GB T 12964-2003 硅单晶抛光片.pdf

1、GB/T 12964-2003 前言本标准修改采用半导体设备和材料国际组织标准SEMIMl一0997(硅单晶抛光片规范中的有关内容，对GB/T12964-1996进行修订而成的。主要在原标准的内容上增加了直径200mm直拉硅单晶抛光片的内容。本标准由中国有色金属工业协会提出。本标准由中国有色金属工业标准计量质量研究所负责归口。本标准由北京有色金属研究总院、洛阳单晶硅有限责任公司负责起草。本标准主要起草人:程富义、孙燕、董慧燕、卢立延、曹孜、孙文海。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T 12964-1991、GB/T12964-1996 0 GB/T 12964-2003 硅单晶抛光片

2、1 范围本标准规定了硅单晶抛光片(简称硅抛光片)的必要的相关性术语、产品分类、技术要求、试验方法、检测规则以及标志、包装、运输、贮存等。本标准适用于直拉硅单晶研磨片经腐蚀减薄后进行单面抛光制备的硅抛光片。产品主要用于制作集成电路等半导体器件或做为硅外延沉积的衬底。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。GB/T 1550-1997 非本征半导体材料导电类型测试方法G

3、B/T 1552-1995 硅、错单晶电阻率测定直排四探针法GB/T 1554-1995 硅晶体完整性化学择优腐蚀检验方法GB/T 1555-1997 半导体单晶晶向测定方法GB/T 1558一1983测定硅晶体中代位碳含量的红外吸收方法GB/T 2828一1987逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB/T 4058-1995 硅抛光片氧化诱生缺陷的检验方法GB/T 6616-1995 半导体硅片电阻率及硅薄膜薄层电阻测定非接触涡流法GB/T 6618-1995 硅片厚度和总厚度变化测试方法GB/T 6619-1995 硅片弯曲度测试方法GB/T 6620-1995 硅片翘曲度

4、非接触式测试方法GB/T 6621-1995 硅抛光片表面平整度测试方法GB/T 6624-1995 硅抛光片表面质量目检测试方法GB/T 11073一1989硅片径向电阻率变化的测试方法GB/T 12962-1996 硅单晶GB/T 13387-1992 电子材料晶片参考面长度测试方法GB/T 13388-1992 硅片参考面结晶学取向X射线测量方法GB/T 14140. 1-1993硅片直径测量方法光学投影法GB/T 14140.2-1993硅片直径测量方法千分尺法GB/T 14143-1993 300900m间隙氧含量红外吸收测量方法GB/T 14264-1993 半导体材料术语GB/T

5、 14844-1993 半导体材料牌号表示方法YS/T 26-1992 硅片边缘轮廓检验方法3 术语3.1 主参考面直径primary nat diameter 从参考面的中心沿着垂直参考面的直径，通过硅片达对面的边缘周边处的直线长度。见图1a)。GB/T 12964-2003 3.2 申主.毒面的主参考面直径a固4、./ 最小曲事半径0.9通过晶片的基准轴所有尺寸以mm表示注本图以虚线表示的销于，用来对准夹具中布切口晶片z在测量切口尺寸和尺寸公差时，该销子还用作有切口晶片的基准。本图中所示的切口尺寸，假定该对准销于直径为3mm b)切口尺寸图1主参考面直径和切口尺寸硅片切口notch on

6、a silicon wafer 在硅片上加工的具有规定形状和尺寸的凹槽。详见图lb)(骨200mm抛光片)，切口由平行规定的低指数晶向并通过切口中心的直径来确定。该直径又称取向基准轴。3.3 合格质量区(FQA)fixed quality are喝GB/T 12964-2003 标称边缘除去X后，所限定的硅抛光片表面的中心区域，该区域内各参数的值均应符合规定值。3.4 局部区域site 硅抛光片前表面上的一种矩形区域。矩形的边平行和垂直主参考面或切口的等分角线。矩形的中心应在FQA内。3.5 局部平整度site flatness 在FQA内，局部区域的TIR或FPD中的最大值。4 产晶分类4.

7、1 分类硅抛光片按导电类型分为N型，P型两种类型，按硅单晶生长方法分为直拉(CZ)和悬浮区熔(FZ)。4.2 牌号硅抛光片的牌号表示z按GB/T14844规定。4.3 规格硅抛光片按直径分为骨50.8 mm，76. 2 mm、100mm，125 mm、白50mm和200mm六种规格。5 技术要求5.1 物理性能参数硅抛光片的导电类型、掺杂剂、电阻率及其径向变化、少数载流子寿命、氧含量、碳含量、晶体缺陷应符合GB/T12962的规定。5.2 几何参数硅抛光片的几何参数应符合表1的规定。表1硅抛光片几何尺寸参敏要求硅片直径/mm50.8 76.2 100 125 150 200 直径允许偏差/mm

8、士0.4士0.5:1: 0.5 土0.3土0.3士0.2硅片厚度，中心点/m280 381 525 625 675 725 厚度允许偏差/m:1: 20 土20土20土15士15:1: 15 总厚度变化/m不大于8 10 10 10 10 10 翘曲度/m不大于25 30 40 40 50 50 总平整度(T1R)/m不大于5 6 6 5 5 注1主参考面长度/mm16.0:1: 2.0 22.5土2.532.5土2.542.5土2.557.5士2.5注2副参考面长度/mm8.0士2.011. 5士1.518.0土2.027.5 :1: 2.5 37.5土2.5元切口| 深度/mm1. OO:

9、 (见图山| 角度/()90 主参考面直径/mm195.50土0.20注，1位00mrn硅抛光片的平整度由供需双方协商确定。2 位00mm硅抛光片的基准标记分为有切口的和有参考面的两种，有参考面的用主参考面直径来表征。5.3 晶体完整性5.3.1 硅抛光片的晶体完整性应符合GB/T12962的规定。5.3.2 氧化诱生缺陷:GB/T 12964-2003 氧化诱生缺陷与晶体的完整性、抛光工艺等诸多因素有关。氧化诱生缺陷指标由供需双方协商确定。5.4 表面取向5.4.1 硅抛光片的表面取向为100或1l1, 5.4.2 硅抛光片表面取向的偏离为=a)正品向:0。土0.50，b)偏晶向(lll):

10、有主参考面的硅片表面法线沿平行主参考面的平面向最邻近的方向偏2.50土0.50或4.0。士0.50;有切口的硅片表面法线沿垂直于切口基准轴的平面向最邻近的方向偏2.5。士0.5。或4.0。士0.50。5.5 基准标记5.5. 1 ，150 mm硅抛光片参考面取向及位置应符合表2和图2的规定。表2硅抛光片主副参考面位置导电类型表面取向主参考面副参考面F lll ) (110 ):t 1。无N ( 111) (110 ):t l 与主参考面成45。土5F ( 100) (110):!:1 与主参考面成90clc5。N ( 100) 110土1。与主参考面成180clc5忡土1。110 :t l 注

11、:对(111)的硅片，等效于110面的有(10)、(010和(01)晶面.对于(100)硅片，等效于110面的有(010、(011)、(Oi1)和(i)晶面。5.6 表面质量硅抛光片表面质量应符合表4的规定。表4抛光片表面质量目检要求序号项目最大缺陷限度I 划伤无2 蚀坑无3 雾元硅片直径/mm50.8 I凡2I 100 I 125 I 150 I 200 4 6 I 10 I 10 15元正亮点(颗粒沾污)/(个/片4 5 区域沾污元表6 崩边元(注1)7 裂纹，鸦爪元面8 凹坑无9 沟(槽)无10 小丘无11 桔皮，波纹元12 刀痕元13 杂质条纹元(注2)14 崩边元(注1)背15 裂纹

12、，鸦爪无表16 区域沾污无面17 刀痕元18 背表面处理酸或碱腐蚀，外吸除处理或由供需双方商定。注1符合定义，且径向深度或周边长度大于0.25mm为崩边。注2，电阻率不大于0.020n . cm的硅抛光片，允许有杂质条纹。GB;T 12964-2003 5.7 边缘轮廓硅抛光片须经边缘倒角，倒角后的边缘轮廓应符合YS;T26的规定，特殊要求可由供需双方协商确定。5.8 其他硅抛光片表面局部平整度、微小颗粒沾污、金属沾污及激光刻号等要求，由供需双方协商确定。6 试验方法6.1 导电类型测量按GB;T1550进行。6.2 电阻率测量按GB;T6616进行。6.3 径向电阻率变化测量按GB11073

13、进行。6.4 晶向的测量按GB;T1555进行。6.5 参考面长度测量按GB;T13387进行。6.6 主参考面晶向测量按GB/T13388进行。6.7 主参考面直径测量由供需双方商定的方法进行。6.8 切口尺寸的测量由供需双方协商确定。6.9 晶体完整性检验按GB/T1554进行。6.10 抛光片氧化诱生缺陷按GB/T4058进行。6.11 直径测量按GB/T14140进行。6.12 抛光片间隙氧含量的测定按GB/T14143进行。6.13 厚度和总厚度变化的测量按GB/T6618进行。6.14 翘曲度测量按GB/T6620进行。6.15 平整度测量按GB/T6621进行。6.16 表面质量

14、检验按GB/T6624进行。6.17 边缘轮廓检验方法按YS/T26进行。6.18 硅抛光片局部平整度(STIR或SFPD)、微小颗粒沽污、金属沾污的检测方法由供需双方协商。7 检验规则7.1 检查和验收7. 1. 1 产品应由供方技术(质量)监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准的规定，并填写产品质量保证书。7. 1. 2 需方可对收到的产品进行检验。若检验结果与本标准规定不符时，应在收到产品之日起3个月内向供方提出，由供需双方协商解决。7.2 组批硅抛光片以批的形式提交验收，每批应由同一牌号，相同规格的抛光片组成，每批硅片不得少于25片。7.3检验项目7.3.1 每批抛光片抽检的项目导电

15、类型，品向，晶向偏离，电阻率范围，径向电阻率变化，氧和碳杂质含量，厚度，总厚度变化，翘曲度，总平整度，目检表面质量，氧化诱生缺陷，直径，主、副参考面位置和长度或切口尺寸及主参考面直径。7.3.2 供需双方协商的检验项目局部平整度，表面微小颗粒，金属杂质沾污及氧、碳杂质含量。GB/T 12964-2003 7.4 抽检方法7.4.1 每批产品如属非破坏性测量的项目，检测按GB/T2828一般检查水平日，正常检查一次抽样方案进行，或由供需双方协商确定的抽样方案进行。7.4.2 如属破坏性测量的项目，检测按GB/T2828特殊检查水平5-2，正常检查一次抽样方案进行，或由供需双方协商确定的抽样方案进

16、行。7.5 检验结果的判定7.5.1 导电类型、晶向检验若有一片不合格，则判该批产品为不合格。其他检验项目的合格质量水平(AQL)见表5。表5检测项目及合格质量水平序号检验项目合格质量水平(AQL)1 电阻率范围1. 0 2 径向电阻事变化1. 0 3 品向偏离1. 0 4 厚度偏差1. 0 5 总厚度变化1. 0 6 翘曲度1. 0 7 总平整度1. 0 8 直径偏差1. 0 9 切口尺寸1. 0 10 参考面位置1. 0 11 参考面长度(或直径)2.5 12 氧化层错2.5 13 间隙氧杂质啻量1. 0 14 替位碳杂质含量1. 0 亮点(颗粒沾污)1. 0 区域沾污1. 0 表划伤，蚀

17、坑累计1.0面崩边，裂纹累计1.015 质量沟槽，凹坑，小丘，桔皮累计1.0刀痕、杂质条纹累计1.0罩计2.5 7.5.2 抽检不合格的产品，供方可对不合格项进行全数检验，除去不合格品后，合格品可以重新组批。8 标志、包装、运输和贮存8.1 硅抛光片应在超净室内装入专用的抛光片装运盒，外用洁净的塑料袋密封。每个抛光片盒应贴有产品标签。标签内容至少应包括:产品名称(牌号)，规格，片数，批号反日期，片盒再装人一定规格的外包装箱，采取防震、防潮措施。8.2 包装箱内应有装箱单，外侧应有小心轻放、防潮、易碎、防腐等标识，并标明:a) 需方名称，地点;8日|叮NFH阁。GB/T 12964-2003 b) 产品名称，牌号gc) 产品件数及重量毛重/净重); d) 供方名称。8.3 每批产品应有质量证明书，注明ga) 供方名称pb) 产品名称及规格、牌号$0 产品批号sd) 产品片数(盒数);e) 各项参数检验结果和检验部门的印记$0 本标准编号gg) 出厂日期。8.4 产品在运输过程中应轻装轻卸，勿压勿挤，并采取防震防潮措施。8.5 产品应贮存在清洁、干燥的环境中。