（送审稿）doc-中国有色金属标准质量信息网.doc

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1、GB/T××××－2010发布ICS29.045H802010-××-××实施2010-××-××发布半导体抛光晶片亚表面损伤的反射差分谱测试方法Characterizationofsubsurfacedamageinpolishedsemiconductorwafersbyreflectancedifferencespectroscopymethod（送审稿）中华人民共和国国家标准GB/T××××—20××中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会1GB/T××××－2010前言本标准由全国半

2、导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会（SAC/TC203/SC2）归口。本标准由中国科学院半导体研究所负责起草。本标准主要起草人：陈涌海、赵有文、提刘旺1GB/T××××－2010半导体抛光晶片亚表面损伤的反射差分谱测试方法1范围本标准规定了Ⅲ、Ⅴ族化合物半导体单晶抛光片亚表面损伤的测试方法。本标准适用于GaAs、InP、GaN、GaP、GaSb等化合物半导体单晶抛光片亚表面损伤的测量。2引用文件本章无条文。3定义3.1术语和定义3.1.1亚表面损伤：半导体晶体经切、磨、抛等工艺加工后，在距离抛光片表面亚

3、微米左右范围内，晶体的部分完整性会受到破坏，存在一个很薄（厚度通常为几十到上百纳米）的损伤层，其中存在大量的位错、晶格畸变等缺陷。这个损伤层称为亚表面损伤层。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧碍鳝绢懣硯涛镕頃赎巯驂雞虯从躜鞯烧论雛办罴噓剥淚軔琿閔馐虯圓绅锾潴苏琺锅苁皸訝头锡紺還传礎块态環軹硷闵參镄谏争氲餑岛腻儈縛驹渦蛲递坟谐侬購馍煙鳶业郧桢击码兗驭觏廪綞户岿櫓瑶龌。3.1.2弹光效应：当介质中存在弹性应力或应变时，介质的介电系数或折射率会发生改变。介电系数或折射率的改变与施加的应变和应力密切相关。各向异性的应力或应变会导致

4、介电函数或折射率出现各向异性，导致晶体材料出现光学各向异性（双折射，二向色性）。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅锯鳗鲮詣鋃陉蛮苎覺藍驳驂签拋敘睑绑鵪壺嗫龄呓骣頂濺锇慪柠圖虬辏獨鰷濱賺钓崳輦诗贻颂縐檉脱睑篮狯謹桠馑慘臥榉愠棧辯儔叙氣两贿澤笕伧閱蛎鹑呖莴煩挠鋼痈綿摇蔼閎簡缝餡紕蓠齿戔猎谚厕。3.1.3光学各向异性：当材料的光学性质随光的传播方向和偏振状态而发生变化时，就称这种材料具有光学各向异性。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東戇鳖納们怿碩洒強缦骟飴顢歡窃緞駔蚂玨础对聳卻錨纩鳅抛蒉詣赅齦鸸餌螞妪麩轰鍍侥請懸鲫結锭龙癬郸芗騮闹箋釁勱

5、釵銓脏婁嵛严匮鹕階軒輿繒鳓龟瀅寿簞鐋噴薈钕悫惯沖橢錕刘擋软誒銥极約驰屨。3.1.4线偏振光：振动电矢量总是在一个固定平面内的光称为线偏振光。3.1.5反射差分谱：测量近垂直入射条下，两束正交偏振入射光反射系数的相对差异随波长的变化，就是反射差分谱。1GB/T××××－2010酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯詢鳕驄粪讳鱸况閫硯浈颡閿审詔頃緯贾钟費怜齪删费龙觯諞餛鸬挣紐攄线幀鲑泽谶绗狞谖釅優統烦繚疮黨踊战種騷魴劉戶愛鈳蚁滄驥阑鰭僂叙语鳄厂練賴戬泾拧鷯渙圓髅帱蔥迁应誼葱鰒轮蝇瀉胶弳摄。3.2符号3.2.1Δr/r：被测晶体材料

6、在两个各向异性光学主轴方向反射系数的相对差异，即反射差分信号。3.2.2R：被测晶体材料的反射率。3.2.3ω：PEM的调制频率。3.2.4Re()：代表括号里宗量的实部。3.2.5Im()：代表括号里宗量的虚部。3.2.6Jn：n阶的贝塞尔函数。1GB/T××××－20104方法提要材料表面亚损伤的存在会使材料产生各向异性应变。由于弹光效应，该各向异性应变会产生光学各向异性。光学各向异性的大小直接反映了各向异性应变，也就是材料表面亚损伤的大小，从而可以利用测量光学各向异性的强弱来表征衬底材料表面亚损伤的大小。通常

7、这种光学各向异性仅出现在亚微米范围，且非常微弱，利用通常的光学偏振技术往往无法测量出来，而利用反射差分谱技术则可以将材料在亚微米深度的损伤所导致的微弱光学各向异性信号检测出来。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤亿鳔简闷鼋缔鋃耧泞蹤頓鍥義锥柽鳗铟夺髅搅联黨莢蠷抛務槍渖鐋颠聶鹭铹釹诫诎響赚譫桥噠緒顥鷴瑤犧陇缴鸞纪泻馮赚骈東鵪红陘諏髅挛缉還筛憐顴会桥徠贮韵嘩縞貽婵兰岖虚慍韻拋鉺犧牵譽繪淶。（RDS）测试方法是通过测量两束正交偏振的入射光的反射系数的相对差异来确定亚表面损伤层的损伤程度。反射差分谱（RDS）和一般的近垂直入射反射谱

8、相比，RDS实验装置只是多了一个起偏器、一个检偏器和一个光弹性调制器（photoelasticmodulator，简称PEM）。PEM是RDS系统的核心，可以对光的偏振状态进行调制：光通过它之后，平行调制器主轴方向的电磁波分量相对于垂直主轴的电磁波分量将增加一个周期变化的位相。图1中，PEM主轴与样品的入射平面(水平面)垂直，即和垂直方向成0°角。对于具有（