GBT-埋層硅外延片編制說明

ICS?FORMTEXT29.045CCSFORMTEXTH82中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/TFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXFORMTEXT?????埋層硅外延片Siliconepitaxialwaferswithburiedlayers審定稿FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實(shí)施GB/TXXXXX—XXXX前??言本文件按照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。本文件由全國半導(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)材料分會(huì)（SAC/TC203/SC2）共同提出并歸口。本文件起草單位：南京國盛電子有限公司、南京盛鑫半導(dǎo)體材料有限公司。。。。。。本文件主要起草人：……埋層硅外延片范圍本文件規(guī)定了埋層硅外延片的產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、隨行文件等。本文件適用于具有埋層結(jié)構(gòu)的硅外延片，產(chǎn)品主要用于制作集成電路芯片和半導(dǎo)體分立器件。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/T1550非本征半導(dǎo)體材料導(dǎo)電類型測(cè)試方法GB/T1555半導(dǎo)體單晶晶向測(cè)定方法GB/T2828.1—2012計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃GB/T6617硅片電阻率測(cè)定擴(kuò)展電阻探針法GB/T6624硅拋光片表面質(zhì)量目測(cè)檢驗(yàn)方法GB/T12962硅單晶GB/T12964硅單晶拋光片GB/T13389摻硼摻磷硅單晶電阻率和摻雜濃度換算規(guī)程GB/T14139硅外延片GB/T14141硅外延層、擴(kuò)散層和離子注入層薄層電阻的測(cè)定直排四探針法GB/T14142硅外延層晶體完整性檢測(cè)方法腐蝕法GB/T14146硅外延層載流子濃度測(cè)定電容－電壓法GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語GB/T14847重?fù)诫s襯底上輕摻雜硅外延層厚度的紅外反射測(cè)量方法GB/T19921硅拋光片表面顆粒測(cè)試方法GB/T24578硅片表面金屬沾污的全反射X光熒光光譜測(cè)試法GB/T29507硅片平整度、厚度及總厚度變化測(cè)試自動(dòng)非接觸掃描法GB/T32280硅片翹曲度和彎曲度測(cè)試自動(dòng)非接觸掃描法GB/T35310200mm硅外延片GB/T39145硅片表面金屬元素含量的測(cè)定電感耦合等離子體質(zhì)譜法YS/T28硅片包裝術(shù)語和定義GB/T14264界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1埋層硅外延片（siliconepitaxialwaferswithburiedlayers）在埋層上外延生長半導(dǎo)體硅單晶薄膜層獲得的晶片。產(chǎn)品分類埋層硅外延片按外延層導(dǎo)電類型分為N型和P型。N型外延層摻雜元素為磷或砷，P型外延層摻雜元素為硼。 埋層硅外延片按按直徑尺寸分為76.2mm、100mm、125mm、150mm、200mm。埋層硅外延片按晶向分為〈111〉、〈100〉、<110>等。技術(shù)要求襯底材料埋層片襯底的摻雜元素和電阻率要求應(yīng)符合表1的規(guī)定，其他包括埋層片襯底的徑向電阻率變化、厚度、徑向厚度變化等應(yīng)符合GB/T12964、GB/T14139、GB/T35310的相關(guān)規(guī)定，其質(zhì)量由需方保證。埋層片襯底質(zhì)量要求導(dǎo)電類型摻雜元素電阻率Ω·cmN型磷P，砷As，銻Sb≤20P型硼B(yǎng)≤100埋層的注入元素有磷P，砷As，銻Sb、硼B(yǎng)，注入元素、注入劑量由需方提供。埋層的表面質(zhì)量要求應(yīng)符合表2的規(guī)定，其他包括埋層的晶格完整性、幾何參數(shù)、表面金屬、表面顆粒等應(yīng)符合GB/T12964、GB/T14139、GB/T35310的相關(guān)規(guī)定，其質(zhì)量由需方保證。埋層片表面質(zhì)量要求氧化層去除情況宏觀表背面質(zhì)量微觀表面圖形質(zhì)量日光燈下檢驗(yàn)要求氧化層完全去除，無黑點(diǎn)、黑斑等氧化層殘留痕跡聚光燈下檢驗(yàn)要求表面激光標(biāo)號(hào)清晰,表面/背面無劃傷、大亮點(diǎn)等缺陷，背面無可見環(huán)形區(qū)域；無（尖峰、缺角、裂紋、霧、針孔）；顯微鏡下檢驗(yàn)要求無劃傷、無色差、圖形清晰，無顯著缺陷（滑移線、層錯(cuò)、位錯(cuò)等微觀缺陷）外延層圖形規(guī)格參數(shù)埋層硅外延片的圖形漂移率和圖形畸變率應(yīng)符合表3的規(guī)定。圖形漂移和圖形畸變項(xiàng)目要求圖形漂移率≤0.9圖形畸變率≤1.5圖形漂移率為埋層襯底上的圖形寬度和外延層表面圖形寬度之差與外延層厚度的比值如圖1所示，按式（1）計(jì)算：Δ1=dt式中：Δ1——圖形漂移率d——外延層上圖形寬度與襯底上圖形寬度的偏離，單位為微米（μm）；t——外延層厚度，單位為微米（μm）。圖形畸變率為埋層襯底表面圖形中心點(diǎn)和外延層表面對(duì)應(yīng)的圖形中心點(diǎn)之間的橫向距離與外延層厚度的比值如圖2所示，按式（2）計(jì)算：Δ2=a-bt式中：Δ2——圖形畸變率a——外延層上的圖形寬度，單位為微米（μm）；b——襯底上的圖形寬度，單位為微米（μm）；t——外延層厚度，單位為微米（μm）。電阻率及徑向電阻率變化埋層硅外延片的外延層電阻率及徑向電阻率變化應(yīng)符合表4的規(guī)定。外延層電阻率及徑向電阻率變化電阻率Ω·cm電阻率允許偏差徑向電阻率變化RV0.01～100±5％≤5％>100±15％≤15％厚度及徑向厚度變化埋層硅外延片的外延層厚度及徑向厚度變化應(yīng)符合表5的規(guī)定。外延層厚度及徑向厚度變化厚度μm厚度允許偏差徑向厚度變化TV1～50±5%≤5%縱向電阻率分布及過渡區(qū)寬度埋層硅外延片的外延層縱向電阻率分布由需方確定。埋層硅外延片的外延層過渡區(qū)寬度應(yīng)小于外延層厚度的15%，或由需方確定。晶格完整性埋層硅外延片外延層的位錯(cuò)密度和層錯(cuò)密度均應(yīng)不大于10個(gè)/cm2。幾何參數(shù)埋層硅外延片的幾何參數(shù)包括總厚度變化、總平整度、局部平整度、彎曲度、翹曲度均應(yīng)符合GB/T14139、GB/T35310的規(guī)定。表面金屬埋層硅外延片的外延層表面金屬應(yīng)符合表6的規(guī)定。表面金屬項(xiàng)目要求atoms/cm2重金屬包含不限于（鐵、鎳、銅、鋅、鉻等）≤3×1010輕金屬包含不限于（鈉、鎂、鋁、鉀、鈣等）≤5×1010表面質(zhì)量埋層硅外延片的正表面質(zhì)量和背表面質(zhì)量應(yīng)符合GB/T14139、GB/T35310的規(guī)定。正表面質(zhì)量包括滑移線、顆粒（局部光散射體）、凹坑、冠狀邊緣、劃痕、桔皮、波紋、裂紋、鴉爪、霧、崩邊、沾污等。邊緣埋層硅外延片的邊緣應(yīng)光滑、無破損。其他需方如對(duì)埋層硅外延片有其他要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商并在訂貨單中注明。試驗(yàn)方法埋層硅外延片的導(dǎo)電類型檢驗(yàn)按GB/T1550的規(guī)定進(jìn)行。埋層硅外延片的晶向檢驗(yàn)按GB/T1555的規(guī)定進(jìn)行。電阻率和摻雜濃度換算按GB/T13389的規(guī)定進(jìn)行。埋層硅外延片的圖形漂移率和圖形畸變率用臺(tái)階儀測(cè)試。埋層硅外延片的外延層電阻率測(cè)試按GB/T14141或GB/T14146的規(guī)定進(jìn)行，仲裁檢驗(yàn)按GB/T14141的方法決定。外延層的徑向電阻率變化按式（1）計(jì)算?！?）式中：RV——外延層的徑向電阻率變化；ρMax——是中心點(diǎn)以及在平行于與垂直于主參考面或norch的兩條直徑上距周邊6mm±1mm的5點(diǎn)位置處電阻率測(cè)量值的最大值，或中心點(diǎn)以及在平行于和垂直于主參考面或norch的兩條直徑上1/2半徑以及距周邊6mm±1mm的9點(diǎn)位置處電阻率測(cè)量值的最大值，單位為歐姆厘米（Ω·cm）；ρMin——是中心點(diǎn)以及在平行于與垂直于主參考面或norch的兩條直徑上距周邊6mm±1mm的5點(diǎn)位置處電阻率測(cè)量值的最小值，或中心點(diǎn)以及在平行于和垂直于主參考面或norch的兩條直徑上1/2半徑以及距周邊6mm±1mm的9點(diǎn)位置處電阻率測(cè)量值的最小值，單位為歐姆厘米（Ω·cm）。埋層硅外延片的外延層厚度測(cè)試按GB/T14847的規(guī)定進(jìn)行。外延層的徑向厚度變化按式（2）計(jì)算?！?）式中：TV——外延層的徑向厚度變化；TMax——是中心點(diǎn)以及在平行于與垂直于主參考面或norch的兩條直徑上距周邊6mm±1mm的5點(diǎn)位置處的厚度測(cè)量值的最大值，或中心點(diǎn)以及在平行于和垂直于主參考面或norch的兩條直徑上1/2半徑以及距周邊6mm±1mm的9點(diǎn)位置處厚度測(cè)量值的最小值，單位為微米（μm）；TMin——是中心點(diǎn)以及在平行于與垂直于主參考面或norch的兩條直徑上距周邊6mm±1mm的5點(diǎn)位置處的厚度測(cè)量值的最小值，或中心點(diǎn)以及在平行于和垂直于主參考面或norch的兩條直徑上1/2半徑以及距周邊6mm±1mm的9點(diǎn)位置處厚度測(cè)量值的最小值，單位為微米（μm）。埋層硅外延片的外延層縱向電阻率分布與外延層過渡區(qū)寬度的測(cè)試按GB/T6617的規(guī)定進(jìn)行，或按供需雙方商定的方法進(jìn)行。過渡區(qū)寬度按式（3）計(jì)算：W=W1-W2…………………（3）式中：W——外延層的過渡區(qū)寬度，單位為微米（μm）；W1——過渡區(qū)開始時(shí)的厚度，即襯底的載流子濃度平均值的90%對(duì)應(yīng)的外延層厚度，單位為微米（μm）；W2——過渡區(qū)結(jié)束時(shí)的厚度，即外延層的平坦區(qū)載流子濃度平均值的110%對(duì)應(yīng)的外延層厚度，單位為微米（μm）。埋層硅外延片的外延層晶格完整性（位錯(cuò)密度、層錯(cuò)密度）的檢測(cè)按GB/T14142的規(guī)定進(jìn)行。埋層硅外延片的總厚度變化、總平整度、局部平整度檢測(cè)按GB/T29507的規(guī)定進(jìn)行。埋層硅外延片的彎曲度、翹曲度檢測(cè)按GB/T32280的規(guī)定進(jìn)行。埋層硅外延片外延層的表面金屬檢測(cè)按GB/T39145或GB/T24578的規(guī)定進(jìn)行測(cè)試，仲裁檢驗(yàn)按GB/T39145的方法決定。埋層硅外延片的正表面質(zhì)量（除顆粒外）、背表面質(zhì)量檢驗(yàn)按GB/T6624的規(guī)定進(jìn)行，或按供需雙方商定的辦法進(jìn)行。埋層硅外延片的表面顆粒檢驗(yàn)按GB/T19921的規(guī)定進(jìn)行。埋層硅外延片的邊緣檢驗(yàn)按GB/T6624的規(guī)定進(jìn)行。檢驗(yàn)規(guī)則檢查與驗(yàn)收每批產(chǎn)品應(yīng)由供方技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門進(jìn)行檢驗(yàn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本文件規(guī)定，并填寫產(chǎn)品質(zhì)量證明書。需方可對(duì)收到的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。若檢驗(yàn)結(jié)果與本文件或訂貨單的規(guī)定不符時(shí)，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起3個(gè)月內(nèi)以書面形式向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。組批每批埋層硅外延片應(yīng)成批提交驗(yàn)收，每批應(yīng)由同一牌號(hào)、相同規(guī)格的埋層硅外延片組成，每批埋層硅外延片不得少于供需雙方商定數(shù)量。檢驗(yàn)項(xiàng)目每批埋層硅外延片應(yīng)對(duì)導(dǎo)電類型、晶向、電阻率、徑向電阻率變化、厚度、徑向厚度變化、圖形漂移率、圖形畸變率、晶體完整性、幾何參數(shù)、表面金屬、正表面質(zhì)量、表面顆粒、背表面質(zhì)量、邊緣進(jìn)行檢驗(yàn)。埋層硅外延片的縱向電阻率分布及過渡區(qū)寬度的檢驗(yàn)由供需雙方協(xié)商。取樣每批產(chǎn)品如屬非破壞性測(cè)量的項(xiàng)目，檢測(cè)取樣按GB/T2828.1—2012一般檢查水平Ⅱ，正常檢查一次抽樣方案進(jìn)行。其他破壞性測(cè)量的檢測(cè)取樣按GB/T2828.1—2012特殊檢查水平S-2，正常檢查一次抽樣方案進(jìn)行。埋層硅外延片縱向電阻率分布及過渡區(qū)寬度的取樣由供需雙方協(xié)商確定。檢驗(yàn)結(jié)果的判定導(dǎo)電類型、晶向檢驗(yàn)若有一片不合格，則該批產(chǎn)品為不合格。外延片縱向電阻率分布及過渡區(qū)寬度檢驗(yàn)結(jié)果的判定由供需雙方協(xié)商確定。其他檢驗(yàn)項(xiàng)目的接受質(zhì)量限（AQL）應(yīng)符合表7的規(guī)定。檢測(cè)項(xiàng)目及接受質(zhì)量限序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目合格質(zhì)量水平AQL外延層電阻率1.0外延層徑向電阻率變化1.0外延層厚度1.0外延層徑向厚度變化1.0圖形漂移率1.0圖形畸變率1.0晶格完整性外延層位錯(cuò)密度1.0外延層層錯(cuò)密度1.0幾何參數(shù)總厚度變化1.0總平整度1.0局部平整度1.0彎曲度1.0翹曲度1.0累計(jì)2.5表面金屬1.0正表面質(zhì)量滑移線1.0顆粒（局部光散射體）1.0凹坑1.0冠狀邊緣1.0劃痕1.0桔皮、波紋、裂紋、鴉爪1.0霧1.0崩邊1.0沾污1.0累計(jì)2.5背表面質(zhì)量1.0邊緣1.0標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存和隨行文件標(biāo)志和包裝埋層硅外延片的包裝可參照YS/T28的相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行，也可由供需雙方協(xié)商確定。包裝箱外應(yīng)有“小心輕放”、“防腐防潮”、“易碎”