格缺陷或者歪曲通过X光的衍射图进行观察的方法。
3.根据权利要求2所述的检测氧化堆垛层错的方法，其特征在于：用波长为λ的X射线照射面间距为d的硅片表面，当入射角满足布拉格方程2dsinθB=λ时，X射线会在晶体发生衍射。
4.根据权利要求3所述的检测氧化堆垛层错的方法，其特征在于：当在X光照射范围内存在晶格缺陷，缺陷位置与无缺陷位置的衍射光线强度会产生光强差，通过2D检测器对光强差进行记录，即可得到与样品1比1的X光衍射图。
5.根据权利要求1所述的检测氧化堆垛层错的方法，其特征在于：在高温氧化时，硅片释放出大量自间隙原子堆积在表面损伤、金属污染或体内微缺陷在表面露头处，形成氧化堆垛层错。
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