(高清版)GBT 20228-2021 砷化鎵單晶

ICS29.045代替GB/T20228—2006國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會IGB/T20228—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T20228—2006《砷化鎵單晶》,與GB/T20228—2006相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性a)更改了標準的適用范圍(見第1章，2006年版的第1章);b)增加了規(guī)范性引用文件GB/T13388(見第2章);c)刪除了“術語和定義”中的單晶、晶錠的定義(見2006年版的第3章);d)刪除了按生長方法的分類(見2006年版的4.1.2),增加了按直徑的分類(見4.2.2);e)刪除了單晶錠的表示方法(見2006年版的4.3);g)更改了尺寸的要求(見5.1,2006年版的5.3.2);h)更改了表面質(zhì)量的要求(見5.2,2006年版的5.3.3);i)更改了參考面的要求(見5.3,2006年版的5.3.1),并增加了試驗方法、檢驗規(guī)則中相應的內(nèi)容(見6.3、第7章);j)增加了晶向偏離度的要求(見5.4);k)更改了非摻半絕緣砷化鎵單晶的霍爾遷移率、電阻率的要求(見5.5,2006年版的5.1.2);1)增加了截面電阻率不均勻性的要求(見5.5)及其計算方法(見6.5);m)增加了摻C半絕緣砷化鎵單晶的電學性能要求(見5.5);n)更改了位錯密度的要求(見5.6,2006年版的5.2);o)更改了組批、檢驗項目、取樣、檢驗結(jié)果判定的內(nèi)容(見7.2～7.4,2006年版的7.3～7.5);p)更改了隨行文件的內(nèi)容(見8.5,2006年版的8.3);q)增加了“訂貨單內(nèi)容”(見第9章)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由全國半導體設備和材料標準化技術委員會(SAC/TC203)與全國半導體設備和材料標準化技術委員會材料分技術委員會(SAC/TC203/SC2)共同提出并歸口。本文件起草單位：云南中科鑫圓晶體材料有限公司、云南臨滄鑫圓鍺業(yè)股份有限公司、有色金屬技術經(jīng)濟研究院有限責任公司、廣東先導先進材料股份有限公司、有研光電新材料有限責任公司、義烏力邁新材料有限公司。本文件于2006年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。1GB/T20228—20211范圍貨單內(nèi)容。本文件適用于液封直拉法(LEC)、垂直梯度凝固法(VGF)、垂直布里奇曼法(VB)生長的，用于制備光電子、微電子等器件的砷化鎵單晶，不適用于水平布里奇曼法(HB)生長的砷化鎵單晶。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，僅該日期對應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/T1555半導體單晶晶向測定方法GB/T4326非本征半導體單晶霍爾遷移率和霍爾系數(shù)測量方法GB/T8760砷化鎵單晶位錯密度的測試方法 GB/T13388硅片參考面結(jié)晶學取向X射線測試方法GB/T14264半導體材料術語GB/T14844半導體材料牌號表示方法SJ/T11488半絕緣砷化鎵電阻率、霍爾系數(shù)和遷移率測試方法GB/T14264界定的術語和定義適用于本文件。4牌號及分類4.1牌號砷化鎵單晶牌號按GB/T14844的規(guī)定表示。4.2.1砷化鎵單晶按導電類型分為n型、p型和半絕緣型(SI型)。4.2.2砷化鎵單晶按直徑分為50.8mm、76.2mm、100.0mm、150.0mm、200.0mm。5技術要求5.1.1滾圓砷化鎵單晶的直徑及允許偏差應符合表1的規(guī)定。超過表1所列的直徑及允許偏差或?qū)ζ?GB/T20228—2021他外形尺寸有要求，則由供需雙方協(xié)商確定并在訂貨單中注明。表1直徑及允許偏差單位為毫米直徑允許偏差士0.2200.0注：砷化鎵單晶的直徑及允許偏差均指加工成的砷化鎵單晶片的尺寸。5.1.2未滾圓砷化鎵單晶的直徑及允許偏差由供需雙方協(xié)商確定。5.2表面質(zhì)量5.3參考面或切口砷化鎵單晶應切出參考面或切口，該參考面或切口的要求由供需雙方協(xié)商并在訂貨單中注明。5.4晶向及晶向偏離度砷化鎵單晶的晶向及晶向偏離度為<111>±0.5°、<100>±0.5°,如需特殊的晶向由供需雙方協(xié)商確定并在訂貨單中注明。5.5電學性能砷化鎵單晶的電學性能(包括導電類型、載流子濃度、霍爾遷移率、電阻率、截面電阻率不均勻性)應符合表2的規(guī)定。表2電學性能導電類型摻雜劑載流子濃度霍爾遷移率電阻率截面電阻率不均勻性n4×101?~5×1018—p4×101?~5×1019非摻CaSI型砷化鎵單晶的電學性能為退火后的指標值。5.6位錯密度砷化鎵單晶的位錯密度等級及要求應符合表3的規(guī)定。如對位錯密度有特殊要求，由供需雙方協(xié)3GB/T20228—2021商確定并在訂貨單中注明。表3位錯密度直徑mm位錯密度等級及要求IⅡⅢ6試驗方法6.1外形尺寸砷化鎵單晶的直徑用分度值為0.02mm的游標卡尺測量。6.2表面質(zhì)量砷化鎵單晶的表面質(zhì)量目視檢查。6.3參考面或切口砷化鎵單晶的參考面、切口取向按GB/T13388規(guī)定的方法測試，參考面、切口尺寸用相應精度的量具測量。如有其他要求由供需雙方協(xié)商確定。6.4晶向及晶向偏離度砷化鎵單晶的晶向及晶向偏離度按GB/T1555規(guī)定的方法測試。6.5電學性能6.5.1n型、p型砷化鎵單晶的導電類型、載流子濃度、電阻率按GB/T4326的規(guī)定進行測定。6.5.2SI型砷化鎵單晶的導電類型、霍爾遷移率、電阻率按SJ/T11488的規(guī)定進行測定。6.5.3截面電阻率不均勻性根據(jù)電阻率測試結(jié)果按公式(1)、公式(2)進行計算，電阻率測試點在砷化鎵單晶截面沿直徑方向均勻取5點，即中心取1點，左右各取2點，如圖1所示。砷化鎵單晶平均電阻率按公式(1)計算： (1)式中：p;———第i個測量點電阻率，單位為歐姆厘米(Ω·cm);i——測試點數(shù)目，i=1～5。截面電阻率不均勻性按公式(2)計算：4GB/T20228—2021式中：Pa——截面電阻率不均勻性；Pmx——測定電阻率最大值，單位為歐姆厘米(Q·cm);p——平均電阻率，單位為歐姆厘米(Q·cm)。圖1電阻率測試點位置圖6.6位錯密度砷化鎵單晶的位錯密度按GB/T8760規(guī)定的方法測試。7.1檢查和驗收7.1.1產(chǎn)品應由供方技術監(jiān)督部門進行檢驗，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本文件及訂貨單的規(guī)定。7.1.2需方可對收到的產(chǎn)品按照本文件的規(guī)定進行檢驗。如檢驗結(jié)果與本文件或訂貨單的規(guī)定不符，應以書面形式向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。屬于外形尺寸或表面質(zhì)量的異議，應在收到產(chǎn)品之日起1個月內(nèi)提出，屬于其他性能的異議，應在收到產(chǎn)品之日起3個月內(nèi)提出。如需仲裁，仲裁取樣應由供需雙方共同進行。7.2組批砷化鎵單晶應成批提交驗收，每根砷化鎵單晶為一批。7.3檢驗項目進行檢驗。7.4取樣砷化鎵單晶的取樣應符合表4的規(guī)定。如需對其他晶面進行檢驗，可由供需雙方協(xié)商確定并在訂貨單中注明。5GB/T20228—2021表4取樣檢驗項目取樣位置及數(shù)量技術要求的章條號試驗方法的章條號外形尺寸—表面質(zhì)量—參考面或切口晶向及晶向偏離度砷化鎵單晶頭尾沿(100)或(111)晶面各切1片電學性能導電類型載流子濃度霍爾遷移率電阻率截面電阻率不均勻性位錯密度砷化鎵單晶頭尾沿(100)或(111)晶面各切1片7.5檢驗結(jié)果的判定7.5.1砷化鎵單晶的外形尺寸檢驗結(jié)果不合格時，判該根砷化鎵單晶不合格。7.5.2砷化鎵單晶的表面質(zhì)量檢驗結(jié)果不合格時，判該根砷化鎵單晶不合格。7.5.3砷化鎵單晶的參考面或切口檢驗結(jié)果不合格時，判該根砷化鎵單晶不合格。勻性、位錯密度的任一項檢驗結(jié)果不合格時，則再次取樣對該不合格項目進行重復試驗。若重復試驗結(jié)果仍不合格，允許再次取樣檢驗。若連續(xù)三次檢驗結(jié)果均不合格，判該根砷化鎵單晶不合格。8.1.1每個砷化鎵單晶包裝袋附上標簽，注明砷化鎵單晶的牌號。8.1.2砷化鎵單晶的外包裝箱上應至少注明：b)產(chǎn)品名稱和牌號；c)產(chǎn)品數(shù)量；每根檢驗合格的砷化鎵單晶應清洗表面，干燥后逐根裝入包裝袋后，置于適當?shù)陌b盒內(nèi)，四周用8.3運輸砷化鎵單晶在運輸過程中應防止碰撞、受潮和化學腐蝕。6GB/T20228—20218.4貯存砷化鎵單晶應存放在干燥、無腐蝕性氣氛的環(huán)境中。8.5隨行文件每批砷化鎵單晶應附有隨行文件，其中除應包括供方信息、產(chǎn)品信息、本文件編號、出廠日期或包裝日期外，還宜包括：a)產(chǎn)品質(zhì)量證明書，內(nèi)容如下：●產(chǎn)品的主要性能及技術參數(shù)；●產(chǎn)品特點；●對產(chǎn)品質(zhì)量所負的責任；●產(chǎn)品獲得的質(zhì)量認證或帶供方技術監(jiān)督部門檢印的各項