单晶硅、多晶硅“氧碳含量测试仪”说明书

WQF-520型FTIR硅中氧、碳含量

测量分析系统

使用说明书

信息部电子第四十六所

WQF-520型FTIR硅中氧、碳含量测量分析系统使用说明书

一、仪器的规格与性能（由北京瑞利分析仪器公司提供）

1.1、波数范围7000cm-1～400cm-1

1.2、分辩率1.0 cm-1

1.3、波数准确度优于所设分辨率的1/2

1.4、透过率重复性0.5%T

二、测量条件

2.1、样品

2.1.1、试样

经双面研磨/单面抛光/双面抛光（机械/化学抛光）硅晶片均可。一般测量时，试样需用金刚砂305#粗磨和303#细磨，以致双面平行，表面无划痕，并且试样在1300 cm-1～900 cm-1范围内基线透过率不低于20%。

要求试样在室温下电阻率＞0.1Ω.cm,试样的厚度范围为2.00mm—3.00mm。

2.1.2、参样

参样的厚度约为2.00mm，双面抛光呈镜面，并且参样中的氧、碳含量均小于1×1016cm-3。

2.2、测量精密度及检测下限

2.2.1、本方法在常温下测碳含量精密度为±20%，检测下限为1.0×1016 cm-3。对于低碳含量样品,多个实验室测量碳含量精密度，按照“硅中代位碳含量的红外吸收测量方法”国家标准(GB/T 1558-1997)为：

+0.6*1016

SSD=0.134 N

C

式中：SSD—试样的标准偏差，cm-3；

—碳含量，cm-3 。

N

C

2.2.2、本方法在常温下测氧含量分两种情况：

(1) CZ-Si(直拉硅)中氧含量精密度为±10%。

(2) FZ-Si（区熔硅）中氧含量精密度为±20%，检测下限为1×1016 cm-3。符合“硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法”国家标准(GB/T 1557-89)的要求。

三、测量系统组成

3.1、硬件

3.1.1、正常运行的WQF-520型FTIR仪器一台。

3.1.2、通用微型计算机一台。

3.2、软件

测量分析软件光盘1张。

四、测量系统软件的功能介绍

4.1、主界面

进入Win窗口，点中窗口中的快捷方式“硅中氧、碳含量测量分析”图标，双击鼠标左键，启动自动测量系统，进入主界面(见图1)。

图1 主界面图

或者进入Win窗口，打开“开始”菜单，选“程序”项中的“硅中氧、碳含量测量分析”项，

进入主界面，随后进入主菜单(见图2)。

图2 主菜单图

图3 窗口分布说明示意图

4.2、主菜单:共有6个菜单项供选择(窗口分布说明见图3) 。

4.2.1、文件：该菜单项实现对文件的管理功能。

（1）“新建”项—开始新的样品测量，准备建立样品信息文件。在打开样品信息对话窗口中，要求输入测试样品的名称、规格型号、厚度和测试单位名称等信息。

*同时按Ctrl和Shift键可以切换输入法，实现样品名称的中/英文输入。

！注意：单击“新建”,窗口将恢复到开机初始状态。

* 样品信息对话窗口说明

①．样品名称

该窗口用于输入样品名称，测量样品前，需输入样品名称（注：此样品名称应与前面采集试样吸光度光谱时保存的文件名一致）。

②．规格型号

该窗口用于输入样品的规格型号。

③．样品厚度

该窗口用于输入样品晶片的厚度，测量氧、碳含量前，需用千分表(或千分尺)准确测量样品厚度,取3位有效数字，单位为cm 。

④．单位名称

该窗口用于输入用户单位名称。

⑤．测量日期

该窗口用于显示测量日期。

⑥．硅中氧含量

该窗口显示出硅样品中氧含量测量结果，单位为cm-3 。

⑦．硅中碳含量

该窗口显示出硅样品中碳含量测量结果。单位为 cm-3 。

⑧．光谱文件名区域—包括“当前路径”和“光谱文件名”

“当前路径”—该窗口显示出当前文件的存储路径。

“光谱文件名”—该窗口显示出当前测量的参样光谱、样品光谱和氧碳吸收光谱文件名，通过下拉菜单可选择需显示的光谱文件名。

⑨．谱线显示区域

该窗口显示出当前测量样品（参样、试样）的光谱曲线，开机缺省状态下显示氧、碳吸收光谱。

⑩. 命令按钮说明

●谱图形状调节钮

用于调节谱线显示窗口中显示谱图的大小。

●光谱选择按钮

该按钮用于选择当前所测的各参样光谱文件和样品光谱文件, 进行一系列的数据转换和处理工作,以创建相应的参样数据文件和样品数据文件。

●氧碳含量按钮

该按钮用于选择当前所用的参样数据文件和样品数据文件,完成氧、碳含量测量并能存储当前样品信息文件（*.sam）。

●上一个按钮

在进行多个样品测量时，该按钮用于向前翻回到上一个已测量的样品测量。

●下一个按钮

在进行多个样品测量时，该按钮用于向后翻或开始下一个样品测量。

●退出按钮

结束程序运行，退出该测量系统，回到Win窗口。

（2）“打开”项—打开已存在的样品信息文件（*.sam），进行查看或修改。

（3）“复制”项—将样品信息文件（*.sam）复制到另一个信息文件名和其它路径中去。（4）“删除”项—删除已存在的样品信息文件（*.sam）。

（5）“退出”项—退出测量系统,回到Win窗口。

注：样品信息文件—该文件是存储样品信息的文件，文件名后缀为“*.sam”。该文件中包括样品名称、规格型号、厚度、单位名称、测量日期、硅中氧含量、硅中碳含量、参样光谱、样品光谱、氧碳吸收谱等信息。

4.2.2、设置:该菜单项执行测量条件和参样厚度的设置功能。

（1）“单个样品测量分析”项—每次只对一个样品进行测量，该选项将清除多个样品的样品信息。

（2）“多个样品测量分析”项—允许连续处理1～30个样品，测量第一个试样，必须先选择参样光谱，而第2个试样及其以后试样，无需再选择参样光谱。

（3）“系统参数设置”项—程序将检查默认的参样光谱文件，如果存在将显示其完整路径如下：C:\Program Files\BRAIC\FTOS\User0\ref.asf 已存在!

如果不存在,文本框将显示：(C:\Program Files\BRAIC\FTOS\User0\ref.asf) 没有找到!!!

！注意：“参样厚度”内置为出厂参样数据（约0.200cm），如果实际使用的参样厚度己改变，应进行手工输入修改，经点“确定”后就成新设置的参样厚度数据。

4.2.3、显示:该菜单项执行显示光谱和仪器参数的功能。

（1）“谱线窗口显示选择”项—其中包括3项（参样，样品，氧、碳吸收峰）选择其中任一项，即可作为谱线窗口的显示对象。

参样—参样品的吸光度谱。

样品—样品的吸光度谱。

氧、碳吸收峰—样品中的氧、碳吸收谱。