ICS77.040 H21 中华人民共和国国家标准 GB/T30857—2014 蓝 宝石衬底片厚度及厚度变化测试方法 Standardtestmethodforthicknessandthicknessvariationonsapphiresubstrates 2014-07-24发布 2015-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 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)及材料分技术委员会(SAC/TC 203/SC2)共同提出并归口。 本标准主要起草单位:协鑫光电科技控股有限公司、中国科学院上海光机所、浙江昀丰新能源科技 有限公司。 本标准主要起草人:魏明德、黄朝晖、刘逸枫、杭寅、徐永亮。 ⅠGB/T30857—2014 蓝宝石衬底片厚度及厚度变化测试方法 1 范围 本标准规定了制备氮化镓薄膜外延片及其他用途的蓝宝石单晶切割片、研磨片、抛光片(简称衬底 片)厚度和厚度变化是否满足标准限度要求的测试方法。 本标准适用于蓝宝石衬底片厚度及厚度变化的测试。 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。 GB/T14264 半导体材料术语 3 术语和定义 GB/T14264 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 5点厚度变化 5pointsthicknessvariation TV5 衬底片上特定5个点的厚度测量值中的最大厚度与最小厚度的差值称为衬底片的5点厚度变化。 4 方法概述 4.1 分立点式测量 在衬底片中心点和距边2mm圆周上的4个对称位置点(见图1)测量衬底片厚度。中心点厚度作为 衬底片的标称厚度。5个厚度测量值中的最大厚度与最小厚度的差值即为衬底片的5点厚度变化。 说明: 1、4、5———距圆边2mm; 2———中心点; 3———距平边2mm。 图1 分立点位置 1GB/T30857—2014 4.2 扫描式测量 衬底片由基准环上的3个支点支撑,中心点厚度作为衬底片的标称厚度,利用接触式或非接触式的 探头或激光器按规定图形(见图2)扫描衬底片表面,进行厚度测量。距边2mm内开始取点,至少每 1mm~3mm取一点测量厚度,测量值中的最大厚度与最小厚度的差值即为衬底片的总厚度变化。 图2 厚度测量扫描路径 5 设备 5.1 接触式测厚仪 接触式测厚仪由带有指示仪表的量具及可支持衬底的夹具或平台组成。仪表最小指示单位不大于 1μm,测量探头的底面积不应超过2mm2,待确认厚度校正标准片,厚度值的范围从0.25mm~ 1.2mm,厚度间隔为0.2mm±0.025mm。 5.2 非接触式测厚仪 非接触式测厚仪由一个可移动的基准平台,具有指示器的固定探头装置,定位器等所组成。 基座底面应光滑,粗糙度应小于0.25μm,平整度应小于0.25μm。 6 样品 衬底片应具有清洁、干燥的表面,如果待测片不具备参考面,应在衬底片背面边缘处作出测量定位标记。 7 测量 7.1 测量环境 除另有规定外,应在下列条件下进行测量: a) 温度:20℃~25℃; b) 湿度:不大于70%; c) 配置有防振平台。 7.2 仪器校正 7.2.1 从一组厚度校正标准片中选取厚度与待测衬底片厚度相差在0.125mm范围内的厚度校正标准 2GB/T30857—2014 片进行校正测量。 7.2.2 仪器可自动调整厚度测量仪,使所得测量值与该厚度校正标准片的厚度标准之差在2μm以内。 7.3 测量 7.3.1 分立点式测量步骤如下: a) 将待测衬底片正面朝上放入夹具中,或置于厚度测量仪的平台或支架上; b) 依图1所示的测量位置点作测量并记录测量的厚度值。 7.3.2 扫描式测量步骤如下: a) 将待测衬底片正面朝上并将参考面依对位放入夹具中,或置于厚度测量仪平台或支架上; b) 厚度测量仪探头执行厚度校正(部分设备无需厚度校正); c) 自动或手动移动平台至扫描开始位置; d) 自动或手动开始测量待测衬底片的厚度; e) 沿扫描线对应的位置开始记录被测点上的厚度测量值,对于记录成对位移的和值的最大值与 最小值之差,则为该衬底片总厚度变化值。 8 精密度 8.1 接触式测量 8.1.1 通过对厚度为480μm±15μm的粗磨片25片,在3个实验室采用接触式检测厚度及厚度变化。 8.1.2 对厚度的接触式测量,2σ标准偏差应小于5.11μm,精密度为±1.08%。 8.1.3 对厚度变化的接触式测量,2σ标准偏差应小于1.32μm,精密度为±37%。 8.2 激光式测量 8.2.1 通过对厚度为430μm±15μm的抛光片25片,在4个实验室采用激光式检测厚度及厚度变化。 8.2.2 对厚度的激光式测量,2σ标准偏差应小于2.54μm,精密度为±0.58%。 8.2.3 对厚度变化的激光式测量,2σ标准偏差应小于1.02μm,精密度为±32%。 9 报告 报告应包含以下内容: a) 测试日期; b) 操作人姓名; c) 设备名称、型号; d) 测试条件和测试方法; e) 材料批号或其他标识; f) 已测试的晶片数量; g) 测试结果; h) 本标准编号; i) 测试结果仅对送样负责。GB/T30857—2014