《聲表面波器件用單晶薄膜基片》

Q/XXXPAGEIT/CECAXXX—2021PAGE18ICSICS31.140CCSl21團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CECAXXX-2021T/CECAXXX-2021中國電子元件行業(yè)協(xié)會發(fā)布20XX—XX—XX實(shí)施2021—XX—XX發(fā)布聲表面波器件用中國電子元件行業(yè)協(xié)會發(fā)布20XX—XX—XX實(shí)施2021—XX—XX發(fā)布聲表面波器件用單晶薄膜基片Single-crystalThinFilmsSubstrateforSAWDevices在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。（征求意見稿）（本稿完成日期：2021-05-25）T/CECAXXX—202XPAGE17聲表面波器件用單晶薄膜基片范圍本文件規(guī)定了單晶薄膜基片的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)簽/標(biāo)識、儲存和運(yùn)輸。本文件適用于聲表面波器件用單晶薄膜基片。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，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件，其隨后所有的修改單（不包含勘誤的內(nèi)容）或修訂版本均不適用于本文件；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/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語GB/T6619硅片彎曲度測試方法GB/T30118聲表面波器件用單晶晶片規(guī)范與測量方法GB/T6618硅片厚度和總厚度變化測試方法GB/T29507硅片平整度、厚度及總厚度變化測試自動非接觸掃描法GB/T6619硅片彎曲度測試方法GB/T29505硅片平坦表面的表面粗糙度測量方法GB/T2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序術(shù)語和定義GB/14264、GB/T6619和GB/T30118界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。單晶薄膜基片Single-crystalThinFilmsSubstrate單晶薄膜基片通常包含依次層疊的薄膜層、絕緣層、捕獲層和襯底。其中，捕獲層可根據(jù)需求選擇省略。單晶薄膜基片也可以叫做絕緣體上單晶薄膜(thinfilmoninsulator,TFOI)。薄膜層為通過離子注入鍵合剝離技術(shù)制備得到的功能層，位于絕緣層上方。薄膜層材料：鈮酸鋰（LN）、鉭酸鋰(LT)；絕緣層材料：SiO2；捕獲層材料：多晶硅；襯底材料：硅單晶薄膜基片結(jié)構(gòu)示意圖薄膜層與襯底主參考面方向允差toleranceoforientationbetweenprimaryflatoffilmlayerandtheprimaryflatofsubstrate通過X射線衍射測得的薄膜層主參考面的實(shí)測方向與給定的襯底主參考面方向的允許差值。非TFOI邊緣區(qū)域non-TFOIedgeareaTFOI的襯底外圍上無薄膜層的圓周區(qū)域，用寬度尺寸表達(dá)。17點(diǎn)平均厚度averagethicknessfor17point為17個測量點(diǎn)厚度的平均值，測量點(diǎn)如圖2中所示。17點(diǎn)平均厚度允差averagethicknesstolerancefor17pointTV17為17點(diǎn)平均厚度的允許差值。17點(diǎn)厚度偏差thicknessvariationfor17point晶片厚度差的一種測量值，定義為17個測量點(diǎn)之間的最大厚度差值，測量點(diǎn)如圖2中所示。17個測量點(diǎn)示意圖注：17個測量點(diǎn)的選取區(qū)域?yàn)镕QA內(nèi)，測量點(diǎn)①⑨⑩?位于FQA邊界上，除測量點(diǎn)①外，圖示其他相鄰測量點(diǎn)之間距離相等。表面質(zhì)量surfacequality空洞void指TFOI材料中鍵合界面缺少化學(xué)鍵合的區(qū)域。色斑colourspot薄膜層厚度不均勻?qū)е碌谋∧颖砻骖伾a(chǎn)生目視可見的差異現(xiàn)象。技術(shù)要求17點(diǎn)平均厚度允差薄膜層薄膜層的平均厚度允差應(yīng)當(dāng)符合表1中的規(guī)定。絕緣層絕緣層的平均厚度允差應(yīng)當(dāng)符合表1中的規(guī)定。捕獲層（適用時）捕獲層的平均厚度允差應(yīng)當(dāng)符合表1中的規(guī)定。TV17薄膜層薄膜層的TV17應(yīng)當(dāng)符合表1中的規(guī)定。絕緣層絕緣層的TV17應(yīng)符合表1中的規(guī)定。捕獲層（適用時）捕獲層的TV17應(yīng)符合表1中的規(guī)定。平均厚度及允差、TV17技術(shù)要求材質(zhì)標(biāo)稱厚度（nm）17點(diǎn)平均厚度允差（nm）TV17（nm）薄膜層LN100d<300±10<40300d700±20<50700<d1000±30<60LT100d<300±10<40300d700±20<50700<d900±30<60絕緣層SiO2100<d≤400±10<40400<d≤2000±50<d×10%捕獲層多晶硅300<d≤2000±100<d×10%注：d代表各層平均厚度TFOI厚度允差TFOI厚度允差應(yīng)當(dāng)符合表2中的規(guī)定，非標(biāo)準(zhǔn)厚度產(chǎn)品由供需雙方協(xié)商確定。TTVTFOI的TTV應(yīng)當(dāng)符合表2中的規(guī)定。LTV/PLTVTFOI的LTV/PLTV應(yīng)當(dāng)符合表2中的規(guī)定。非TFOI邊緣區(qū)域非TFOI邊緣區(qū)域應(yīng)符合表2中的規(guī)定。彎曲度TFOI的彎曲度應(yīng)當(dāng)符合表2中的規(guī)定。正表面粗糙度在每個具有10μm*10μm的選定區(qū)域內(nèi)正表面粗糙度應(yīng)符合表2中的規(guī)定。TFOI幾何參數(shù)技術(shù)要求項(xiàng)目要求TFOI襯底直徑（mm）76.2100150厚度(中心點(diǎn))（μm）380500525625675725厚度允差（μm）±20±20±20±20±20±25TTV（μm）<5<5<5LTV(5mm*5mm)（μm）<1.5<1.5<1.5PLTV>95%>95%>95%非TFOI邊緣區(qū)域(mm)≤2.5≤2.5≤2.5彎曲度（μm）±50±50±100正表面粗糙度（nm）<0.5<0.5<0.5薄膜層與襯底主參考面方向允差薄膜層與襯底主參考面方向允差為±1°。除另有規(guī)定外，薄膜層主參考面方向應(yīng)該垂直于SAW傳播方向。薄膜層表面方向允差薄膜層表面方向允差為±0.3o。常用的鉭酸鋰薄膜層表面晶體切割方向?yàn)?6Y、42Y、46.3Y、48Y、50Y，常用的鈮酸鋰薄膜層表面晶體切割方向?yàn)?5Y、30Y、64Y、120Y、128Y、X、Z。鍵合力薄膜層與絕緣層的界面鍵合力≥10Mpa。表面質(zhì)量TFOI的表面質(zhì)量應(yīng)符合表3的規(guī)定。表面質(zhì)量序號項(xiàng)目要求1正表面TFOI襯底直徑/mm76.2100150空洞0.01mm~1mm不超過40個不超過80個不超過150個1mm~2mm0個0個不超過10個>2mm——0個2劃痕>1cm0個30.01mm~1cm不超過2個4表面污染無5色斑無6裂紋無7崩邊無8背表面裂紋無9崩邊無10背表面處理酸或堿腐蝕、粗研磨、鏡面拋光等處理或由供需雙方協(xié)商試驗(yàn)方法17點(diǎn)平均厚度及允差薄膜層用白光干涉法測量自由狀態(tài)下薄膜層的17點(diǎn)平均厚度。絕緣層用白光干涉法測量自由狀態(tài)下絕緣層的17點(diǎn)平均厚度。捕獲層用白光干涉法測量自由狀態(tài)下捕獲層的17點(diǎn)平均厚度。TV17薄膜層用白光干涉法測量自由狀態(tài)下薄膜層的TV17。絕緣層用白光干涉法測量自由狀態(tài)下絕緣層的TV17。捕獲層用白光干涉法測量自由狀態(tài)下捕獲層的TV17。TFOI厚度及允差用足夠精度的量具測量TFOI的中心點(diǎn)的厚度,按照GB/T6618或GB/T29507的規(guī)定進(jìn)行，仲裁時按GB/T29507的規(guī)定進(jìn)行。TTV用平面度測量裝置測量在夾持狀態(tài)下TFOI的TTV。LTV/PLTV用平面度測量裝置測量夾持狀態(tài)下TFOI的LTV，按照GB/T29507的規(guī)定進(jìn)行。彎曲度利用平面度測量裝置進(jìn)行測定，檢驗(yàn)按照GB/T6619的規(guī)定進(jìn)行測試。正表面粗糙度按照GB/T29505的規(guī)定進(jìn)行。薄膜層與襯底主參考面方向允差采用X射線衍射法進(jìn)行測定，見附錄A。薄膜層表面方向允差采用X射線衍射儀進(jìn)行測定。鍵合力采用粘結(jié)拉伸法，見附錄B。表面質(zhì)量空洞、劃痕使用光學(xué)顯微鏡明場觀察，放大倍數(shù)為50倍。表面污染、色斑、裂紋、崩邊采用目測檢驗(yàn)。檢驗(yàn)規(guī)則檢查和驗(yàn)收產(chǎn)品由供方技術(shù)（質(zhì)量）監(jiān)督部門進(jìn)行檢驗(yàn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本標(biāo)準(zhǔn)和訂貨單（或合同）的規(guī)定，并填寫產(chǎn)品質(zhì)量證明書。需方可對收到的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。若檢驗(yàn)結(jié)果與本標(biāo)準(zhǔn)或訂貨單（或合同）的規(guī)定不符時，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起3個月內(nèi)向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。檢驗(yàn)項(xiàng)目樣品應(yīng)按照表4的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，或供需雙方協(xié)商確定。檢驗(yàn)項(xiàng)目表序號檢驗(yàn)項(xiàng)目質(zhì)量一致性檢驗(yàn)技術(shù)要求章條號檢驗(yàn)方法章條號A組C組117點(diǎn)平均厚度●?5.16.12TV17●?5.26.23TFOI厚度●?5.36.34TTV●?5.46.45LTV/PLTV●?5.56.56彎曲度●?5.76.67正表面粗糙度○●5.86.78薄膜層與襯底主參考面方向允差●?5.96.89薄膜層表面方向允差●?5.106.910鍵合力●?5.116.1011表面質(zhì)量●?2.126.11注：1.“●”表示必檢項(xiàng)目；“○”表示供需雙方協(xié)商檢驗(yàn)項(xiàng)目；“?”表示不檢項(xiàng)目；2.用單晶薄膜基片進(jìn)行測試。質(zhì)量一致性檢驗(yàn)質(zhì)量一致性檢驗(yàn)分為A組檢驗(yàn)、C組檢驗(yàn)。A組檢驗(yàn)為逐批檢驗(yàn)（即交貨檢驗(yàn)），C組檢驗(yàn)為周期檢驗(yàn)。A組檢驗(yàn)（逐批檢驗(yàn)）檢驗(yàn)項(xiàng)目除另有規(guī)定外，A組檢驗(yàn)應(yīng)按照表4的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，或供需雙方協(xié)商確定。抽樣方案全檢對同一批產(chǎn)品進(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)。抽檢非破壞性檢驗(yàn)項(xiàng)目的檢驗(yàn)取樣按GB/2828.1-2012中一般檢驗(yàn)水平Ⅱ、正常檢驗(yàn)一次抽樣方案進(jìn)行，或由供需雙方協(xié)商確定抽樣方案。檢驗(yàn)結(jié)果的判定全檢項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果不合格則判定該片產(chǎn)品不合格，抽檢項(xiàng)目的接收質(zhì)量線（AQL）見表5。檢驗(yàn)結(jié)果的判定序號檢驗(yàn)項(xiàng)目抽樣方案技術(shù)要求章條號117點(diǎn)平均厚度全檢-2TV17全檢-3TFOI厚度全檢-4TTV抽檢0.655LTV/PLTV抽檢0.656彎曲度抽檢0.657薄膜層與襯底主參考面方向允差抽檢0.658薄膜層表面方向允差抽檢0.659鍵合力抽檢0.6510表面質(zhì)量全檢-C組檢驗(yàn)（周期檢驗(yàn)）檢驗(yàn)項(xiàng)目除另有規(guī)定外，C組檢驗(yàn)應(yīng)按照表4的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)，C組檢驗(yàn)每十二個月進(jìn)行一次，或供需雙方協(xié)商確定。抽樣方案C組檢驗(yàn)在已通過A組檢驗(yàn)的檢驗(yàn)批中隨機(jī)抽取2片進(jìn)行測試。不合格及處理如果任何一個樣品未通過C組檢驗(yàn)，則C組檢驗(yàn)不合格。如果未通過C組檢驗(yàn)，則供應(yīng)方應(yīng)按照下列步驟進(jìn)行處理：（1）立即停止產(chǎn)品交貨和A組檢驗(yàn)；（2）查明失效原因，在材料、工藝或其他方面提出糾正措施，對采用基本相同的材料和工藝進(jìn)行制造、失效模式相同、能進(jìn)行糾正的所有產(chǎn)品采取糾正措施；（3）完成糾正措施后，重新抽取樣件進(jìn)行C組檢驗(yàn)；（4）C組檢驗(yàn)重新檢驗(yàn)合格后，重新開始A組檢驗(yàn)，A組檢驗(yàn)合格后，產(chǎn)品才能交貨。包裝、標(biāo)簽/標(biāo)識、儲存和運(yùn)輸包裝TFOI產(chǎn)品應(yīng)由供應(yīng)商進(jìn)行包裝，避免在運(yùn)輸或貯存期間被污染和損壞。有特殊包裝要求的，應(yīng)按供需雙方之間的協(xié)議執(zhí)行。TFOI應(yīng)在超凈室內(nèi)裝入專用的潔凈片盒內(nèi)，蓋好盒蓋，外用潔凈的塑料袋密封，是否采用雙層包裝以及每層包裝的方式與材料，由供需雙方協(xié)商確定。放置TFOI的片盒應(yīng)是晶片專用潔凈片盒，不能夠產(chǎn)生污染與顆粒。每個TFOI的片盒應(yīng)貼有產(chǎn)品標(biāo)簽。并將密封裝有TFOI的片盒裝入一定尺寸的外包裝箱中。標(biāo)簽/標(biāo)識標(biāo)簽標(biāo)簽內(nèi)容至少包括以下內(nèi)容：產(chǎn)品名稱；產(chǎn)品規(guī)格；產(chǎn)品數(shù)量；產(chǎn)品批號；檢驗(yàn)日期。包裝箱上的標(biāo)識每個包裝箱上應(yīng)注明下列內(nèi)容：供方商名稱、標(biāo)識、地址、電話、傳真、網(wǎng)址、郵箱；“防潮”、“輕放”、“易碎”、“朝上放置”等字樣或標(biāo)志。儲存產(chǎn)品應(yīng)存放在潔凈、干燥、通風(fēng)和無腐蝕性的環(huán)境中。運(yùn)輸產(chǎn)品在運(yùn)輸過程中應(yīng)避免擠壓、碰撞、雨雪的直接淋襲并采取防震、防潮等措施。

（規(guī)范性）

用X射線(定向儀)測量薄膜層與襯底主參考面方向允差的方法測量原理假設(shè)晶面間距為d，X射線波長為λ，衍射級數(shù)為n。那么，當(dāng)布拉格角θ滿足公式A.1的條件時，X射線光束則發(fā)生衍射：………………(A.1)X射線源由一束準(zhǔn)直光和一塊光反射晶片組成。X射線檢測儀設(shè)置在與射線源成一定角度的地方。檢測儀將在晶體旋轉(zhuǎn)到布拉格角時記錄下最大信號值，測角儀則將顯示出晶片表面與晶格面之間的夾角θ，如圖A.1所示。通過X射線的測試方法示意圖測量方法本測量方法適用的樣品至少為兩層結(jié)構(gòu)的鍵合體，將受測鍵合體放入儀器中用襯底進(jìn)行定位。然后，將受測鍵合體薄膜晶片的衍射數(shù)據(jù)與薄膜晶片的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，計算受測鍵合體薄膜晶片與襯底主參考面方向的偏差角度α。測試薄膜層主參考面偏轉(zhuǎn)方向時，規(guī)定逆時針旋轉(zhuǎn)角度α為負(fù)值。

（規(guī)范性）

單晶薄膜基片鍵合強(qiáng)度測量方法測量原理采用粘結(jié)拉伸法測量單晶薄膜基片中薄膜層與絕緣層之間的鍵合強(qiáng)度。粘結(jié)拉伸法的原理是在垂直于單晶薄膜基片鍵合界面施加拉力F，測量鍵合界面發(fā)生解鍵合或薄膜層剝離、斷裂時的拉力值。粘結(jié)拉伸法的原理如圖B.1所示，當(dāng)所施加的拉力F達(dá)到臨界值Fc時，單位面積的鍵合強(qiáng)度可以通過公式（1）計算得到 σc=FcS (B.seqFuLuGSBH_132731258151194194式中：σc—單位面積鍵合強(qiáng)度；Fc—解鍵合或薄膜層剝離、斷裂時的拉力值；S—拉伸柱底端的截面面積；粘結(jié)拉伸法原理圖測量方法本方法采用萬能拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行鍵合力測量，適用于粘結(jié)強(qiáng)度大于鍵合強(qiáng)度的測