文档介绍：中华人民共和国国家标准《半导体抛光晶片亚表面损伤的
反射差分谱测试方法》(送审稿)编制说明
一、任务来源及计划要求
本标准是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于2008年度下达的国家标准制定任务(计划编号:20081117-T-469),计划要求制定半导体抛光晶片亚表面损伤的反射差分谱测试方法标准,由中国科学院半导体研究所负责起草,要求在2008年~2010年完成。
二、编制过程(包括编制原则、工作分工、征求意见单位、各阶段工作过程等)
本标准是基于半导体所关于偏振反射差分谱(RDS)的技术发明专利,进行大量的实验研究后确定了亚表面损伤层的厚度、量和谱线强度的定量关系,并确定了测试的条件要求和设备系统的技术要求而制定。
本标准制定工作由中国科学院半导体研究所承担。
2008年4月成立了该标准制定工作组。工作步骤是:1、在国外购买亚表面损伤极小的GaAs、InP衬底材料和加工制备不同亚表面损伤层的衬底。2、反复测量比对,进行(RDS)测试数据与标样定量关系的测试及测试系统条件的确立。3、测试结果分析与讨论,确定测量误差范围。4、标准的编写。5、标准的意见征询与上报公示等。
于2009年4月完成了标准征求意见稿,并对中电46所、北京通美晶体技术有限公司、有研半导体材料股份有限公司等单位征求意见。2009年9月完成国标制定相关程序,现提交专家审定会审定。
三、调研和分析工作情况
在制造GaAs、InP电路与器件的过程中,特别是采用直接离子注入工艺制造GaAs超高速数字集成电路及微波单片集成电路,用MBE、MOCVD 方法生长的微结构材料研制的GaAs微波毫米波电路与器件以及光电子器件,都是以GaAs抛光晶片作为基础材料,抛光晶片表面质量直接影响器件的性能和成品率。尤其是离子注入工艺,通常离子注入层的深度在晶片表面1000A-3000A范围,抛光晶片的亚表面损伤层恰好是在这个范围内,它的晶格不完整性会直接影响离子注入层电阻率的均匀性和电子迁移率;降低了源漏饱和电流的均匀性和器件的成品率。所以研究和制备表面质量好,亚表面损伤层低的SI-GaAs抛光晶片十分重要。
半导体所早在八十年代即采用化学腐蚀和光学显微镜、X光衍射半定量测量标准(GJB1926-94***化镓单晶材料规范:化学腐蚀和光学显微镜观测***化镓抛光片表面损伤层的测试方法)进行抛光晶片的亚表面损伤层测量。2000年初开始采用透射电镜来直接观测晶体衬底材料的亚表面损伤,采用抽样片划条叠粘后,衬底材料侧向减薄成很薄的样片再用透射电镜来测量计数(Q/KB 20004-2002中国科学院半导体研究所企军标—开盒即用2英寸半绝缘***化镓晶片的研制的详细规范)。以上方法有三大劣势;1)为破坏性检测:只能在产品中抽取少量样片,再在样片上抽取少量样条进行某几条单线检测,检测区域小;2)在检测样条的制备过程中;要进行解理、粘片、减薄,工艺比较繁琐;且引入误差大。3)测试设备比较昂贵,测试时间长、费用高。SJ20714-1998 ***化镓抛光片亚损伤层的X射线双晶衍射测试方法,虽然也是一种非破坏性的试验方法,但是为定性测量,且测试设备比较昂贵。
本标准给出的RDS方法相对于透射电镜测量等方法测量亚表面损伤具有三大优势;;,测试时间和费用