GB∕T 43313-2023 碳化硅拋光片表面質(zhì)量和微管密度的測試 共焦點微分干涉法（正式版）

碳化硅拋光片表面質(zhì)量和微管密度的測試共焦點微分干涉法2023-11-27發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC203)與全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會材料分技術(shù)委員會(SAC/TC203/SC2)共同提出并歸口。本文件起草單位：中國電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所、山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司、常州臻晶半導(dǎo)體有限公司、湖州東尼半導(dǎo)體科技有限公司、廈門坤錦電子科技有限公司、中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所、廣東天域半導(dǎo)體股份有限公司、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院有限責(zé)任公司、中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所、TCL環(huán)鑫半導(dǎo)體(天津)有限公司、浙江東尼電子股份有限公司。1碳化硅拋光片表面質(zhì)量和微管密度的測試共焦點微分干涉法本文件規(guī)定了4H碳化硅拋光片表面質(zhì)量和微管密度的共焦點微分干涉測試方法。本文件適用于直徑為50.8mm、76.2mm、100mm、150mm、200mm,厚度范圍為300μm～1000μm碳化硅拋光片的表面質(zhì)量和微管密度的測試。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語GB/T25915.1—2021潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境第1部分：按粒子濃度劃分空氣潔凈度等級GB/T30656碳化硅單晶拋光片3術(shù)語和定義GB/T14264界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4原理采用共焦點微分干涉光學(xué)系統(tǒng)，入射光通過諾馬斯基棱鏡和物鏡后照射到晶片表面，晶片表面反射的光線通過共聚焦光學(xué)系統(tǒng)到達(dá)檢測器。對待測晶片進(jìn)行全表面掃描，獲得晶片表面各個位置的真實圖像，與預(yù)設(shè)的各種缺陷的特征參數(shù)信息相比較，對采集到的缺陷進(jìn)行分類識別并對缺陷的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，進(jìn)而獲得各類缺陷在晶片表面的分布圖，以及各類缺陷的數(shù)量。5干擾因素5.1潔凈室的環(huán)境會影響晶體表面顆粒數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.2光源穩(wěn)定性會影響儀器對各類缺陷的信號采集，在圖像分析時易出現(xiàn)誤判。5.3儀器參數(shù)設(shè)置主要是對缺陷類別進(jìn)行界定，因此儀器參數(shù)的設(shè)置也會影響晶體表面缺陷分類的準(zhǔn)確性。5.4晶片表面沾污會增加樣品缺陷數(shù)量，同時也會影響儀器對樣品表面劃痕、凹坑、顆粒、微管的識別與統(tǒng)計，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。5.5晶片表面粗糙度過大，影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。26試驗條件6.2環(huán)境相對濕度：40%～70%。6.3空氣潔凈度等級：GB/T25915.1—2021中規(guī)定的ISO6級及以上。7儀器設(shè)備表面缺陷測試儀，儀器應(yīng)具備電磁屏蔽、去靜電裝置、良好接地的測試機(jī)臺、工頻電源濾波裝置。8樣品碳化硅拋光片表面粗糙度(Ra)應(yīng)不大于0.5nm(掃描范圍10μm×10μm),表面無污染。9試驗步驟9.1儀器準(zhǔn)備9.1.1儀器開機(jī)，光源預(yù)熱1h以上。9.1.2確保裝載系統(tǒng)、共焦點微分干涉光學(xué)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)均處于正常工作狀態(tài)。9.1.3選擇對應(yīng)的測試程序，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。9.1.4選擇合適的校準(zhǔn)片對光源進(jìn)行校準(zhǔn)。9.2.1將待測樣品放入指定位置。9.2.2輸入樣品編號和批次號等信息。9.2.3對晶片進(jìn)行全表面掃描，按GB/T30656的規(guī)定去除晶片表面邊緣區(qū)域，邊緣去除區(qū)域也可由供需雙方協(xié)商確定。9.2.4儀器對樣品進(jìn)行對位、聚焦及檢測，自動對各類缺陷進(jìn)行識別和統(tǒng)計。微管是直徑為微米級的物理孔洞；劃痕是晶體表面宏觀無規(guī)則的細(xì)溝槽，其長寬比大于5:1;凹坑在形態(tài)上呈小圓形；顆?？蓽y量的最小尺寸約為0.3μm或更小，測試時可由供需雙方協(xié)商確定。各類缺陷的典型形態(tài)見附錄A。10試驗數(shù)據(jù)處理儀器獲得樣品表面的真實圖像，與預(yù)設(shè)的各類缺陷的特征參數(shù)相比較，對采集到的缺陷進(jìn)行分類識別，并對缺陷的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計，確定劃痕、凹坑、顆粒、微管的缺陷數(shù)量，微管密度(N)按公式(1)進(jìn)行式中：N——微管密度，單位為個每平方厘米(個/cm2);n——微管數(shù)量，單位為個；S——測試面積，單位為平方厘米(cm2)。311精密度單個實驗室測試時，碳化硅拋光片微管密度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于20%,劃痕數(shù)量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于15%,凹坑數(shù)量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于15%,顆粒(≥0.5μm)數(shù)量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大多個實驗室測試時，碳化硅拋光片微管密度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于20%,劃痕數(shù)量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于20%,凹坑數(shù)量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于20%,顆粒(≥0.5μm)數(shù)量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不大12試驗報告試驗報告應(yīng)包含下列內(nèi)容：b)使用的測試儀器型號；c)被測樣品測試缺陷總數(shù)量、總分布圖、分類直方圖；d)被測樣品各類缺陷分布圖、個數(shù)；e)本文件編號：f)測試日期；g)測試人員：h)測試環(huán)境。4GB/T43313—2023