GB/T30656-2014
前言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草, 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
化技术委员会材料分会(SAC/TC203/SC2)共同提出并归口。
本标准起草单位:北京天科合达蓝光半导体有限公司、中国科学院物理研究所。
本标准主要起草人:陈小龙、郑红军、张玮、郭钰、刘春俊、刘振洲。
GB/T 30656-2014
碳化硅单晶抛光片
1范围
本标准规定了4H及6H碳化硅单晶抛光片的要求、检验方法、检验规则、标志、包装、运输、储存、 质量证明书及订货单(或合同)内容。
本标准适用于4H及6H碳化硅单晶研磨片经单面或双面抛光后制备的碳化硅单晶抛光片。
产品 主要用于制作半导体照明及电力电子器件的外延衬底。
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(包括的修改单)适用于本文件。
GB/T1555半导体单晶晶向测定方法 GB/T6616半导体硅片电阻率及硅薄膜薄层电阻测试方法非接触涡流法 GB/T6619硅片弯曲度测试方法 GB/T6620硅片翘曲度非接触式测试方法 GB/T6624硅抛光片表面质量目测检验方法 GB/T13387硅及其它电子材料晶片参考面长度测量方法 GB/T13388硅片参考面结晶学取向X射线测试方法 GB/T14140硅片直径测量方法 GB/T14264半导体材料术语 GB/T29505硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法 GB/T29507硅片平整度、厚度及总厚度变化测试自动非接触扫描法 GB/T31351碳化硅单晶抛光片微管密度无损检测方法 DIN50448半导体工艺材料试验使用电容式探测器对半绝缘半导电切片电阻率的非接触测定 (Testing of materials for semiconductor technology-Contactless determination of the eleetrical resis- tivity of semi-insulating semi-conductor slices using a capacitive probe) 3术语和定义
GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 六方空润hexagonal void 独立于晶片单晶区的具有六角形特征的空润。
3.2 微管micropipe 4H或6H碳化硅单晶抛光片中沿c轴方向延伸且径向尺寸在一微米至几十微米范围的中空管道。
3.3 多型polytype 由同种化学成分所构成的晶体,当其晶体结构中的结构单位层相同,但结构单位层之间的堆垛顾序 1
GB/T 30656-2014 或重复方式不同时,面形成的结构上不同的变体。
3.4 表面取向surface orientation 为满足不同要求,晶片表面与(0001)面平行或成特定的角度,用这一角度来表示晶片的表面取向, 即样品表面法线与样品c轴的夹角。
3.5 正交取向偏离orthogonalmisorientation 切片时有意偏离(0001)晶面,晶片表面法向矢量在(0001)面的投影与(0001)面上最近的(1120)方 向的夹角,定义为正交取向偏离(见图1)。
晶片表面法间
偏角最近的{0001)面上
(1120>方向 正交取向偏离
晶面法向在(0001)面的投影 (0001)面
图1品片正交取向偏离示意图
4要求 4.1总则 碳化硅单晶抛光片的技术参数是指在固定优质区内的要求,且边缘去除区应符合表1的规定。
表1边缘去除区单位为毫米 直径边缘去除区
1 76.22 1003
4.2分类 4.2.1碳化硅单晶抛光片按晶型分为4H和6H。
4.2.2碳化硅单品抛光片按导电能力分为导电型和半绝缘型。
4.3牌号 碳化硅单晶抛光片的牌号应符合附录A的规定。
2
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4.4规格 4.4.1碳化硅单晶抛光片按直径分为$50.8mm、$76.2mm和$100mm。
4.4.2碳化硅单晶抛光片按产品质量,分为工业级(简称P级)、研究级(简称R级)和试片级(简称D 级), 4.5几何参数 碳化硅单晶抛光片的几何参数应符合表2的规定。
表2几何参数 序号项目要求
$50.8 mm$76.2 mm$100.0 mm 1直径及允许偏差/mm50.8±0.276.2±0.2100.0±0.5 2主定位边长度及允许偏差/mm16.0±1.722.0±2.032.5±2.0 3次定位边长度及允许偏差/mm8.0±1.711.0±1.518.0±2.0 4主定位边取向平行于(1010)±5平行于(1010}±5*平行于(1010}±5* (示意图见图2)
硅面:沿主定位边方向硅面:沿主定位边方硅面:治主定位边方 次定位边取向顺时针旋转90°±5°向顺时针旋转90°±5°向顺时针旋转90°±5° (示意图见图2)碳面:沿主定位边方碳面:沿主定位边方碳面:治主定位边方 向逆时针旋转90°±5*向逆时针旋转90°±5°向逆时针旋转90土5* 6厚度及允许偏差/μm350±25350±25 7总厚度变化/μm≤1515≤25 8翘由度/μm2535≤45 9弯由度(绝对值)/pm≤1525≤35 10粗糙度(10 μm×10 μm)/nm<0.5 注:当客户对厚度有特殊要求时,由供需双方协商确定。
硅面
AS[1120)]方向
[1100]方向 主定位边
图2主、次定位边示意图
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4.6表面取向 4.6.1碳化硅单晶抛光片的晶向为(0001)。
4.6.2碳化硅单晶抛光片表面取向的正交晶向偏离为: a)正晶向:0±0.25°; b)偏晶向:碳化硅单品抛光片的正交晶向偏离为晶片表面法线沿主定位边方向偏向(1120)方向 3.5°±0.5或4°±0.5*或8±0.5°。
4.7表面缺陷 碳化硅单晶抛光片表面缺陷应符合表3的规定,其中50.8、76.2、100分别代表$50.8mm、 76.2 mm、100 mm。
表3表面缺陷 序号检验项目工业级研究级试片级
8"0976.210050,876,210050.876.2100 1裂纹位于晶片边缘且位于晶片边缘且累积长度≤10mm,
<1 mm<2 mm<3 mm<2 mm<3 mm<3 mm且每个长度≤2mm 2六方空润尺寸<100pm,且个数尺寸<300pm,且个数不单独要求,
≤2个≤4个≤6个≤5个70% 3划痕无无累计长度70%
4.8微管密度 碳化硅单晶抛光片的微管密度应满足工业级<10个/cm²,研究级<30个/cm²,试片级<100个/cm”。
4.9结晶质量 碳化硅单晶抛光片的结晶质量用摇摆曲线的半高宽(FWHM)表示,4H-SiC(0004)或6H-SiC (0006)的FWHM应满足工业级小于30arcsec,研究级小于50arcsec,试片级无要求。
4.10电阻率 碳化硅单晶抛光片的电阻率应符合表4的规定。
表4电阻率单位为欧姆厘米 导电类型晶型工业级研究级试片级 导电型4H<0.025<0.1<0.1
6H<0.1<0.21×10(85%)>1×10(75%) >1×10...