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本标准规定了光刻用石英玻璃晶圆(以下简称石英玻璃晶圆)的术语和定义、分类、要求、试验方法、
检验规则及标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于半导体集成电路、光通讯、微机电系统(MEMS)、
光电器件和发光二极管(LED) 等光
刻工艺中用做衬底的石英玻璃晶圆。
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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/T 3284—2015 石英玻璃化学成分分析方法
GB/T 5949 透明石英玻璃气泡、气线试验方法
GB/T 32189 氮化镓单晶衬底表面粗糙度的原子力显微镜检验法
JC/T 185 光学石英玻璃
JC/T 655 石英玻璃制品内应力检验方法
JC/T 2205 石英玻璃术语
JC/T 2205界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
总厚度变化 total thickness variation;TTV
石英玻璃晶圆厚度的最大值和最小值间的差。
3.2
平 整 度 flatness
石英玻璃晶圆一个表面为理想平面时，例如，石英玻璃晶圆一个表面由真空吸盘吸附在一个理想、
平坦的吸盘上，其另一表面相对于规定的基准面的偏差，以测量范围内总的示值读数(TIR)
表示。
3.3
弯曲度 bow
自由无夹持的石英玻璃晶圆中位面的中心点与中位面基准平面间的偏离。
注：中位面基准平面是由指定的圆周上的三个等距离点决定的平面，该圆周的直径小于石英玻璃晶圆标称直径。
3.4
翘曲度 warp
自由无夹持的石英玻璃晶圆中位面相对于参照平面的最大和最小距离之差。
GB/T 34177—2017
石英玻璃晶圆按纯度分为高纯石英玻璃晶圆(GC) 和普通石英玻璃晶圆(PT)。
5.1.1 石英玻璃晶圆的形状如图 la) 和 图 1b) 所示，常规直径为50.80 mm
、76.20 mm 、100.00 mm、
125.00 mm、150.00 mm、200.00 mm、300.00 mm。 直径偏差应不超过±0.25 mm。
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a) 带定位直边的石英玻璃晶圆外形示意图
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b) 带定位角的石英玻璃晶圆外形示意图
说明：
1——质量区；
2——非质量区；
d——石英玻璃晶圆直径；
l— 石英玻璃晶圆定位直边长度。
图 1 石英玻璃晶圆外形示意图
GB/T 34177—2017
5.1.2 常规定位直边长度为22.5 mm、32.5 mm、42.5 mm、47.5 mm、57.5
mm,定位直边长度偏差应不 超过士2.0 mm。
5.1.3 定位角为90°,深度为1.00 mm+o;25m",定位角顶角为圆弧状。
5.1.4 石英玻璃晶圆常规厚度为0.525 mm 、0.550 mm 、0.625 mm 、0.675
mm 、1.000 mm 、1.100 mm、
1.200 mm。厚度偏差不超过±0.020 mm。
5.1.5 石英玻璃晶圆总厚度变化应符合表1的规定。
表 1 总厚度变化(TTV)
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5.2.1 石英玻璃晶圆正表面、背表面、圆周边部与定位直边边部应抛光。
5.2.2
高纯石英玻璃晶圆质量区的外观质量应符合表2的规定。非质量区边角崩落的长度、宽度、深
度应不大于0.3 mm, 其他要求由供需双方商定。
表 2 高纯石英玻璃晶圆质量区的外观质量要求
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5.2.3 普通石英玻璃晶圆的外观质量由供需双方商定。
石英玻璃晶圆平整度、弯曲度、翘曲度由供需双方商定。
石英玻璃晶圆表面粗糙度Ra 应不大于1.0 nm。
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石英玻璃晶圆内应力双折射应不大于2 nm/cm。
石英玻璃晶圆不准许有条纹。
石英玻璃晶圆不准许有不均匀颗粒。
高纯石英玻璃晶圆中
Al、Fe、Ca、Mg、Ti、Cu、Co、Mn、Ni、Li、Na、K、B等13种杂质元素含量的质量
分数总和应不大于2.0μg/g。 其
中Li、Na、K3种杂质元素含量的质量分数之和应不大于1.0μg/g,单
一杂质元素含量的质量分数应不大于0.5μg/g。
普通石英玻璃晶圆中
Al、Fe、Ca、Mg、Ti、Cu、Co、Mn、Ni、Li、Na、K、B等13种杂质元素含量的质量
分数总和应不大于25.0μg/g。 其中
Li、Na、K3种杂质元素含量质量分数之和应不大于3.0μg/g。
采用分度值不大于0.02 mm 的游标卡尺测量。
直径的测量点为圆周上任意3个位置，取3个数据中的最大值减去标称直径所得代数差为直径上
偏差，最小值减去标称直径所得代数差为直径下偏差。
采用分度值不大于0.5 mm
的钢直尺或同等精度的量具测量，定位直边长度测量1次，测量值减去
标称定位直边长度为定位直边长度偏差。
定位角的角度采用分度值不大于1°的角度尺或同等精度的量具测量，深度采用分度值不大于
0.01 mm 的游标卡尺或同等精度的量具测量。
采用精度不低于1μm 的激光测厚仪测量。测量点为石英玻璃晶圆中心点及距边缘6
mm 的圆周
上4个等分点，如图2a)和图2b)所示，取5个数据中的最大值减去标称厚度所得代数差为厚度上偏差，
最小值减去标称厚度所得代数差为厚度下偏差。
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style="width:5.0268in;height:4.59998in" />
a) 带定位直边的石英玻璃晶圆厚度测量点示意图
style="width:4.72677in;height:4.35336in" />
b) 带定位角的石英玻璃晶圆厚度测量点示意图
图 2 厚度测量点示意图
如图2所示，厚度测量所得的5个数据中，最大厚度与最小厚度的差为总厚度变化。
按 GB/T 5949 中规定的方法进行检验。试验室洁净度为10000
级，样品处照度不低于
1200001x。
按附录 A 规定的方法进行检验。
按 GB/T32189 中规定的方法进行检验，扫描范围为50μm×50μm,
扫描分辨率不低于512像素，
测量点为石英玻璃晶圆的中心点及任意直径上分别距离圆周约20 mm
的点，计算扫描面积内的 Ra
值，3个Ra 中最大值为该石英玻璃晶圆表面粗糙度值，结果保留至1位小数。
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按照JC/T 655 中规定的方法进行检验。
按JC/T 185 中规定的方法进行检验。
按JC/T 185 中规定的方法进行检验。
B 元素按GB/T 3284—2015
中规定的发射光谱法进行检验，其他元素按GB/T3284—2015 中规定
的石墨炉原子吸收光谱法进行检验。
分为出厂检验和型式检验。
包括规格尺寸及尺寸偏差、外观质量、平整度、弯曲度、翘曲度。
以同批原料、相同工艺生产的、同规格石英玻璃晶圆的每1000片为一批，不足1000片的按一
批计。
7.2.3.1 规格尺寸及尺寸偏差、外观质量
采用100%检验。
7.2.3.2 平整度、弯曲度、翘曲度
从规格尺寸及尺寸偏差、外观质量合格的石英玻璃晶圆中随机抽取8片进行平整度、弯曲度、翘曲
度检验。
7.2.4.1 规格尺寸及尺寸偏差、外观质量
石英玻璃晶圆的规格尺寸及尺寸偏差、外观质量均符合要求，则该片产品出厂检验合格。任意一项
不符合要求，该片产品不合格。
7.2.4.2 平整度、弯曲度、翘曲度
8片均符合要求，平整度、弯曲度、翘曲度合格。当有4片及4片以上试样不符合要求，则该批产品
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平整度、弯曲度、翘曲度不合格。当有3片或3片以下试样不符合要求，应重新追加8片试样，8片试样
全部符合要求，该批产品平整度、弯曲度、翘曲度合格。
有下列情况之一时，应进行型式检验：
a) 新产品投产或产品定型鉴定时；
b) 正常生产时，每一年进行一次；
c) 原材料或工艺等发生较大变化，可能影响产品质量时；
d) 产品停产6个月以上恢复生产时。
包括第5章规定的全部项目。
同7.2.2。
规格尺寸及尺寸偏差、外观质量按表3进行随机抽样。从规格尺寸及尺寸偏差和外观质量均合格
的产品中抽取8片产品用于平整度、弯曲度、翘曲度、表面粗糙度、内应力、条纹、颗粒不均匀性检验，抽
取1片用于杂质元素含量检验。
表 3 抽样表
单位为片
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7.3.5.1 规格尺寸及尺寸偏差、外观质量
规格尺寸及尺寸偏差符合要求，该批产品规格尺寸及尺寸偏差合格。若不合格产品数大于或等于
表3中相应不合格判定数时，则该批产品规格尺寸及尺寸偏差为不合格。
外观质量符合要求，该批产品外观质量合格。若不合格产品数大于或等于表3中相应不合格判定
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数时，则该批产品外观质量为不合格。
7.3.5.2
平整度、弯曲度、翘曲度、表面粗糙度、内应力、条纹、颗粒不均匀性
8片试样均符合要求，平整度、弯曲度、翘曲度、表面粗糙度、内应力、条纹、颗粒不均匀性合格。当
有4片及4片以上试样不符合要求，则该项目不合格。当有3片或3片以下试样不符合要求，应重新追
加8片试样，8片试样全部符合要求，该项目合格，否则为不合格。
7.3.5.3 杂质元素含量
试样符合要求，该项目为合格，否则为不合格。
7.3.5.4 综合判定
全部项目均符合要求，该批产品为合格，否则为不合格。
产品出厂时应附产品合格证。包装箱上应有储运国标标志，如“小心轻放""请勿倒置""玻璃制品”
"防潮"等字样或图形以及产品名称、厂名或商标。
石英玻璃晶圆片与片之间应不接触，放入专用盒中，采用真空密封袋封装，避免产品划伤、破损及
污染。
产品装、卸、运过程中要轻拿轻放，不能扔摔、碰撞。
产品应贮存在无有害气体、干燥、洁净的室内。注意防压损。
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(规范性附录)
石英玻璃晶圆平整度、弯曲度、翘曲度测量 激光干涉法
A.1 原理
样品在激光干涉仪的测试光路中，激光扫描样品表面，通过改变光程差产生移动的干涉条纹，对干
涉条纹进行分析计算，获得平整度、弯曲度和翘曲度。
A.2 环境要求
A.2.1 温度25 ℃±5℃,相对湿度30%～50%。
A.2.2 试验室洁净度10000级。
A.3 仪器
A.3.1
仪器包括光源、光路、图形采集及计算系统和控制柜等四个部分，光源波长632.8
nm, 测量精度
A.3.2 配备与待测样品形状、规格对应的基准盘。
A.3.3 配备标准片。
A.4 测量步骤
A.4.1 开机。
A.4.2 用标准片核查仪器。
A.4.3 选择并安装与被测样品对应的基准盘。
A.4.4 安装被测样品。
A.4.5 设置测量参数。
A.4.6
将样品吸附在基准盘上，开始测量样品质量区，调整干涉条纹图像至清晰，调整干涉条纹图像大
小至图像基本充满视域没有干扰物影像，测量平整度。
A.4.7 释放样品至自由状态，测量弯曲度、翘曲度。
A.4.8 保存测量数据及图像。
A.4.9 读取并记录平整度、弯曲度、翘曲度。
更多内容 可以 GB-T 34177-2017 光刻用石英玻璃晶圆. 进一步学习