GB/T 29505-2013
基本信息
标准号： GB/T 29505-2013
中文名称：硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准简介
GB/T 29505-2013 硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法
GB/T29505-2013
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标准内容
1Cs29.045
中华人民共和国国家标准
G/I 29505---2013
硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法Test melhod for mensiriny surfaee ruughness on planar surfaces of silicon wfer2013-05-09发布
中华人民共国国家质量监督检验检疫总属小国国家标准化管理委员会
2014-02-01.实施
规范性引用文件
3术语和定义
方法提要
扰医素
仪器设备
粗糙度测最步骤
8报皆
附录A（规范性阴录）
粗糙度测量规范利有关输出的概了GB/1 29505—2013
附录B（资料性附录）有关硅片粗糙度分布的试验和模型（源于SFMIM40附录）渗考文献
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草GR/T29505-2013
本标准出全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/1TC203）提出并归口本标体起草单位：有研半导体材料股份有限公同、中国有危金屑工业标准计量溃量研究所。本标准主要起章人：孙燕、莉、户立延、翟富义、向痛。1范围
硅片平坦装面的装面粗糙度测量方法GB/T 29505—2013
本标雅摄供了症片装面粗糙度测量常用的轮廊仪、十龈仪、散射仪三类方法的测登源现、测最设备和程序，并规定了碰片表面局部或整个区域的标摊撑位置图形及粗糙度缩写义。本标准适用于平坦硅片表面的粗糙度测量：也可用于其他类型的平出晶片材料，似不适肝下晶片边缘区域的粗糙度测暨
本标准不适用带容间波长≤10 nm的测量仪器。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是活期的用文件，仅注目期的版本适用于本文件：凡是不注日期的引用文件，其最新版本(您括所有的修致单)适用于本文件。GB/T14264举导体材料术语
3术语和定义
GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用了本文件。3.1
自相关函数autecorrelatiun functinn强谱线密度函数的想文叶转换。它表示个衰商轮和经滑移战间移动的同样轮廓之问关于其自身的相似性。
自相关长度autacnrrelation length要求横向滑动以把自相关两数简化为，个等于e一1无以它的0清动值的值。有时使用10%或者C值定义替代e一1
双向反射分布函数bi-rlirertioual reflectace Histribution fuctiun;BRDF由一个表面来描述光散射的分布，以不国的发光度（辐照度)归：化不的发光（辐射率），并用近例可每单位投射的立体角散射功率除以人射功率。3.4
尼奎斯特准Yyauiscrilcrn
检测到的最短空间波长。它是两倍于敢样闭隔。3.5
一维光概方程式onedimensionaigratingegualicn按最普道的形式，它是个由-维正弦光榭给定衍射级位置的表达式武。3.6
功率谱密度(PsD)菡数powersptetral densily（PS)tunction一个表面特征菌数，它比例于表面的立叶变换系数的平方，并且可以否作是每单位卒间频率的粗GB/T 29505—2013
糙度率。
分辨能力的瑞利判据Rayleighcriterianorresovingpower利用个图形的最大与另·个图形的最小送加来辨别·对衔射图形的条件，当一个透镜没有像差对，点状物体的像是现衔射图形，当一个图形原的最大与另外一个图形的第·个最小遇时，把这个像描述为被分解了：当从仪幂的物镜观察点状物间的离可分解听，这个判据是适用的，对丁圆形透镜为：
其中N，是物镜的数值孔径（阑）是照射治波长。3.8
闯颂带宽度spaia!bamiwieltlbzxZ.net
给定仪器运行的被长范间。
空简频率spaliafregmency
空润波长(Asaial)的倒数。
空间波长spatia!waveleagt
在一个纯止孩轮廊的相等两峰间的间隔。3. 15
传递函数traastcr fanetior
在部测量空间波长范期内仪器的响啦。一个轮响仪在全部测空间波长范脑内应有200%的响放，舒一个测量仪器对应于一个光美的响应，光其是在抵空间懒率极限（藏断长度）（ttaversinlergth）利高空间额率极限处应景有相同的偏离。可以利而能最谱来检查高空间激率响应研近的这个极限。3.12
截斯长度rayersimg length
沿…给定方向取样的最六距离。微人可测量的空问被长小于截断长度。3.13
波长定标wavelengthscaling
如果在莱一波长川以使用的散射测鼠能预测另…波长的散射测最，表明一个衰面给予了波长定（标度）。
波纹waviness
与粒糙度比较，表面结构是那种被此更宽闻距的红织构成。4方法提要
：4.7本标准包含对局部和整个面的表面特征的标准化扫摘图彦，然后以一纽缩写代码形式描述粗糙度及测量条件。
4.2，磁片的表面相矫度测量通常涉及三种类的粗髓度测量仪器，这紫类型包拆但不局限于；--一轮廊仪：AFM和其他扫韬探针显微镜；光学轮廓仪；高分辨机械探针系统。于涉仪：于沙鼠微镜。
敷射仪：金积分散射仪（TIS)，角分辨光做射仪（ARIS)，扫描表而检查系统（SSIS），2
G8/T29505—2013
4.3硅片表面粗糙度使用最泛的是均方根（rms)粗糙度（Rg）和乎均粗糙度（Ra）。其他粗糙度检测参数也可利用。
5干扰因素
5.1硅片表面粗糙度测量使用了如轮虏高度测量方法、光学于涉方法以及光学散射方法等不同类型的技术，由于各利不间方法对测量点的限制或测望区域不尚、方法精度不简等医素的影响可能追成对屌硅片测量绝对值的较人差异：
5.2不尚粗糙度参数表征的含义不同，数值差异明显。测最参数是使用者根据延究对象、研究工艺等感兴趣的自的选择的，因此不注明谢试方法或测试设备的糙度参数数值没有实用意义。5.3粗糙度测量的个让问待性是它们都依愤下使用仪器剂带宽和传递功能。第种是测量仪器的带觉，测量仪器的带宽或使用的带宽可能严望影响粗髓度测量结果，第二种带宽影响来白分析软件，用此应使用规定的波长单位，巨轮廊仪应能够调节扫描长度和带宽。另外，道开的高或低的空间癫率滤光片也对测量结果有影响。这些都避成了相同表面使用不周测量仪器报告的数值会有很大的不同。本标规范，仪器带窕及其传递功能方雨的使用，并在测试报告中体现这些信息。5.4粗糙没在·-个脂片表面上可以有柜当大的变化，它心能有一-个择优的方向或者是各向异性，被称为“方向性”，例妇切割上艺的硅片间以生低对称性，而单片抛光能产牛高对称性征很多测量方法被驱制在一个很小的测景范围内并且限制在…个或个扫拥方向。因此本标准握出并定义了使用标难化图形的方法·能够清梵地表述扫位置，巨测量图形可以获得有代衰性的和间重复的结果。同对这些阁形应与不同的制造步在硅片「观察到效果一效，这些工艺步骤能够在谨片产生从镜面到无大分布的旋转对称的特征，在附加的相关信息中包括了描述凡种类型的粗髓度变化，扫挡图以及报告的结果之闻关系的模型：以帮助愤用者说明和解释这点变数。5.5薄膜的存在可影响光散紧方法的测量。E技器设备
6.1轮廊仪（prefilornelers）
AIM，机械和光学剖面（轮廓）仪的高空间题率极限分别和机械航点的半径或激光斑点的直径和强度分布近似。其响应函数复杂，并且在某些情况下是操钊和被测衰面的综合效果。为了获得合的，可比较的并且可重复的测量，需要设定这种仪器的高端空间烦率极限，或者选择造度地远离设定的高端空而频率被限。
6,2千涉显微镜（interferencemicroscope)十涉仪的高端空间频率极限是由调焦光学所限定，在某些情况下由探测器陈列的像素间隔所决定。为了获得合频的，可比较的并目可重复的测萱，需夏设定这种仪器的高端空间频率极限，或者选择适度地远离设定的高端空闻频率极限。6.3散射仪（scatteringinstrumens）6.3.1对手相当乎滑的表而来说，光散射强度和粗燃度之剂仅存在一种简单的关系。式（1)和武（2)给出了乎滑衰面的瑞利判据，它常常用于估计平滑表面的板限。1[4.. acose.*
irKAoNiKAca
.....(2)
GB/T 29505-—2013
式中：
rm.--轮廓斜率；
入一一人射光的波长，单位为纳米（nm）；样品轮郭的幅度（峰谷高度的--半）6，二一-步的入射角度,单位为度（\)。假定取0.1极限其对应幅度的结果是：对 2--633 1m,6; -5,α 23 nm 和对1488 nm.970°, ≤b nml对个正弦的轮离利0.1的极限，等效的均方根（rs)粗度值为对 A-633 n,6, -0\,R ≤16 m 剂对 ^-488 mm:0,=70°,R4 ≤36 m6.3.2光散射仪器也可以月了测量更加粗糙的表面,但是对下比较粗糙的装前耐，光邀射强度和粗精度之间小收仅存在…求：简单系，学与率密度离数斯载租比我的数学探的不得不使用计算的粗糙度或斜率偿，关H在某些销况下，功率谱密度函数曲线的率可能很重遗6.3.3对于光散射仪器存在一个不能超过的基本卒间频率（短端空间波长)极限，该极限是：a）在相划（琼射)人射（grazinincilence)（6,一9°)的情沉，波长的倒数的-2，2/a；h）在法尚入射(--0\)的情况，波长的倒数，1/A。这些条件恰恰遵循一次掠射方程[见或(3)：f-(sin.cosu.-cosa>
8，：…在人射平商内的邀射角，你为度（）9。：超出入平面的敏射角，单位为度（\）。社：当被散剂的光是沿者人射平面内(,一180\)接收光的反方向对,，变为一1。6.4全积分散射仪（T）
这些仪器最赏用于人射角接近零的条件。而可达到的空间带宽的低端和高端频率极像是的光系统的设计所限定：一个恰当的系统设计有可能达到大约0,m到40μm的空间带宽，也心以为了把散聚偿号插人低靠空间频率(接近镜面)和膏端空阅频牵（人的做射角）带而设计这件系统6.5角分辩光散射仪（ARLS）
6.5.1该技术的高端空间率圾限是由人射承和散射角以及使用的光源的波长所限定。6.5.2低端空间频率极限山以下条件给出：a）上述的掠射方程（对入射角度)；的）人射硅片表面处的光点直径；c）光学系统的立体收集第；
d）权器允许的镜面反射光和探溯器间的最小角距离。6.5.3测量粗糙度可以用一个固定的人射角，并记录在人射平面内各种散射角的激射光竭度。然后，可以山散射光（BRDF)的角度谱计算表面的两维功率谱密度函数也线，只要可以接受上述的极限，对一-个给定的空间带宽，R利Rn一样可以由一维的或各向同性的功率谱密度函数线比算得到。6.5.4仪器能达到的空间带宽范以是大约光源光波长的二分之-一到儿有微米，5.6扫描表面检查系统（SSIS)
SSIS测量是积分救射测最，与TS系统創造的那些仪器美似，收集整个大立体角上的光;然而，存在一些明显的不间。通常，大多数SSIS避免对反射束理～{O\内的光收巢，困为在这·区域内散射的CB/T 29505---2013
控制趋于由表面粗度散射(其变为本底噪声)与来自激光散射作用信号的对抗，早期扫挪器逛常由一个探测器浏量来自大立体角收集器的光。近期的系统倾尚于使用几个较小的收集角，征各自具有自已的检测器，无论怎样的装置，就其空间频带通过的范围而言能够限定衔个收集角，并且每个探测器具有某些本满雾的成分（或两），它是由表面粗糙度引起的。于是：在不存在激光散射作用附，可以把测到的雾转换为限定空间颜率的rms耗度，这种转换假设表面欲合粗糙计算所要求的必要条件（平滑、洁净，正表拍反射），并直不山现他的噪声源如本底的电了噪声瑞利大气敢射6.7粗糙度测量仪的精度
粗懒度测量仪的精度使用通常的测试仪器的精度称公差的比值P/T来播述。当户/T低于10%时对于粗糙度测量是适用的。如果巢P/T人于 30%,测试仪器很叫能不适用。对 P/T处于10%-~30%之间的情记敢决测量系统设置利供需双方的要求。粗糙度量步鼎
7、1选择仪器的炎型
7. 1. 1 轮廓
7.1.1.1原-f-为显微镜(AFM)。
7.1.1.2其他判韬探针影微镜，
7.1.1.3光学轮率仪。
7.1.1.4机械探针。
7. 1.2 干涉仪
干接显微镜。
7. 1.3敬射仪
7.1.3.1全积分散射仪（TIS)。
7.1.3.2角分辨光散射仪（ARLS)。7. 1. 3.3担描表所检查系统(SSIS)7.2选择所计算的粗糙度参数
根据需要选泽RA、R、Rms或其他粗糙度检测参数。7.3选择测量微置或图形
7.3.11点----硅片中心点。
7.3. 2 5 点
碰片中心点及距硅片中心点2/3r处的四个点。7. 3.35 点——硅片心点及距硅片中心点2/5r,4/5r处的各四个点。7.3.4整个FQA的光栅扫描。
7.3.5整个FQA的R-8扫描：图的坐标位置表述参见表1.。图形和扫描取向见图1。注：这些图形已经轰明对于对称性和数值的定范函是有效的。见相关资料。KAONTKAca
CB/T 29505--2013
中心点
光锯扣描
中心点
同心同或察旋形
注：为标称硅片平径。
表1扫描形位置
X,Y垒标
S点医形
9点图形
整个 FQA 扫节
整个FQA
鞍个FQA
扫描方间（对于线間工具），平行于Y轴
A类反域扫摄图形
类图形挡区域
晶片和扫坐环系
中心点
4心点
个0销
品对整个质段合区（FOA）的白猫图5点
整个FQA扫
光打折
注：覆线代丧所有线担播的拍措方向，线中心点一点测登位置。a.
图1测量的硅片裘面位置图形
7.4选择测取向
GB/T 29505—2013
类型A-一乎行和垂真于基裤平分线的线性扫描，类型A一般用下所有的表面。类型B-
与基准平分线呈45°的线性扫捕。类型B对（111)础片的菜些表面状况是有效的选择局部测量条件
7.5.1 点
7.5.2线：
7.6测量并计算测试数据
7.6.1详细说明报告的测量计算
平均(A)
范圃(R)
TTKAONirKAca
GB/T 29505--2013
最大值(M)
标推偏差，laS.
7.6.2作收集的数据内说明带宽和扫措长度极限。7.6.3记求捕述这些选择的缩写（见附录^例子），用遇号并使用十逃制记数法分开相邻的统与。由此产生个？位的缩写。如上所述的这7位缩写的次序娶遵循表2中要案的次序。裹2粗糙度测邀代码”
图形”
图形取向
局部测减条件
计算”
誉宽/g
轮郫役
散验仪
十沙仪
简得频
FOA/光圳
空\处填人2位有效数字
长波长(rm)/短波长(um)
本标推表2中列出的代码不具有识别仪器传递的功能。OPR
FQA/司心
尖峰殖
傢斜度
标准编1）
妇果规定的要素多于1，按规定的次序在相关的“位\处连接代表的学母。见附录A例子7.6.4图1的坐标位置表述鑫必表1。8报告
常一个硅片报告个值。雨给定的图形多于一个射，报告的计算值在次序按表2列出的次序。8
附录A
（规范性）
粗糙度测量规范和有关输出的例子GB/T29505-2013
典罩的测量报告表示如下，它叫以是仪器自动输出的，或直接手动完成的，仅在第一例中列出要素利代码。下面提出的定最数据仅仪是为广举例说明，它不表示实际的仪器或样品的测量。A，1机橘轮廓授（剖面仪
桃械轮廊仪的測量规定为MFR,5，L，A，A，A,250/10。袋一个局部线性打利图形取向A的5点阁形测量,并且是从50 1m到10m的整个带宽上报告的R均值要素：
我码：
输出例了：
轮廊仪，机城的；5点：线性扫描；取A；Ru；平均；250/10μmMPR５
MPR,5,I,A,A.A,250/10--0.53 amA.2角分辨光散射
250/10
角分辨光散射仪的测量规定为ARLS,9,B，F，复，A，40/2.5。表示--个单光实的和图形取向13的S点图形的测量，并Ⅱ从40um到2m的整个带宽1报告的rms(Rq)平均值！输出例子.ARLS,9,B.P,QA.40/2.0=0.15nmA.3下涉罡微镜
F涉显微镜测量规定为IM,5.A，A，T，D.25/10。表示一个局部区域利图形取向A的5点图形测量，并且是从250μt到10um的整个带宽上报告的峰-谷(R2)的标准偏差。输出例子.M,5,A，A，1,D,250/10..0.00nmA.4全积分散射
全积分散射仪（TIS)测最规定为TIS,S,P,A，Q，TD),38/0.50。表示一个局部光斑和图案取向A.的全FQA/螺旋拍播的测量，并耳是从38μt到0.5m的整个带宽上报告的rms(Rq)标准偏差，输出例F:TIS,S,P,A,Q,D,38/0.50=0.02 nmA.5光学轮廓仪（剖面仪）
光学轮廊仪测量规定为OPR9,L,BA，AID,80/0.50。表示-个局部线能扫描和图形瑕向B的9点图形测量，并片是从80μm到0.5μm的整个带宽上报告的Ra平均值和标准偏差，输出例子PR,9,，,AAD,80/0.5一0.17m(Ra，平均值）,0.02m(R,标准偏）9
rKAONiKAca
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G/I 29505---2013
硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法Test melhod for mensiriny surfaee ruughness on planar surfaces of silicon wfer2013-05-09发布
中华人民共国国家质量监督检验检疫总属小国国家标准化管理委员会
2014-02-01.实施
规范性引用文件
3术语和定义
方法提要
扰医素
仪器设备
粗糙度测最步骤
8报皆
附录A（规范性阴录）
粗糙度测量规范利有关输出的概了GB/1 29505—2013
附录B（资料性附录）有关硅片粗糙度分布的试验和模型（源于SFMIM40附录）渗考文献
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草GR/T29505-2013
本标准出全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/1TC203）提出并归口本标体起草单位：有研半导体材料股份有限公同、中国有危金屑工业标准计量溃量研究所。本标准主要起章人：孙燕、莉、户立延、翟富义、向痛。1范围
硅片平坦装面的装面粗糙度测量方法GB/T 29505—2013
本标雅摄供了症片装面粗糙度测量常用的轮廊仪、十龈仪、散射仪三类方法的测登源现、测最设备和程序，并规定了碰片表面局部或整个区域的标摊撑位置图形及粗糙度缩写义。本标准适用于平坦硅片表面的粗糙度测量：也可用于其他类型的平出晶片材料，似不适肝下晶片边缘区域的粗糙度测暨
本标准不适用带容间波长≤10 nm的测量仪器。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是活期的用文件，仅注目期的版本适用于本文件：凡是不注日期的引用文件，其最新版本(您括所有的修致单)适用于本文件。GB/T14264举导体材料术语
3术语和定义
GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用了本文件。3.1
自相关函数autecorrelatiun functinn强谱线密度函数的想文叶转换。它表示个衰商轮和经滑移战间移动的同样轮廓之问关于其自身的相似性。
自相关长度autacnrrelation length要求横向滑动以把自相关两数简化为，个等于e一1无以它的0清动值的值。有时使用10%或者C值定义替代e一1
双向反射分布函数bi-rlirertioual reflectace Histribution fuctiun;BRDF由一个表面来描述光散射的分布，以不国的发光度（辐照度)归：化不的发光（辐射率），并用近例可每单位投射的立体角散射功率除以人射功率。3.4
尼奎斯特准Yyauiscrilcrn
检测到的最短空间波长。它是两倍于敢样闭隔。3.5
一维光概方程式onedimensionaigratingegualicn按最普道的形式，它是个由-维正弦光榭给定衍射级位置的表达式武。3.6
功率谱密度(PsD)菡数powersptetral densily（PS)tunction一个表面特征菌数，它比例于表面的立叶变换系数的平方，并且可以否作是每单位卒间频率的粗GB/T 29505—2013
糙度率。
分辨能力的瑞利判据Rayleighcriterianorresovingpower利用个图形的最大与另·个图形的最小送加来辨别·对衔射图形的条件，当一个透镜没有像差对，点状物体的像是现衔射图形，当一个图形原的最大与另外一个图形的第·个最小遇时，把这个像描述为被分解了：当从仪幂的物镜观察点状物间的离可分解听，这个判据是适用的，对丁圆形透镜为：
其中N，是物镜的数值孔径（阑）是照射治波长。3.8
闯颂带宽度spaia!bamiwieltlbzxZ.net
给定仪器运行的被长范间。
空简频率spaliafregmency
空润波长(Asaial)的倒数。
空间波长spatia!waveleagt
在一个纯止孩轮廊的相等两峰间的间隔。3. 15
传递函数traastcr fanetior
在部测量空间波长范期内仪器的响啦。一个轮响仪在全部测空间波长范脑内应有200%的响放，舒一个测量仪器对应于一个光美的响应，光其是在抵空间懒率极限（藏断长度）（ttaversinlergth）利高空间额率极限处应景有相同的偏离。可以利而能最谱来检查高空间激率响应研近的这个极限。3.12
截斯长度rayersimg length
沿…给定方向取样的最六距离。微人可测量的空问被长小于截断长度。3.13
波长定标wavelengthscaling
如果在莱一波长川以使用的散射测鼠能预测另…波长的散射测最，表明一个衰面给予了波长定（标度）。
波纹waviness
与粒糙度比较，表面结构是那种被此更宽闻距的红织构成。4方法提要
：4.7本标准包含对局部和整个面的表面特征的标准化扫摘图彦，然后以一纽缩写代码形式描述粗糙度及测量条件。
4.2，磁片的表面相矫度测量通常涉及三种类的粗髓度测量仪器，这紫类型包拆但不局限于；--一轮廊仪：AFM和其他扫韬探针显微镜；光学轮廓仪；高分辨机械探针系统。于涉仪：于沙鼠微镜。
敷射仪：金积分散射仪（TIS)，角分辨光做射仪（ARIS)，扫描表而检查系统（SSIS），2
G8/T29505—2013
4.3硅片表面粗糙度使用最泛的是均方根（rms)粗糙度（Rg）和乎均粗糙度（Ra）。其他粗糙度检测参数也可利用。
5干扰因素
5.1硅片表面粗糙度测量使用了如轮虏高度测量方法、光学于涉方法以及光学散射方法等不同类型的技术，由于各利不间方法对测量点的限制或测望区域不尚、方法精度不简等医素的影响可能追成对屌硅片测量绝对值的较人差异：
5.2不尚粗糙度参数表征的含义不同，数值差异明显。测最参数是使用者根据延究对象、研究工艺等感兴趣的自的选择的，因此不注明谢试方法或测试设备的糙度参数数值没有实用意义。5.3粗糙度测量的个让问待性是它们都依愤下使用仪器剂带宽和传递功能。第种是测量仪器的带觉，测量仪器的带宽或使用的带宽可能严望影响粗髓度测量结果，第二种带宽影响来白分析软件，用此应使用规定的波长单位，巨轮廊仪应能够调节扫描长度和带宽。另外，道开的高或低的空间癫率滤光片也对测量结果有影响。这些都避成了相同表面使用不周测量仪器报告的数值会有很大的不同。本标规范，仪器带窕及其传递功能方雨的使用，并在测试报告中体现这些信息。5.4粗糙没在·-个脂片表面上可以有柜当大的变化，它心能有一-个择优的方向或者是各向异性，被称为“方向性”，例妇切割上艺的硅片间以生低对称性，而单片抛光能产牛高对称性征很多测量方法被驱制在一个很小的测景范围内并且限制在…个或个扫拥方向。因此本标准握出并定义了使用标难化图形的方法·能够清梵地表述扫位置，巨测量图形可以获得有代衰性的和间重复的结果。同对这些阁形应与不同的制造步在硅片「观察到效果一效，这些工艺步骤能够在谨片产生从镜面到无大分布的旋转对称的特征，在附加的相关信息中包括了描述凡种类型的粗髓度变化，扫挡图以及报告的结果之闻关系的模型：以帮助愤用者说明和解释这点变数。5.5薄膜的存在可影响光散紧方法的测量。E技器设备
6.1轮廊仪（prefilornelers）
AIM，机械和光学剖面（轮廓）仪的高空间题率极限分别和机械航点的半径或激光斑点的直径和强度分布近似。其响应函数复杂，并且在某些情况下是操钊和被测衰面的综合效果。为了获得合的，可比较的并且可重复的测量，需要设定这种仪器的高端空间烦率极限，或者选择造度地远离设定的高端空而频率被限。
6,2千涉显微镜（interferencemicroscope)十涉仪的高端空间频率极限是由调焦光学所限定，在某些情况下由探测器陈列的像素间隔所决定。为了获得合频的，可比较的并目可重复的测萱，需夏设定这种仪器的高端空间频率极限，或者选择适度地远离设定的高端空闻频率极限。6.3散射仪（scatteringinstrumens）6.3.1对手相当乎滑的表而来说，光散射强度和粗燃度之剂仅存在一种简单的关系。式（1)和武（2)给出了乎滑衰面的瑞利判据，它常常用于估计平滑表面的板限。1[4.. acose.*
irKAoNiKAca
.....(2)
GB/T 29505-—2013
式中：
rm.--轮廓斜率；
入一一人射光的波长，单位为纳米（nm）；样品轮郭的幅度（峰谷高度的--半）6，二一-步的入射角度,单位为度（\)。假定取0.1极限其对应幅度的结果是：对 2--633 1m,6; -5,α 23 nm 和对1488 nm.970°, ≤b nml对个正弦的轮离利0.1的极限，等效的均方根（rs)粗度值为对 A-633 n,6, -0\,R ≤16 m 剂对 ^-488 mm:0,=70°,R4 ≤36 m6.3.2光散射仪器也可以月了测量更加粗糙的表面,但是对下比较粗糙的装前耐，光邀射强度和粗精度之间小收仅存在…求：简单系，学与率密度离数斯载租比我的数学探的不得不使用计算的粗糙度或斜率偿，关H在某些销况下，功率谱密度函数曲线的率可能很重遗6.3.3对于光散射仪器存在一个不能超过的基本卒间频率（短端空间波长)极限，该极限是：a）在相划（琼射)人射（grazinincilence)（6,一9°)的情沉，波长的倒数的-2，2/a；h）在法尚入射(--0\)的情况，波长的倒数，1/A。这些条件恰恰遵循一次掠射方程[见或(3)：f-(sin.cosu.-cosa>
8，：…在人射平商内的邀射角，你为度（）9。：超出入平面的敏射角，单位为度（\）。社：当被散剂的光是沿者人射平面内(,一180\)接收光的反方向对,，变为一1。6.4全积分散射仪（T）
这些仪器最赏用于人射角接近零的条件。而可达到的空间带宽的低端和高端频率极像是的光系统的设计所限定：一个恰当的系统设计有可能达到大约0,m到40μm的空间带宽，也心以为了把散聚偿号插人低靠空间频率(接近镜面)和膏端空阅频牵（人的做射角）带而设计这件系统6.5角分辩光散射仪（ARLS）
6.5.1该技术的高端空间率圾限是由人射承和散射角以及使用的光源的波长所限定。6.5.2低端空间频率极限山以下条件给出：a）上述的掠射方程（对入射角度)；的）人射硅片表面处的光点直径；c）光学系统的立体收集第；
d）权器允许的镜面反射光和探溯器间的最小角距离。6.5.3测量粗糙度可以用一个固定的人射角，并记录在人射平面内各种散射角的激射光竭度。然后，可以山散射光（BRDF)的角度谱计算表面的两维功率谱密度函数也线，只要可以接受上述的极限，对一-个给定的空间带宽，R利Rn一样可以由一维的或各向同性的功率谱密度函数线比算得到。6.5.4仪器能达到的空间带宽范以是大约光源光波长的二分之-一到儿有微米，5.6扫描表面检查系统（SSIS)
SSIS测量是积分救射测最，与TS系统創造的那些仪器美似，收集整个大立体角上的光;然而，存在一些明显的不间。通常，大多数SSIS避免对反射束理～{O\内的光收巢，困为在这·区域内散射的CB/T 29505---2013
控制趋于由表面粗度散射(其变为本底噪声)与来自激光散射作用信号的对抗，早期扫挪器逛常由一个探测器浏量来自大立体角收集器的光。近期的系统倾尚于使用几个较小的收集角，征各自具有自已的检测器，无论怎样的装置，就其空间频带通过的范围而言能够限定衔个收集角，并且每个探测器具有某些本满雾的成分（或两），它是由表面粗糙度引起的。于是：在不存在激光散射作用附，可以把测到的雾转换为限定空间颜率的rms耗度，这种转换假设表面欲合粗糙计算所要求的必要条件（平滑、洁净，正表拍反射），并直不山现他的噪声源如本底的电了噪声瑞利大气敢射6.7粗糙度测量仪的精度
粗懒度测量仪的精度使用通常的测试仪器的精度称公差的比值P/T来播述。当户/T低于10%时对于粗糙度测量是适用的。如果巢P/T人于 30%,测试仪器很叫能不适用。对 P/T处于10%-~30%之间的情记敢决测量系统设置利供需双方的要求。粗糙度量步鼎
7、1选择仪器的炎型
7. 1. 1 轮廓
7.1.1.1原-f-为显微镜(AFM)。
7.1.1.2其他判韬探针影微镜，
7.1.1.3光学轮率仪。
7.1.1.4机械探针。
7. 1.2 干涉仪
干接显微镜。
7. 1.3敬射仪
7.1.3.1全积分散射仪（TIS)。
7.1.3.2角分辨光散射仪（ARLS)。7. 1. 3.3担描表所检查系统(SSIS)7.2选择所计算的粗糙度参数
根据需要选泽RA、R、Rms或其他粗糙度检测参数。7.3选择测量微置或图形
7.3.11点----硅片中心点。
7.3. 2 5 点
碰片中心点及距硅片中心点2/3r处的四个点。7. 3.35 点——硅片心点及距硅片中心点2/5r,4/5r处的各四个点。7.3.4整个FQA的光栅扫描。
7.3.5整个FQA的R-8扫描：图的坐标位置表述参见表1.。图形和扫描取向见图1。注：这些图形已经轰明对于对称性和数值的定范函是有效的。见相关资料。KAONTKAca
CB/T 29505--2013
中心点
光锯扣描
中心点
同心同或察旋形
注：为标称硅片平径。
表1扫描形位置
X,Y垒标
S点医形
9点图形
整个 FQA 扫节
整个FQA
鞍个FQA
扫描方间（对于线間工具），平行于Y轴
A类反域扫摄图形
类图形挡区域
晶片和扫坐环系
中心点
4心点
个0销
品对整个质段合区（FOA）的白猫图5点
整个FQA扫
光打折
注：覆线代丧所有线担播的拍措方向，线中心点一点测登位置。a.
图1测量的硅片裘面位置图形
7.4选择测取向
GB/T 29505—2013
类型A-一乎行和垂真于基裤平分线的线性扫描，类型A一般用下所有的表面。类型B-
与基准平分线呈45°的线性扫捕。类型B对（111)础片的菜些表面状况是有效的选择局部测量条件
7.5.1 点
7.5.2线：
7.6测量并计算测试数据
7.6.1详细说明报告的测量计算
平均(A)
范圃(R)
TTKAONirKAca
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最大值(M)
标推偏差，laS.
7.6.2作收集的数据内说明带宽和扫措长度极限。7.6.3记求捕述这些选择的缩写（见附录^例子），用遇号并使用十逃制记数法分开相邻的统与。由此产生个？位的缩写。如上所述的这7位缩写的次序娶遵循表2中要案的次序。裹2粗糙度测邀代码”
图形”
图形取向
局部测减条件
计算”
誉宽/g
轮郫役
散验仪
十沙仪
简得频
FOA/光圳
空\处填人2位有效数字
长波长(rm)/短波长(um)
本标推表2中列出的代码不具有识别仪器传递的功能。OPR
FQA/司心
尖峰殖
傢斜度
标准编1）
妇果规定的要素多于1，按规定的次序在相关的“位\处连接代表的学母。见附录A例子7.6.4图1的坐标位置表述鑫必表1。8报告
常一个硅片报告个值。雨给定的图形多于一个射，报告的计算值在次序按表2列出的次序。8
附录A
（规范性）
粗糙度测量规范和有关输出的例子GB/T29505-2013
典罩的测量报告表示如下，它叫以是仪器自动输出的，或直接手动完成的，仅在第一例中列出要素利代码。下面提出的定最数据仅仪是为广举例说明，它不表示实际的仪器或样品的测量。A，1机橘轮廓授（剖面仪
桃械轮廊仪的測量规定为MFR,5，L，A，A，A,250/10。袋一个局部线性打利图形取向A的5点阁形测量,并且是从50 1m到10m的整个带宽上报告的R均值要素：
我码：
输出例了：
轮廊仪，机城的；5点：线性扫描；取A；Ru；平均；250/10μmMPR５
MPR,5,I,A,A.A,250/10--0.53 amA.2角分辨光散射
250/10
角分辨光散射仪的测量规定为ARLS,9,B，F，复，A，40/2.5。表示--个单光实的和图形取向13的S点图形的测量，并Ⅱ从40um到2m的整个带宽1报告的rms(Rq)平均值！输出例子.ARLS,9,B.P,QA.40/2.0=0.15nmA.3下涉罡微镜
F涉显微镜测量规定为IM,5.A，A，T，D.25/10。表示一个局部区域利图形取向A的5点图形测量，并且是从250μt到10um的整个带宽上报告的峰-谷(R2)的标准偏差。输出例子.M,5,A，A，1,D,250/10..0.00nmA.4全积分散射
全积分散射仪（TIS)测最规定为TIS,S,P,A，Q，TD),38/0.50。表示一个局部光斑和图案取向A.的全FQA/螺旋拍播的测量，并耳是从38μt到0.5m的整个带宽上报告的rms(Rq)标准偏差，输出例F:TIS,S,P,A,Q,D,38/0.50=0.02 nmA.5光学轮廓仪（剖面仪）
光学轮廊仪测量规定为OPR9,L,BA，AID,80/0.50。表示-个局部线能扫描和图形瑕向B的9点图形测量，并片是从80μm到0.5μm的整个带宽上报告的Ra平均值和标准偏差，输出例子PR,9,，,AAD,80/0.5一0.17m(Ra，平均值）,0.02m(R,标准偏）9
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