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1、中华人 民共 和 国国 家标准 硅片翘曲度非接触式测试方法 G s / T 6 6 2 0 - 1 9 9 5 T e s t me t h o d f o r m e a s u r i n g w a r p o n s i l i c o n s l i c e s b y n o n c o n t a c t s c a n n i n g 代替 6 6 2 0 - 一 8 6 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、 抛光片( 以下简称硅片) 翘曲 度的非接触式测量方 法 本标准适用于测量直径大于5 0 m m， 厚度为1 5 0 1 0 0 0 ra m的圆
2、形硅片的翘曲度。 本标准也适用于 测量其他半导体圆片的翘曲度。 2 方法原理 硅片置于基准环的3 个支点上， 3 支点形成一基准平面。 硅片上、 下表面相对丁测量仪的一对探头 沿规定路径同时进行扫描， 成对地给出上、 下探头与硅片最近表面之间的距离， 求其一 系列差值 差值中 最大值与最小值相减除以2 ， 所得数值表示硅片翘曲度。扫描路径如图1 所示。翘曲度的示意图如图2 所示 。 扫描图形 图 1 测量扫描路径图 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 G B / T 6 6 2 0 一1 9 9 5 租曲Iu T I 了1中
3、线血 f亡二二二二耳二士泛二之 T I 二 一一4M . ,卜山 八 a - E奋!)方介 6a 翘h , 少硬NI 二 二二一一 一- 下 一 一 丫n a gj 一 下 翘曲度 八a仰 e一一 一 一 一一 一 一 2一一 片 TI 六aL 翘曲度 了1 h n n h a-们 2 上 尹 p T7 T2 叫丁 一一一 一一 一一_ 兰 h 一 户 1 -f 兰 一 _二二 t 一R - It:此na I 撇曲度 h ) T2 T2 T I 人 I - .a b a 0-I 朽住 翘曲度 T2 一 二 泛二 二鲜 一一一一一 井 3下 气丁丁 们工八 6 an一2 9 曲 度二 二 2 二
4、 (几 I 图 2 翘曲度形象化示意图 G B / T 6 6 2 0 一 1 9 9 5 a 个I,径为3 . 1 g a m 的 硬质合众球以 2 0川列. I t 中心2 1 . 离的 1! 洲峨为“ 工 摄子钳的进退惰 m lnAA . 艺 S . 川 士1) . I ll mm 川月 u m 硅片 :, 1 l . x 7 6. 2 1 U 0. 0 1 2 5. 0 1 1. 16Ii4 .X ; 93 .6 5I Ik .6 1 1 / 6 1. 5 价 9 8. 9 0 1 1 2 7 8 1 3 _ 17 自径mm Z I I 月. f . 】 2 7. 0 1 5 2, 1
5、 了 7 H 图 3 基准环 3 测量设备 11 基准环 基准环是由基座、 3 个支撑球、 3 个定位柱组成的专用器具， 如图3 所示 3 . 1 . 1 基座由温度系数小于6 xl o 一 , / 的金属材料制成， 基座外径比被测硅片直径大5 0 . 8 m m左右。 基座厚度大于1 9 m m, 基座底面应光滑， 平整度在。2 5 t m之内。 3 - 1 . 2 3 个支撑球由碳化钨或其他硬质合金制成， 等间距地分别置于基座的一定圆周 r . , 高度误差小 于1 . 0 I m， 球的表面应光滑， 粗糙度在。 . 2 5 1 e m之内。 3 . 1 . 3 3 个定位柱由硬质塑料制成
6、， 位r3 个支撑球对应的位置上， 用以保证被测硅片中心与3 个支 点图形的几何中心相重合， 其偏差小于 1 . 0 m m 0定位柱与被测硅片不应有任何作用力 3 . 2 测量仪 测量仪由测量探头、 显示器、 花岗岩平台3 部分组成 3 . 2 . 1 测量探头是一对无接触位移传感器， 上、 下探头处在同一轴线土， 能上、 下垂直调节， 轴线与墓准 平面的法线之间的夹角应小于z 0 ， 每只探头能独立地测量与硅片最近表面的距离 探头测量的分辨率 应优于0 . 2 5 i e m 3 . 2 . 2 显示器将测量探头输出的讯号 进行数字处理， 计算存储每对距离的差值或和值. 并能判断其 ， 的
7、最大值和最小值， 将结果数据显示出来。在扫描测量过程中， 自动采集数据的能力每秒钟应超过1 G a / T 6 6 2 0 一 1 9 9 5 f3.1 .。花岗岩平台是一块结构细密、 表面光滑的石板， 面积应大于3 0 5 n m i X3 5 5 n u n , 测量区表面的平 整度应小于0 . 2 5 p r n ， 并装有限制基准环移动范围的限位器 3 . 3 厚度校准片 测量仪应备有的附件， 用以校正测量仪 4 试样 被测试祥表面应清洁、 干燥。 5 测量程序 5 . 1 仪器校正 5 . 1 . 1 根据硅片直径和厚度的大小， 选用相应规格的基准环和厚度标准片。标准片与硅片的厚度之
8、差 应在5 0 p 。之内。 5 . 1 . 2 将选好的基准环置干花岗岩平台上的限位器处， 放入厚度校准片， 使基准环中心对准测量探头 5 . 1 . 3 将测量仪拨到“ 设定” 位置， 调整测量探头， 使其在有效测量范围内。 再把测量仪拨到“ 测量” 位 置， 转动“ 厚度调节” 旋钮， 使显示值达到标准片的厚度值 5 . 1 . 4 取出厚度校准片。 5 . 2 测量 5 ， 2 . 1 将试样放入基准环， 使其主参考面( 或标记) 与基准环上的标线平行。 5 . 2 . 2 移动基准环， 使探头处于“ 开始扫描” 位置， 见图1 5 . 2 . 3 显示器复位。 5 . 2 . 4 沿
9、图1 的扫描路径， 平稳移动基准环， 侧量试样的翘曲度。 5 . 2 . 5 从显示器上读取测量结果。 6 测量结果计算 6 门测量仪作自动测量时， 直接读取翘曲度的值。 6 . 2 测量仪作非自 动测量时， 要计算被测硅片上每对位移值a 和b 之差， 并确定最大差值与 最小差值， 根据公式( 1 ) 计算硅片翘曲度。 W-一“ ) ， 。 : 一 ( b 一a ) 。 。 ， ，.( 1 ) 了们 l 1一2 式中: W 硅片翘曲 度, p m; a 一一 硅片上表面与上探头的距离， p m; b 一 硅片下表面与下探头的距离, p m; m a x 表示最大值; m i n 表示最小值。
10、6 . 3 利用已测得的数据对， 也可按公式( 2 ) 计算硅片的总厚度变化( T T V) T T V= ( b +a ) 、 二 一 ( b +a ) I .“ ( 2) 式中: T T V - 硅片 总 厚度 变化， Ji m ; a , b 的含义同( 1 ) 式。 6 . 4 计算硅片翘曲度的实例见图4 c s 1 T 6 6 2 0 一 1 9 9 5 挥头 b - a b =1 o b 一 N h - 6 吮b N b 一 a = 5 b - a - 9 b“ 5 b - a- 2 b - a= ; 少少 探头力 b 一 a 一 0人 翘曲皮 h 。 G # 小 。 : 、 。
11、合 图 4 利用仪器测量的几何尺寸计算翘曲度 7 精密度 本方法的精密度是经5 个实验室巡回测试确定的。 测试直径7 6 . 2 m m , 1 0 0 m m, 1 2 5 m m 3 种规格 的硅片 共2 5 片， 多实验室测量精密度的二倍标准偏差的平均值为士 4 . 0 F x m a 试验报告 试验报告应包括以下内容: 硅片试样规格、 批号; b . 测量仪器名称、 型号; 翘曲度的测量值; d . 本标准编号; e . 测量单位名称及测量者 f 测量日 期。 附加说明: 本标准由中国有色金属工业总公司提出。 本标准由洛阳单晶硅厂负责起草。 本标准主要起草人王从赞、 郭瑾、 袁景怡 本
12、标准等效采用美国材料与试验协会标准A S T M F 6 5 7 -9 1 硅片翘曲度和总厚度变化非接触式 测量方法分 *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:/