(高清版)GBT 31092-2022 藍(lán)寶石單晶晶棒

代替GB/T31092—2014國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T31092—2014《藍(lán)寶石單晶晶錠》,與GB/T31092—2014相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：a)更改了適用范圍(見第1章，2014年版的第1章);b)更改了“藍(lán)寶石單晶”的定義(見3.1,2014年版的3.1),增加了“藍(lán)寶石單晶晶棒”“參考槽”的c)更改了結(jié)晶質(zhì)量的要求(見4.2,2014年版的4.2);d)刪除了圖1(見2014年版的4.4.1)、圖2(見2014年版的4.4.2);e)更改了棒料的尺寸及允許偏差的要求(見4.4.1,2014年版的4.5);f)增加了參考槽的尺寸及允許偏差的要求(見4.4.2)和參考槽的結(jié)構(gòu)圖(見圖1);g)增加了塊料的尺寸要求(見4.4.3);h)更改了透過率的要求(見4.6,2014年版的4.7);i)更改了總雜質(zhì)含量、結(jié)晶質(zhì)量、表面取向及主參考面取向、尺寸及允許偏差、鑲嵌、孿晶及透過率的試驗(yàn)方法(見第5章，2014年版的第5章);j)更改了標(biāo)志的內(nèi)容(見7.1,2014年版的7.1);k)增加了隨行文件的內(nèi)容(見7.4)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC203)與全國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)材料分技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC203/SC2)共同提出并歸口。本文件起草單位：天通銀廈新材料有限公司、天通控股股份有限公司、有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院有限責(zé)任公司、浙江晶瑞電子材料有限公司、雅波拓(福建)新材料有限公司、中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所、哈爾濱奧瑞德光電技術(shù)有限公司、山東恒晶新材料有限公司、山西華晶恒基新材料有限公司、重慶四聯(lián)光電科技有限公司、蘇州恒嘉晶體材料有限公司、通遼精工藍(lán)寶石有限公司、義烏力邁新材料有限公司。本文件于2014年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。11范圍及訂貨單內(nèi)容。本文件適用于襯底、光學(xué)用途的藍(lán)寶石單晶晶棒(以下簡(jiǎn)稱“晶棒”)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1958產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)幾何公差檢測(cè)與驗(yàn)證GB/T7962.12無(wú)色光學(xué)玻璃測(cè)試方法第12部分：光譜內(nèi)透射比GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語(yǔ)GB/T31093藍(lán)寶石晶錠應(yīng)力測(cè)試方法GB/T33236多晶硅痕量元素化學(xué)分析輝光放電質(zhì)譜法GB/T33763藍(lán)寶石單晶位錯(cuò)密度測(cè)量方法GB/T34210藍(lán)寶石單晶晶向測(cè)定方法GB/T34612藍(lán)寶石晶體X射線雙晶衍射搖擺曲線測(cè)量方法3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T14264界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。人工生長(zhǎng)的有確定晶向的α型氧化鋁單晶。依特定軸向生長(zhǎng)的藍(lán)寶石單晶體，通過機(jī)械加工后能滿足需方需求的藍(lán)寶石棒料和塊料。在晶棒上加工的特定形狀和尺寸的凹槽，其穿過凹槽中心的直徑與指定的低指數(shù)晶向平行。4技術(shù)要求4.1總雜質(zhì)含量的總含量應(yīng)小于24.2結(jié)晶質(zhì)量4.2.1晶棒的位錯(cuò)密度應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1位錯(cuò)密度單位為個(gè)每平方厘米等級(jí)位錯(cuò)密度IⅡ500～1000Ⅲ4.2.2晶棒的雙晶搖擺曲線的半峰寬值(FWHM)應(yīng)小于20”。4.3表面取向及主參考面取向或主參考槽取向晶棒的表面取向及主參考面取向或主參考槽取向應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2表面取向及主參考面取向或主參考槽取向表面取向主參考面取向或主參考槽取向c面(0001)±0.15°a面(1120)±0.3°或m面(1010)±0.3r面(1012)±0.15c軸在(1012)面上的投影逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°±0.3°a面(1120)±0.15°c面(0001)±0.3°或r面(1012)±0.3°m面(1010)±0.156c面(0001)±0.3°4.4尺寸及允許偏差4.4.1棒料的尺寸及允許偏差應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3棒料的尺寸及允許偏差直徑及允許偏差mm橢圓度mm圓柱度垂直度參考面尺寸及允許偏差mm100.20士0.0590.0士0.147.00±1.00或參考槽(見圖1)參考槽(見圖1)3圖1晶棒參考槽示意圖4.4.2參考槽的尺寸及允許偏差應(yīng)符合表4的規(guī)定。表4參考槽的尺寸及允許偏差角度深度mm底角半徑mm尺寸及允許偏差92±31.0士0.14.4.3塊料的尺寸應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5塊料的尺寸單位為毫米平行度4.5缺陷4.5.1晶棒的崩邊、劃傷、裂紋和晶棒中的氣泡、包裹體的長(zhǎng)度總和應(yīng)小于晶棒實(shí)際測(cè)量長(zhǎng)度的15%。晶棒在200nm～800nm波長(zhǎng)范圍的透過率應(yīng)不低于80%,且無(wú)吸收峰。晶棒的外觀一般呈無(wú)色。如需方對(duì)晶棒有特殊技術(shù)要求，由供需雙方協(xié)商確定，并在訂貨單中注明。45試驗(yàn)方法5.1總雜質(zhì)含量晶棒中總雜質(zhì)含量的檢驗(yàn)按GB/T33236的規(guī)定進(jìn)行。5.2結(jié)晶質(zhì)量5.2.1晶棒位錯(cuò)密度的檢驗(yàn)按GB/T33763的規(guī)定進(jìn)行。5.2.2晶棒雙晶搖擺曲線的半峰寬值(FWHM)的檢驗(yàn)按GB/T34612的規(guī)定進(jìn)行。5.3表面取向及主參考面取向或主參考槽取向晶棒的表面取向及主參考面取向或主參考槽取向的檢驗(yàn)按GB/T34210的規(guī)定進(jìn)行。5.4尺寸及允許偏差晶棒的尺寸及允許偏差的檢驗(yàn)按GB/T1958的規(guī)定進(jìn)行。5.5缺陷5.5.1晶棒上崩邊的檢驗(yàn)在光照度不小于6001x的環(huán)境下目視進(jìn)行。5.5.3晶棒的鑲嵌、孿晶的檢驗(yàn)按GB/T31093的規(guī)定進(jìn)行。5.6透過率晶棒透過率的檢驗(yàn)按GB/T7962.12的規(guī)定進(jìn)行。晶棒的外觀目視檢查。6檢驗(yàn)規(guī)則6.1檢查和驗(yàn)收6.1.1產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本文件及訂貨單的規(guī)定。6.1.2需方可對(duì)收到的產(chǎn)品按本文件的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)結(jié)果與本文件及訂貨單的規(guī)定不符時(shí)，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起2個(gè)月內(nèi)向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。產(chǎn)品應(yīng)成批提交驗(yàn)收，每批應(yīng)由相同工藝連續(xù)生產(chǎn)的藍(lán)寶石晶體加工成的相同規(guī)格的晶棒組成。6.3檢驗(yàn)項(xiàng)目及取樣6.3.1晶棒的表面取向及主參考面取向或主參考槽取向、尺寸及允許偏差、缺陷及外觀的檢驗(yàn)應(yīng)符合表6的規(guī)定。5表6檢驗(yàn)項(xiàng)目及取樣序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目取樣規(guī)定技術(shù)要求的章條號(hào)試驗(yàn)方法的章條號(hào)1表面取向及主參考面取向或主參考槽取向全檢2尺寸及允許偏差全檢3缺陷崩邊、劃傷、裂紋、氣泡、包裹體全檢光散射體、鑲嵌、孿晶全檢4外觀全檢6.3.2晶棒的總雜質(zhì)含量、結(jié)晶質(zhì)量及透過率是否檢驗(yàn)由供需雙方協(xié)商確定，如需檢驗(yàn)應(yīng)按照表7的規(guī)定進(jìn)行。表7檢驗(yàn)項(xiàng)目及取樣序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目取樣規(guī)定技術(shù)要求的章條號(hào)試驗(yàn)方法的章條號(hào)1總雜質(zhì)含量1塊(指從1根晶棒頭或尾所切的1塊測(cè)試樣塊)4.12結(jié)晶質(zhì)量位錯(cuò)密度2片(指從1根晶棒頭和尾所切的各1整片晶片)4.2.15.2.13雙晶搖擺曲線半峰寬值2片(指從1根晶棒頭和尾所切的各1整片晶片)4.2.25.2.24透過率(指從1根晶棒頭和尾所切的各1整片晶片)4.66.4檢驗(yàn)結(jié)果的判定6.4.1晶棒的表面取向及主參考面取向或主參考槽取向、尺寸及允許偏差、缺陷及外觀的檢驗(yàn)結(jié)果中有任意一項(xiàng)不合格時(shí)，判該根晶棒不合格。6.4.2晶棒的總雜質(zhì)含量、結(jié)晶質(zhì)量、透過率的檢驗(yàn)結(jié)果中有任意一項(xiàng)不合格時(shí)，則另取雙倍數(shù)量的試樣對(duì)不合格項(xiàng)目進(jìn)行重復(fù)檢驗(yàn)，若重復(fù)檢驗(yàn)結(jié)果仍有任一試樣不合格，判該批晶棒不合格。7.1標(biāo)志7.1.1在檢驗(yàn)合格的晶棒包裝盒外應(yīng)張貼標(biāo)簽。標(biāo)簽內(nèi)容至少應(yīng)包括：a)產(chǎn)品名稱；b)產(chǎn)品規(guī)格；c)產(chǎn)品批號(hào)；d)包裝日期。6b)產(chǎn)品名稱；c)產(chǎn)品數(shù)量及重量(毛重/凈重);d)出廠日期；f)本文件編號(hào)；晶棒應(yīng)逐件使用有防擦傷、防沾污、防碎裂保護(hù)的專用包裝盒包裝。包裝盒應(yīng)裝入一定規(guī)格的外包每批產(chǎn)品應(yīng)附有隨行文件，其中除應(yīng)包括供方信息、產(chǎn)品信息、本文件編號(hào)、出廠日期或包裝日期●產(chǎn)品的主要性能及技術(shù)參數(shù)；●產(chǎn)品獲得的質(zhì)量認(rèn)證及帶有技術(shù)監(jiān)督部門檢驗(yàn)印章的各項(xiàng)分析檢驗(yàn)結(jié)果。●檢驗(yàn)員簽名或印章。c)產(chǎn)品質(zhì)量控制過程中的檢驗(yàn)報(bào)告及成品檢驗(yàn)報(bào)告。e)其他。8訂貨單內(nèi)容需方可根據(jù)自身的需要，在訂購(gòu)本文件所列產(chǎn)品的訂貨單內(nèi)，列出以下內(nèi)容：a)產(chǎn)品名稱；b)凈重(或件數(shù));e)本文件編號(hào)；7(規(guī)范性)晶棒缺陷檢測(cè)方法A.1總則本方法適用于藍(lán)寶石單晶晶棒的劃傷、裂紋、氣泡、包裹體及光散射體的檢測(cè)。A.2方法原理利用短波長(zhǎng)高亮度的綠光激光器照射晶棒，光遇到劃傷、裂紋、氣泡、包裹體、光散射體等缺陷時(shí)會(huì)產(chǎn)生散射光，用此散射光觀察內(nèi)部是否存在缺陷。A.3儀器設(shè)備綠光激光器。除另有規(guī)定外，應(yīng)在半暗室內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)按下列步驟進(jìn)行。a)把晶棒放置在半暗室內(nèi)，保持靜止。b)打開綠光激光器，調(diào)節(jié)電位器旋鈕將綠光激光器功率設(shè)置為5mW～10mW,調(diào)節(jié)光斑直徑至5mm～10mm。c)用激光頭照射晶棒一端，觀察晶棒內(nèi)部是否存在缺陷，判定依據(jù)如下：1)經(jīng)綠光激光器照射觀察不到劃傷、裂紋及亮點(diǎn)，通體顏色均勻，即為完好無(wú)缺陷的晶體，如2)激光束在晶體內(nèi)部通過時(shí)，