【其他行业标准】 硅外延层和扩散层厚度测定 磨角染色法

ICS 77.040 H21 YS 中华人民共和国有色金属行业标准 YS/T 15—2015 代替 YS/T 15—1991 硅外延层和扩散层厚度测定 磨角染色法 Test method for thickness of epitaxial layers and diffused layers by angle lap stain 2015-04-30发布 中华人民共和国工业和信息化部发布 2015-10-01实施 前言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替YS/T 15—1991《硅外延层和扩散层厚度测定 磨角染色法》。与YS/T 15—1991相比，主要变化如下： 测量范围由“1 μm～25 μm”修改为“1 μm～100 μm”； 规范性引用文件中增加GB/T 6617、GB/T 14146、GB/T 14264、GB/T 14847； 增加术语和定义、干扰因素； 方法提要中用显微镜图像处理技术代替干涉条纹法； 删除部分与干涉条纹法相关试剂与材料；删除原图2并增加斜面示意图； 修改测量步骤及计算方法；重新确定精密度。 本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）提出并归口。 本标准起草单位：南京国盛电子有限公司、有研新材料股份有限公司、上海晶盟硅材料有限公司。 主要起草人：马林宝、杨帆、葛华、孙燕、徐新华。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：YS/T 15—1991。 1 范围 本标准规定了硅外延层和扩散层厚度的磨角染色测定方法。 本标准适用于外延层和扩散层与衬底导电类型不同或两层电阻率相差至少一个数量级的硅材料厚度测量，测量范围为1 μm～100 μm。 2 规范性引用文件 GB/T 1550 非本征半导体材料导电类型测试方法 GB/T 6617—2009 硅片电阻率测定 扩展电阻探针法 GB/T 14146 硅外延层载流子浓度测定 汞探针电容-电压法 GB/T 14264 半导体材料术语 GB/T 14847 重掺杂衬底上轻掺杂硅外延层厚度的红外反射测量方法 3 术语和定义 GB/T 14264界定的术语和定义适用于本文件。 4 方法提要 试样通过研磨形成与原始表面具有微小倾角的斜面，再通过化学染色使不同层间界面显现。利用显微镜图像处理技术读取斜面长度，并计算得到薄层厚度。 5 干扰因素 5.1 染色后各层界面不清晰会影响测量精度。 5.2 在电脑图像界面取值操作可能引入测量误差。 5.3 测量时AB线与层间分界线不垂直会增大误差。 6 试剂和材料 6.1 氢氟酸（ρ=1.15 g/mL），分析纯。 6.2 过氧化氢（3+7），分析纯。 6.3 高纯水：电阻率大于2 MΩ·cm（25 ℃）。 6.4 腐蚀液：氢氟酸与过氧化氢按2:1体积比混合。 7 仪器设备 7.1 磨角装置：由使试样倾斜1°～5°的柱塞及柱塞套组成（见图1）。 7.2 测量装置：带图像处理功能的光学显微镜，放大倍数不小于200倍。 8 试样制备 试样制备包括：确定厚度范围；切割样片；按GB/T 6617—2009进行研磨；进行化学染色。染色过程包括导电类型判定、电阻率范围确认、腐蚀液浸泡、清洗与干燥等步骤。 9 测量步骤 （后续内容包括样品放置、斜面观察、图像采集及厚度计算等操作步骤，用于最终确定外延层与扩散层厚度。）