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国家标准计划《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》由 TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口上报,TC203SC2(全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会)执行 ,主管部门为国家标准化管理委员会

主要起草单位 有研半导体材料有限公司浙江金瑞泓科技股份有限公司中科钢研节能科技有限公司浙江海纳半导体有限公司

目录

基础信息

计划号
20211956-T-469
制修订
修订
项目周期
18个月
下达日期
2021-07-21
申报日期
2020-01-01
公示开始日期
2020-08-17
公示截止日期
2020-08-31
标准类别
方法
国际标准分类号
77.040
77 冶金
77.040 金属材料试验
归口单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会
执行单位
全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会
主管部门
国家标准化管理委员会

起草单位

目的意义

金属杂质在半导体材料中一般都属于深能级杂质,会起到复合中心的作用,是半导体材料中非常重要的技术指标。

一方面,痕量的金属杂质会对后续的半导体器件带来危害,导致器件的软击穿、漏电或失效;另一方面,由于金属杂质极其痕量使得其准确测试非常困难。

对ppt级的半导体材料镜面晶片的表面金属,目前主要有两种测试方法,即全反射X射线荧光光谱法(TXRF)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。

TXRF方法的检测下限一般为3×109atoms/cm2-2×1010atoms/cm2,对于硅片,主要适用于200mm(8英寸)以下的尺寸,随着8英寸及12英寸硅片的兴起,对表面金属的要求越来越严格(要求<109 atoms/cm2),大直径硅片更多的转向使用ICP-MS方法(已立项国标,完成报批)来检验表面金属。

近年来砷化镓、碳化硅等化合物半导体材料迅速兴起,其对表面金属的要求与200mm(8英寸)以下的硅片要求相当,因此TXRF方法因无损检测、样品制备简单、干扰因素少等特点被越来越多地用于砷化镓、碳化硅等化合物及其他半导体材料镜面晶片的表面金属测试。

目前有企业或联盟申报制定碳化硅表面金属沾污的TXRF测试方法标准,但当同一方法、同一设备测试不同样品,又不存在样品测试处理上的根本差别时,如果出现两个不同的测试方法标准,可能涉及应用上不必要的技术纠纷,特别是对于第三方检测机构和涉及仲裁而言。

因此提出修订GB/T 24578-2015,增加砷化镓、碳化硅等化合物半导体材料适用的内容,避免类似标准的重复制定。

范围和主要技术内容

本次修订内容: 1、修订标准名称,由《硅片表面金属沾污的全反射X光荧光光谱测试方法》改为《半导体晶片表面金属沾污的测定 全反射X光荧光光谱法》。 2、测试方法的适用范围修订为“本标准适用于硅、砷化镓、碳化硅、SOI等镜面抛光片的表面金属沾污的测定”, 3、增加砷化镓、碳化硅相关的样品制备、干扰因素等相关内容。 4、在干扰因素中增加对透明度高的晶片的影响。 5、精密度增加砷化镓、碳化硅抛光片(可能的话,加上其他材料抛光片)的巡回测试数据。