硅片表面的光澤度作為評(píng)價(jià)硅片表面質(zhì)量的指標(biāo)之一，逐漸被各半導(dǎo)體廠重視并加以控制。如果硅片表面的光澤度存在差異性和不穩(wěn)定性，就會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以對硅片表面光澤度（特別是背面光澤度）需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。為了準(zhǔn)確的測量硅片表面的光澤度，就可以使用光澤度儀。

硅片表面光澤度測量的重要性：

硅片表面的光澤度作為評(píng)價(jià)硅片表面質(zhì)量的指標(biāo)之一，逐漸被各半導(dǎo)體廠重視并加以控制。集成電路用大尺寸硅片的后道器件工藝制程中，不可避免地會(huì)使用到通過硅片背面進(jìn)行工藝溫度探測以及控溫的制程設(shè)備，例如常見的HDPCVD薄膜沉積設(shè)備等。在這些設(shè)備上加工器件產(chǎn)品時(shí)，工藝溫度的探測值和最終實(shí)際工藝功率/溫度的輸出會(huì)受到硅片背面光澤度的影響，硅片背面光澤度不一致會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的實(shí)際制程溫度出現(xiàn)偏差，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品參數(shù)的偏差，例如在HDPCVD薄膜沉積制程中，硅片背面光澤度不一致會(huì)導(dǎo)致薄膜沉積速率、薄膜厚度、薄膜中摻雜元素含量等參數(shù)的明顯偏差，而這些薄膜參數(shù)的偏差又會(huì)直接導(dǎo)致集成電路器件產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)（例如擊穿電壓、漏電特性等等）的差異性和不穩(wěn)定性，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以對硅片表面光澤度（特別是背面光澤度）需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

光澤度儀測量硅片表面的光澤度：

國內(nèi)外對硅片的表面光澤度測試沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)；國際上在其他行業(yè)中有ISO2813，對應(yīng)GB/T9754《色漆和清漆不含金屬顏料的色漆漆膜的20°、60°和85°鏡面光澤度的檢測》；美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)有制定ASTMD523：《鏡面光澤度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》對鏡面光澤度試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一，但是主要的應(yīng)用及示例均為漆膜、大理石板、塑料材料等，不涉及半導(dǎo)體材料。國內(nèi)國標(biāo)及推薦國標(biāo)中光澤度測量針對的適用行業(yè)也都是建筑、塑料、建材、大理石板、清漆涂料等，也不涉及半導(dǎo)體。由于傳統(tǒng)的人眼無法對硅片表面的光澤度進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)，因此為了準(zhǔn)確的測量硅片表面的光澤度就可以使用光澤度儀。具體步驟如下：

1.儀器設(shè)備

（1）光澤度計(jì)由光源、透鏡、測試口、接收器和計(jì)算系統(tǒng)等組成。

（2）光源：光澤度計(jì)光源必須是符合國際照明委員會(huì)（CIE）規(guī)定的D65照明體或A光源。

（3）透鏡：用于接收和傳輸入射光和反射光。

（4）測試口：測試口限定光測試范圍，保證測試環(huán)境不透光。

（5）接收器：接收器接收光電信號(hào)進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，接收器光譜響應(yīng)應(yīng)符合視覺函數(shù)V（λ）的要求。

（6）計(jì)算系統(tǒng)：轉(zhuǎn)換光電信號(hào)進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)處理及顯示。

2.樣品

（1）樣品應(yīng)表面平整、光滑，測試區(qū)域無氣孔、等外觀缺陷。

（2）樣品表面干凈、干燥。

（3）樣品至少保證測試口位置全覆蓋。

3.校準(zhǔn)

（1）自動(dòng)校準(zhǔn)：對于帶自動(dòng)校準(zhǔn)功能的光澤度計(jì)開機(jī)后即自動(dòng)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)通過即可使用。

（2）手動(dòng)校準(zhǔn)儀器需按如下流程校準(zhǔn)：

<1.選定測試角度：根據(jù)測試需求選定測試角度。

<2.空白校準(zhǔn)：將歸零測試板放在測試位置，進(jìn)行空白校準(zhǔn)。

<3.標(biāo)準(zhǔn)板校準(zhǔn)：將標(biāo)準(zhǔn)版放在測試位置，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)校正，測試數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)板值差異不超過士0.5%。

3.校準(zhǔn)合格后方可使用，若校準(zhǔn)不合格，則光澤度計(jì)及其附屬校準(zhǔn)板必須送檢。

4.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）將樣品放置在測試臺(tái)上，光澤度計(jì)測試口完全覆蓋需測試位置。

（2）選擇要求的入射角度，在對應(yīng)測試區(qū)域進(jìn)行測量，對于直徑150mm及以下硅片樣品，五個(gè)測點(diǎn)（如圖2），即硅片中心1點(diǎn)、硅片邊緣4點(diǎn)。測試邊緣位置時(shí)測試中心距硅片邊緣2cm左右，邊緣位置按（NOTCH/OF）位置、順時(shí)針90°、180°、270°依次測試。直徑大于150mm的硅片樣品，九點(diǎn)測試（中心-邊緣加測一點(diǎn)）。

5.試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

（1）表面光澤度Gs（φ）應(yīng)按照下述公式進(jìn)行計(jì)算：

式中：

Gs（φ）——表面光澤度，單位GU

φ——入射角

φs——相對于設(shè)定入射角0的樣品表面反射光通量

φos——相對于設(shè)定入射角0的標(biāo)準(zhǔn)表面反射光通量Gos（0）——所采用的標(biāo)準(zhǔn)表面光澤度，單位GU