国家标准硅抛光片表面颗粒测试方法中国有色金属标准质量信息网
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《硅单晶中Ⅲ-Ⅴ族杂质的光致发光测试方法》国家标准验证报告一、试验说明在制订该标准时,为核实SEMI MF 1389-0704标准“Test methods for photoluminescence analysis of single crystal silicon for III-V impurities标准”中的精密度数值做该试验。
二、试验内容选取一片 3英寸非掺、低位错N型硅单晶抛光片,在其中心位置划取一合适尺寸的测量样品做单个实验室精密度试验,重复测量磷和含硼含量十次。
三、验证试验3.1测量仪器3.1.1低温恒温器-采用开式循环液氦浸没方式,保持样品测试温度在4.2K。
3.1.2样品架-用有良好热传导性的金属制成,在不引起样品应力的过度变化基础上,通过适当方法固定样品以避免谱线分裂。
3.1.3激发光源—可以激发硅单晶产生发射光谱。
激光器波长为532nm,为保证精确的测量激光强度必须可控并且稳定。
3.2试剂及试样制备3.2.1 试剂3.2.1.1纯水—电阻率大于18MΩ,以下试剂配制所用水均为ASTM 指南D5127中描述的E1型水。
3.2.1.2 硝酸(HNO3),65%,分析纯。
3.2.1.3 氢氟酸(HF),48%,分析纯。
3.2.1.4双氧水(H2O2),30%,分析纯。
3.2.1.5 混酸,(1:1:1:25)HNO3:HF:H2O2:H2O。
3.2.2 试样制备按3.2.2.1条---3.2.2.2条操作以去除样品上所有工艺过程带来的损伤及表面污染物,经过化学—机械抛光的薄片,不需要做进一步的制备。
3.2.2.1根据样品尺寸大小配制混酸(1:1:1:25)HNO3:HF:H2O2:H2O适当体积,腐蚀样品。
3.2.2.2或者使用一种合适抛光液,对样品表面进行化学—机械抛光。
3.2.2.3 腐蚀以后会造成样品的荧光效率下降,使用适当的化学—机械抛光会相应减少样品腐蚀造成的荧光效率下降,因此推荐在腐蚀后1-2小时之内将样品尽快放入低温恒温器中。
国家标准《硅抛光片表面颗粒测试方法》(讨论稿)编制说明一、工作简况1.标准简况:近年来,随着大规模集成电路使用硅片直径的增大和品质的极大提升,衬底片表面的纳米级颗粒和微小缺陷(像COP)严重影响器件的质量,直接影响着供需双方的成品率。
因此,抛光片、外延片等镜面表面的颗粒要求已成为关键参数,也是出厂和进货检验的主要参数。
由于国内外硅抛光片外延片直径越来越多,而要求的颗粒直径越来越小,一般都要求对0.10到0.5微米直径的颗粒进行探测和计数。
这已经远远超过了人的肉眼可以辨别的极限,因此各企业对抛光片表面颗粒、COP等众多缺陷的检验基本上都依赖硅片表面检查系统(简称SSIS)。
在修订后的标准中体现如何正确使用该方法和设备设置,并正确评价测量结果。
使标准修订后具有更普遍的实用性。
由于颗粒的测量的主要原理是利用SSIS产生的激光束在待测镜面晶片表面进行扫描,并收集和确定来自晶片表面的局部散射光(LLSs)的强度和位置,与事先设置的一组已知尺寸的聚苯乙烯乳胶球等效的散射光(LSE)的强度进行比较,得到晶片表面的一系列不同直径尺寸的LLS的总数和分布,将其作为晶片表面的颗粒尺寸和数量。
换句话说,从一个未知的LLS收到的信号相当于从一个已知尺寸的聚苯乙烯胶乳(PSL)获得的信号。
除此之外,扫描仪对散射光与反射光的区分收集和处理,也可得到晶片表面的划伤、桔皮、抛光液残留;外延片表面划伤、棱锥、乳突等大面积缺陷。
通过对晶片表面小的凸起和凹陷的辨别及其在片子上位置的分布特征,可以探测分辨出COP。
通过对检测背景信号中低频信号的处理,得到晶片表面微粗糙度的参数Haze(雾)。
因此现在的SSIS已经可以探测镜面晶片上几乎所有类型的缺陷。
随着硅片抛光和外延工艺的不断进步,晶片表面其他大面积缺陷,像划伤、桔皮、波纹、棱锥、堆垛层错等等数量上也越来越少了。
更多的还是颗粒或者COP。
习惯上我们所有这些表面缺陷粗略的统称为颗粒。
在标准名称上我们也沿用了这一习惯。
金属硅产品质量标准金属硅是一种重要的工业原料,广泛应用于冶金、化工、电子等领域。
为确保金属硅产品的质量和使用效果,通常需要满足以下几个质量标准:1.化学成分标准:金属硅产品应符合特定的化学成分要求。
其中,硅含量是关键指标,一般要求在99%以上。
此外,还需控制杂质元素(如铁、铝、钙、镁等)的含量以及其他有害元素(如砷、锑等)的限制值。
2.粒度分布标准:金属硅产品的粒度对其应用性能具有重要影响。
一般会根据不同行业和用户要求设定相应的粒度分布标准。
例如,对于冶金行业来说,常见的粒度范围是10-100mm或更小。
3.电阻率标准:由于金属硅具有良好的导电性能,在一些特殊领域如电子行业中,对其电阻率有严格要求。
电阻率通常以欧姆·厘米(Ω·cm)为单位进行衡量,并根据具体用途制定相应的上下限。
4.化学活性标准:金属硅产品的化学活性主要指其与其他物质的反应性。
根据具体用途和工艺要求,需要控制金属硅的氧化率或还原性等指标,以确保其在特定环境下的稳定性和可靠性。
5.杂质含量标准:金属硅产品中可能存在一些不可避免的杂质,如氧、氮、碳等。
这些杂质的含量需要控制在一定范围内,以保证产品品质和使用效果。
6.纯度要求:金属硅通常需要具备较高的纯度,以确保其在各种应用中的稳定性和可靠性。
除了控制化学成分外,还需要评估其他纯度指标,如氧含量、碳含量等。
7.物理性能标准:金属硅的物理性能也是一个重要的质量考量因素。
例如,抗压强度、热膨胀系数、导热系数等指标会影响其在高温或特殊环境下的性能表现。
8.表面质量标准:金属硅产品通常需要具备良好的表面状态和光洁度,以满足后续加工或使用时的要求。
表面缺陷、氧化皮、杂质颗粒等问题都可能对产品质量造成不利影响。
9.包装及运输标准:为确保金属硅产品在运输和储存过程中不受损坏或污染,需要制定相应的包装和运输标准,并采取适当的防护措施。
这些标准通常包括包装形式、堆码方式、防潮防尘措施等。
国家标准《硅片表面金属元素含量的测定电感耦合等离子体质谱法》(审定稿)编制说明一、工作简况1、立项目的和意义集成电路和光伏产业是信息技术产业的核心,是国家重要的基础性、先导性和战略性产业,是推动国民经济和信息化发展最主要的高新技术。
近10年来,我国的集成电路和光伏产业发展迅猛,核心工艺技术水平和世界先进水平的差距不断缩小。
硅片是信息技术产业中半导体制造业的基础材料,硅片在制作使用过程中的金属杂质控制与检测是关乎产品性能的重要手段与指标。
在制造工艺生产过程中硅片表面极其少量金属污染的存在都有可能导致器件功能失效或可靠性变差,有统计表明,在电力电子元器件和光伏产品制造业中50%产品良率的降低都是由于污染造成的,因此在制造生产过程中对硅片表面杂质污染的控制极为重要,检测规范非常严格。
随着ICP-MS(电感耦合等离子体质谱分析法)技术的不断革新,以及其杰出的超痕量级检测性能和多元素同时快速分析能力,现已成为硅片表面污染测试监控中必不可少的手段。
硅片表面污染测试既是硅片制造过程中必不可少的监控手段,也是提升后道器件性能的重要方法与依据。
电感耦合等离子体质谱分析法通过不断革新,已具备出的超痕量级检测性能和多元素同时快速分析能力,已被成熟使用多年,亟需制定相关产品标准。
本标准的制定填补了国内半导体材料测试技术领域的标准空白,满足我国当前的半导体硅材料的现状,有利于规范和统一国内硅片表面金属杂质测试操作流程,有助于提升国内半导体硅材料的产品质量,提高国内半导体硅材料在国内和国际市场的竞争力和影响力,促进我国半导体行业与国际标准接轨。
2、任务来源根据《国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》(国标委综合[2017]128号)的要求,半材标委[2018]1号转发2018年第一批半导体材料国家标准制(修)订项目计划,通知由南京国盛电子有限公司负责牵头编制,北京有研股份有限公司等公司参与,计划号:20141871-T-469,计划于2019年完成3、项目承担单位概况南京国盛电子有限公司,是中国电子科技集团公司第五十五研究所全资子公司,专业从事半导体硅外延材料以及第三代半导体外延材料的研发与生产近30年。
国家标准《硅片表面金属元素含量的测定电感耦合等离子体质谱法》(预审稿)编制说明一、工作简况1、立项目的和意义硅片是半导体制造业的基础材料,由于硅片表面极其少量的金属污染都有可能导致器件功能失效或可靠性变差,硅片在制作使用过程中的金属杂质控制极为重要,硅片表面污染测试既是硅片制造过程中必不可少的监控手段,也是提升后道器件性能的重要方法与指标。
电感耦合等离子体质谱分析法通过不断革新,已具备出的超痕量级检测性能和多元素同时快速分析能力,已被成熟使用多年,亟需制定相关产品标准。
2、任务来源根据《国家标准委关于下达2017年第四批国家标准制修订计划的通知》(国标委综合[2017]128号)的要求,半材标委[2018]1号转发2018年第一批半导体材料国家标准制(修)订项目计划,通知由南京国盛电子有限公司负责牵头编制,北京有研股份有限公司等公司参与,计划号:20141871-T-469,计划于2019年完成3、项目承担单位概况南京国盛电子有限公司,是中国电子科技集团公司第五十五研究所全资子公司,专业从事半导体硅外延材料以及第三代半导体外延材料的研发与生产近30年。
公司拥有世界一流的半导体外延工艺平台,其中硅外延片、碳化硅外延片、氮化镓外延片的销售与产能能力,连续多年国内第一。
公司技术力量雄厚,测试分析手段丰富,拥有多台套、国际先进、全系列的半导体外延材料测试设备。
2013年引进的安捷伦7700S电感耦合等离子体质谱仪,长期被用于4”~8”硅外延片产品、外延炉炉况、硅外延片清洗等重要工艺生产过程的质量监控,以及各个厂家硅抛光单晶片表面金属杂质的来料抽检,具有丰富的使用技术与经验。
并且公司于2012年成立了江苏省半导体硅外延材料工程技术研究中心,致力于半导体外延材料的测试分析与工艺技术创新研发。
因此南京国盛电子有限公司具备该标准起草、制定和相关试验条件与分析能力。
4、主要工作过程2018年初《硅片表面金属元素含量的测定电感耦合等离子体质谱法》国家标准正式下达计划。
soi硅片检验标准一、尺寸检查1.1 检查内容:硅片的尺寸应符合规定的尺寸要求,包括长度、宽度和厚度。
1.2 检查方法:使用精度为0.01mm的卡尺进行测量。
1.3 判定标准:若实际尺寸与规定尺寸的偏差在±0.05mm范围内,则判定为合格。
二、表面质量2.1 检查内容:硅片的表面应光滑、洁净,无划痕、裂纹、凹坑等缺陷。
2.2 检查方法:通过目视或使用5倍放大镜进行检查。
2.3 判定标准:若硅片表面存在上述缺陷,则判定为不合格。
三、厚度测量3.1 检查内容:硅片的厚度应符合规定的厚度要求。
3.2 检查方法:使用精度为0.01mm的卡尺进行测量。
3.3 判定标准:若实际厚度与规定厚度的偏差在±0.02mm范围内,则判定为合格。
四、翘曲度测量4.1 检查内容:硅片的翘曲度应符合规定的翘曲度要求。
4.2 检查方法:将硅片放置在水平面上,使用精度为0.01mm的直尺进行测量。
4.3 判定标准:若翘曲度超过规定范围,则判定为不合格。
五、电阻率测量5.1 检查内容:硅片的电阻率应符合规定的电阻率要求。
5.2 检查方法:使用电阻率测试仪进行测量。
5.3 判定标准:若电阻率超过规定范围,则判定为不合格。
六、吸光度测量6.1 检查内容:硅片的吸光度应符合规定的吸光度要求。
6.2 检查方法:使用吸光度计进行测量。
6.3 判定标准:若吸光度超过规定范围,则判定为不合格。
七、化学成分分析7.1 检查内容:硅片的化学成分应符合规定的化学成分要求。
7.2 检查方法:使用光谱分析仪进行测量。
7.3 判定标准:若化学成分不符合规定要求,则判定为不合格。
八、机械强度测试8.1 检查内容:硅片的机械强度应符合规定的机械强度要求。
8.2 检查方法:使用万能材料试验机进行测试。
YS 中华人民共和国有色金属行业标准YS/T XXX-201X铜及铜合金毛细管涡流探伤方法Capillary tube of copper and copper alloy-eddy current testing method(讨论稿)20XX-XX-XX发布 20XX-XX-XX实施中华人民共和国工业和信息部发布前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规定起章。
本标准参照ASTME243-2004《铜及铜合金管电磁涡流检测》编制。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/Tc243)归口。
本标准负责起草单位:苏州龙骏无损检测设备有限公司,无锡金龙川村精管有限公司。
本标准参加起草单位:芜湖精艺铜业有限公司,上海日光铜业有限公司。
本标准主要起草人:×××,×××,×××。
铜及铜金毛细管涡流检测方法1、范围本标准规定了毛细铜管的穿过式涡流检测方法,内容包括对检测人员、涡流检测仪器、检测线圈、传动装置的一般要求,及其标准人工缺陷的制作和检测结果的评定。
本标准适用于纯铜类、黄铜类和青铜类毛细管,其规格为:外径(φ0.5~6.10)×内径(φ0.3~4.45)。
其他规格的毛细铜管应根据供需双方协商可参照本标准执行。
2、规范性引用文件下列文件对于本标准的应该是必不可少的,凡是注明日期的引用文件,仅注日期版本适用于本文件,凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本标准。
GB/T1531 铜及铜合金毛细管GB/T5248 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法GB/T9445 无损检测人员资格鉴定认证GB/T12604.6 无损检测术语3、术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1涡流探伤法 eddy current testing是指利用电磁感应在导电试件的表面和近表面产生涡流的原理来检测试件中是否存在缺陷的方法。
半导体硅片检验标准
半导体硅片检验标准
半导体硅片是半导体器件制造的基础材料之一,因此其检验标准至关重要。
以下是半导体硅片检验标准的详细说明。
1. 外观检查
外观检查是半导体硅片检验的最基本要求。
在检查外观时,应检查硅片表面是否有裂纹、破损、划痕、气泡等缺陷,同时也应检查硅片的形状是否符合要求。
2. 表面检测
表面检测可以通过使用光学显微镜、SEM(扫描电子显微镜)等仪器来完成。
该检测可以用来评估硅片表面的平整度、颗粒数量、颗粒大小等因素。
需要注意的是,有些表面缺陷可能在目测外观检查时并不明显,因此表面检测往往会被认为是最灵敏的检测方法之一。
3. 清洗检验
清洗检验可以确定硅片表面是否存在落在硅片上的污染物。
在检查过程中,应确保清洗剂、气氛和温度等条件正确,从而保证检验的可靠性。
4. 检测杂质
杂质是半导体硅片中一个普遍而重要的概念。
在检测杂质时,可以使用玻璃齐墩试剂等方法,对硅片进行表面浸泡。
此外,还可以使用SIMS(二次离子质谱)等方法,对硅片内部的杂质进行检测。
5. 检测电性能
在半导体硅片的制造和生产过程中,电性能的检测是至关重要的。
可以使用四点探针法、霍尔效应仪等方法,对硅片的电性能进行检测。
总之,半导体硅片检验标准非常严格,因此需要依靠多种检测手段确保硅片质量的稳定性和可靠性。
只有通过科学的检验方法,才能确保半导体器件的品质和性能。
硅片质量的七大标准硅片是半导体行业中至关重要的材料之一,它被广泛用于制造集成电路和太阳能电池等应用。
为了确保硅片的质量和性能,有七个关键标准需要被考虑。
本文将详细介绍硅片质量的七大标准。
1. 净度和杂质控制硅片的净度和杂质控制是硅片质量的首要标准。
杂质的存在会对硅片的电学和光学性能产生负面影响。
硅片应该具有极高的净度,特别是对于一些高纯度硅片,杂质的控制尤为重要。
常见的杂质包括金属杂质和非金属杂质,如铁、铜、氧和碳等。
通过严格的杂质控制和净化工艺,可以确保硅片的高纯度和杂质含量的极低水平。
2. 厚度均匀性硅片的厚度均匀性是评估硅片质量的重要指标之一。
硅片的厚度在制造过程中需要被精确控制,以确保产品的一致性和可靠性。
任何过大或过小的厚度变化都可能导致硅片的性能降低。
通过使用先进的制造工艺和仪器设备,可以实现硅片的高度均匀性。
3. 表面平整度硅片的表面平整度是衡量硅片质量的重要指标之一。
表面平整度不仅影响硅片的外观,还直接影响到硅片在后续工艺中的加工性能。
高度平整的表面能够提供更好的光学特性和更高的精度加工。
通过表面处理和抛光工艺,可以实现硅片表面的高度平整度。
4. 晶体结构和晶格质量硅片的晶体结构和晶格质量是评估硅片质量的重要指标之一。
硅片应具有高度有序的晶体结构和完整的晶格。
任何晶体结构和晶格缺陷都可能对硅片的性能和可靠性产生负面影响。
通过严格的制造和质量控制工艺,可以实现硅片的高质量晶体结构和晶格。
5. 衬底的平整度和晶向硅片的衬底平整度和晶向也是评估硅片质量的重要指标之一。
衬底平整度是指硅片表面的平整度和平坦度,对于一些高精度的应用尤为重要。
晶向指的是硅片中晶体的方向,它会对硅片的电学性能和加工特性产生影响。
通过精密的加工和晶体生长工艺,可以实现硅片衬底的高平整度和理想的晶向。
6. 绝缘性能硅片的绝缘性能是评估硅片质量的重要指标之一,特别是对于一些应用需要电绝缘的场景。
绝缘性能可以通过测量硅片的绝缘电阻和击穿电压来评估。
硅片质量的七大标准
硅片质量的七大标准主要包括以下七个方面:
1. 物理尺寸:硅片的直径、厚度、晶向位置和尺寸、定位边和硅片形变等都必须符合规定,以满足芯片生产中器件制造的要求以及适合硅片制造自动传送设备的要求。
2. 平整度:硅片表面的平整度是硅片最主要的参数之一,它是指在通过硅片的直线上的厚度变化。
平整度不达标会造成许多工艺问题,如光刻工艺对局部位置的平整度非常敏感。
3. 微粗糙度:指硅片表面的微观粗糙度,它对硅片表面的摩擦和磨损性能有重要影响。
4. 氧含量:指硅片中氧的含量,它对硅片的机械性能和电学性能有重要影响。
5. 晶体缺陷:指硅片中的晶体缺陷,如位错、层错、微裂纹等,这些缺陷会影响硅片的机械性能和电学性能。
6. 颗粒:指硅片表面的颗粒状物质,这些物质会影响硅片的表面质量和光刻工艺。
7. 体电阻率:指硅片的电阻率,它对硅片的导电性能有重要影响。
以上信息仅供参考,如有需要,建议查阅专业书籍或咨询专业人士。
国家标准《硅抛光片表面颗粒测试方法》(讨论稿)编制说明一、工作简况1. 标准简况:近年来,随着大规模集成电路使用硅片直径的增大和品质的极大提升,衬底片表面的纳米级颗粒和微小缺陷(像COP)严重影响器件的质量,直接影响着供需双方的成品率。
因此,抛光片、外延片等镜面表面的颗粒要求已成为关键参数,也是出厂和进货检验的主要参数。
由于国内外硅抛光片外延片直径越来越多,而要求的颗粒直径越来越小,一般都要求对0.10 到0.5 微米直径的颗粒进行探测和计数。
这已经远远超过了人的肉眼可以辨别的极限,因此各企业对抛光片表面颗粒、COP等众多缺陷的检验基本上都依赖硅片表面检查系统(简称SSIS)。
在修订后的标准中体现如何正确使用该方法和设备设置,并正确评价测量结果。
使标准修订后具有更普遍的实用性。
由于颗粒的测量的主要原理是利用SSIS 产生的激光束在待测镜面晶片表面进行扫描,并收集和确定来自晶片表面的局部散射光(LLSs)的强度和位置,与事先设置的一组已知尺寸的聚苯乙烯乳胶球等效的散射光(LSE)的强度进行比较,得到晶片表面的一系列不同直径尺寸的LLS 的总数和分布,将其作为晶片表面的颗粒尺寸和数量。
换句话说,从一个未知的LLS 收到的信号相当于从一个已知尺寸的聚苯乙烯胶乳(PSL)获得的信号。
除此之外,扫描仪对散射光与反射光的区分收集和处理,也可得到晶片表面的划伤、桔皮、抛光液残留;外延片表面划伤、棱锥、乳突等大面积缺陷。
通过对晶片表面小的凸起和凹陷的辨别及其在片子上位置的分布特征,可以探测分辨出COP。
通过对检测背景信号中低频信号的处理,得到晶片表面微粗糙度的参数Haze(雾)。
因此现在的SSIS 已经可以探测镜面晶片上几乎所有类型的缺陷。
随着硅片抛光和外延工艺的不断进步,晶片表面其他大面积缺陷,像划伤、桔皮、波纹、棱锥、堆垛层错等等数量上也越来越少了。
更多的还是颗粒或者COP。
习惯上我们所有这些表面缺陷粗略的统称为颗粒。
抛光产品通用检验标准编号:HYL/QMS-03-05 1范围本标准规定了产品的表面分区、抛光后的表面质量要求、降级接收要求和检验方法。
本标准适用于锌合金,铁,不锈钢抛光产品表面质量检验。
2表面分区产品在安装之后,按照人们观察产品的习惯,是否容易观察到产品的表面来区分产品的主要外露面、次要外露面和不易看见的面。
见表1注:可接收的A级面、B级面、C级面、缺陷不能影响装配和功能,否则仍判不合格。
3表面质量要求。
注:1、缺陷点所在的表面积是指A面、B面和C面的表面积。
2、当表面出现2个缺陷点以上时,两个缺陷点的距离应大于20毫米。
3、表中限定了A面和B面缺陷点的总个数,A面和B面缺陷点的总个数之和,为产品表面缺陷点的总个数。
4检验方法4.1.1目力测试,视力大于1.2,在220V50HZ18/40W萤光灯和220V50HZ40W的日光灯下,目测距离为25±5cm。
4.1.2双手带作业手套握持抛光件。
产品水平放置,目测该面,检查完后,以两手为轴旋转到相邻的一面,的角度目测,逐步检查每一面。
上一方向目测完工后,旋转90度,变为南北方向,先上下旋转一定的角度目测,逐步检查每一面。
5.1锌合金压铸,不锈钢精铸抛光产品5.1.1锌合金压铸,不锈钢精铸镜光产品按磨光抛光工艺磨抛完工后,合格的镜光产品表面质量按表25.1.2锌合金压铸,不锈钢精铸拉丝产品按磨光抛光工艺磨抛完工后,锌合金拉丝产品表面质量按表3执行。
5.2.1金属冲压件镜光产品按磨光抛光工艺抛磨完工后,金属冲压件合格的表面质量按表4执行;5.2.2金属冲压件拉丝产品按磨光抛光工艺抛磨完工后,金属冲压件拉丝产品表面质量按表5执行。
国家标准《硅抛光片表面颗粒测试方法》(讨论稿)编制说明一、工作简况1.标准简况:近年来,随着大规模集成电路使用硅片直径的增大和品质的极大提升,衬底片表面的纳米级颗粒和微小缺陷(像COP)严重影响器件的质量,直接影响着供需双方的成品率。
因此,抛光片、外延片等镜面表面的颗粒要求已成为关键参数,也是出厂和进货检验的主要参数。
由于国内外硅抛光片外延片直径越来越多,而要求的颗粒直径越来越小,一般都要求对0.10到0.5微米直径的颗粒进行探测和计数。
这已经远远超过了人的肉眼可以辨别的极限,因此各企业对抛光片表面颗粒、COP等众多缺陷的检验基本上都依赖硅片表面检查系统(简称SSIS)。
在修订后的标准中体现如何正确使用该方法和设备设置,并正确评价测量结果。
使标准修订后具有更普遍的实用性。
由于颗粒的测量的主要原理是利用SSIS产生的激光束在待测镜面晶片表面进行扫描,并收集和确定来自晶片表面的局部散射光(LLSs)的强度和位置,与事先设置的一组已知尺寸的聚苯乙烯乳胶球等效的散射光(LSE)的强度进行比较,得到晶片表面的一系列不同直径尺寸的LLS的总数和分布,将其作为晶片表面的颗粒尺寸和数量。
换句话说,从一个未知的LLS收到的信号相当于从一个已知尺寸的聚苯乙烯胶乳(PSL)获得的信号。
除此之外,扫描仪对散射光与反射光的区分收集和处理,也可得到晶片表面的划伤、桔皮、抛光液残留;外延片表面划伤、棱锥、乳突等大面积缺陷。
通过对晶片表面小的凸起和凹陷的辨别及其在片子上位置的分布特征,可以探测分辨出COP。
通过对检测背景信号中低频信号的处理,得到晶片表面微粗糙度的参数Haze(雾)。
因此现在的SSIS已经可以探测镜面晶片上几乎所有类型的缺陷。
随着硅片抛光和外延工艺的不断进步,晶片表面其他大面积缺陷,像划伤、桔皮、波纹、棱锥、堆垛层错等等数量上也越来越少了。
更多的还是颗粒或者COP。
习惯上我们所有这些表面缺陷粗略的统称为颗粒。
在标准名称上我们也沿用了这一习惯。
由于本方法本身是相对测量,且晶片表面的外来的凸起颗粒、晶体缺陷或加工中带来的凹坑、划痕等等各种缺陷都会带来入射光的散射、反射;而不同厂家、不同型号或不同级别的检测设备在设计、结构、信号处理等各个方面的差异都可能反映在检测结果上。
因此如何保证测量的重复性、保证测量结果的相对准确性以及各个厂家、不同类型的颗粒仪进行比对变成了当前迫切需要解决的问题。
现行标准已有十年的标龄,检测设备的不断发展改进,也使得测试方法中的部分适用范围、干扰因素、参考样品、校准方法、测量步骤及重复性、准确性等都需要修订。
因此迫切需要修订原标准,使之保持先进性,对实践起到指导作用。
该标准标龄已超过十年,原标准制定时我们征求了当时两个主要设备生产商KLA-TENCOR和ADE的意见,在审定时他们分别派人到会,给了我们非常有力的技术支持。
十年来,本标准涉及的SSIS设备有了很大的发展和改进,涉及的SEMI标准也有很大改变,我们结合对这四个标准SEMI标准的理解,站在使用者的角度,在原标准的基础上总结归纳,提出了该标准的修订意见。
2.任务来源根据国标委综合[2015]52号文件《关于下达2015年第2批国家标准修制定计划的通知》,由有研半导体材料有限公司负责国家标准《硅抛光片表面颗粒测试方法》的制定工作。
3.项目承担单位概况有研半导体材料有限公司,原名有研半导体材料股份有限公司。
是由北京有色金属研究总院(简称“有研总院”)作为独家发起人设立的股份有限公司,成立于1999年3月,并在上海证券交易所挂牌上市(股票简称“有研硅股”),主营半导体材料。
2014年3月,有研总院决定将主营业务扩展为半导体材料、稀土材料、高纯/超高纯金属材料以、光电材料的研发、生产和销售,因此更名为有研新材料股份有限公司。
2014年11月,根据有研总院的决定,硅材料板块的全部资产和业务从有研新材料股份有限公司中剥离到有研总院控股的有研半导体材料有限公司,继续继续硅材料的生产、研发和销售,至此更名为:有研半导体材料有限公司。
该公司的前身是有研总院下属的硅材料研究室,建国以来,一直致力于硅材料的研发、生产,并承担了“九五”、“十五”“十一五”期间国家硅材料领域多项重大攻关任务和产业化工程,并支撑和带动了国内相关配套产业和技术发展。
现已形成具有一系列具有自主知识产权的技术体系和产品品牌,目前主要生产5-8英寸硅单晶及抛光片,并一直开展12英寸抛光片的研发和生产。
产品可用于集成电路、分立器件、太阳能等多个领域,远销美国、日本、西班牙、韩国、台湾、香港等地,在国内外市场具有较高的知名度和影响力。
4.主要工作过程本项目在下达计划后,我们组织了专门的标准编制小组,进行了设备、用户要求、相关标准应用等方面的调研和收集;在对SEMI M35—1114、SEMI M50—1115、SEMI M52—0214、SEMI M53—0310充分理解的基础上,结合多年来国内外用户对硅片表面颗粒的要求和测试实践,修改了本标准。
2016年3月,将本标准的草稿邮件给各相关单位征求意见;2016年4月26日,由全国半导体材料标准化分技术委员会组织,在江苏省泰州市召开《抛光片表面颗粒测试》标准第一次工作会议(讨论会),共有上海合晶硅材料有限公司、江苏中能硅业科技发展有限公司、乐山市产品质量监督检验所等单位的30多位专家参加了本次会议。
由有研半导体材料有限公司起草的标准草案进行了逐字逐句的讨论,并对编制组提交的讨论稿达成修改意见和建议如下:1、在1 范围中:按照本标准规定……本标准适用于……的编写格式重新组织范围的内容;将“1.1本标准提供了应用扫描表面检查系统(SSIS)对硅抛光片、外延片表面的局部光散射体(LLSs,习惯上称为颗粒)进行测试、计数和报告的程序。
本标准同样适用于锗抛光片以及其他化合物抛光片。
1.2本标准提供了应用扫描表面检查系统(SSIS)对硅抛光片上COP进行分辨、测试、计数和报告的程序。
本标准也可观测晶片表面的划伤、桔皮、凹坑、波纹等缺陷,以及对表征晶片表面微粗糙度的Haze。
但这些缺陷的检测、分类依赖于设备的功能,并与检测时设备的初始设置有关。
”改为“1.1本标准规定了应用扫描表面检查系统(SSIS)对硅抛光片、外延片等镜面晶片表面的局部光散射体(LLSs,习惯上称为颗粒)进行测试、计数和报告的程序。
规定了对延伸的光散射体(XLSs)、以散射光与反射光区分识别、测试、计数和报告的建议程序。
1.2本标准适用于应用扫描表面检查系统对硅抛光片和外延片表面的颗粒、划伤、硅抛光片的COP的检测、计数、分类。
也适用于硅抛光片和外延片表面桔皮、波纹、表征晶片表面微粗糙度的Haze、硅外延片的棱锥、乳突等缺陷的观测、识别,但这些缺陷的检测、分类依赖于设备的功能,并与检测时设备的初始设置有关。
本标准同样适用于锗抛光片以及其他化合物抛光片等镜面晶片。
”;2、对2 规范性应用文件:加上引用的SEMI标准的英文名称;3、在3术语中删除“柱形图”、和“测量系统分析”;增加如LLS、LSE、XLS、COP等与本标准相关的、在GB/T 14264《半导体材料术语》中已有的术语,以方便本标准的使用。
且对SMIF术语增加描述。
4、将6.1 .1设备一章中的“晶片夹持装载系统”的进行分节6.1.1、6.1.2……描述。
并重新排列第6章的顺序号;5、删除”6.1.6整体系统可靠性要求”、和”6.2在规定的设置条件下,测量应有足够的重复性。
”6、另加一章“7 环境要求”,将“6.3表面扫描检查系统应置于符合要求的洁净环境中。
应根据扫描表面检查系统(SSIS)的要求及被测颗粒的尺寸,确定洁净环境的级别。
安装SMIF系统的可以适当的降低放置环境。
推荐使用4级或更高级别的洁净间及相应的SMIF系统。
”,移至7环境中。
后面的章节号相应调整。
7将10 报告与11 精密度顺序互换,并将报告中的内容改为以英文字母顺序分别表示。
8 完成附录C和D的内容,并根据其D的内容考虑与7参考样片、8校准中内容的修改。
根据讨论会的纪要,我们又对SEMI 相关标准进行了更深入的分析,结合不同类型设备的设置、校准、测试情况,对本标准进行修改,形成了预审稿。
2017年4月12日,由全国半导体材料标准化分技术委员会组织,在广东省深圳市召开《硅抛光片表面颗粒测试方法》标准第二次工作会议(预审会),共有中国计量科学研究院、江苏中能硅业科技发展有限公司、乐山市产品质量监督检验所等21个单位31位专家参加了本次会议。
与会专家对标准资料从标准技术内容和文本质量等方面进行了充分的讨论。
现将会议讨论结果纪要如下:1、2 规范性引用文件中增加GB/T 29506和GB/T 12964;2、标准中术语的缩写全部改为文字描述(例如LLS改为局部光散射体(LLS));3、确认是否有外延堆垛层错的参考片。
根据预审会的纪要,将会上专家们的意见汇总并进行修改,形成了送审稿。
二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据1按照GB/T 1.1和有色加工产品标准和国家标准编写示例的要求进行格式和结构编写。
2参照SEMI M35 《自动检测硅片表面特征的发展规范指南》、SEMI M53 《采用在无图形的半导体晶片表面沉积已认证的单个分散聚苯乙烯乳胶球的方法校准扫描表面检查系统的规程》、SEMI M50 《用于扫描表面检查系统俘获率和虚假计数率的测定方法》、SEMI M52 《关于130nm-11nm线宽工艺用硅片的扫描表面检查系统指南》的内容。
3与原标准相比,技术内容上都有了很大的变化。
与2005年版相比,具体变化如下:3.1在1范围中增加了“规定了对局部光散射体和延伸光散射体(XLSs)以及散射光与反射光的区分、识别、测试、计数和报告的建议程序”和“适用于抛光片和外延片表面的颗粒、COP的检测、计数、分类;也适用于抛光片和外延片表面微粗糙度的Haze、外延片的棱锥、乳突等缺陷的观测、识别。
本标准同样适用于锗及其他化合物抛光片等镜面晶片”;及“针对130nm~11nm线宽工艺用硅片,本标准提供了扫描表面检测系统的设置、测量建议”。
3.2在2.规范性引用文件中去除了原来的ASTM F1620、ASTM F1621和SEMI M1,增加了GB/T 6624硅抛光片表面质量目测检验方法、GB/T 14264半导体材料术语、GB/T 12964硅单晶抛光片、GB/T 29506 300mm硅单晶抛光片、GB/T 25915.1 洁净室及相关受控环境、SEMI M35 自动检测硅片表面特征的发展规范指南、SEMI M50 用于扫描表面检查系统俘获率和虚假计数率的测定方法、SEMI M52 关于130nm-11nm线宽工艺用硅片的扫描表面检查系统指南、SEMI M53 采用在无图形的半导体晶片表面沉积已认证的单个分散聚苯乙烯乳胶球(PLS)的方法校准扫描表面检查系统的规程及SEMI M58 粒子沉积系统及工艺的评价测试方法。