GBT6621-1995-硅抛光片表面平整度测试方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准GB/T6621一1995硅抛光片表面平整度测试方法代替G万飞6621一86Testmethodsforsurfaceflatnessofsiliconpolishedslices第一篇方法A一光千涉法1主题内容与适用范围本标准规定了用相干光的干涉现象测量硅抛光片表面平整度的方法。本标准适用于检测硅抛光片的表面平整度，也适用于检测硅外延片和类镜面状半导体晶片的表面平整度。2术语2.1总指示读数(TIR)totalindicatorrunout(TIR)两个与基准平面平行的平面之间的最小垂直距离。处于晶片正面的固定优质区(FQA)或局部优质区域内的所有的点在两平

2、行平面的范围内。又称最大峰—谷差(见图1),惊射入射干涉仪参考棱镜筑准面待侧试样的1表面峰对谷偏差谷偏差图1基片计量学定义注峰和谷的位置可能出现在试样表面的任何地方巴2.2焦平面focalplane国家技术监瞥局1995一04一18批准199512-01实施GB/r6621一1995与成像系统的光轴垂直FL包含成像系统焦点的平面2.3焦平面偏差(FPD)focalplanedeviation(FPD)从晶片表面的一点平行于光轴到焦平面的距离2.4最大焦平面偏差maximumfocalplanedeviation焦平面偏差(FPD)的最大绝对值，简称最大峰(谷)与焦平面的偏差3方法提

3、要用真空吸盘吸持试样的背面，使试样表面尽可能靠近干涉仪的基准面，来自单色光源的平面波受到试样表面和于涉仪的基准平面的反射，在空间迭加形成光干涉。由于各处光程差不同，在屏幕仁出现干涉条纹(见图2、图3)。分析得到的干涉条纹，可度量试样表面平整度，并用总指示读数(TIK)表示试样固定架图2掠射入射干涉仪示意图GB/T6621一1995签准使镜/至干涉仪条纹观察袋皿入射线参考光柬侧试光束试“基准面诗侧表面图3测试光束和参考光束测t装置4.1掠射入射干涉仪:由单色光源、聚焦透镜、毛玻璃散射盘、准直透镜，带有基准面的基准棱镜、目镜和观察屏组成。仪器灵敏度不低于o.1km，并可调节其灵敏度大小

4、(见图2)a4.2真空泵和真空量规:真空度不低于“661kPa,4.3真空吸盘:其表面平整度应小于。.25km，吸盘的直径与待测试样的直径相匹配。4.4校准劈:为平整度已知的光学平晶，用于校准干涉仪的灵敏度(见图4)GB/'r6621一1995SOmmx75mm召一下升高的光学平面1

5、

6、呵

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8、拉70-x110.-x16-m-石英或类似材料9.m一.州沁-万校准矜汁:比例1鳄端头抛光的破化物销钉一一、可调换的梢钉固定器垫圈粘合拍滋摘中的村套销钉安装详图注:比俄Sl图4校准劈5试样按照规定的抽样方案或商定的抽样方案抽取试样。6测最程序6门校准确定掠射人射干涉仪的灵敏度。6.1.1将校

9、准劈的锁钉和千涉仪的基准面相接触，使校准劈的平面与干涉仪的基准面之间形成空气劈，沿着劈的方向，其儿何厚度呈线性变化。在人射角0一定的情况下·使两束相干平面波之lul的光程差Ga/T6621-1995沿劈的方向产生周期性的变化，导致在观察屏七呈现一组平行的干涉条纹，方向与劈的方向相垂直(见IN4)6门.2调整干涉仪入射光束在校准劈反射面上入射角B,使已知校准劈平整度等于其光程差与十涉条纹之比值，此时校准劈平整度就确定为掠射入射干涉仪的灵敏度d62真空吸盘平整度的检查6.2.1将千涉仪的灵敏度调到0.5p-/条，使吸盘表面尽可能靠近十涉仪的基准面。6，2.2调节真空吸盘相对干涉仪的倾斜

10、度，使屏幕上出现4-6条干涉条纹为止6.2.3按照出现条纹数估算吸盘平整度，如TIR大于。25fim,则弃去另换一个，重新按6.2条估'..直到吸盘平整度TIR不大于0.25pm为止6.3测量6.3.1测量环境的洁净等级不低于100级6.3.2联接真空泵和吸盘，并用真空量规检查真空度，使其不低于66.661kP.6.3.3将试样的背面吸持在适宜的真空吸盘上6.3.4使试样的表面尽可能靠近干涉仪的基准面，但不可接触基准面。6.3.5调节真空吸盘的倾斜控制器，消除因试祥倾斜而产生的千涉条纹，直到看见的条纹数目最少(见图5)。6.3.6确定试样表面优质区内的最高点和最低点，即峰和谷，读出

11、峰谷之间产生对应的完整和不完整条纹的总数目。6.3.7如果条纹数超过10条，则需要将干涉仪的灵敏度调低一倍(减小入射角)，重复6.3.4^-6.3.6条操作6.3.8如果条纹数少于2条，则需要将千涉仪的灵敏度调高一倍(增加入射角)，重复6.3.4-6.36条操作有倾斜无倾斜球形表面n1丈二夕阎杜表面马帐形表面图5有无倾斜时的三种典型干涉图cB/T6621一1995注:①在每种情况「，峰对谷平整度等于两条条纹。②当无倾斜时，最小的干涉条纹数代表表面形状③数字0代表高的区