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国家标准计划《硅片表面光泽度的测试方法》由 TC203(全国半导体设备和材料标准化技术委员会)归口,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 浙江金瑞泓科技股份有限公司天津中环领先材料技术有限公司有研半导体材料有限公司浙江海纳半导体有限公司

目录

基础信息

计划号
20204891-T-469
制修订
制定
项目周期
24个月
下达日期
2020-12-24
申报日期
2020-01-01
公示开始日期
2020-11-06
公示截止日期
2020-11-20
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

因后道工序的要求,半导体硅片的表面要求从定性的“光亮”,到现在有些特殊产品量化为有具体的“光泽度”的需求,硅片表面的光泽度逐渐被各半导体厂重视并加以控制。

在集成电路用大尺寸(8英寸、12英寸)硅片的后道器件工艺制程中,不可避免地会使用到通过硅片背面进行工艺温度探测以及控温的制程设备,例如常见的HDPCVD薄膜沉积设备等。

在这些设备上加工器件产品时,工艺温度的探测值和最终实际工艺功率/温度的输出会受到硅片背面光泽度的影响。

硅片背面光泽度不一致会导致设备的实际制程温度出现偏差,进而导致产品参数的偏差,例如在HDPCVD薄膜沉积制程中,硅片背面光泽度不一致会导致薄膜沉积速率、薄膜厚度、薄膜中掺杂元素含量等参数的明显偏差,而这些薄膜参数的偏差又会直接导致集成电路器件产品的关键技术指标(例如击穿电压、漏电特性等等)的差异性和不稳定性,进而影响产品质量,所以对硅片表面光泽度(特别是背面光泽度)需要进行严格的控制。

国内有企业对硅片的光泽度有明确要求,所涉及硅片供应商也都在进行光泽度要求的管控;市面上光泽度测试设备原理基本一致,都是按ISO 2813《色漆和清漆-在20°、60°和85°非金属色漆漆膜镜面光泽的测定》进行制造,测试方法成熟。

对半导体行业来说,硅片表面的光泽度因硅片尺寸、晶向、加工方式、表面均匀性不一致而差异很大;在没有明确方法标准之前,各企业所提供的光泽度值,仅仅是在自己企业中的一个测试,可比性较差。

因此申报硅片表面光泽度的测试方法标准,对硅片光泽度的测试过程做出规定,统一各企业标准,明确测试位置、晶向对应性、样品等,减少比对、协商的不确定性,提升产品质量。

范围和主要技术内容

本标准规定了采用20°、60°和85°几何条件测试硅片表面光泽度的方法,包括术语和定义、原理、仪器、试样、测试环境、试验步骤、结果计算、试验报告等。本标准主要适用于硅片表面光泽度的测定。如果需要适用于其他产品,需要相关各方协商同意。 在规定的光源和接收角的条件下,从物体镜像方向的反射光通量与折射率为1.567的玻璃上镜像方向的反射光通量的比值为光泽度。光泽度通常以数值计,单位为(GU)。 光泽度计由光源、透镜、接收器和显示仪表等组成,光源射出一束光经过透镜L1到达被测面P,被测面将光反射到透镜L2,透镜L2将光束会聚到位于光阑B处的光电池处,光电池进行光电转换后,将电信号送往处理电路进行处理,然后仪器显示测试结果;整个测试过程中默认光源稳定,不会发生变化。