储存粒径小于 100 nm 的校准晶片标准品。

对于粒径小于 100 nm 的校准晶圆标准品，最佳的储存方法是什么？洁净室通常在 70 华氏度（约 21 摄氏度）和 40% 左右的湿度下运行。

在实验室中使用校准晶圆标准片校准晶圆检测系统时，沉积在晶圆标准片上尺寸小于 100 nm 的颗粒会受到硅晶圆表面粗糙度的负面影响。表面粗糙度是由晶圆的自然抛光以及晶圆表面氧化层随时间自然生长造成的。抛光度是固定不变的；但氧化层会自然地在晶圆表面生长，并在晶圆检测系统扫描晶圆进行尺寸校准时影响颗粒检测灵敏度。我们呼吸的空气中氧气含量约为 21%。每次使用校准晶圆标准片进行校准时，同样的空气都会接触到其硅表面。当晶圆被封装在充满相同空气/氧气/湿度的晶圆载体中时，它通常位于同样的空气腔内。当氧气和湿度接触到无机表面（例如硅晶圆表面）时，氧气和湿度会开始在硅表面形成氧化层。随着时间的推移，氧化层会越来越厚，最终导致使用晶圆检测系统（也称为SSIS工具）扫描晶圆时难以检测到微小颗粒。如果晶圆标准件采用30纳米至80纳米的聚苯乙烯或二氧化硅纳米颗粒制成，则通常会将其储存在空气/氧气环境中。随着时间的推移，硅晶圆表面的氧化作用会自然地在整个晶圆表面形成氧化层。当使用典型的晶圆检测系统扫描晶圆时，纳米颗粒可能会逐渐被噪声背景所掩盖，或者变得难以检测。是什么原因导致晶圆检测系统的光学检测系统对颗粒信号的灵敏度降低？

当激光束扫描晶圆表面时，光电探测器会检测到两个信号：直流电信号和交流电信号。随着激光扫描硅表面，直流信号的幅度代表硅晶圆的表面粗糙度和抛光度。交流信号的幅度则代表硅晶圆表面上每个被检测到的颗粒的直径。例如，激光检测到的 40 nm 颗粒会产生非常小的交流信号幅度，而 1 μm 颗粒则会产生较大的交流信号幅度，这是由光电检测电路检测到的。当扫描校准晶圆标准时，直流信号会根据检测到的表面粗糙度水平而以毫伏为单位上下波动，具体波动方式取决于每种晶圆检测工具的技术。当激光在晶圆上或晶圆周围来回扫描时，表面粗糙度越高，直流信号幅度越大，反之亦然。由于激光在硅表面的散射，每个时刻光电探测器检测到的直流信号都会形成一个噪声边界。晶圆表面的物理抛光度是一个恒定值，随着技术的进步，300mm晶圆的抛光度通常比早期的150mm晶圆要好得多。因此，由于300mm晶圆的表面抛光度更高，其表面允许沉积更小的颗粒，从而在晶圆扫描过程中，光学检测器检测到的直流信号也相应降低。

无论抛光程度如何，所有暴露于空气/氧气/湿度环境中的硅表面都会开始形成氧化层，并且该氧化层会随时间不断增厚。在氧化层增厚的1到2年时间内，由于激光检测到的表面粗糙度增加，晶圆表面检测到的直流激光信号的幅度也会随之增大。由于30纳米或60纳米的颗粒产生的交流信号幅度非常低，因此，当激光扫描晶圆表面时，光收集器检测到的颗粒交流信号会被激光产生的直流噪声信号所掩盖。颗粒会沉积在表面，但如果被扫描的硅表面在激光扫描过程中散射出高幅度的直流噪声信号（表明表面粗糙），则直流噪声信号很容易掩盖沉积在晶圆表面的微小颗粒。颗粒确实存在，但晶圆表面不断增长的氧化层会产生不断增加的直流信号噪声，掩盖30纳米颗粒的交流信号，并且随着时间的推移，噪声会增大到足以掩盖40纳米、50纳米等颗粒。每次使用校准晶圆标准件都会在其表面添加不需要的颗粒，并且表面氧化层厚度持续增加，几年后，由于正常操作造成的表面缺陷以及晶圆表面氧化层的生长，必须更换晶圆标准件。

因此，建议将粒径小于 125 纳米的校准晶圆标准片存放在氮气储存柜中。这有助于减少晶圆标准片存放期间晶圆表面的氧化物生长，并延长粒径小于 100 纳米的校准晶圆标准片的使用寿命。粒径大于 100 纳米的晶圆标准片通常不会受到表面氧化物生长的影响；使用粒径大于 100 纳米的晶圆标准片通常也不会影响晶圆检测系统 (SSIS) 的校准。

约翰·特纳 Applied Physics 申请截止日期：2023年11月1日