GB T 17169-1997 硅抛光片和外延片表面质量光反射测试方法.pdf

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1、一二十二一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一二二一一一一一一一一二一一ICS 29.045 H 24 GB/T 17169 1997 夕面Test method for the surface quality of polished siJ icon wafers and epitaxial wafers by optical-reflection 1997-12-22发布1998-08-01实施国家技才走监督局发布G/T 17169-1997 前言目前尚无检索到镜面状半导体品片表面缺陷光反射元损检验的国际标准或国外先进标准。本标准利用近代激光技术、先进的光学接收装置，经过信息处理系统，

2、可快速、无损完成对镜面状试样表团状态分析，试样表面缺陷的图像可直观地在屏幕上显示出来。本标准检验显示出的缺陷图像巳编成图谱。本标准可实现对半导体硅抛光片、外延片表面直观、灵敏、快速、无损检验.本标准是光电子技术与微电子技术相结合应用于表面质量检验的研究所取得的重要成果。本标准于1998年8月1日起实施。本标准由中国有色金属工业总公司提出。本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所归口.本标准由南开大学、天津市半导体材料厂负责起草.本标准主要起草人2李增发、王宏杰、张福祯、颜彩察、张光寅、邓江东。本标准于1997年12月22日首次发布。I 中华人民共和家标准硅抛光片和外延片G/T 17169一

3、19972 范围表面质量光反射测试方法Test rnethod for the surface quality of polished silicon wafers and epitaxial wafers by optical-reflection 本标准规定了半导体硅抛光片和外延片表面常见缺陷的光反射无损检验方法。本标准适用于半导体硅抛光片和外延片表面质量的无损检验。本标准的检验结果与GB/T6624、GB/T14142的检验结果一致。引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准

4、最新版本的可能性。3 GB/T 6624-1995 硅抛光片表面质量目测检验方法GB/T 14142-93 硅外延层晶体完整性检验方法腐蚀法GB/T 14262-93 半导体材料术语方法原理用激光作光源，利用激光的相干性和空间滤波的方法，形成波面高度均匀的发散光束，照射试样表面。由于试样表面存在各种不均匀性，反射光束的波团将发生畸变，畸变波面空间折叠，相干成像，形成与各种缺陷对应的图像.用一定的接收装置(CCD或摄像机)接收、记录反射图像，经过计算机信息处理系统，可完成试样表面的状态分析、储存。图像通过监视器，可直观地在屏幕上显示出来.由此可对试样表面缺陷进行快速、无损检测。测量方法示意图如图

5、1所示。国家技术监督局1997-12亿2批准1998-08-01实施1 飞一一一一一一一一l-GBjT 17169-1997 E G A-He-Ne激光器IB 滤波器IC、D一反光镜，E一屏，F-试样IG一试样台，H-CCD, K-计算机图l测量方法示意图4 仪器与装置4. 1 仪器性能4. 1. 1 分辨率为0.5m。4. 1. 2 光源为He-Ne激光器，功率为3rnW。4.1.3 电源为交流220V.lOOWo4.1.4 净化台2某大小应能容纳检测仪，净化级别为100级。5 5. 1 5.2 6 试验样品试样表面应呈镜面，最大直径为150rnm.对试样的电阻率、导电类型无特殊要求。检验步

6、骤接通测试仪电源，开启激光器。打开计算机及监视器开关，调节亮度旋钮，使屏幕显示暗背景。设定试样边缘定位点，由定位点与试样中心确定X-y坐标。K 6.1 6.2 6.3 6.4 门。6.5 6.6 抽出样品台，用真空吸笔吸住试样背面，将其放入样品台内。轻轻推回样品台，并关好样品台的封当试样被推进样品室时，屏幕上显示出被测试样表面缺陷的图像。由X-y坐标测出试样缺陷的位置和尺寸，通过计算机处理打印出试样的测试结果。7 缺陷图像特征硅抛光片和外延片缺陷的定义应符合GB/T14262的规定。7. 1 硅抛光片缺陷图像特征7. 1. 1 刀痕其图像在屏幕上呈现为-组具有固定因弧状的明暗相间的条纹，如图2

7、所示。7. 1. 2 划道一其图像在屏幕上呈现为-条具有一定长度的较亮的直条纹，如图3所示。7. 1. 3 桔皮一其图像在屏幕上呈现为类似桔皮状特征的图形，如图4所示。2 L _ ._一一一G/T 17169-1997 7.1.4 小丘一其图像在屏幕上呈现为中心呈暗斑、边缘是一亮因环的图形，如图5所示。7.1.5 凹坑一其图像在屏幕上呈现为中心呈亮斑、周围呈明暗相间的同心圆环，如图6所示。7.1.6 杂质条纹一其图像在屏幕上呈现为一组明暗相间的同心因环，如图7所示。7.1.7 管道一其图像在屏幕上中央部位呈现为一亮圆环，而圆环内分布一组明暗相间的直条纹图形，如图8.1和图8.2所示。7.1.

8、8杂质析出图像特征同图8.1和图8.2, 7. 1.9 异质点一其图像在屏幕上呈现为周围无衍射环的亮点或亮斑，如图9.1和图9.2所示。7.1.10 局部未抛光-其图像在屏幕上边缘呈现为一片不规则的浅亮斑，如图10所示.7.2 硅外延片缺陷图像特征7.2.1 滑移线其图像在屏幕上呈现为成对的、具有二定夹角、明暗相间的直条纹所组成的图形，如图11所示。7.2.2 划痕一同7.1. 2。7.2.3 凸起-同7.L 4。7.2.4 凹坑-同7.1.5，7.2.5 裂纹-其图像在屏幕上呈现为组不规则的、非常亮的直线段组成的图形，如图12所示.7.2.6 异质物同7.1.9，7.2.7 桔皮一同7.L

9、3, 7.2. B边缘翘曲其图像在屏幕上呈现为边缘为亮线段的图形，如图13所示。7.2.9 塌边二其图像在屏幕上呈现为边缘局部呈暗线段的图形，如图14所示。7.2.10 局部多品一其图像在屏幕上呈现为内部-片呈不规则的明暗相间的图形，如图15所示.7.2.11 边缘损伤一其图像在屏幕上呈现为)对具有一定角度、明暗相间的弧线组成的图形，如图16所示。7.2.12 星形结构其图像在屏幕上呈现为-组具有定夹角、贯穿整个晶片、明暗相间的直条纹，在整体上形成三角形或六角形的图形，如图17所示。7.2.13 乳突一其图像在屏幕上呈现为-片层次分明、高低不平形似乳峰的图形，如图18所示。7.2.14 雾一其

10、图像在屏幕上呈现为-团浓雾状的图形，如图19所示。B 检测结果处理8. 1 从屏幕上计算和记录检验出的异质物颗粒数目。8.2 从屏幕上测量刀痕、如j道、滑移线、凹坑等缺陷的几何尺寸数值和位置。8.3 从屏幕上记录桔皮、乳突、局部多品、局部未抛光、裂纹、凸起、边缘翘曲、边缘损伤、杂质条纹、星形结构、管道和杂质析出等缺陷的检验图像。9 9. 1 试验报告试验报告应包括下列内容za)试样导电类型、品向号b)试样批号$0缺陷名称;d)缺陷数量、位置;e)本标准编号，o检验单位、检验者gg)检验日期。3 一4 一一17169一1997G/T fzd甲户，JK A 8 4立民，、叫J位山旷守坚注35434

11、吁:主TKLSIJ儿，Ult、f F千飞, 专rd飞在子u bd A吨亏、电dfg7二_:.:A 1-川、AI4aF泸州叫咱恤、吨勾叫-., . ? , .在二24Ei3 J、吨WJAvti 飞主44叫、t、也生S. 1羊.,. . T5卢J-4rd-J 可v-吐a坠嚼，挚叫. 禽.啥F 20X 划道, -先- . r、品阉-二J图飞苟同lX 2之飞eJ 川兴f飞F，去3 图lOX 杂质条纹lX 小丘5 7 图、, lOX 图刀痕20X 桔皮凹坑Z 图4 6 图4 一一一一一一 一一一一一一一171 G9-1997 G/T 5 涓移线710;牵动矿弘-i;飞:i?jfh 飞唱、i汩汩 20X

12、1X 1X a 杂质析出异质点 s 店，侧飞，、-.11 9.2 4 JUW 8.2 图吁 胁图图, 1X 1X 俨局部未抛光1X 异质点生长管道9 1 10 图8.1 图因-一一一一一二1X 1X 1X 边缘翘曲局部多品GlJi/T 1X :忻鄙附 飞启0丑q制1X 1X 17169-1997 乡-图13. 星形结构图15图17u 一x-J坷缸如阳，电川-J飞V!电边缘损伤裂纹塌边图12图1416 图, 6 J 17169-1997 气国-1 号r-; -, -;, r飞f、 GB/T 1X 雾图19图18lX 乳突中华人民共和国国家标准硅抛光片和外延片表面质量光反射测试方法GB(T 17169-1997 中国标准出版社出版北京复兴门外三里何北街16号邮政编码，100045电话，68522112中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有不得翻印 开丰880X12301(16 印张3(4字数15千字998年6月第一版1998年6月第一次印刷印数-1500陪书号，155066 -14930 标目339-39丁U护VJ臼111