GB T 11094-2007 水平法砷化镓单晶及切割片.pdf

1、ICS 29045H 83 瘩亘中华人民共和国国家标准GBT 1 1 094-2007代替GBT 11094-1989水平法砷化镓单晶及切割片Horizontal bridgman grown gallium arsenide single crystal and cutting wafer2007-09-1 1发布 2008-02-0 1实施丰瞀熊鬻瓣警糌瞥霎发布中国国家标准化管理委员会及111刖 吾GBT 1 1094-2007本标准是对GBT 11094 1989水平法砷化镓单晶及切割片的修订。本标准与原标准相比，主要变动如下：单晶生长方向上增加了近几年在生产中大量使用的晶带上由B方向向

2、最远的A方向偏转o。20。生长单晶，明确提出了生长偏角由生产工艺参数决定；明确了晶锭作为单晶产品；切割片中取消了目前基本已被淘汰的直径为蛆o mm、50 mm以及矩形和D形片的规定；增加了目前大量使用的直径508 mm、635 mm切割片和国际上少量使用的直径76 mm切割片的规定等等。本标准实施之日代替GBT 110941989。本标准由中国有色金属工业协会提出。本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会归口。本标准起草单位：北京有色金属研究总院。本标准主要起草人：武壮文、王继荣、张海涛、于洪国。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 110941989水平法砷化镓单

3、晶及切割片GBT 11094-20071范围本标准规定了水平法砷化镓单晶、单晶锭及切割片的要求、试验方法及检验规则等。本标准适用于水平法砷化镓单晶、单晶锭及切割片，产品主要用于光电器件、微波器件和传感元件等的制作。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 1555半导体单晶晶向测定方法GBT 28281计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检

4、验抽样计划GBT 4326非本征半导体单晶霍尔迁移率和霍尔系数测量方法GBT 8760砷化镓单晶位错密度的测量方法GBT 14264半导体材料术语GJB 1927砷化镓单晶材料测试方法3术语、定义GBT 14264确立的以及下列术语和标准适用于本标准。31水平法horizontal bridgman grown本标准中特指水平布里奇曼法，简写为：HB。32单晶single crystal本标准中出现的单晶专指水平布里奇曼法砷化镓单晶。33晶锭ingot本标准中出现的晶锭专指水平布里奇曼法砷化镓单晶晶锭。34晶片wafer本标准中出现的晶片专指水平布里奇曼法砷化镓单晶晶片。35切割片cuttin

5、g wafer本标准中出现的切割片专指水平法砷化镓单晶切割片。36基准面base level为了检验晶锭而在单晶晶锭两端或一端切出的与切割片晶面一致的晶面。1GBT 11 094-200737基准参考面absolute reference level指为了在后续的切片中便于单晶加工和在割圆作主、次参考面时参考的在单晶晶锭左右两侧或上下两侧切出的面。38割圆片cutting disc单晶加工中，将切割后的D形片割成一定直径的圆片，称之为割圆片。4要求41产品分类产品按导电类型分为n型和P型；按电阻率分为低阻导电型和半绝缘型。42牌号421单晶、单晶锭和切割片的牌号表示如下，各部分中，不影响产品识

6、别的部分可省略：I一1一CW表示切割片，不加表示是单晶或单晶锭元素符号表示掺杂剂，有两个以上杂剂中间用+相连，如无特意掺杂时则用“纯”表示不掺杂；HBGaAs表示水平法砷化镓。示例1：HBGaAsSi表示用水平法生长的掺硅砷化镓单晶(或单晶晶锭)；示例2：HBGaAscr+o表示用水平法生长的掺铬和氧的砷化镓单晶(gt单晶晶锭)；示例3：HBGaAsSi-CW表示用水平法生长的掺硅砷化镓单晶切割片。43单晶431生长方向水平法砷化镓单晶以近B方向或(110)晶带上由B向最远的100方向偏转o。20。生长单晶。偏转角度最终由采用的生产工艺参数决定。其他方向由供需双方商定。432载流子浓度、迁移率

7、、掺杂剂低阻导电型单晶的导电类型、掺杂剂、载流子浓度和迁移率见表1；半绝缘单晶掺杂剂、电阻率应符合表2的规定。表1载流子浓度范围 迁移率范围导电类型 掺杂剂 cm一3 cms(Vs)3Si 8101451018 1100Te 8101 651018 1 500510135X10”p Zn 410185X1019 50表2掺杂剂 电阻率(ncm)Cr或Cr+o 110611010433位错密度单晶按位错密度分为5级，其数值应符合表3的规定。表3GBT 1 1094-2007位错密度(EPD)位错级别(个c群)I 500 1 000 2 000 5 000V 10 00044晶锭441切割508

8、mm晶片、635 mm晶片和762 mm晶片的单晶晶锭尺寸规格见表4、图i和图2；晶锭截面为D形，一端或两端要按要求的晶面切出基准面，该面应平整。晶锭一侧或两侧或晶锭底部应按要求晶面的特点切出基准参考面。晶锭高度T要均匀，误差应不大于4 mm。表4标准圆片尺寸 晶锭宽度(D) 基面宽度(D) 基面长度(B) 基面法线与生长方向晶锭长度(L)() 夹角(D(。)不小于 不小于 不小于 不大于508 52 52 54 60 100635 65 65 67 60 100762 78 78 84 60 100要图1图2单晶生长方向要求晶面法线相反方向GBT 1 10942007442其他规格尺寸的单晶

9、晶锭参考以上的规定，由供需双方在合同中规定。443半绝缘水平法砷化镓和纯(非掺杂)水平法砷化镓单晶晶锭，其退火条件及热稳定性由供需双方商定。444单晶晶锭不得有气孔、裂纹、明显的小坑和孪晶线。45切割片451切割片的厚度厚度范围为：210 1am650 1am，厚度偏差为15,um30,am，常见的规格及偏差分别为：(28020),am、(32020),am、(35015)tm及(42015),am。452切割片的晶面切割片常见晶面为(100)、(111)或(100)向最近的(111)A偏转1。20。晶面偏离度符合表5的规定。表5晶面 偏离度(100) 士o5。(100)和(111) 士o5。

10、(100)向(110)面偏转1。6。 士o5。(100)向最近的(111)A偏转1620。 士o5。注：其他晶向由供需双方协商。453切割片参考面切割片主参考面和次参考面取向和长度符合表6的要求。由于腐蚀槽分为v型槽“V”和燕尾槽“”两种，选择主参考面垂直于不同的腐蚀槽有两种规范。选择主参考面垂直于v型槽作的单晶晶锭一侧或两侧切基准参考面，选择主参考面垂直于燕尾槽的单晶晶锭下底面切基准参考面。取向见图3和图4：表6 单位为毫米主参考面垂直于V型槽“V” 主参考面垂直于燕尾槽。A”特性主参考面 副参考面 主参考面 剐参考面(Ol 1)o5。或在晶 从主参考面逆时针转 (0 11)土o50或在晶

11、从主参考面顺时针转取向片表面投影方向 909土5。 片表面投影方向 90。士5。特点 属于一个As面 属于一个Ga面 属于一个Ga面 属于一个As面与槽关系 垂直于v型槽 垂直于燕尾榴 垂直于燕尾槽 垂直于v型槽圆片直径 508 635 762 508 635 762 508 635 762 508 635 762圆片直径偏差 +05 +05 +05 +05 +05 +05 +05 +05 +05 +05 +05 +05参考面长度 16 19 2Z 8 10 ll 16 19 22 8 10 11参考面长度偏差 士1 士1 士1 士1 土l 士1 士1 土1 士1 士1 土1 士1晶面缁誓o-

12、1)。蚀坑嘶仆-，X知)义：D(001lKoH蚀坑、；l叽)图3i011)篱蒜一荔GBT 1 10942007图4454切割片为D形或方形等其他规格的晶片尺寸、厚度、晶片取向等及需方对产品的特殊要求，由供需双方在合同中另行商定。455切割片表面应平整，不得有裂纹、崩边、沾污、孪晶线。5试验方法51低阻导电型砷化镓单晶的导电类型、电阻率和室温霍尔迁移率的测定按GBT 4326进行。半绝5GBT 1 1094-2007缘砷化镓单晶的导电类型、电阻率和室温霍尔迁移率的测定按GJB 1927进行。52砷化镓单晶晶向测定按GBT 1555进行。53砷化镓单晶位错密度的测定按GBT 8760进行。54产品

13、的外形尺寸和厚度用精度为002 IIlIn的游标卡尺和精度为0005 mm的千分尺测量。6检验规则61检查和验收611产品应由供方技术监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准规定，并填写质量证明书。612需方应对收到的产品按照本标准的规定进行复检。复检结果与本标准及订货合同的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸偏差有异议的，应在收到产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁，仲裁取样应由供需双方共同进行。62组批单晶、切割片应成批提交验收，每批应由同一牌号、相同电学参数、相同几何参数的产品组成。63检验项目631单

14、晶单晶应进行导电类型、载流子浓度、迁移率、电阻率、位错密度(EPD)的检验。632晶锭晶锭在单晶检验合格后，进行外形尺寸包括基准面和基准参考面及晶向的检验。633切割片切割片进行外形尺寸检验。64取样641单晶取样单晶从两端切(111)晶面取样检验。如需要对其他晶面进行检验，可由供需双方商定。每一根晶锭都进行检验。642检验规定单晶晶锭其电学参数和位错密度(EPD)以单晶两端取样检验数据为准，若需对产品其他部位取样检验，由供需双方另行商定。在单晶锭条检验合格后，进行晶片切割。切割片以每根单晶晶锭所切得的晶片为检验组批，每15片-20片为一组，检验晶片厚度和外形尺寸。割圆工序每片都需检验晶片直径

15、和主、副参考面的长度，晶片尺寸也可按国标GBT 2828级水平的规定进行抽样检验。最终检验应保证每一晶片都符合本标准规定和需方要求。65检验结果判定651单晶单晶载流子浓度、迁移率、电阻率、位错密度有一项不合格，则再一次取样对该不合格项目进行复检，若复检结果仍不合格时，再一次取样直到产品尺寸小于本标准规定的长度尺寸为止。最后一次检验不合格，则该产品为不合格。652晶锭晶锭外形尺寸、基准面和基准参考面检验不合格，则该晶锭为不合格。653切割片切割片外形尺寸、参考面等检验不合格，则该切割片为不合格。654其他缺陷当出现其他缺陷时，由供需双方协商解决。6GBT 11094-20077标志、包装、运输

16、和贮存71标志711单晶每根合格单晶晶锭要清洗表面，贴上标签。注明晶锭牌号。712切割片切割片分片放人纸袋中，然后放入包装盒中，10个30个纸袋放一盒，包装盒外表面做切割片标志。写明切割片牌号。72包装、运输和贮存721做好标志的晶锭装入泡沫包装袋内，捆扎。装入包装纸箱内，箱内垫衬软性材料，以防损伤。722装入切割片的包装盒再装入包装纸箱内，箱内垫衬软性材料，以防损伤。723产品外运时、箱内应附装箱单、质量证明书和合格证。724产品在运输过程中要防止碰撞、受潮和化学腐蚀。725产品应存放在干燥和无腐蚀性气氛中。726外包装箱上应注明：供方名称、地址、电话、传真；需方名称、地址、电话、传真；产品

17、名称，并有“小心轻放”和“防潮”等字样和标志。73质量证明书每批产品应附有产品质量证明书，其中注明：a)供方名称、地址、电话、传真；b)产品名称；c)产品牌号；d)规格；e)批号和件数、产品净重或数量；f)各项分析检验结果和技术监督部门印记；g)本标准编号；h)出厂日期(或包装日期)。8订货单(或合同)内容订购单晶晶锭的订货单(或合同)应包括以下内容：a)产品名称；b)牌号；c)载流子浓度范围；d)位错密度范围；e) 晶锭尺寸规格(包括最小和最大长度)，欲切割的晶片尺寸和晶向，切割偏转最大角度f)数量(质量或长度)；g)其他。订购切割片的订货单(或合同)应包括以下内容：a)产品名称；b)牌号；c)载流子浓度范围；d)位错密度范围；e) 切割片尺寸和晶向，厚度；f)片数；g)其他。