国家标准蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法

蓝宝石衬底基片表面平整加工工艺研究徐晓明;周海;黄传锦;王晨宇【摘要】重点探讨了蓝宝石衬底基片表面平整加工工艺方案,并开展了表面平整加工工艺的实验研究.采用形状测量激光显微系统、接触式测厚仪等,对平整加工工艺各阶段的表面形貌、表面粗糙度Ra、翘曲度、平整度及加工去除量等进行测量和对比分析.结果表明:随着本实验平整加工工艺方案的进行,蓝宝石衬底基片的表面质量不断提高,最终获得了超光滑无损伤镜面表面,化学机械抛光后的衬底表面粗糙度Ra达0.3nm,翘曲度为3.8 μm,平整度为1.5μm,符合蓝宝石衬底基片超精密加工的表面质量要求.%This paper focused on the planarization process of sapphire substrate surface,and carried out the experimental research about the planarization process. The surface morphology, surface roughness Ra, warpage, flatness and processing removal of each stage were measured and compared by using the shape measurement laser microscopy system and the contact thickness gauge. The results showthat sapphire substrate surface quality continues to increase by the planarization process, The super smooth mirror surface without damage be got at last,after chemical mechanical polishing,the surface roughness Ra was 0.3nm,the warpage was 3.8μm,and the flatness was 1.5μm,which conformed to the sapphire substrate processed by,the flattening process.All of these meet the surface quality requirements for ultra-precision machining.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】4页(P236-238,242)【关键词】蓝宝石;衬底基片;平整加工;工艺方案;实验研究;表面质量【作者】徐晓明;周海;黄传锦;王晨宇【作者单位】盐城工学院机械工程学院,江苏盐城224051;盐城工学院机械工程学院,江苏盐城224051;盐城工学院机械工程学院,江苏盐城224051;江苏吉星新材料有限公司,江苏镇江212200【正文语种】中文【中图分类】TH16;TG74;TQ1641 引言蓝宝石是三氧化二铝（Al2O3）的单晶形态，六方晶系，晶格常数为a=b=0.4758nm，c=1.2991nm，俗称“刚玉”，又称白宝石[1]。

国家标准《蓝宝石单晶位错密度测量方法》（送审稿）编制说明一、 工作简况 1、方法简况蓝宝石是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料，其结构中的氧原子以接近六方晶系的方式排列，其中氧原子间的八面体配位约有2/3的空隙是由铝原子所填充，因此具有强度、硬度高(莫氏硬度9)，耐高温(熔点达2050℃)、耐磨擦、耐腐蚀能力强，化学性质稳定，一般不溶于水，不受酸腐蚀，只有在高温下(3000℃以上)才能为氢氟酸(HF)、磷酸(H2PO4)以及熔化的苛性钾(KOH)所侵蚀等诸多优良特性。

蓝宝石单晶可以满足多模式复合制导（电视、红外成像、雷达等）的要求，在军事工业等领域被用作窗口材料及整流罩部件。

大尺寸蓝宝石单晶，其内部缺陷很少，没有晶界、孔隙等散射源，强度的损失很小，透波率很高，是目前透波部件的首选材料。

此外，蓝宝石可广泛用于发光二极管（LED ）及微电子电路。

由于蓝宝石单晶衬底在用于LED 、电子器件等的制备时，对位错密度有较高的要求，因此位错密度是评估蓝宝石单晶衬底产品的重要指标之一。

本标准采用择优化学腐蚀技术显示位错。

晶体中位错线周围的晶格发生畸变，当用化学腐蚀剂腐蚀晶体表面时，在晶体表面上的位错线露头处，腐蚀速度较快，因而容易形成由某些低指数面组成带棱角的具有特定形状的腐蚀坑。

于是用单位面积上的腐蚀坑数目标识位错密度Nd(cm-2)。

S nN d (1)式中：S —视场面积，单位为平方厘米（cm2）； n —穿过视场面积S 的位错线数目。

2、 任务来源根据国家标准化管理委员会下发的国标委综合[2012]50号“国家标准委关于下达2012年第一批国家标准制修订计划的通知”的要求，由江苏协鑫软控设备科技发展有限公司、中国科学院上海光学精密机械研究所负责起草、编制本标准，提供蓝宝石单晶位错密度的测量方法，计划编号20120280-T-469。

3、编制和协作单位江苏协鑫软控设备科技发展有限公司是由香港上市公司保利协鑫（HK3800）全资控股的公司，专业从事新能源行业设备、软件和成套设备的研发、设计与制造，公司于2011年5月在江苏省徐州市高新经济技术开发区成立，总投资7000万元。

蓝宝石衬底基片工艺检测质量指标、方法及设备研究蓝宝石（α-Al203）晶体具有硬度高（莫氏９级）、熔点高（2045℃）、光透性好、热稳定性好、化学性质稳定等优良特性，而在国防、航空航天、工业以及生活领域中得到广泛应用，特别适于作为LED(Light Emitting Diode )衬底材料[1-2]。

蓝宝石衬底基片，其质量对后续GaN外延层的生长以及制备蓝光二极管的性能和成品率有很大的影响[3-4]，高品质LED产品的生产首先要保证衬底基片的质量。

生产高质量衬底基片，不仅要改进衬底基片制备工艺技术，衬底基片质量的检测技术也是一个非常重要的环节。

研究蓝宝石衬底基片检测技术，不仅可以通过质量检测来筛选合格的衬底基片，更重要的是通过检测发现衬底基片制备工艺技术的不足，推动衬底基片加工技术的发展和提升衬底基片的质量。

蓝宝石衬底基片的每道工序都有相应的检测质量指标。

检测就是根据衬底基片的标准或检测规程对晶体原料、中间产品、成品进行观察，适时进行测量，并把所得到的特性值和规定值作比较，判定衬底基片合格与不合格的技术性检查活动。

目前关于硅单晶质量检测方面的研究较多，有的已经成为标准规范，但针对用作第三代半导体材料GaN衬底片的蓝宝石衬底基片质量检测方面的研究和文献资料却很少。

鉴此，本文将蓝宝石衬底基片的工艺检测分为四个主要部分来描述：生长工艺、掏棒切片工艺、研磨抛光工艺和清洗工艺，对蓝宝石衬底基片的质量检测指标、检测方法及检测设备的发展现状和趋势等方面问题进行了深入研究，并结合工程实际进行了系统地分析，对蓝宝石衬底基片的检测技术的发展做出了引导性的总结。

1 生长工艺质量指标及检测蓝宝石单晶生长过程中的质量指标主要分为宏观质量检测指标和微观质量检测指标，宏观质量指标主要包括：1）固体包裹物/气泡空腔，固体包裹物是晶体中某些与基质晶体不同的物相所占据的区域，气泡空腔则是晶体内部类似于固体包裹物中间空洞的结构。

一般采用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、氦氖激光器等，通过光学显微镜法、SEM法、氦氖激光法等方法对缺陷的形貌、分布情况和尺寸大小进行检测分析，实际操作中需要对晶体的不同区域进行取样分析，这样才能较全面的得到缺陷含量的整体状况；2）裂隙裂纹，采用日本理学X-ray衍射仪（D/max-ⅡB型），通过X一ray粉末衍射分析法进行检测，此方法也较好的用于固体包裹物和气泡空腔的检测方法；3)纯度，晶体内有效成分Al2O3和杂质成分在晶体中所占的比例关系，半导体材料GaN衬底用蓝宝石单晶纯度要达到99.999%以上。

蓝宝石衬底表面缺陷成因分析与改进措施作者：刘建飞周志豪吴丽琼黄建烽来源：《工业技术创新》2020年第03期摘要：蓝宝石衬底在实际量产中，约10%～15%会产生表面缺陷，导致成品返工或报废，经济损失较大。

分析实际量产作业中设备与工艺过程，探究和比较刮伤、坑洞、气泡、颗粒、崩角、色差共6种表面缺陷的失效模式，提出了技術和工艺改善措施。

在检测方式上，对比了接触式及非接触式检测工具与原理，探讨了各自的分辨率与呈现方式，为得到更有效的改善技术和工艺奠定了基础。

过程改进后，量产作业表面缺陷占比降低至5%～8%。

若要实现更低的表面缺陷占比，需进一步改良工艺过程和机台硬件配置。

关键词：蓝宝石衬底;表面缺陷;量产;失效模式;接触式检测;非接触式检测引言蓝宝石（α-Al2O3）作为发光二极管（LED）中常见的一种衬底材料，具有硬度高、熔点高、光透性好、热稳定性好和化学性质稳定等特性，至今已发展至6寸以上尺寸且具备量产的工艺能力。

衬底表面质量对后续的图形化处理（PSS）与GaN外延层的生长有很大的影响，因此需要优异的衬底加工工艺，以获取高质量衬底基片[1]。

蓝宝石衬底制备过程中，常见的外观缺陷主要有刮伤（Scratch）、坑洞（Pits）、气泡（Bubbles）、颗粒（Particle）、色差（Color defect）以及崩角（Chipping）等。

李强[2]详述了硅衬底表面缺陷的产生原因及改善措施，从而在量产条件下提升了硅衬底制备能力及表面质量。

而目前对于蓝宝石衬底表面缺陷的研究，多处于检测与分析阶段。

实际量产中，约10%～15%会产生蓝宝石衬底表面缺陷，导致成品返工或报废，造成严重经济损失，故需深入讨论缺陷的失效模式，以改善衬底表面质量，提高成品率。

本文使用KLA-Tencor Candela CS20R以及SEM SU8010等检测设备，对蓝宝石衬底量产时常见的表面缺陷进行检测、分类和分析，并结合现有条件提出有效的改善措施，从而提升量产能力，改善成品表面质量。

半导体晶片表面金属沾污的测定全反射X射线荧光光谱法1范围本文件描述了半导体抛光晶片表面深度约为5nm以内金属元素的全反射X光荧光光谱测试方法。

本文件适用于硅、绝缘衬底上的硅（SOI）、碳化硅、蓝宝石、砷化镓、磷化铟、锑化镓等单晶抛光片表面金属沾污的测定。

尤其适用于晶片清洗后自然氧化层或经化学方法生长的氧化层中沾污元素面密度的测定。

本文件可检测元素周期表中原子序数16（S）～92（U）的元素，尤其适用于钾、钙、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌等金属元素，且面密度在109atoms/cm2～1015atoms/cm2范围内元素的定量测试。

注：测试范围在一定条件下可以扩展到原子序数11（Na）～92（U）的元素，取决于测试设备提供的X射线源。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T8979纯氮、高纯氮和超纯氮GB/T14264半导体材料术语GB/T25915.1-2021洁净室及相关受控环境第1部分：按粒子浓度划分空气洁净度3术语和定义GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1全反射total reflection光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过某一角度C（临界角）时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象叫做全反射。

注：对于X射线，一般固体与空气相比都是光疏介质。

3.2临界角critical angle能产生全反射的入射角度。

当掠射角低于这一角度时，被测表面发生对入射X射线的全反射。

注：如果入射角足够小，x射线根本不穿过样品，而是被反射，则折射角和反射角交界处的入射角称为临界角。

3.3掠射角glancing angle样品表面平面与包含入射到样品表面的X射线的虚拟平面之间的夹角。

注：本方法以小的掠射角入射到晶片表面时，X射线会在晶片表面发生全反射，此时反射的角度等于掠射角3.4角扫描angle scan作为掠射角函数，对发射的荧光信号的测试。

astm f2358 蓝宝石衬底的特征测量标准指南ASTM F2358 蓝宝石衬底的特征测量标准指南ASTM F2358是美国材料和试验协会（ASTM）发布的一项技术标准，旨在为蓝宝石衬底的特征测量提供指导。

蓝宝石衬底在多个领域中都具有重要的应用，如电子、光学和医疗器械等，因此其质量和特征测量的标准化显得尤为重要。

本文将从多个角度深入探讨ASTM F2358标准，希望能够为您全面理解和应用这一标准提供帮助。

1. 背景介绍ASTM F2358标准是针对蓝宝石衬底的特征测量而制定的。

蓝宝石衬底是一种用于支撑和保护其他材料的基板材料，其特征测量对于确保其他材料的性能和稳定性具有重要意义。

ASTM F2358标准的制定旨在规范蓝宝石衬底的特征测量方法，以确保其质量和可靠性。

2. 标准内容概述ASTM F2358标准主要包括蓝宝石衬底特征测量的一般原则、测量方法和设备要求等内容。

其中，关于测量方法的规定包括了蓝宝石衬底表面形貌、尺寸、厚度、结构等多个方面的具体测量方法，以及相应的测量设备要求。

该标准的发布，为蓝宝石衬底的特征测量提供了统一的标准和方法，有利于提高其质量和可信度。

3. 标准应用领域ASTM F2358标准适用于多个领域，包括但不限于电子、光学、医疗器械等领域。

在电子领域，蓝宝石衬底常用于制备集成电路等器件，其表面形貌、尺寸和厚度等特征直接影响器件的性能和稳定性。

在光学领域，蓝宝石衬底可用于制备激光器、光学镜片等产品，其质量和特征测量对于保证产品的光学性能至关重要。

在医疗器械领域，蓝宝石衬底常用于制备手术刀片等产品，其表面形貌和结构特征直接关系到产品的使用效果和安全性。

ASTM F2358标准的适用范围广泛，对于确保相关产品的质量和性能具有重要意义。

4. 个人观点和理解从本标准的制定背景和内容来看，我个人认为ASTM F2358标准的发布对于推动蓝宝石衬底行业的规范化和标准化具有重要意义。

作为一种重要的基板材料，蓝宝石衬底在多个领域中都具有广泛的应用前景，其质量和特征测量的标准化将有助于提高产品质量和可靠性，推动相关行业的发展和进步。

蓝宝石衬底基片工艺检测质量指标、方法及设备研究蓝宝石（α-Al203）晶体具有硬度高（莫氏９级）、熔点高（2045℃）、光透性好、热稳定性好、化学性质稳定等优良特性，而在国防、航空航天、工业以及生活领域中得到广泛应用，特别适于作为LED(Light Emitting Diode )衬底材料[1-2]。

蓝宝石衬底基片，其质量对后续GaN外延层的生长以及制备蓝光二极管的性能和成品率有很大的影响[3-4]，高品质LED产品的生产首先要保证衬底基片的质量。

生产高质量衬底基片，不仅要改进衬底基片制备工艺技术，衬底基片质量的检测技术也是一个非常重要的环节。

研究蓝宝石衬底基片检测技术，不仅可以通过质量检测来筛选合格的衬底基片，更重要的是通过检测发现衬底基片制备工艺技术的不足，推动衬底基片加工技术的发展和提升衬底基片的质量。

蓝宝石衬底基片的每道工序都有相应的检测质量指标。

检测就是根据衬底基片的标准或检测规程对晶体原料、中间产品、成品进行观察，适时进行测量，并把所得到的特性值和规定值作比较，判定衬底基片合格与不合格的技术性检查活动。

目前关于硅单晶质量检测方面的研究较多，有的已经成为标准规范，但针对用作第三代半导体材料GaN衬底片的蓝宝石衬底基片质量检测方面的研究和文献资料却很少。

鉴此，本文将蓝宝石衬底基片的工艺检测分为四个主要部分来描述：生长工艺、掏棒切片工艺、研磨抛光工艺和清洗工艺，对蓝宝石衬底基片的质量检测指标、检测方法及检测设备的发展现状和趋势等方面问题进行了深入研究，并结合工程实际进行了系统地分析，对蓝宝石衬底基片的检测技术的发展做出了引导性的总结。

1 生长工艺质量指标及检测蓝宝石单晶生长过程中的质量指标主要分为宏观质量检测指标和微观质量检测指标，宏观质量指标主要包括：1）固体包裹物/气泡空腔，固体包裹物是晶体中某些与基质晶体不同的物相所占据的区域，气泡空腔则是晶体内部类似于固体包裹物中间空洞的结构。

一般采用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、氦氖激光器等，通过光学显微镜法、SEM法、氦氖激光法等方法对缺陷的形貌、分布情况和尺寸大小进行检测分析，实际操作中需要对晶体的不同区域进行取样分析，这样才能较全面的得到缺陷含量的整体状况；2）裂隙裂纹，采用日本理学X-ray衍射仪（D/max-ⅡB型），通过X一ray粉末衍射分析法进行检测，此方法也较好的用于固体包裹物和气泡空腔的检测方法；3)纯度，晶体内有效成分Al2O3和杂质成分在晶体中所占的比例关系，半导体材料GaN衬底用蓝宝石单晶纯度要达到99.999%以上。

国家标准《蓝宝石单晶位错密度测量方法》（送审稿）编制说明一、 工作简况 1、方法简况蓝宝石是世界上硬度仅次于金刚石的晶体材料，其结构中的氧原子以接近六方晶系的方式排列，其中氧原子间的八面体配位约有2/3的空隙是由铝原子所填充，因此具有强度、硬度高(莫氏硬度9)，耐高温(熔点达2050℃)、耐磨擦、耐腐蚀能力强，化学性质稳定，一般不溶于水，不受酸腐蚀，只有在高温下(3000℃以上)才能为氢氟酸(HF)、磷酸(H2PO4)以及熔化的苛性钾(KOH)所侵蚀等诸多优良特性。

蓝宝石单晶可以满足多模式复合制导（电视、红外成像、雷达等）的要求，在军事工业等领域被用作窗口材料及整流罩部件。

大尺寸蓝宝石单晶，其内部缺陷很少，没有晶界、孔隙等散射源，强度的损失很小，透波率很高，是目前透波部件的首选材料。

此外，蓝宝石可广泛用于发光二极管（LED ）及微电子电路。

由于蓝宝石单晶衬底在用于LED 、电子器件等的制备时，对位错密度有较高的要求，因此位错密度是评估蓝宝石单晶衬底产品的重要指标之一。

本标准采用择优化学腐蚀技术显示位错。

晶体中位错线周围的晶格发生畸变，当用化学腐蚀剂腐蚀晶体表面时，在晶体表面上的位错线露头处，腐蚀速度较快，因而容易形成由某些低指数面组成带棱角的具有特定形状的腐蚀坑。

于是用单位面积上的腐蚀坑数目标识位错密度Nd(cm-2)。

S nN d (1)式中：S —视场面积，单位为平方厘米（cm2）； n —穿过视场面积S 的位错线数目。

2、 任务来源根据国家标准化管理委员会下发的国标委综合[2012]50号“国家标准委关于下达2012年第一批国家标准制修订计划的通知”的要求，由江苏协鑫软控设备科技发展有限公司、中国科学院上海光学精密机械研究所负责起草、编制本标准，提供蓝宝石单晶位错密度的测量方法，计划编号20120280-T-469。

3、编制和协作单位江苏协鑫软控设备科技发展有限公司是由香港上市公司保利协鑫（HK3800）全资控股的公司，专业从事新能源行业设备、软件和成套设备的研发、设计与制造，公司于2011年5月在江苏省徐州市高新经济技术开发区成立，总投资7000万元。

蓝宝石晶片衬底检验流程咱今儿个就唠唠蓝宝石晶片衬底检验的流程，这可真是个细致活儿呢。

一、外观检验。

这外观检验啊，就像是给蓝宝石晶片衬底来个外貌大检查。

咱得把那衬底放在明亮的地方，就像挑水果一样，眼睛瞪得大大的。

先看看表面有没有划痕，哪怕是一丁点儿的小划痕都不能放过呀。

你想啊，这蓝宝石晶片衬底要是有划痕，就像漂亮脸蛋上有道疤，多影响美观和使用呀。

再瞅瞅有没有什么凸起或者凹陷的地方，这些可都是不应该出现的。

还有啊，边缘得是整整齐齐的，要是边缘坑坑洼洼的，那也不合格。

这一步啊，就全靠咱这双火眼金睛啦。

二、平整度检验。

平整度这事儿可重要了呢。

我们得用专门的仪器来检测，这就好比给衬底量身高一样，要看看它是不是平平整整的。

如果不平的话，在后续的使用过程中就会出现各种问题。

比如说，可能会导致其他部件安装不上去，或者在使用的时候出现信号传输不准确之类的麻烦事儿。

这个检验的过程就像是给衬底做个体检，一定要精确再精确，哪怕有一点点不平整都得找出来。

三、厚度检验。

厚度检验也不能马虎。

咱得用精密的测量工具来量一量这蓝宝石晶片衬底的厚度。

这厚度啊，是有严格标准的。

厚了或者薄了都不行，就像做衣服一样，尺寸得刚刚好。

如果太厚了，可能就会影响整个设备的体积或者重量，要是太薄了呢，又可能会不够结实，容易损坏。

这就需要我们在检验的时候特别细心，把测量的数值和标准数值对比得仔仔细细的。

四、晶向检验。

晶向检验听起来就很专业吧。

其实啊，就是看看这蓝宝石晶片衬底内部晶体的方向是不是正确。

这就好比是检查一个人的骨架结构是不是正常一样。

如果晶向不对，那在后续的加工或者使用中，就像骨架歪了的人一样，走不稳当。

这一步需要借助一些高科技的设备，我们也要很有耐心地去操作这些设备，仔细分析检测出来的数据。

五、杂质检验。

杂质检验也是很关键的一步。

蓝宝石晶片衬底里面要是有杂质，就像一锅好汤里掉进了沙子，多难受啊。

我们要通过各种方法去检测有没有杂质，不管是肉眼能看到的大杂质，还是那些需要用仪器才能检测出来的微小杂质，都得把它们揪出来。

提高蓝宝石高温强度的方法有：1、精细抛光：精细抛光能消除机械抛光带来的残余破坏，有研究表明能提高150%；2、表面涂层：通常采用SiO2、Si3N4等做蓝宝石的强化膜。

经过机械加工的蓝宝石处于拉应力状态，通过镀膜可以改变表面的应力状态，减小表面粗糙度，从而提高其高温强度。

研究表明，镀薄膜不仅可以提高其抗压强度2倍，还可以提高98%的透光率。

Linda F. Johnson等在蓝宝石表面上分别设计了3种膜系,包括SiO2单层膜系和SiO2/ Si3N 4/ SiO2多层复合膜系。

镀膜后蓝宝石的高温强度有明显的提高,在600℃所测镀膜后的蓝宝石断裂强度为未镀膜的1.95倍。

同时,镀膜还可以提高蓝宝石的红外透过率。

未镀膜的蓝宝石在中波红外的透过率约为88%,而蓝宝石双面镀SiO2单层膜后在3.5um 波长处其透过率可高达98.5%.3、热处理：在不同的温度和氧气氛中可以修复在加工中产生的微裂纹，同时氧气的渗透可以减小应力集中。

Frederick Schmid等对蓝宝石试样进行了热处理分析,加热温度范围为800-1750℃,加热及冷却速率为5 ℃/min,保温时间从4-48h不等,热处理的气氛环境分别为空气、空气和氧气、氢气、氢气等。

在Ar气氛环境下要比在H2气氛环境下进行热处理的效果好,而在富氧的空气环境下进行奴兹上理的效果是最好的。

在加热温度为1450 ℃的富氧环境气氛下进行热处理,保温时间为48h,可以使蓝宝石的抗压强度提高60%。

4、析出强化：将掺杂过的蓝宝石进行热处理析出第二相颗粒，可以阻止孪晶在晶内扩散，但析出强化回降低其透过率，可以同镀制薄膜来改善。

有研究表明5、掺杂固溶强化：掺杂物在蓝宝石中引入晶体缺陷，外来原子或者附加空位将在同一个晶面形成有序排列，降低缺陷能，现在常用的掺杂离子有Mg2+和Ti4+，但两者都使蓝宝石的发射率增加，透射率降低。

Frederick Schmid等对掺杂Ti的蓝宝石在空气气氛环境中,加热到1450℃,保温48h,使蓝宝石的抗压强度提高了15%。

ICS备案号：GB 中华人民共和国国家标准GB/T XXXXX—XXXX蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法Test method for measuring surface metal contaminationon sapphire polished substrate wafer（预审稿）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施前言本标准依据GB/T 1.1—2009给出的规则起草。

本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会（SAC/TC 203/SC 2）归口。

本标准起草单位：天通控股股份有限公司。

本标准主要起草人：蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法1 范围1.1 本标准规定了蓝宝石抛光衬底片表面金属沾污的全反射X光荧光光谱(以下简称：TXRF)的测试方法，本方法使用单色X光源TXRF的方法定量测定蓝宝石抛光衬底片表面层的元素面密度。

1.2 本标准适用于蓝宝石衬底片抛光表面金属元素的面密度测定。

1.3 对于良好的镜面抛光片表面，可探测深度约5nm，分析深度随表面粗糙度的改善而增加。

1.4 本方法可检测原子周期表中11(Na)-92(U)的元素（除去铝和氧），并可在其检测极限范围内精确测量其原子数。

1.5 本方法适用于测量面密度在（109~1015）atoms/cm2范围内的元素测定。

检测极限依赖于原子数、激励能、激励X射线的光通量，设备本底积分时间以及空白值。

对恒定的设备参数，无干扰探测极限是元素原子序数的函数，其变化量超过两个数量级，见附录A.1中重复性和检测极限的相关性讨论。

1.6 本方法是非破坏性测试。

本方法是对其他测试方法的补充（见附录B）。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

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