【国家标准(GB)】 硅片直径测量方法 光学投影法

中华人民共和国国家标准
硅片直径测量方法
光学投影法
Silicon slices and wafers--Measuringof diameter-Optical projecting method主题内容与适用范围
本标准规定了用光学投影仪测量硅片直径的方法。本标准适用于测量圆形硅片的直径。测量范围为40～100mm。本标准不适用于测量硅片的不圆度。本标准用作仲裁测量方法。
2引用标准
GB2828逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）GB12962硅单晶
3方法提要
GB/T 14140.1---93
利用光学投影仪，将硅片投影到显示屏上，使用螺旋測微计和标准长度块进行测量。以硅片投影的两端边缘分别与显示屏上的垂直坐标轴左右两边相切，其位置差即为硅片直径。4测量仪器
4.1光学投影仪放大倍数为10~～~50×，载物台可在X和Y方向移动，移动范围皆为0～25mm，移动精度为 1um。
4.2样品架，包括支架和样品夹两部分。样品夹能在支架.上滑动。滑动范为50～100mm。4.3标谁长度块，长度范围为5～100mm，绝对误差小于1μm，一套共20块。5试验样品
5.1从-批硅片中按GB2828计数抽样方案或商定的方案抽取试样。6测量步骤
6.1测量在23士5℃下进行。样品架及标准长度块应洁净。6.2移动载物台到中间位置。
6.3按硅片的导电类型确定要测量的三条直径的位置，见图1。硅片参考面位置应符合GB12962的规定。
国家技术监督局1993-02-06批准522
1993-10-01实施
P<100)
N(100)
GB/T14140.1-93
图1各类试样直径的测量位置
P(111)
N(111)
6.3.1对于P(111)和N<100)硅片，要测量的三条直径是平行于主参考面的直径和与该直径成45°角的另二条直径。
6.3.2对于P（100）硅片，第一条直径位于主、副参考面的中间，第二条直径垂直于第一条直径，第三条直径与第二条直径成30°角。
6.3.3对于N<111>硅片，第一条直径平行于主参考面，第二条直径与第-一条直径成30°角，第三条直径与第二条直径也成30°角。
6.4硅片放入样品夹，使被测直径处于测量位置。6.5将与硅片直径尺寸相当的标长度块置于样品架左端。6.6滑动样品夹，使硅片边缘靠紧标准长度块。6.7调节光学投影仪，使硅片边缘轮廓清晰地显示在显示屏上6.8调节螺旋测微计，使载物台在X方向移动，直到硅片边缘轮廓的左边与显示屏上的垂直坐标轴相切、见图2。记下此时螺旋测微计读数F。323
水平轴bzxZ.net
GB/T14140.1--93
图2试样边缘在与垂直轴左边相切位置6.9移走标准长度块，记下基准长度L，滑动样品夹靠紧支架左端。试样图像
6.10调节螺旋测微计，使载物台在X方向移动，并使硅片边缘轮廓的右边与显示屏上垂直坐标轴相切，见图3。记下此时螺旋测微计读数S。6.11旋转硅片，使另一被测直径处于测量位置。重复6.5～6.10条测量步骤，直至测完三条直径。垂直轴
试样图像
图3试样边缘与垂直轴在右边相切位置7测量结果计算
7.1硅片直径值按公式（1)计算：524
式中;D,——硅片直径测量值，mm;L一--基准长度值,mm；
F第.次记录的读数,mm
S-一第二次记录的读数,mm
GB/T 14140.1--93
D: = L+ (F- S)
注：硅片直径大于基准长度时，（F-S)为正值；硅片直径小于基准长度时，（F-S)为负值。7.2硅片直径的平均值D按公式（2)计算：苏
8精密度
本方法单个实验室测量二倍标准偏差为土16um。试验报告
试验报告应包括以下内容：
硅片编号；
硅片批量及检测试样数量；
硅片直径测量值及直径平均值；本标准编号，
检测者及检测日期。
附加说明：
本标准由中国有色金属工业总公司提出。本标准由洛阳单晶硅厂负责起草。本标准主要起草人王从赞、夏光勤。本标准等效采用ASTMF613-82《硅片直径测量方法》标准。(2
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