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1、中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 硅片厚度和总厚度变化测试方法 G B / T 6 6 1 8 一 1 9 9 5 Te s t me t h o d f o r t h i c k n e s s a n d t o t a l t h i c k n e s s 代替 GB 6 6 1 8 - 8 6 v a r i a t i o n o f s i l i c o n s l i c e s 1 主题内容与适用范围 本标准规定了硅单晶切割片、 研磨片和抛光片( 简称硅片) 厚度和总厚度变化的分立点式和扫描式 测量方法。 本标准主要用于符合国标G B 1 2 9 6 4 , G
2、B 1 2 9 6 5 规定的尺寸的硅片的厚度和总厚度变化的测量。 在 测试仪器允许的情况 下， 本标准也可用于其他规格硅片的厚度和总厚度变化的测量 2 引用标准 G B 1 2 9 6 4 硅单晶抛光片 G B 1 2 9 6 5 硅单晶切割片和研磨片 3 方法提要 3 门分立点式测量 图 1 分立点测量方式时的测量点位置 国家技术监督局 1 9 9 5 一 0 4 一 1 8 批准 1 9 9 5 一 1 2 一 0 1 实施 c e / T 6 6 1 8 一 1 9 9 5 在硅片巾心点和距硅片边缘6 m m圆周上的4 个对称位置点测量硅片厚度其中两点位于与硅片 主参考面垂直平分线逆时
3、针方向的夹角为3 0 0 的直径 L， 另外两点位于与该直径相垂直的另 一 直径上 ( 见图1 ) e 硅片中心点厚度作为硅片的标称厚度 5 个厚度测量值中的最大厚度与最小厚度的差值称作 硅片的总厚度变化 3 . 2 扫描式测量 硅片由基准环 卜 的3个半球状顶端支承， 在硅片中心点进行厚度测量， 测量值为硅片的标称厚度。 然后探头按规定图形扫描硅片表面， 进行厚度测量， 自动指示仪显示出总厚度变化。 扫描路径图见图2 . 才 】 描路径图样 图 2 测量的扫描路径图 4 仪器设备 4 . 1 接触式测厚仪 测厚仪由带指示仪表的探头及支持硅片的夹具或平台组成。 4 . 1 . 1 测厚仪应能使
4、硅片绕平台中心旋转， 并使每次测量定位在规定位置的2 m m范围内 4 . 1 . 2 仪表最小指示量值不大于1 F + m , 4 . 1 . 3 测量时探头与硅片接触面积不应超过2 m m . 4 . 1 . 4 厚度校正标准样片， 厚度值的范围从。 . 1 3 -1 . 3 m m， 每两片间的间隔为。 . 1 3 士。 . 0 2 5 m m 4 . 2 非接触式测量仪 由一个可移动的基准环， 带有指示器的固定探头装置， 定位器和平板所组成， 各部分如下: 4 . 2 . 1 基准环: 由一 个封闭的基座和3 个半球形支承柱所组成。基准环有数种( 见图3 ) , 皆由金属制 造; 其热
5、膨胀系数在室温下不大于6 X1 0 - , / 0C; 环的厚度至少为1 9 m m， 研磨底面的平整度在。 . 2 5 r- 之内。外径比被测硅片直径大 5 0 m m。此外， 还要有下列特征: G B / r 6 6 1 8 一 1 9 9 5 硅片参考面取向线 t 化物合企球 直千 T 8 . 1 8 mm 相断咫11 尼龙定位梢 肖径 7 mm 3 个相7 h J Z u 允许摄 F 进入的取片栖 贫1 P . 7 m m s 6i 5 m m . 5 9士0 . 1 2 7 0 . 3 8 . m鼓小 几 2 8. 0 1 0 . 0 6mm 图 3 基准环 硅片标称直径 X y 之
6、 5 0 . 8 7 6 2 8 0 . 0 9 0 . 0 1 0 0 .0 1 2 5 . 0 4 4 . 4 5 6 9 - 8 5 7 3 . 6 6 8 3 . 5 7 9 3 . 6 5 1 1 8 . 6 4 6 3 . 5 0 8 8 . 9 0 9 2 . 71 1 0 2 . 6 1 1 1 2 . 7 8 1 3 7 . 6 7 1 01 . 6 1 2 7 - 0 1 2 7 . 0 上 5 2 . 1 5 2 . 4 土 7 7 . 8 嘴 . 2 . 1 . 1 3 个半球形支承柱， 用来确定基准环的平面并在圆周上等跟分布. 允许偏差在10 . 1 3 n o ,范
7、 围之内支承柱应由碳化钨或与其类似的、 有较大硬度的金属材料制成， 标称直径为3 . 1 8 m ru , 其高度 超过其准环表面1 . 5 9 士。 . 1 3 m m. 各支承柱的顶端应抛光， 表面的最大相糙度为。 . 2 5 p - 基准环放粉 于平板上， 每个支承柱顶端和平板表面之问的距离应相等， 其误差为1 . 0 l i m 由基准环确定的平而是r -j 3 个支承林相切的平面 4 . 2 . 1 . 2 3个圆柱形定位V i 对试样进行定位， 其在圆周边界上间距大致相等. 圆周标称直径等1 i 1 - 1 c B / T 6 6 1 8 一 门 9 9 5 的直径和硅片最大允许直
8、径之和。销子比支承柱至少要高出。 . 3 8 m m 推荐用硬塑料做定位销 4 . 2 . 1 . 3 探头停放位置: 在基准环中硅片标称直径切n部分， 为探头停放位段， 以便探头装粉离开试 样， 插入或取出精密平板 4 . 2 . 2 带指示器的探头装置: 由一对无接触位移传感的探头， 探头支承架和指示单元组成 上下 探头应 与硅片上下 表面探测位置相对应 固定探头的公共轴应与 基准环所决定的平面垂直( 在+2 0 之内)指示 器应能够显示每个 探头各自的输出信号， 并能手动复位。 该装置应该满足下列要求: 4 . 2 . 2 . 1 探头传感而直径应在 1 . 5 7 - 5 . 7 2
9、- -范围. 4 . 2 - 2 . 2 探测位置的位移分辨率不大于。 . 2 5 I m 4 . 2 . 2 . 3 在标称零位置附近， 每个探头的位移范围至少为2 5 I i m 4 . 2 - 2 . 4 在满刻度读数的。 . 5 %之内呈线性变化。 4 . 2 - 2 . 5 在扫描中， 对自动数据采样模式的仪器， 采集数据的能力每秒钟至少 1 0 0 个数据点 注工 : 探头传感原理可以是电 容的、 光学的或任何其他非接触方式的， 适干测定探头与硅片 表曲之问跟离 规定I 卜 接 触是为防止探头使试样发生形变 2 指示器单元通常可包括 n) 计算和存贮成对位移测量的和或差值以及识别这
10、些数量最大和最小 值的手段， ( 2 ) 存贮各探头III量计算值的选择显示开关等。 显示可以是数字的或 模拟的( 刻度盘) ， 推荐用数字i出， 来消 除操作者引入的读数误差。 4 . 2 . 3 定位器: 限制基准环移动的装置， 除停放装置外， 它使探头固定轴与试样边缘的最近距离不能小 于 6 . 7 8 m m.基准环的定位见图4 注 3 : 取决于仪器的设计， 每个基准环可能要有一个相配的定位器 4 . 2 . 4 花岗岩平板 工作面至少为3 0 5 m m X3 5 5 v i m. 4 . 2 . 5 厚度校准样片: 变化范围等于待测硅片标称厚度土。 . 1 2 5 m m， 约5
11、 0 k r v 为 一 档。杯个校准样片 的表 面平整度在。 . 2 5 t a n 之内， 厚度变化小于1 . 2 5 f m 。 标准样片面积至少应为1 . 6 c m , 最小边民 为 1 3 mm 探 头 c S 恐离 k 们Y朽 放的从准环 图4 基准环的定位 G ll / T 6 6 1 8 一 1 9 9 5 5 试验样品 5 . 1 硅片应具右清洁、 干燥的表面 5 . 2 如果待测硅片不具备参考面 应在硅片背面边缘处做出测量定位标记 6 测量程序 6 . 1 ib l!I 量环境条件 6 . 1 . 1 温度 1 8 一2 8 C。 6 . 1 . 2 湿度; 不人于6 5
12、 %. 6 . 1 . 3 洁净度 1 0 0 0 0 级洁净室 6 门. 4 具有电磁屏蔽， 且不与高频设备共用电源 6 . 1 . S L 作台振动小于。 . s 9。 6 . 2 仪器校正 6 . 2 . 1 从一组厚度校正标准片中选取厚度与待测硅片厚度相差在 。 . 1 2 5 m m之内的一块厚度校正标 准片， 粉于厚度测量仪平台或支架 仁 进行测量。 6 . 2 . 2 调整厚度测量仪， 使所得测量值与该厚度校正标准片的厚度标准值之差在2 p m以内。 6 . 2 . 3 选择6 . 2 . 2 条中所用的厚度校正标准片厚度士。 . 1 2 5 m n 、 的两块标准样片进行厚度测
13、量， 如果 其测量值与该两块厚度校正标准片所示值之差大于2 . 5 0 ;a m， 则认为该厚度测量仪不能满足本方法的 测试要求， 应对仪器重新进行调整 6 . 3 测最 6 . 3 . 1 分立点式测量包括接触式与非接触式两种。 6 . 3 . 1 . 1 选取待测硅片， 正面朝上放入夹具中， 或置于厚度测量仪的平台或支架 I 6 . 3 . 1 . 2 将厚度测量仪探头置于硅片中心位置( 见图1 ) ( 偏差在士2 m m之内) ， 测量厚度记为， . ， 即为 该片标称厚度。 ( 采用接触式测量时， 应翻转硅片 重复操作. 厚度记为t i ， 比 较， ， 与， ， 较小值为该片标 称厚
14、度值 ) 6 . 3 . 1 . 3 移动硅片， 使厚度测量仪探头依次位于 硅片上位X : 2 , 3 , 4 , 5 ( 见图1 ) ( 偏差在2 m 。之内) ， 测 量厚度分别记为t z , l a , t a , t s o 6 . 3 . 2 扫描式测量 6 . 3 . 2 门采用非接触式测厚仪如果还未组装， 将与被测硅片尺寸 相对应的基准环装配在平板 C 以及 装L 相应的定位器， 限制环移动， 检查探头应在远离操作者位置 见图4 ) 6 . 3 . 2 . 2 把试样放在支承柱上， 使主参考面与 参考面取向线平行， 被测硅片的周界应与最靠 近探头停 放位iu t: 的两个定位销贴
15、紧。 6 . 3 . 2 . 3 将厚度测量仪探头置于硅片中心位置1 ( 见图1 ) 偏差在+2 m n : 之内) ， 测量厚度记为，即 为该片的标称厚度. 6 . 3 . 2 . 4 移动平板 F 的基准环， 直到探头处于扫描开始位置为止 6 . 3 . 2 . 5 指示器复位 6 . 3 - 2 . 6 移动平台上的基准环， 使探头沿曲线和直线段 1 -7 扫描( 见图劝 6 . 3 . 2 . 7 沿扫描路线， 以卜 二为单位， 记录被测量点 r 、 下表面的各自位移量 对于直接读数仪器 记录 成对位移之和值的最大值与最小值之差， 即为该硅片总厚度变化值。 6 . 3 . 2 . 8
16、仅对仲裁性测量要重复6 . 3 . 2 . 5 条至6 . 3 . 2 . 7 条操作达九次以上 6 . 3 . 2 . 9 放置基准环使探头处于停放位置， 然后取出试样 6 . 3 . 2 . 1 0 对每个测量硅片， 进行 6 . 3 . 2 . 2 - 6 . 3 . 2 . 9 条的操作步骤 G B / T 6 6 1 8 一 1 9 9 5 了 测量结果计算 了 门直接读数的测量仪， 对分立点式测量， 选出ct r , t , t , e中最大值和最小值. 然后求其差值; 对扫 描式测量， 由厚度最大测量值减去最小测里值， 将此1 . 值记录为总厚度变化 7 . 2 倘若仪器不是直接
17、读数的， 对每个硅片要计算每对位移值a和 b 之和， 同时， 检查和值， 确定最大 和最小和值。根据下列关系计算总厚度变化( T T V) : T T V一 ( b +a ) I _ 二 一 ( b +。 ) I ,. . 式中: T T v 总 厚度 变化， p m ; 。 一一被测硅片上表面和 匕 探头之间的距离 b被测硅片下表面和下探头之间的距离 ， p t n ; ， (i m ; n ia x 表 示和 值的 最大 值; n u n 表示 和 值的 最 小值 精密度 通过对厚度范围3 6 0 -5 0 01- ， 直径 7 6 . 2 土。 . 4 m -. 研磨片3 0 片， 抛光
18、片 1 7 2 片， 在 7个实验室进 行了循环测量 。 8 . 1 非接触式测量 8 . 飞 . 1 对非接触式厚度测量， 单个实验室的2 。 标准偏差小于5 . 4f m， 多个实验室的精密度为 士0 . 7 % a . 1 . 2 对非接触式总厚度变化( T T V ) 测量， 单个实验室的2 。 标准偏差 扫描法小于3 . 8 p m， 分立点法 小于4 . 9 p m; 多个实验室间的精密度扫描法为士1 9 %， 分立点法为士3 8 写 B . 2 接触式测量 8 . 2 . 1 对于接触式厚度测量， 单个实验室的2 a 标准偏差小于4 . 3 p m， 多个实验室间的精密度为 士0
19、 . 4 %。 8 . 2 . 2 对于接触式总厚度变化测量， 单个实验室的2 。 标准偏差小于3 . 6 fm， 多个实验室fr u l 的精密度 为士3 2 %0 9 试验报告 9 . 1 试验报告应包括下列内容: a . 试样批号、 编号; b . 硅片标称直径; C . 测量方式说明; d . 使用厚度测量仪的种类和型号 中心点厚度: f . 硅片的总厚度变化; 9 . 本标准编号; h . 测量单位和测量者; i . 测量日期。 G B / T 6 6 1 8 一 1 9 9 5 附加说明: 本标准由中国有色金属工业总公司提出 本标准由北京有色金属研究总院负责起草。 本标准主要起草人
20、翟富义、 孙燕、 陈学清。 本标准等效采用美国材料与试验协会标准A S T MF 5 3 3 -9 0 ( 硅片厚度和厚度变化的标准测试方 法 0 *草庐一苇草庐一苇*提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊等现象或 者遇到找不到的稀缺文件， 请发站内 信和我联系！我一定帮你解决！ 提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊等现象或 者遇到找不到的稀缺文件， 请发站内 信和我联系！我一定帮你解决！ 本人有各种国内外标准 20 余万个， 包括全系 列 GB 国标国标及国内行业行业及部门标准部门标准，全系列 BSI EN DIN JIS NF AS NZS GOST ASTM ISO ASME SSPC ANSI IEC IEEE ANSI UL AASHTO ABS ACI AREMA AWS ML NACE GM FAA TBR RCC 各国船级 社 船级 社 等大量其他国际标准。豆丁下载网址：豆丁下载网址： http:/