GBT6620-1995-硅片翘曲度非接触式测试方法.pdf

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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Gs/T6620-1995Testmethodformeasuringwarponsilicon代替6620-一86slicesbynoncontactscanning1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50mm，厚度为150^1000ram的圆形硅片的翘曲度。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

2、，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1995一04一18批准1995一12一01实施GB/T6620一1995租曲Iu了1中线血TIf亡二二二二耳二士泛二之TI二一一4M.,卜山八a-E奋!)方介6a少硬NI翘h},二二二一一一-八ga下一一丫naj仰一下翘曲度e一一一一一一一一片TI2一一六aLhnnha-们翘曲度2上尹pT7了1T2一一一一一一一_兰叫丁-f兰一_二二t一R-It:此

3、naIh一户1h)撇曲度T2T2TI人I--.aba0-I朽住翘曲度们工T2一一一一一井一八二泛二二鲜3下气丁丁6an一29曲度二二2二(几I图2翘曲度形象化示意图GB/T6620一1995a个I,径为3.1gam的硬质合众球以]20川列.It中心21.离的1!洲峨为“工摄子钳的进退惰mAln.艺S.川士1).I'llmm}川月um自径mm硅片1/Z:,1l.x61.5价I1i41..1X6;II月.f.76.298.90】27.01U0.011278I9I3k.6651152,1125.013'_17了7H图3基准环3测量设备11基准环基准环是由基座

4、、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6xlo一,/℃的金属材料制成，基座外径比被测硅片直径大50.8mm左右。基座厚度大于19mm,基座底面应光滑，平整度在。25t}m之内。3-1.23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1.0I'm，球的表面应光滑，粗糙度在。.251em之内。3.1.33个定位柱由硬质塑料制成，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1.0mm0定位柱与被测硅片不应有任何作用力3.2测量仪测量仪

5、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z0，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0.25iem3.2.2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1Ga/T6620一1995f3.1.。花岗岩平台是一块结构细密、表面光滑的石板，面积应大于305nmiX355nun,测量区表面的

6、平整度应小于0.25prn，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差应在50p。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

7、.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15.2.3显示器复位。5.2.4沿图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。1[l了一2们W-一“)}，。:一{(b一a){。。〕············，，’.⋯(1)式中:W—硅片翘曲度,pm;a一一硅片上表面

8、与上探头的距离，pm;b一硅片下表面与下探头的距离,pm;max表示最大值;min表示最小值。