ICS 77.040 H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T19921—2018 代替GB/T19921—2005 硅抛光片表面颗粒测试方法 Test method for particles on polished silicon wafer surfaces 2019-07-01实施 2018-12-28发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T19921—2018 目 次 前言 1 范围 规范性引用文件 2 3 术语和定义 方法提要 4 干扰因素 5 设备 7 测试环境 8 参考样片 校准 10 测试步骤 11 精密度· 12 试验报告 附录A（规范性附录）针对130nm～11nm线宽技术用硅片的扫描表面检查系统的要求指南11 附录B（规范性附录） 测定扫描表面检查系统XY坐标不确定性的方法 附录C（规范性附录）采用覆盖法确定扫描表面检查系统俘获率和虚假计数率的测试方法.20 GB/T19921—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T19921—2005《硅抛光片表面颗粒测试方法》，与GB/T19921—2005相比，除编 辑性修改外主要技术变化如下： 修改了适用范围（见第1章，2005年版第1章）。 规范性引用文件中删除了ASTMF1620-1996、ASTMF1621-1996和SEMIM1-0302，增加了 GB/T6624、GB/T12964、GB/T12965、GB/T14264、GB/T25915.1、GB/T29506、SEMI M35、SEMIM52、SEMIM53及SEMIM58（见第2章，2005年版第2章）。 一术语和定义中删除了分布图、亮点缺陷、漏报的计数、微粗糙度、重复性、再现性、划痕，增加了 晶体原生凹坑、虚假计数率、累计虚假计数率、变化率水平、静态方法、动态方法、匹配公差、标 版第3章）。 一方法提要中增加了关于局部光散射体、延伸光散射体及晶体原生凹坑、雾的测试原理（见4.1、 4.3、4.4、4.5)。 一根据测试方法使用情况，增加了影响测试结果的干扰因素（见5.2、5.4、5.10、5.12、5.13、5.14、 5.16,5.19、5.20、5.21,5.23)。 一修改了测试设备，明确分为晶片夹持装载系统、激光扫描及信号收集系统、数据分析、处理、传 输系统、操作系统和机械系统（见第6章，2005年版第6章）。 第4章）。 一参考样片中增加了关于“凹坑”和“划伤”参考样片的内容（见8.10、8.11）。 一一将“除上述沉积聚苯乙烯乳胶球的参考样片外，有条件的用户可选择对扫描表面检查系统的定 位准确性能力进行测定的参考样片。详见ASTMF121-96中第8章参考样片”修改为“应选 择具有有效证书的样片作为参考样片，参考样片应符合SEMIM53中的规定”（见8.1,2005年 版7.9)。 一细化了使用参考样片校准扫描表面检查系统的程序（9.2），增加了9.3中通过重复校准来确认 系统的稳定性的要求；增加了9.4中的“在静态或动态方法条件下，测试确定扫描表面检查系 统的XY坐标不确定性”的要求；增加了9.5“对扫描表面检查系统的虚假计数进行评估，获得 测试系统的俘获率、乳胶球尺寸的标准偏差、虚假计数率和累计虚假计数率”的要求；在9.6中 进行设备校准前后测试结果的比对，增加了“有条件的可进行多台扫描表面检查系统的比对， 并进行匹配公差计算”；增加了9.7“推荐使用8.10、8.11中的凹坑或划伤尺寸的参考样片来规 范晶片表面的凹坑及划伤。也可将相关的标准模型保存在扫描表面检查系统的软件中”的内 容（见第9章，2005年版第8章）。 一增加了规范性附录A、规范性附录B、规范性附录C(见附录A、附录B、附录 C)。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）与全国半导体设备和材料标准 化技术委员会材料分技术委员会（SAC/TC203/SC2）共同提出并归口。 Ⅲ GB/T19921—2018 本标准起草单位：有研半导体材料有限公司、上海合晶硅材料有限公司、浙江金瑞泓科技股份有限 公司、南京国盛电子有限公司、有色金属技术经济研究院、天津市环欧半导体材料技术有限公司。 本标准主要起草人：孙燕、刘卓、冯泉林、徐新华、张海英、骆红、刘义、杨素心、张雪因。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T19921—2005。 IV GB/T19921—2018 硅抛光片表面颗粒测试方法 1范围 本标准规定了应用扫描表面检查系统对抛光片、外延片等镜面晶片表面的局部光散射体进行测试， 对局部光散射体与延伸光散射体、散射光与反射光进行区分、识别和测试的方法。针对130nm～11nm 线宽工艺用硅片，本标准提供了扫描表面检查系统的设置 本标准适用于使用扫描表面检查系统对硅抛光片和外延片的表面局部光散射体进行检测、计数及 分类，也适用于对硅抛光片和外延片表面的划伤、晶体原生凹坑进行检测、计数及分类，对硅抛光片和外 片、化合物抛光片等镜面晶片表面局部光散射体的测试。 注：本标准中将硅、锗、砷化镓材料的抛光片和外延片及其他材料的镜面抛光片、外延片等统称为晶片。 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/T6624硅抛光片表面质量目测检验方法 GB/T12964硅单晶抛光片 GB/T12965硅单晶切割片和研磨片 GB/T14139 硅外延片 GB/T14264半导体材料术语 GB/T25915.1洁净室及相关受控环境第1部分：空气洁净度等级 GB/T29506300mm硅单晶抛光片 SEMIM35自动检测硅片表面特征的发展规范指南（Guidefordevelopingspecificationsfor silicon wafer surfacefeatures detected by automated inspection) SEMIM52关于130nm～11nm线宽工艺用硅片的扫描表面检查系统指南（Guideforscanning surface inspection systems for silicon wafer for the 13o nm to 1l nm technology generations) SEMIM53采用在无图形的半导体晶片表面沉积已认证的单个分散聚苯乙烯乳胶球的方法校准 扫描表面检查系统的规程（Practice for calibrating scanningsurface inspection systemsusing certified depositions of monodispere reference spheres on unpatterned semiconductor wafer surfaces) SEMIM58粒子沉积系统及工艺的评价测试方法（TestmethodforevaluatingDMAbasedpar- ticle deposition syetems and processes) 3术语和定义 GB/T14264和SEMIM35界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复 列出了GB/T14264中的某些术语和定义。 3.1 扫描表面检查系统 Escanning surface inspection system;SSIS 用于晶片整个质量区域的快速检查设备。可检测局部光散射体、雾等，常记为SSIS。也称为颗粒 1 SAG GB/T19921—2018 计数器（particlecounter）或激光表面扫描仪（lasersurfacescanner）。 GB/T142642009.定义3.28.1 3.2 局部光散射体localizedlight-scatterer;LLS 一种孤立的特性，例如晶片表面上的颗粒或蚀坑相对于晶片表面的光散射强度，导致散射强度增 加。有时称光点缺陷。尺寸足够大的局部光散射体（LLS)在高强度光照射下呈现为光点，这些光点可 目视观察到。但这种观察是定性的。观测局部光散射体（LLS)用自动检测技术，如激光散射作用，在能 够区分不同散射强度的散射物这一意义上，自动检测技术是定量的。LLS的存在也未必降低晶片的实 用性。 注：习惯上将晶片表面的局部光散射体称为颗粒，但实际上局部光散射体是比颗粒更准确、更广泛的定义，局部光 散射体不仅包含了外来尘埃颗粒，也包含了凹坑、凸起物、小划痕等。 [GB/T14264—2009，定义3.28.3] 3.3 延伸光散射体 extendedlightscatterer;XLs 一种大于检查设备空间分辨率的特征。在晶片表面上或内部，导致相对于周围晶片来说增加了光 散射强度，有时称为面缺陷。 ［GB/T14264—2009，定义3.28.6] 3.4 晶体原生凹坑crystaloriginatedpit；COP 在晶体生长中引人的一个凹坑或一些小凹坑。当它们与硅片表面相交时，类似局部光散射体。因 为在使用扫描表面检查系统（SSIS）观察时，在一些情况下它们的作用与颗粒类似，因此最初这种缺陷 被称为晶体原生颗粒（crystaloriginatedparticulate）。总之，现代的扫描表面检查系统（SSIS）一般能够 从颗粒中区分出晶体原生凹坑。当晶体原生凹坑存在时，表面清洗或亮腐蚀常常会增大其被观察的尺 寸和数量。 ［GB/T14264—2009，定义3.42