超清版 GB/T 24578-2024 半导体晶片表面金属沾污的测定 全反射X射线荧光光谱法
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资料介绍
ICS77.040
CCS H 21
中华人民共和国国家标准
GB/T24578—2024
代替GB/T24578—2015,GB/T34504—2017
半导体晶片表面金属沾污的测定
全反射X 射线荧光光谱法
Testmethodformeasuringsurfacemetalcontaminationonsemiconductor
wafers—TotalreflectionX-Rayfluorescencespectroscopy
2024-07-24发布2025-02-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本 文件代替GB/T24578—2015《硅片表面金属沾污的全反射X 光荧光光谱测试方法》和
GB/T34504—2017《蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法》。与GB/T24578—2015 和
GB/T34504—2017相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了范围(见第1章,GB/T24578—2015和GB/T34504—2017的第1章);
b) 增加了“全反射”的定义(见3.1);
c) 删除了缩略语(见GB/T24578—2015的第4章,GB/T34504—2017的3.2);
d) 更改了方法原理(见第4章,GB/T24578—2015的第5章和GB/T34504—2017的第4章);
e) 更改了干扰因素中掠射角校准的影响、样品表面粗糙度和波纹带来的影响[见5.2.3、5.3.2,
GB/T24578—2015的6.2.1、6.3.2和GB/T34504—2017的6.2b)、6.2g)];增加了掠射角选
择,测试钠、镁、铝元素时的检出限,靶材工作方式的影响,靶材腔室真空度的影响,主腔室氮气
纯度的影响,校准样片与测试样片角扫描不同的影响(见5.1.1、5.1.6、5.2.6、5.2.7、5.2.8、5.3.1);
f) 更改了干扰因素中沾污元素的影响、沾污不均匀的影响[见5.3.4、5.3.5,GB/T34504—2017的
6.3e)、6.3f)];
g) 删除了干扰因素中设备主机高架地板振动的影响、设备所在环境、样品载具、操作人员的手套
洁净度不良等情况的影响[见GB/T34504—2017的6.3a)、6.3c)];
h) 更改了试验条件(见第6章,GB/T24578—2015的第9章和GB/T34504—2017的第7章);
i) 增加了校准中全反射临界角的近似计算公式(见9.2.3);
j) 更改了设备的校准(见第9章,GB/T24578—2015第10章、第11章和GB/T34504—2017的第8章);
k) 更改了试验步骤(见第10章,GB/T24578—2015的第12章和GB/T34504—2017的第9章);
l) 更改了精密度(见第11章,GB/T24578—2015的第13章和GB/T34504—2017的第11章);
m) 删除了测试结果的计算(见GB/T34504—2017的第10章)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件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。
本文件起草单位:有研半导体硅材料股份公司、天通银厦新材料有限公司、浙江海纳半导体股份有
限公司、北京通美晶体技术股份有限公司、深圳牧野微电子技术有限公司、浙江金瑞泓科技股份有限公
司、有色金属技术经济研究院有限责任公司、广东天域半导体股份有限公司、江苏华兴激光科技有限公
司、江苏芯梦半导体设备有限公司、哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司、深圳市深鸿盛
电子有限公司、深圳市晶导电子有限公司、湖南德智新材料有限公司。
本文件主要起草人:宁永铎、孙燕、贺东江、李素青、朱晓彤、康森、靳慧洁、孙韫哲、潘金平、任殿胜、
张海英、何凌、丁雄杰、刘薇、沈演凤、廖周芳、赵丽丽、张西刚、赖辉朋、廖家豪。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
———2009年首次发布为GB/T24578—2009;
———本次为第二次修订,并入了GB/T34504—2017《蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量
方法》。
1 范围
本文件描述了半导体镜面晶片表面深度为5nm 以内金属元素的全反射X射线荧光光谱(TXRF)
测试方法。
本文件适用于硅、绝缘衬底上的硅(SOI)、锗、碳化硅、蓝宝石、砷化镓、磷化铟、锑化镓等单晶抛光
片或外延片表面金属沾污的测定,尤其适用于晶片清洗后自然氧化层或经化学方法生长的氧化层中沾
污元素面密度的测定,测定范围:109atoms/cm2~1015atoms/cm2。
本文件规定的方法能够检测周期表中原子序数16(S)~92(U)的元素,尤其适用于钾、钙、钛、钒、
铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、钼、钯、银、锡、钽、钨、铂、金、汞和铅等金属元素。
注:测试范围在一定条件下能扩展到原子序数11(Na)~92(U)的元素,取决于测试设备提供的X射线源。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T8979—2008 纯氮、高纯氮和超纯氮
GB/T14264 半导体材料术语
GB/T25915.1—2021 洁净室及相关受控环境 第1部分:按粒子浓度划分空气洁净度等级
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
全反射 totalreflection
光从光密介质射向光疏介质,当入射角超过临界角时,折射光完全消失,仅剩反射光线的现象。
注:对于X射线,一般固体与空气相比都是光疏介质。
3.2
掠射角 glancingangle
样品表面平面与包含入射到样品表面的X射线的虚拟平面之间的夹角。
注:本方法以小的掠射角入射到晶片表面时,X射线会在晶
CCS H 21
中华人民共和国国家标准
GB/T24578—2024
代替GB/T24578—2015,GB/T34504—2017
半导体晶片表面金属沾污的测定
全反射X 射线荧光光谱法
Testmethodformeasuringsurfacemetalcontaminationonsemiconductor
wafers—TotalreflectionX-Rayfluorescencespectroscopy
2024-07-24发布2025-02-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会发布
前 言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本 文件代替GB/T24578—2015《硅片表面金属沾污的全反射X 光荧光光谱测试方法》和
GB/T34504—2017《蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量方法》。与GB/T24578—2015 和
GB/T34504—2017相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
a) 更改了范围(见第1章,GB/T24578—2015和GB/T34504—2017的第1章);
b) 增加了“全反射”的定义(见3.1);
c) 删除了缩略语(见GB/T24578—2015的第4章,GB/T34504—2017的3.2);
d) 更改了方法原理(见第4章,GB/T24578—2015的第5章和GB/T34504—2017的第4章);
e) 更改了干扰因素中掠射角校准的影响、样品表面粗糙度和波纹带来的影响[见5.2.3、5.3.2,
GB/T24578—2015的6.2.1、6.3.2和GB/T34504—2017的6.2b)、6.2g)];增加了掠射角选
择,测试钠、镁、铝元素时的检出限,靶材工作方式的影响,靶材腔室真空度的影响,主腔室氮气
纯度的影响,校准样片与测试样片角扫描不同的影响(见5.1.1、5.1.6、5.2.6、5.2.7、5.2.8、5.3.1);
f) 更改了干扰因素中沾污元素的影响、沾污不均匀的影响[见5.3.4、5.3.5,GB/T34504—2017的
6.3e)、6.3f)];
g) 删除了干扰因素中设备主机高架地板振动的影响、设备所在环境、样品载具、操作人员的手套
洁净度不良等情况的影响[见GB/T34504—2017的6.3a)、6.3c)];
h) 更改了试验条件(见第6章,GB/T24578—2015的第9章和GB/T34504—2017的第7章);
i) 增加了校准中全反射临界角的近似计算公式(见9.2.3);
j) 更改了设备的校准(见第9章,GB/T24578—2015第10章、第11章和GB/T34504—2017的第8章);
k) 更改了试验步骤(见第10章,GB/T24578—2015的第12章和GB/T34504—2017的第9章);
l) 更改了精密度(见第11章,GB/T24578—2015的第13章和GB/T34504—2017的第11章);
m) 删除了测试结果的计算(见GB/T34504—2017的第10章)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件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。
本文件起草单位:有研半导体硅材料股份公司、天通银厦新材料有限公司、浙江海纳半导体股份有
限公司、北京通美晶体技术股份有限公司、深圳牧野微电子技术有限公司、浙江金瑞泓科技股份有限公
司、有色金属技术经济研究院有限责任公司、广东天域半导体股份有限公司、江苏华兴激光科技有限公
司、江苏芯梦半导体设备有限公司、哈尔滨科友半导体产业装备与技术研究院有限公司、深圳市深鸿盛
电子有限公司、深圳市晶导电子有限公司、湖南德智新材料有限公司。
本文件主要起草人:宁永铎、孙燕、贺东江、李素青、朱晓彤、康森、靳慧洁、孙韫哲、潘金平、任殿胜、
张海英、何凌、丁雄杰、刘薇、沈演凤、廖周芳、赵丽丽、张西刚、赖辉朋、廖家豪。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
———2009年首次发布为GB/T24578—2009;
———本次为第二次修订,并入了GB/T34504—2017《蓝宝石抛光衬底片表面残留金属元素测量
方法》。
1 范围
本文件描述了半导体镜面晶片表面深度为5nm 以内金属元素的全反射X射线荧光光谱(TXRF)
测试方法。
本文件适用于硅、绝缘衬底上的硅(SOI)、锗、碳化硅、蓝宝石、砷化镓、磷化铟、锑化镓等单晶抛光
片或外延片表面金属沾污的测定,尤其适用于晶片清洗后自然氧化层或经化学方法生长的氧化层中沾
污元素面密度的测定,测定范围:109atoms/cm2~1015atoms/cm2。
本文件规定的方法能够检测周期表中原子序数16(S)~92(U)的元素,尤其适用于钾、钙、钛、钒、
铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、钼、钯、银、锡、钽、钨、铂、金、汞和铅等金属元素。
注:测试范围在一定条件下能扩展到原子序数11(Na)~92(U)的元素,取决于测试设备提供的X射线源。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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/T8979—2008 纯氮、高纯氮和超纯氮
GB/T14264 半导体材料术语
GB/T25915.1—2021 洁净室及相关受控环境 第1部分:按粒子浓度划分空气洁净度等级
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
全反射 totalreflection
光从光密介质射向光疏介质,当入射角超过临界角时,折射光完全消失,仅剩反射光线的现象。
注:对于X射线,一般固体与空气相比都是光疏介质。
3.2
掠射角 glancingangle
样品表面平面与包含入射到样品表面的X射线的虚拟平面之间的夹角。
注:本方法以小的掠射角入射到晶片表面时,X射线会在晶