YS/T 26-2016 硅片边缘轮廓检验方法

ICS77.040

H21

中华人民共和国有色金属行业标准

/—

YST262016

代替/—

YST261992

硅片边缘轮廓检验方法

Testmethodsforedecontourofsiliconwafers

g

ㅤㅤㅤㅤ

2016-07-11发布2017-01-01实施

中华人民共和国工业和信息化部发布

/—

YST262016

硅片边缘轮廓检验方法

1范围

()。

本标准规定了硅片边缘轮廓包含切口的检验方法

(),

本标准适用于检验倒角硅片的边缘轮廓包含切口砷化镓等其他材料晶片边缘轮廓的检验可参

照本标准执行。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/半导体材料术语

GBT14264

3术语和定义

/界定的术语和定义适用于本文件。

GBT14264

ㅤㅤㅤㅤ

4方法提要

、、,:

本标准规定了方法ABC三种测试方法其测试原理分别如下

):,,

a方法A沿硅片径向划开形成剖面借助光学比较仪或投影显微镜形成一个硅片边缘区域的

,,。

剖面聚焦图形将图形与边缘轮廓模板坐标图比较确定边缘轮廓是否合格本方法是破坏性

,,,

的限于圆周上离散点的检查包括参考面常用于直径不大于150mm硅片参考面倒角边缘

轮廓的检测;

):,,

b方法B将硅片放置在平行光路下硅片边缘投影到显示屏上边缘轮廓的图像与边缘轮廓模

,。,

板坐标图比较确定边缘轮廓是否合格本方法是非破坏性的可检查除了参考面和切口外硅

,;

片轮廓上所有的点常用于直径不大于200mm硅片除参考面和切口外边缘轮廓的检测

):,,()

方法将硅片放置在光源下光源照在硅片边缘相机将硅片边缘不包括参考面或切

cCCCD

,,

口的轮廓形状的图像导入电脑通过专用分析软件对检测图像进行分析然后将轮廓形状的图

,。、,

像和测试结果显示在显示屏上测试原理如图所示本方法是无接触非破坏性的可以测

1

,。,

试硅片边缘和切口的轮廓形状并能测量出轮廓尺寸该方法操作简单便捷可以直观的确定

,、。

硅片边缘和切口是否合适适用于各种尺寸夹角和形状的硅片边缘轮廓的检测本方法适用

,、、。

于日常过程监控例如倒角机的调试日常质量控制和进货出厂检验等

1

/—

YST262016

)检测边缘)检测切口

ab

图方法测试原理示意图

1C

5干扰因素

ㅤㅤㅤㅤ

、、

5.1光路上的外来物质靠近已倒角硅片边缘的表面大颗粒倒角边缘上的颗粒或其他异物都会给出

,。

错误的边缘轮廓掩盖正确的轮廓形状

,。

5.2硅片上不同点的测量可能带来测试数据的差异

,。

5.3对于方法C设备的设置不同会带来测试数据的明显差异

6仪器设备

方法测试所需的仪器设备如下:

6.1A

),;

a光学比较仪或投影显微镜放大倍数至少为100倍

)用于固定待测硅片的夹具;

b

),,

硅片边缘轮廓模板坐标图如图所示由一个确定硅片边缘轮廓合格的透明区域和一个半透

c2

,;

明的限制区域组成其特征点坐标和基本尺寸应符合图和表的规定

31

),,;

d量块或精密棒与待测硅片厚度相同可确定设备放大倍数

),。

e150mm长直尺最小刻度为0.5mm或更小

方法测试所需的仪器设备如下:

6.2B

),、。

a平行光源和可视系统可视系统由投影仪镜头和显示器组成显示器应可以显示1mm×

,;

1mm的区域可视系统提供给显示器的放大倍数至少为100倍

)用于固定待测硅片的夹具;

b

),,

硅片边缘轮廓模板坐标图如图所示由一个确定硅片边缘轮廓合格的透明区域和一个半透

c2

,;

明的限制区域组成其特征点坐标和基本尺寸应符合图和表的规定

31

),,;

d量块或精密棒与待测硅片厚度相同可确定设备放大倍数

2

/—

YST262016

),。

e150mm长直尺最小刻度为0.5mm或更小

图硅片边缘轮廓模板坐标图

2

ㅤㅤㅤㅤ

图标准模板特征点坐标图

3

表标准模板特征点的坐标值单位为微米

1

特征点ABCD

x76508510

/硅片厚度

y001376

方法测试所需的仪器设备如下:

6.3C

),、、;

a边缘轮廓仪包括光源CCD相机载物台

),、。

b控制单元由计算机显示器和打印机组成

7试样

,、,。

待测试片测试前应经倒角且边缘清洁干燥而方法需沿直径将硅片划开

A

3

/—

YST262016

8测试准备

8.1确定放大倍数

:。,

方法调节比较仪或显微镜至测试使用时的放大倍数使用标准参数量块或精密棒遵循比

8.1.1A

较仪或显微镜生产厂家的说明调节物像放大倍数至三位有效数字。

:,。

方法在夹具上放置一个标准参数的量块使用合适的尺子测试屏幕上垂直方向的尺寸测量

8.1.2B

,。,

图像垂直尺寸精确至0.5mm调节放大倍数至被测图像最清晰重新放置量块或精密棒测试显示屏

,。

上图像水平方向的尺寸调节放大倍数至与垂直方向相同的放大倍数

:。

方法放大倍数为边缘轮廓仪固有

8.1.3C

8.2准备硅片边缘轮廓模板

(、):

硅片边缘轮廓模板适用于方法AB按下列步骤准备

)将标准模板坐标乘以放大倍数;

a

),;

b按放大后的模板尺寸在透明材料上绘制或打印标准模板

),。

c将模板固定在显示屏上硅片表面的图像平行于相应模板的线

9测试步骤

方法的测试步骤如下:ㅤㅤㅤㅤ

9.1A

),,;

a将测试硅片放置在夹具上硅片剖面对着物镜垂直于观察方向

),;

b调节比较仪的焦距使硅片图像清晰地显示在显示屏上

),;

c通过移动夹具调整硅片位置使边缘轮廓图像与覆盖模板的前表面相切

)确定切线点之间的硅片边缘轮廓是否完全位于模板合格区域内;

d

))),;

e重复9.1c和9.1d使边缘轮廓图像的另一面与模板在边缘和背面相切

),,,

f如果测试样品包括整个直径倒转比较仪的夹具使直径另一端的边缘轮廓显示在显示屏上

重复));

9.1b~9.1e

),));

g如果硅片上其他部分作为测试样品每部分都重复9.1a~9.1e

)测试的边缘轮廓完全落在允许区域内的硅片为合格。

h

方法的测试步骤如下:

9.2B

)将硅片放置在夹具上;

a

)调节设备焦距使硅片边缘轮廓图像清晰地显示在显示屏上;

b

),;

c适当地移动夹具使边缘轮廓图像与模板在边缘和正面相切

)确定切线点之间的硅片边缘轮廓是否完全位于模板合格区域内;

d

),廓;

e旋转夹具上的硅片连续观察轮

))),;

f重复9.2c~9.2e使边缘轮廓图像的另一面与模板在边缘和背面相切

)测试的边缘轮廓完全落在允许区域内的硅片为合格。

g

方法的测试步骤如下:

9.3C

)打开测试菜单;

a

)根据硅片尺寸和边缘轮廓形状选择合适的测试文件;

b

4

/—

YST262016

)用标准片校准设备;

c

),;

d根据待测硅片的尺寸将硅片放置在载物台上相应的位置

)。,。

e开始测试边缘轮廓形状和测试结果会显示在显示屏上并根据需要可以打印该方法可以

()、()、()。

测试型见图型见图切口见图等的轮廓形状

R4T56

说明:

、、、———轮廓长度;

AABB

1212

t———硅片厚度;

R———边缘轮廓顶部圆弧半径;

、———边缘轮廓夹角。

An1An2

gg

ㅤㅤㅤㅤ

图4Te-R型

yp

说明:

、、、———轮廓长度;

AABB

1212

t———硅片厚度;

、———边缘轮廓顶部两侧圆弧半径;

RR

12

、———边缘轮廓夹角。

An1An2

gg

图5Te-T型

yp

5

/—

YST262016

说明:

V———切口宽度;

w

Vr———切口曲率半径;

———()顶部到切口底部距离;

P23mmPin

、———切口与硅片轮廓交接圆弧半径;

RR

12

Vh———切口深度;

AnV———切口角度;

g

P=P-V。

12h

图切口

6

)根据测试结果判断硅片边缘和切口是否合格。

f

9.4测试点的位置和数量由供需双方商定。

9.5边缘轮廓精确数据的测试建议使用方法C。

ㅤㅤㅤㅤ

10精密度

:(),。

方法和仪器放大倍数为倍其相应的标准模板尺寸精确至在此条件

10.1AB100±10.05mm

,。

下单个实验室检验重复性达100%

10.2方法C:

,,、

选取片直径的型边缘轮廓硅片和片直径的切口硅片在同实验室同设

10125mmR7200mm

,。,。

备进行多次测试确定重复性误差同一硅片在三家不同实验室进行测试对比测试结果测试精度

如下:

:(、、、),

边缘轮廓长度如AABB的单个实验室二倍标准偏差不大于2.092m多个实验室二倍

1212μ

;(),

标准偏差不大于9.907m半径如R的单个实验室二倍标准偏差不大于2.609m多个实验室二倍

μμ

;(、),

标准偏差不大于2.884m角度如An1An2的单个实验室二倍标准偏差不大于0.136°多个实验

μgg

室二倍标准偏差不大于。

1.311°

:(、、、),

切口切口的深度和宽度如VVPP单个实验室二倍标准偏差不大于0.008mm多个实验

hw12

;(),

室二倍标准偏差不大于0.471mm角度如AnV单个实验室二倍标准偏差不大于0.104°多个实验

g

;(、、)

室二倍标准偏差不大于0.674°底部和顶部半径如VRR等单个实验室二倍标准偏差不大于

r12

0.025mm,多个实验室二倍标准偏差不大于0.116mm。

11试验报告

试验报告应包含以下内容:

)测试日期;

a

)测试人员姓名;

b

6

/—

YST262016

)使用的边缘轮廓模板、、和的坐标;

cABCD

)使用的方法;

d

)硅片边缘检测点的位置;

e

)测试结果;

f

)硅片批号;

g

)测试硅片数量;

h

)合格硅片数量;

i

)本标准编号。

j

ㅤㅤㅤㅤ