[发明专利]测量硅片中氧含量的方法及装置

权利要求书

1.一种测量硅片中氧含量的方法，其特征在于，所述方法包括：

将形成有氧化膜的硅片样品与还原剂投入反应腔室中进行第一阶段的煅烧以使所述氧化膜被氧化还原，并通过检测反应生成的CO和/或CO₂获得所述氧化膜的质量，其中，所述第一阶段的煅烧温度低于所述硅片样品的熔点；

在所述反应腔室中对所述硅片样品进行第二阶段的煅烧以使所述硅片样品熔化，并通过检测再次反应生成的CO和/或CO₂获得所述硅片样品内部的氧元素的质量；

基于所述氧化膜的质量和所述硅片样品内部的氧元素的质量获得所述硅片样品内部的氧元素的浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过检测反应生成的CO和/或CO₂获得所述氧化膜的质量包括：通过红外检测器对所述反应生成的CO和/或CO₂的浓度进行测量以获得所述氧化膜中的氧元素的浓度，进而获得所述氧化膜的质量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过检测再次反应生成的CO和/或CO₂获得所述硅片样品内部的氧元素的质量包括：通过红外检测器对所述再次反应生成的CO和/或CO₂的浓度进行测量以获得所述硅片样品内部的氧元素的浓度，进而获得所述硅片样品内部的氧元素的质量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将形成有氧化膜的硅片样品与还原剂投入反应腔室中进行第一阶段的煅烧之前，所述方法还包括：对形成有氧化膜的硅片样品进行称重。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述氧化膜的质量和所述硅片样品内部的氧元素的质量获得所述硅片样品内部的氧元素的浓度通过下式获得：

其中，M₁代表所述硅片样品内部的氧元素的质量，M₂代表形成有氧化膜的硅片样片的质量，M₃代表所述氧化膜的质量。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，

在所述第一阶段，将所述硅片样品加热至1100～1200℃，加热30～60s，使所述氧化膜完全被氧化还原；

在所述第二阶段，将所述硅片样品加热至1400～1500℃，加热120～180s，使得所述硅片样品熔化。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，所述还原剂包括碳粉。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，所述反应腔室包括石墨坩埚。

9.一种测量重掺杂硅片中氧含量的装置，其特征在于，所述装置包括：

煅烧单元，用于对形成有氧化膜的硅片样品进行第一阶段的煅烧，使得所述氧化膜完全被氧化还原，其中，所述第一阶段的煅烧温度低于所述硅片样品的熔点；以及，用于对所述硅片样品进行第二阶段的煅烧，使得所述硅片样品熔化；

检测单元，用于检测所述第一阶段的煅烧反应生成的CO和/或CO₂以获得所述氧化膜的质量；以及，用于检测所述第二阶段的煅烧反应生成的CO和/或CO₂以获得所述硅片样品内部的氧元素的质量；

获取单元，所述获取单元用于基于所述氧化膜的质量和所述硅片样品内部的氧元素的质量获得所述硅片样品内部的氧元素的浓度。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述获取单元经配置为：基于所述氧化膜的质量和所述硅片样品内部的氧元素的质量获得所述硅片样品内部的氧元素的浓度通过下式获得：

其中，M₁代表所述硅片样品内部的氧元素的质量，M₂代表形成有氧化膜的硅片样片的质量，M₃代表所述氧化膜的质量。