硅片参考面晶向X射线测试方法编制说明

《硅片参考面晶向 X 射线测试方法》编制说明. 一 工作简况：1. 任务来源：根据原中国有色金属工业总公司中色协字 [200 ] 号文件下达制订国家标准GB/T13388-92 《硅片参考面结晶学取向 X射线测试方法》（以下简称参考面晶向测试方法）的任务，由有研半导体材料股份有限公司负责该标准的修订。2. 主要工作过程：根据任务要求 2007 年 2 月开始修订硅片参考面结晶学取向 X射线测试方法标准，具体工作：了解上目前使用的 X射线定向检测设备的情况。了解 SEMI相关的标准内容，并将 SEMIMF847-翻译成中文。对比 SEMIMF847- 与国标《硅片参考面结晶学取向 X 射线测试方法》的内容。修订《硅片参考面结晶学取向 X射线测试方法》广泛的征求了硅材料厂家意见。3. 本指南的主要起草人：孙燕 高级工程师卢立延 高级工程师杜娟 工程师高玉锈 教授级高工翟富义 教授级高工二 本指南的编制依据及编制原则：在考虑到我国生产厂家的使用设备、技术水平的基础上，等同采用国际先进标准。三、 依据上述原则，我们对照了修订前的国家标准和 SEMI MF847-0705，主要差异以及我们的考虑：1. 由于术语中晶向 Orientation：单晶的结晶学取向。我们将标题《硅片参考面结晶学取向 X 射线测试方法》我们改为《硅片参考面晶向 X 射线测试方法》2.SEMIMF84-07057 中包括两种硅片参考面晶向的测试方法： 测试方法 A—— X射线边缘衍射法及测试方法B——劳厄背反射 X射线法。而修订前的国标只有 X射线边缘衍射法。我们认为：随着微电子工业的飞速发展，近几年来国内硅材料及器件厂家技术水平、设备能力都有了大幅度的提高，进出口业务频繁。因此等同采用国际先进标准有利于企业的发展。在进行 SEMI标准的翻译过程中， 考虑到现在国内主要参考的是 87年翻译的 ASTM F847-83, 因此尽可能延用 87年的翻译中文本。虽然 SEMIMF847-0705中的方法 B在我国不是非常普及， 但考虑到它毕竟是属于经典方法， 况且让国家标准的使用者掌握或了解国际先进标准中的测试方法也是有利无弊的。3. 修订前的国标中明确规定了测量硅片的直径为 50-100mm,参考面长度为 10-50mm。作为硅片参考面结晶学取向的测试方法， 对测量硅片的直径和参考面长度的范围取决于设备的能力，换言之，硅片直径的大小及参考面长度的长短对测量参考面的结晶学取向在技术方面没有根本的差异。因此我们在修订后的国标中没有规定测量硅片的直径及参考面长度的范围。4. 修订前的国标中规定该方法不适用于硅片规定取向在与参考面和硅片表面相垂直的平面内的投影与硅片表面法线之间夹角不小于 3°的硅片的测量；而 SEMI MF847-0705，仅适用于角度偏差从 -5 °到 +5°的硅片。我们依据 SEMIMF847-0705，将测量硅片角度偏差的范围从 -3 °到 +3°扩大到 -5 °到 +5°。5. 引用标准中增加了 GB/T 12965-2005 硅单晶切割片和研磨片。GB/T 12964-2005 硅单晶抛光片GB/T 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表SEMI 标准SEMI MF847 硅片参考面结晶学取向 X视线测试方法2 ASTM标准E 82 金属晶体晶向测试方法E122 评价一批或一个工艺过程质量样本抽样大小的选择DIN 标准50433 part 3 用劳厄反向散射方法确定单晶晶向ANSI 标准ANSI/ASQC Z1.4 品质检查抽样程序及表格其他标准Code of Federal Regulations, Title 10, Part 20 防辐射标准6. 修订前的国标中单个实验室测量 2σ 标准偏差为± 2.34 ′， SEMIMF847-0705中通过对一个硅片进行 50次（每面 25次）的测量，得到对这一测试方面的单个仪器、单个操作者的再现性评价： α 计算值的 1- α分布为 1.94 ′。由于本方法属于很成熟的测试方法。在实际应用中，测量的重复性再现性从没发生过问题，因此我们采用了国外先进标准的精密度数据。7． SEMIMF847-0705中关于安全的条款。另外，我们特别注意到，人身安全问题是每一个国外先进测试方法标准都会涉及的重要问题。特别是本标准涉及 X射线。我们认为应该给出其安全问题。也希望今后在我们的国标中也加以特别关注。四、 本国家标准建议为推荐性的国家标准。有研半导体材料股份有限公司二○○七年五月十八日