【国家标准】 碳化硅抛光片表面质量和微管密度的测试 共焦点微分干涉法

ICS77.040
CCS H 21
中华人民共和国国家标准
GB/T43313—2023
碳化硅抛光片表面质量和微管密度的测试共焦点微分干涉法
Test method for surface quality and micropipe density of polished siliconcarbide wafers-Confocal and differential interferometry optics2023-11-27发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-06-01实施
GB/T43313—2023
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则」第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）与全国半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)共同提出并归口。本文件起草单位：中国电子科技集团公司第四十六研究所、山东天岳先进科技股份有限公司、常州臻晶半导体有限公司、湖州东尼半导体科技有限公司、厦门坤锦电子科技有限公司、中国电子科技集团公司第十三研究所、广东天域半导体股份有限公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司、中国科学院半导体研究所、TCL环鑫半导体（天津）有限公司、浙江东尼电子股份有限公司本文件主要起草人：姚康、刘立娜、何炬坤、李素青、马春喜、高飞、张红岩、陆敏、郑红军、房玉龙、芦伟立、丁雄杰、刘薇、李嘉炜、晏阳、钮应喜、杨玉聪、黄树福。I
1范围
碳化硅抛光片表面质量和微管密度的测试共焦点微分干涉法
GB/T43313—2023
本文件规定了4H碳化硅抛光片表面质量和微管密度的共焦点微分干涉测试方法。本文件适用于直径为50.8mm、76.2mm、100mm、150mm、200mm，厚度范围为300μm~1000μm碳化硅抛光片的表面质量和微管密度的测试。规范性引用文件
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GB/T14264半导体材料术语
GB/T25915.1一2021洁净室及相关受控环境第1部分：按粒子浓度划分空气洁净度等级GB/T30656碳化硅单晶抛光片
3术语和定义
GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件。4原理
采用共焦点微分干涉光学系统，入射光通过诺马斯基棱镜和物镜后照射到晶片表面，晶片表面反射的光线通过共聚焦光学系统到达检测器。对待测晶片进行全表面扫描，获得晶片表面各个位置的真实图像，与预设的各种缺陷的特征参数信息相比较，对采集到的缺陷进行分类识别并对缺陷的数量进行统计，进而获得各类缺陷在晶片表面的分布图，以及各类缺陷的数量。5干扰因素
5.1洁净室的环境会影响晶体表面颗粒数据的统计，影响测试结果的准确性。5.2光源稳定性会影响仪器对各类缺陷的信号采集，在图像分析时易出现误判。5.3仪器参数设置主要是对缺陷类别进行界定，因此仪器参数的设置也会影响晶体表面缺陷分类的准确性。
5.4晶片表面沾污会增加样品缺陷数量，同时也会影响仪器对样品表面划痕、凹坑、颗粒、微管的识别与统计，影响测试结果的准确性。5.5晶片表面粗糙度过大，影响测试结果的准确性。1
GB/T43313—2023
6试验条件
6.1温度：23℃±3℃。
6.2环境相对湿度：40%～70%。
6.3空气洁净度等级：GB/T25915.1一2021中规定的ISO6级及以上。7仪器设备
表面缺陷测试仪，仪器应具备电磁屏蔽、去静电装置、良好接地的测试机台、工频电源滤波装置。8样品
碳化硅抛光片表面粗糙度（Ra）应不大于0.5nm（扫描范围10μm×10μm），表面无污染。9试验步骤
9.1仪器准备
9.1.1仪器开机，光源预热1h以上。9.1.2
确保装载系统、共焦点微分干涉光学系统、数据处理系统均处于正常工作状态。：选择对应的测试程序，进行参数设置。9.1.3
9.1.4选择合适的校准片对光源进行校准。9.2测试
9.2.1将待测样品放人指定位置
9.2.2输入样品编号和批次号等信息。9.2.3对晶片进行全表面扫描，按GB/T30656的规定去除晶片表面边缘区域，边缘去除区域也可由供需双方协商确定。
9.2.4仪器对样品进行对位、聚焦及检测，自动对各类缺陷进行识别和统计。微管是直径为微米级的物理孔洞；划痕是晶体表面宏观无规则的细沟槽，其长宽比大于5：1；凹坑在形态上呈小圆形；颗粒可测量的最小尺寸约为0.3um或更小，测试时可由供需双方协商确定。各类缺陷的典型形态见附录A。10
试验数据处理
仪器获得样品表面的真实图像，与预设的各类缺陷的特征参数相比较，对采集到的缺陷进行分类识别，并对缺陷的数量进行统计，确定划痕、凹坑、颗粒、微管的缺陷数量，微管密度（N)按公式（1)进行计算：
式中：
微管密度，单位为个每平方厘米（个/cm2）；n
微管数量，单位为个；
测试面积，单位为平方厘米（cm\）：（1）wwW.bzxz.Net
11精密度
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单个实验室测试时，碳化硅抛光片微管密度的相对标准偏差不大于20%，划痕数量的相对标准偏差不大于15%，凹坑数量的相对标准偏差不大于15%，颗粒（≥0.5um）数量的相对标准偏差不大于10%。
多个实验室测试时，碳化硅抛光片微管密度的相对标准偏差不大于20%，划痕数量的相对标准偏差不大于20%，凹坑数量的相对标准偏差不大于20%，颗粒（≥0.5um）数量的相对标准偏差不大于15%。
试验报告
试验报告应包含下列内容：
样品信息，包括送样单位、样品名称、样品编号等；使用的测试仪器型号；
被测样品测试缺陷总数量、总分布图、分类直方图；被测样品各类缺陷分布图、个数；本文件编号；
测试日期；
测试人员；
测试环境。
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附录A
（资料性）
碳化硅缺陷图谱
使用共焦点微分干涉法，入射光（546nm）照射碳化硅抛光片，微管、划痕、凹坑及颗粒缺陷的表面光学明场图像分别见图A.1～图A.4。200μm
图A.1微管缺陷表面光学明场图像200m
划痕缺陷表面光学明场图像
200μm
凹坑缺陷表面光学明场图像
200μm
图A.4颗粒缺陷表面光学明场图像GB/T 43313—2023
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