半導體晶片表面金屬沾污的測定 全反射X射線熒光光譜法-送審稿-編制說明

集成電路和光伏產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是國家重要的基礎性、先導性和戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，核心工藝技術(shù)水平和世界先進制與檢測是關(guān)乎產(chǎn)品性能的重要手段與指標。在工藝生產(chǎn)過程中晶片表面極其少量的金屬污染的存在都有可能導致器件功能失效或可靠性變差，因此在制造生產(chǎn)過程中對晶片表面金屬能譜法、二次離子質(zhì)譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法、氣相分解原子吸收光譜法等等?；瘜W元素不能提供足夠的檢測極限，輝光放電質(zhì)譜通常只能做半定量分析，且對于半導體材料的金屬沾污而言，檢出限不夠。上述這些方法絕大多數(shù)是破壞性的，并且存在檢測限不夠低，為具有非破壞性檢測、可以直接測試拋光片、外延片等鏡面表面而無需特別制樣等優(yōu)點而被方法的測試，有助于提升國內(nèi)半導體材料的產(chǎn)品質(zhì)量，提高國內(nèi)半導體材料在國內(nèi)和國際市根據(jù)《國家標準委關(guān)于下達2021年第批國家標準制修訂計劃的通知》(國標委綜合2元，承接有研半導體硅材料股份公司的資產(chǎn)和業(yè)務，公司主營業(yè)務是半導體材料及其他新材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、貿(mào)易；相關(guān)器件、零部件、儀器設備的研制、銷售、貿(mào)易；進料加英寸硅片、集成電路設備用超大直徑硅單晶及硅部件等，產(chǎn)品可應用于集成電路、功率器件影響力。員工七百余人，擁有整套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的半導體硅材料的核心技術(shù)和符合國際標準的先進廠房設備，相關(guān)技術(shù)人員起草和參與編制國家標準二十余項，擁有包括博士和碩萬元人民幣。有研半導體是國家級高新技術(shù)企業(yè)和首批國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)，擁有半導體4.1起草階段股份有限公司、浙江金瑞泓科技股份有限公司、浙江海納半導體股份有限公司、廣東天域半導體股份有限公司參加的標準編制小組，進行了設備、用戶要求、相關(guān)標準應用等方面的調(diào)研和收集；結(jié)合多年來國內(nèi)外用戶對全反射X射線熒光光譜法的要求和實踐，提出了本標準在江蘇省揚州市召開了國家標準《半導體晶片表面金屬沾污的測定全反射X射線熒光光譜3細的討論，并提出了具體的意見。會后，根據(jù)各位專家意見，編和起草規(guī)則》、GB/T20001.4-2015《標準編寫規(guī)則第4部分：試驗方法標準》的原則進行2.按照國家標準委關(guān)于清理整頓的要求，將GB/T24578-2015《硅片表面金屬沾污的全反射X光熒光光譜測試方法》和GB/T34504-2017《藍寶石拋光襯底片表面殘留金屬元素測標準同樣適用于其他半導體材料，如砷化鎵、碳化硅、SOI等鏡面拋光晶片表面金屬沾污的我們在對兩個標準進行了深入了解，兩個標準使用的方法原理相同，設備通用，主要的原子序數(shù)16（S）～92（U）的元素擴展到11（Na）～92（U）；同時，對測試片的邊緣去實踐中，Na、Al等元素雖然在半導體行業(yè)中備受關(guān)注，但由于本方法的檢出限不夠低，而造成實際上對輕金屬的檢出限并不適合所有半導體材料，因此我們將擴展的范圍放在了注4銻化鎵等單晶拋光片表面金屬沾污的測定。尤其適用于晶片清洗后自然氧化層或經(jīng)化學方法釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、砷、鉬、鈀、銀、錫、鉭、鎢、鉑、金、汞和鉛金屬元發(fā)X射線的光子通量、儀器背景、積分時間和空白值，注：對恒定的設備參數(shù)，無干擾檢出3.2在引用文件中，將原來的GB50073-2013《潔凈廠房設計規(guī)范》更改為GB/T3.3為了更好地幫助使用者本文件中涉及的專業(yè)術(shù)語，在參考通用的技術(shù)術(shù)語、ASTM標光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，當入射角超過某一角度（臨5所有電阻率范圍的晶片，其指數(shù)衰減長度約為5nm。移至要位于氧化層（包括自然氧化層）中還是位于樣品表面的顆粒，嚴格的說，兩種類型的金屬沾污選擇的掠射角應有差異。如主要沾污為表面顆粒型，則選擇過低的掠射角會致使測試結(jié)Techhos的設備之前主要客戶都是硅材料用戶，設備主要用于硅的拋光片、外延片，由于硅片表面的顆粒及金屬沾污的控制已經(jīng)達到了很好的水平，特別是出廠的拋光片或外延片，污元素及含量，因此針對的主要是顆粒型的沾污，這時，掠射角的設置要比測量薄膜中沾污如位于表面凸起的顆粒與位于氧化層內(nèi)的顆粒所設置的6得到的結(jié)果數(shù)值上差別很大，增加了使用原子力顯微鏡測量的條件樣品表面金屬沾污。本次修改增加了溫度、相對濕度的具體要求，同時針對目前該方法主要3.7.2增加的臨界角的計算公式來源于GB/T34504-2017版本，本次的修改包括1）由于根據(jù)測試也可根據(jù)對被測樣品進行角掃描得到的測樣品中主要金屬沾污類型設置臨界角的25%～80％作為掠射角。并增加了注：以圖2中硅為例，如果角掃描曲線與圖2中曲線a（殘留物）相似，為顆粒型沾污，選擇低于臨界角的85%作為掠射角；如果角掃描與圖2中曲線b（薄膜中）相似，則選擇低于臨界角的70%~80%作為掠射角。當考慮到實際情況兼顧兩種類型的沾污都存在時，選擇圖2中曲線a和曲線b相同樣品的掠射角在測試過程中也是不變的，因此在這一過程中根據(jù)待測樣品選擇合適的分7延片、SOI片的表面金屬測試時臨界角的計算問題。2）由被測表面金屬沾污的類型來決定選擇臨界角的百分之多少作為掠射角的問題。3）由于樣品表面的金屬沾污不可能是單用校準片進行重復性測試，再現(xiàn)性因為各種原本標準修訂過程中參照國外標準的同時，也結(jié)合多年來的實踐，在標準中融入了多年來提供了參考。修訂后的標準應用更廣泛，具有更普遍的實用本次修訂與現(xiàn)行的法律、法規(guī)及國家標準、國家軍用標準、行業(yè)標準沒有沖突，不涉及編制組根據(jù)起草前確定的編制原則進行了標準起草，標準備和調(diào)研，并做了大量調(diào)查論證、信息分析和試驗工作。標本標準修改頒布后將取代現(xiàn)行的《硅片表面金屬沾污的全反射X光熒光光譜測試方法》本標準的實施與現(xiàn)有的其他標準沒有沖突之處。本標準的制定和推廣，能積極有效地規(guī)范國內(nèi)半導體晶片表面金屬沾污的測定，有利于行業(yè)的發(fā)展，從而更好地滿足