ICS 29.045 H 80 中华人民共和国国家标准 GB/T16596—2019 代替GB/T16596—1996 确定晶片坐标系规范 Specification for establishing a wafer coordinate system 2020-02-01实施 2019-03-25发布 国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T165962019 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草， 本标准代替GB/T16596—1996《确定晶片坐标系规范》。与GB/T16596—1996相比，除编辑性修 改外主要技术变化如下： YS/T986（见第2章，1996年版的第2章）； 增加了“晶片坐标系的建立原则”（见第3章）； 删除了“晶片坐标系的应用及有关内容”中的4.1.1和4.1.2（见1996年版的4.1.1、4.1.2)； 增加了“在SEMIM1中，用边缘轮廓模板建立的边缘参考坐标系用于边缘的参照，其与本晶 片坐标系不同。边缘轮廓模板和边缘轮廓参数使用不同的坐标系，具体如下.…·…”“在某些情 况下，无图形的晶片表面不易区分正面和背面”“对晶片的直径没有特殊规定，但对于自动设 备，可能只接收标称直径的晶片”等内容（见5.3、5.6、5.9）。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）与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（SAC/TC203/SC2）共同提出并归口。 本标准起草单位：有色金属技术经济研究院、有研半导体材料有限公司、浙江海纳半导体有限公司、 浙江省硅材料质量检验中心、上海合晶硅材料有限公司。 本标准主要起草人：卢立延、孙燕、潘金平、杨素心、楼春兰、胡金枝、李素青。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T16596—1996。 1 GB/T16596—2019 确定晶片坐标系规范 1范围 本标准规定了使用直角坐标和极坐标建立晶片正面坐标系、背面坐标系和三维坐标系的程序。 本标准适用于有图形和无图形的晶片坐标系的建立。该坐标系用于确定和记录晶片上的缺陷、颗 粒等测试结果的准确位置 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。凡是注日期的引用文件，仅注日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（包括所有的修改单）适用于本文件 GB/T16595晶片通用网格规范 GB/T34479硅片字母数字标志规范 YS/T986晶片正面系列字母数字标志规范 equipment communications standard 2 message content (SECS- II)J SEMIMl硅单晶抛光片规范（Specificationforpolishedsinglecrystal siliconwafers) 3晶片坐标系的建立原则 3.1总则 本标准中的晶片坐标系利用晶片中心点作为直角坐标系（X-Y)或极坐标系（r-の）的原点，可确定晶 片上任意点的坐标。对于无图形晶片，可直接使用本晶片坐标系，也可与矩形阵列或极坐标重叠阵列一 起使用。本晶片坐标系也可用于确定另一坐标系的原点或其他基准点的位置，而这另一坐标系则常表 示或记录了晶片上的局部区域、芯片或图形阵列的位置特征。 3.2晶片正面坐标系 将晶片正表面向上放置，确定晶片中心点位置。建立右手直角坐标系。主定位基准位于Y轴负方 向。根据应用选择直角坐标系或极坐标系（参考X轴正向） 3.3晶片背面坐标系 围绕主定位基准的平分线（Y轴）转动晶片，直至晶片背表面朝上。除了X轴的方向与正面坐标系 相反，背面坐标系的其他内容与正面坐标系相同。 3.4三维坐标系 由于乙轴的零点需要根据应用来确定，本标准仅定义出Z轴方向和各种可能的零点位置。 1 GB/T16596—2019 4晶片坐标系的建立步骤 4.1 晶片正面坐标系 4.1.1将晶片正表面向上放置。 4.1.2找出晶片表面的中心点。假定忽略了参考面和边缘不规则区域的晶片外边缘是晶片的最小圆， 该圆的圆心即为晶片中心点。 4.1.3右手直角坐标系按下列步骤确定： a)l 以晶片中心点为坐标原点； b) 坐标系的Y轴在晶片正表面的直径上，该直径平分主定位基准（参考面或切口）； 4.1.4以坐标系原点为参照，主定位基准在Y轴负方向，见图1。 4.1.5如果使用极坐标系，X轴正方向的坐标是0，主定位基准平分线向上延伸的坐标是90，X 轴负方向的0坐标是180°，主定位基准平分线的向下延伸的0坐标是270°。r和0的方向见图1。 (tuy) / (ri, 0) 图1晶片正面坐标系 4.2晶片背面坐标系 4.2.1转动晶片，使晶片背表面向上。 4.2.2主定位基准位于Y轴负方向，X轴正方向向左。这样，晶片背表面点的r一y（r一0）坐标与直接 通过晶片正表面点的坐标完全相同。 4.3 三维坐标系 4.3.1 将晶片正表面向上。 4.3.2 Z轴穿过晶片表面中心点且与晶片表面垂直，晶片的正表面位于Z轴正方向，见图2。 4.3.3 不同应用情况下，乙轴零点的规定不同，例如： a） 测量晶片的翘曲度，Z轴零点可能在晶片的三维几何中心； b) 确定； 测量厚度或厚度变化，乙轴零点可能在晶片背表面中心点。 2 GB/T16596—2019 正表面 2=0 原点 塔大的 主定位基准 图2三维坐标系Z轴的方向指示 5晶片坐标系的应用 5.1本晶片坐标系用于确定和记录晶片上的缺陷、颗粒等测试结果的准确位置。 5.2光刻的掩膜校准规则可与本晶片坐标系不一致。 5.3 硅片的副参考面位置由主参考面沿顺时针方向旋转而确定，其与晶片坐标系的极角坐标规则相反。 5.4在SEMIM1中，用边缘轮廓模板建立的边缘参考坐标系用于边缘的参照，其与本晶片坐标系不 同。边缘轮廓模板和边缘轮廓参数使用不同的坐标系，具体如下： 边缘轮廓模板用X轴的径向方向（从晶片边缘向内）和Y轴的垂直方向（从晶片表面向晶片中 a) 位面）定义模板； b) 边缘轮廓参数用q轴的径向方向（从晶片边缘向内）和Z轴的垂直方向（从晶片中位面向晶片 表面）定义边缘轮廓的横截面。 在Y轴负方向上，而晶片的旋转位置是从该标准位置向顺时针方向旋转来定义，这与晶片坐标系的极 角坐标规则相反。在SEMIE5中，不旋转坐标系的轴，晶片相对于轴旋转。而在晶片坐标系中，坐标轴 由晶片本身定位，不受晶片实际空间位置的限制。 5.6在GB/T34479和YS/T986中，对于直径100mm、125mm和150mm带参考面的晶片，它的字 符字段的位置是参照参考面而不是参照晶片中心点来规定，字符字段的位置相对于晶片中心点是变化 300mm带切口的晶片字符字段位置是参照晶片中心点来定位 5.7在某些情况下，无图形的晶片表面不易区分正面和背面。 5.8SEMIE5在“流12一晶片图像”中，描述了一个坐标系是如何报告待传输的位置数据。另外，坐标 系的原点既可以是在生成晶片图像时由设备指定，也可以是位于阵列中的五个位置之一（即左上角、左 下角、右上角、右下角或中心）。该“流”保证晶片图像坐标系与实际晶片相对应的基准点的任一数据的 传输，而本晶片坐标系可用于确定基准点和晶片图像坐标系原点的位置。 注：流是程序输人或输出的一个连续的字节序列 5.9GB/T16595规定了含有1000个单元的极坐标阵列，可用于标记晶片上分布的缺陷（例如滑移） 的位置。该阵列与晶片坐标系一致。 5.10本标准中的晶片坐标系对晶片的直径没有特殊规定，但对于自动设备，可能只接收标称直径的晶片。