GBT-碳化硅外延片

FORMTEXTICS29.045CCSH83中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/TFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXFORMTEXT?????FORMTEXT碳化硅外延片F(xiàn)ORMTEXTSiliconcarbideepitaxialwafersFORMTEXT送審稿FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實施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（SAC/TC203）和全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會材料分會（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：……碳化硅外延片范圍本文件規(guī)定了碳化硅外延片的產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運輸與貯存、隨行文件和訂貨單內(nèi)容。本文件適用于在n型4H<0001>導(dǎo)電型碳化硅襯底上，生長碳化硅同質(zhì)外延層的外延片，產(chǎn)品用于碳化硅電子電力器件制作。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；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(dǎo)體單晶晶向測定方法 GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T6624硅拋光片表面質(zhì)量目測檢驗方法GB/T14146硅外延層載流子濃度測定電容-電壓法GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語GB/T29505硅片平坦表面的表面粗糙度測量方法GB/T30656碳化硅單晶拋光片GB/T30867碳化硅單晶片厚度和總厚度變化測試方法GB/T31351碳化硅單晶拋光片微管密度無損檢測方法GB/T32278碳化硅單晶片平整度測試方法GB/T39145硅片表面金屬元素含量的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法GB/T42902碳化硅外延片表面缺陷的測試激光散射法GB/T42905碳化硅外延層厚度的測試紅外反射法YS/T28硅片包裝術(shù)語和定義GB/T14264界定的術(shù)語和定義適用于本文件。產(chǎn)品分類碳化硅外延片按外延層導(dǎo)電類型分為n型和p型。碳化硅外延片按直徑尺寸分為76.2mm、100mm、150mm、200mm等類型。技術(shù)要求碳化硅外延片用襯底材料碳化硅單晶襯底片的電阻率應(yīng)符合表1的規(guī)定，其它參數(shù)包括合格質(zhì)量區(qū)要求、幾何參數(shù)、表面取向及偏離、基準(zhǔn)標(biāo)記、缺陷密度、表面質(zhì)量均應(yīng)符合GB/T30656中工業(yè)級（P級）的規(guī)定。襯底片的技術(shù)要求由供方保證，如有需求可由供方提供檢測值。碳化硅單晶襯底片的電阻率導(dǎo)電類型晶型電阻率(Ω?cm)徑向電阻率變化直徑76.2mm直徑100mm直徑150mm直徑200mmn型4H0.015~0.028≤5%≤10%≤10%≤15%外延層參數(shù)導(dǎo)電類型碳化硅外延層的導(dǎo)電類型為n型、p型。n型外延層摻雜元素為氮，p型外延層摻雜元素為鋁。載流子濃度碳化硅外延層載流子濃度及其允許偏差、徑向載流子濃度變化應(yīng)符合表2的規(guī)定。碳化硅外延層載流子濃度值為中心點和至少一條半徑上多點載流子濃度測量值的平均值。外延層載流子濃度允許偏差及其徑向濃度變化導(dǎo)電類型載流子濃度（cm-3）外延厚度（μm）要求直徑76.2mm直徑100mm直徑150mm直徑200mmn型5E13～1E19≥0.2μm，≤20μm載流子濃度允許偏差±10%±10%±15%±15%＞20μm，≤50μm±15%±15%±20%±20%＞50μm，≤100μm±25%±25%±30%±30%≥0.2μm，≤20μm徑向載流子濃度變化（CV）≤5%≤5%≤8%≤10%＞20μm，≤50μm≤7%≤7%≤10≤15%＞50μm，≤100μm≤10%≤10%≤15%≤15%P型5E13～1E19≥0.2μm，≤100μm載流子濃度允許偏差±50%徑向載流子濃度變化（CV）≤25%多層外延層/≥0.2μm，≤100μm載流子濃度允許偏差±50%徑向載流子濃度變化（CV）≤25%外延層厚度碳化硅外延層厚度及其允許偏差、徑向厚度變化應(yīng)符合表3的規(guī)定。碳化硅外延層厚度值為中心點和至少一條半徑上多點厚度測量值的平均值。外延層厚度允許偏差及其徑向厚度變化外延厚度（μm）要求直徑76.2mm直徑100mm直徑150mm直徑200mm1-150厚度允許偏差±5%±5%±10%±10%徑向厚度變化（TV）≤2%≤2%≤5%≤8%緩沖層p型碳化硅外延層一般無緩沖層要求，n型碳化硅外延層的緩沖層要求見表4。如需方對緩沖層有特殊要求，也可由供需雙方協(xié)商確定。緩沖層要求外延厚度（μm）緩沖層濃度（cm-3）緩沖層厚度（μm）＜201E18±25%0.5±10%≥201E18±25%1.0±10%晶格完整性碳化硅外延層總體缺陷密度應(yīng)小于每平方厘米2.5個，具體晶格缺陷應(yīng)符合表5的規(guī)定。晶格缺陷序號檢驗項目要求直徑76.2mm直徑100mm直徑150mm直徑200mm1微管密度（個/平方厘米）≤0.2≤0.2≤0.2≤0.22層錯/條形層錯（個/平方厘米）≤5≤5≤5≤103基平面位錯（個/平方厘米）≤0.5≤0.5≤0.5≤0.54胡蘿卜缺陷（個/平方厘米）≤0.5≤0.5≤0.5≤0.55三角形缺陷（個/平方厘米）≤0.5≤0.5≤0.5≤0.56梯形缺陷（個/片）≤10≤10≤10≤107彗星缺陷（個/片）≤10≤10≤10≤108掉落物（個/平方厘米）≤1≤1≤1≤19劃痕/劃傷（mm）累計長度≤76.2累計長度≤100.0累計長度≤150.0累計長度≤200.010凹坑/凸起（個/片）≤10≤10≤10≤10113C夾雜物無無無無12臺階聚集（nm）累計長度≤76.2累計長度≤100.0累計長度≤150.0累計長度≤200.0表面質(zhì)量碳化硅外延片的正表面質(zhì)量應(yīng)符合表6的規(guī)定。正表面質(zhì)量要求的區(qū)域為直徑76.2mm邊緣去除2mm，直徑100mm、150mm、200mm邊緣去除3mm。正表面質(zhì)量序號檢驗項目要求直徑76.2mm直徑100mm直徑150mm直徑200mm1崩邊/缺口/溝槽無無無無2橘皮/裂紋/疵點/條紋/多晶型區(qū)域無無無無3沾污無無無無4顆粒（≥1μm）≤100個≤200個≤300個≤400個碳化硅外延片的背表面應(yīng)顏色均勻一致，背表面質(zhì)量要求由供需雙方協(xié)商確定。表面粗糙度碳化硅外延片正面的表面粗糙度應(yīng)符合表7的規(guī)定。表面粗糙度檢驗項目要求直徑76.2mm直徑100mm直徑150mm直徑200mm外延層厚度≥0.2μm，≤20μm≤0.2nm≤0.2nm≤0.2nm≤0.2nm＜20μm，≤50μm≤0.4nm≤0.4nm≤0.4nm≤0.4nm＞50μm，≤100μm≤0.8nm≤0.8nm≤0.8nm≤0.8nm注1：表面粗糙度掃描范圍為10μm×10μm，采用Ra值即平均粗糙度。注2：外延層厚度在100μm以上和多層結(jié)構(gòu)的表面粗糙度由供需雙方協(xié)商決定。幾何參數(shù)碳化硅外延片的幾何參數(shù)應(yīng)符合表8的規(guī)定。表8幾何參數(shù)序號項目要求直徑76.2mm直徑100mm直徑150mm直徑200mm1總厚度變化TTV（μm）≤10≤10≤10≤102局部厚度變化SBIR/LTV（μm）≤3≤3≤3≤33翹曲度WARP（μm）≤50≤50≤50≤504彎曲度（絕對值）BOW（μm）±35±35±35±35表面金屬碳化硅外延片表面金屬包括不限于鈉、鋁、鉀、鈣、鈦、鐵、鎳、銅、鋅、鉻等金屬雜質(zhì)離子含量均應(yīng)不高于5×1010atoms/cm2。其他如需方對產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)有特殊要求，由供需雙方協(xié)商確定并在訂貨單中注明。試驗方法碳化硅外延層載流子濃度的測試按GB/T14146的規(guī)定進行或按供需雙方商定的其他方法進行。碳化硅外延層徑向載流子濃度變化按公式（1）計算：………………（1）式中：ρσ——中心點和至少一條半徑上多點載流子濃度測量值的標(biāo)準(zhǔn)方差，單位為每立方厘米（cm-3）；ρmean——中心點和至少一條半徑上多點載流子濃度測量值的平均值，單位為每立方厘米（cm-3）。碳化硅外延層厚度的測試按GB/T42905的規(guī)定進行或按供需雙方商定的其他方法進行。碳化硅外延層徑向厚度變化按公式（2）計算：………（2）式中：Tσ——中心點和至少一條半徑上多點厚度測量值的標(biāo)準(zhǔn)方差，單位為微米（μm）；Tmean——中心點和至少一條半徑上多點厚度測量值的平均值，單位為微米（μm）。碳化硅外延片緩沖層載流子濃度的測試按GB/T14146的規(guī)定進行，碳化硅外延片緩沖層厚度的測試按GB/T42905的規(guī)定進行，或按供需雙方商定的其他方法進行。碳化硅外延層晶格完整性的檢測按GB/T42902的規(guī)定進行。碳化硅外延片表面質(zhì)量（不包括顆粒）的檢驗按GB/T6624的規(guī)定進行，經(jīng)供需雙方協(xié)商可用顯微鏡檢驗確認。碳化硅外延片表面顆粒的檢測按GB/T42902的規(guī)定進行。碳化硅外延片表面粗糙度的檢測按GB/T29505的規(guī)定進行。碳化硅外延片幾何參數(shù)的檢測按GB/T32278的規(guī)定進行。碳化硅外延片表面金屬的檢測按GB/T39145的規(guī)定進行。檢驗規(guī)則檢查和驗收產(chǎn)品應(yīng)由供方或第三方進行檢驗,保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本文件及訂貨單的規(guī)定。需方可對收到的產(chǎn)品進行檢驗。若檢驗結(jié)果與本文件或訂貨單的規(guī)定不符時，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起3個月內(nèi)以書面形式向供方提出，由供需雙方協(xié)商確定。組批產(chǎn)品應(yīng)成批提交驗收，每批應(yīng)由相同技術(shù)指標(biāo)的碳化硅外延片組成。檢驗項目每批碳化硅外延片應(yīng)對外延層載流子濃度、徑向載流子濃度變化、厚度、徑向厚度變化、緩沖層、晶格完整性以及外延片的表面質(zhì)量、表面粗糙度、幾何參數(shù)、表面金屬進行檢驗。取樣每批碳化硅外延片的檢驗按照GB/T2828.1抽樣檢查，或按供需雙方商定的方法抽樣。檢驗結(jié)果的判定導(dǎo)電類型、晶向由供方保證，如需方抽檢有任一不合格，判該批產(chǎn)品為不合格。其他檢驗項目的接收質(zhì)量限（AQL）應(yīng)符合表9的規(guī)定。表9合格質(zhì)量水平序號檢驗項目接收質(zhì)量限AQL外延層載流子濃度1.0外延層徑向載流子濃度變化1.0外延層厚度1.0外延層徑向厚度變化1.0緩沖層1.0晶格完整性微管1.0層錯/條形層錯1.0基平面位錯1.0胡蘿卜缺陷1.0三角形缺陷1.0梯形缺陷1.0彗星缺陷1.0掉落物1.0劃痕/劃傷1.0凹坑/凸起1.03C夾雜物1.0臺階聚集1.0累計2.5表面質(zhì)量正表面崩邊/缺口/溝槽1.0橘皮/裂紋/疵點/條紋/多晶型區(qū)域1.0沾污1.0顆粒1.0累計2.5背表面背面顏色一致性1.0背面缺陷1.0表面粗糙度1.0幾何參數(shù)總厚度變化1.0局部厚度變化1.0翹曲度1.0彎曲度1.0累計2.59表面金屬1.0標(biāo)志、包裝、運輸、貯存和隨行文件包裝和標(biāo)志包裝箱外應(yīng)有“小心輕放”、“防腐防潮”、“易碎”字樣或標(biāo)記，并注明：需方名稱；產(chǎn)品名稱；產(chǎn)品數(shù)量；供方名稱。碳化硅外延片的包裝可參照YS/T28的相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行，或由供需雙方協(xié)商確定。運輸和