ICS 29.045 H80 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T29507—2013 硅片平整度、厚度及总厚度变化测试 自动非接触扫描法 Test method for measuring flatness,thickness and total thickness variation on silicon wafersAutomated non-contact scanning 2013-05-09发布 2014-02-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T29507—2013 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203)提出并归口。 本标准起草单位：上海合晶硅材料有限公司、有研半导体材料股份有限公司。 本标准主要起草人：徐新华、王珍、孙燕、曹孜、 GB/T29507—2013 硅片平整度、厚度及总厚度变化测试 自动非接触扫描法 1范围 本标准规定了直径不小于50mm，厚度不小于100um的切割、研磨、腐蚀、抛光、外延或其他表面 状态的硅片平整度、厚度及总厚度变化的测试。 本标准为非破坏性、无接触的自动扫描测试方法，适用于洁净、干燥硅片的平整度和厚度测试，且不 受硅片的厚度变化、表面状态和硅片形状的影响。 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，仅注日期的版本活用干本文 件。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T14264半导体材料术语 3术语和定义 3.1GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件。 3.2硅片平整度参数的缩写及定义见表1。 表1 硅片平整度参数的缩写及定义 测试 基准面 缩写 基准面 测试参数 方法 基准面构成 区域 GBIR 质量 (global flatness back side reference plane 总的 背表面 理想背表面 TIR 合格区 ideal range) GF3R (global flatness front side reference plane 总的 正表面 三点构成的基准面 TIR 3 points range) GF3D (global flatness front side reference 3 总的 正表面 三点构成的基准面 FPD points deviation) GFLR 质量 (global flatness front side reference plane 总的 正表面 最小二乘法构成的基准面 TIR 合格区 least-squares range) GB/T29507—2013 表1(续) 测试 基准面 缩写 基准面 测试参数 方法 基准面构成 区域 GFLD 质量 (global flatness front least squares 总的 正表面 最小二乘法构成的基准面 FPD 合格区 deviation) SBIR 质量 (site flatness back side reference plane 局部 背表面 理想背表面 TIR 合格区 global ideal range) SBID 质量 (site flatness back side reference plane 局部 背表面 理想背表面 FPD 合格区 global ideal deviation) SF3R (site flatness global front side 局部 正表面 三点构成的基准面 TIR reference plane 3 points range) SF3D (site flatness global front side 局部 正表面 三点构成的基准面 FPD reference plane 3 points deviation) SFLR 质量 (site flatness global front side reference 局部 正表面 最小二乘法构成的基准面 TIR 合格区 plane least squares range) SFLD 质量 (site flatness global front side reference 局部 正表面 最小二乘法构成的基准面 FPD 合格区 plane least squares deviation) SFQR 局部 (site flatness front side reference plane 局部 正表面 最小二乘法构成的基准面 TIR 区域 site least squares range) SFQD 局部 (site flatness front side reference plane 局部 正表面 最小二乘法构成的基准面 FPD 区域 least squares deviation) SFSR 次局部 (site flatness front sub-side reference 局部 正表面 最小二乘法构成的基准面 TIR 区域 plane site least squares range) SFSD 次局部 (site flatness front sub-side reference 局部 正表面 最小二乘法构成的基准面 FPD 区域 plane least squares deviation) 2 GB/T29507—2013 4方法提要 将被测硅片放置在平坦、洁净的小吸盘上，吸盘带动硅片沿规定的图形在两个相对的探头之间运 数据组描述了硅片的正表面。该数据组可以产生所需的一个或多个参数，需要测量平整度时，在硅片背 表面或正表面构建一个符合要求的基准面和焦平面。计算并报告硅片的厚度、总厚度变化以及相对于 背表面或正表面基准面和焦平面的平整度、局部平整度参数。 5干扰因素 5.1在测试扫描期间，任何探头间或探头沿探头轴的相对运动都会产生横向位置等效测试数据误差。 5.2大多数设备具有一定的厚度测试（结合翘曲度）范围，无需调整即可满足要求。如果校准或测试试 样超出测试范围，可能产生错误的结果。操作者可通过设备的超量程信号得知这一情况， 5.3数据点的数量及其间距不同可能影响测试结果。 5.4测试局部平整度时，选择测试是否包括硅片边缘的不完整区域，将影响局部平整度的测试值，可通 过插值技术减少这种影响。 5.5选择基准面不同，得到的平整度的值可能不同。 5.6本方法对硅片背表面微观颗粒相对敏感。 6仪器设备 6.1硅片夹持装置：例如吸盘或硅片边缘夹持装置，该装置的材质和尺寸可由测试双方协商确定。 6.2多轴传输系统，提供了硅片夹持装置或探头在垂直于测试轴的几个方向的可控移动方式。该移动 应充许在合格质量区域内以指定的扫描方式收集数据，且可设定采样数据点的间距。 6.3探头部件，带有一对非接触位移传感探头，具体要求如下： a） 探头应能独立探测晶片的两个表面到距之最近探头的距离α和b； b) 探头将被分别安装在硅片两面，并使两探头相对； c) 两探头同轴，且其共同轴为测试轴； d) 校准和测试时探头距离D应保持不变； 位移分辨率应小于或等于10nm； e) 探头传感器尺寸为4mmX4mm，或由测试双方确定。 探头支持装置和指示单元（见图1）。 探头A 硅片 探头B 图1硅片、探头、设备示意图 3