GB T 11093-2007 液封直拉法砷化镓单晶及切割片.pdf

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1、ICS 29045H 83 a垦中华人民共和国国家标准GBT 1 1 093-2007代替GBT 11093-1989液封直拉法砷化镓单晶及切割片Liquid encapsulated czochralskigrown gallium arsenide single crystals andascut slices2007-09-1 1发布 200802-01实施丰瞀徽鬻瓣警雠瞥翼发布中国国家标准化管理委员会仅19刖 舌GBT 110932007本标准是对GBT 11093-1989液封直拉法砷化镓单晶及切割片的修订。本标准与GBT 11093-1989相比，主要有如下变动；单晶和切割片的牌号

2、按照GBT 14844半导体材料牌号表示方法进行了修订增加了762 ram(3 in)、100 mm、125 mm和150 mm规格的产品；增加了掺人碳等杂质元素的产品；去掉了40 mm规格的产品；取消了按位错密度对产品进行分级。本标准自实施之日起，代替GBT 110931989。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El。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：张峰翊、郑安生。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 110931989液封直拉法砷化镓单晶及切割片GBT 11093-20071范围本标准规定了液封直

3、拉法砷化镓单晶及切割片的要求、试验方法、检验规则和标志、包装运输贮存等。本标准适用于液封直拉法制备的砷化镓单晶及其切割片。产品供制作微波器件、集成电路、光电器件、传感元件和红外线窗口等元器件用材料。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)检索的逐批检验抽样计划GBT

4、 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测量方法GBT 13387电子材料晶片参考面长度测量方法GBT 14264半导体材料术语GBT 14844半导体材料牌号表示方法GJB 1927砷化镓单晶材料测试方法3要求31产品分类产品按导电类型和电阻率分为半绝缘型(SI型)，低阻导电型(12型和P型)。32牌号321单晶的牌号表示为如果有两个或两个以上的掺杂剂，拉法若单晶不强调生产方法或不掺杂时，其相应牌号部分可以省略。示例：LEc_GaAs-sI-表示液封直拉法半绝缘方向砷化镓单晶；LEC-GaAs-n(Te)一表示液封直拉法掺碲(Te)n型方向砷化

5、镓单晶；LEC-GaAs-SI(Cr+O)一表示液封直拉法铬(cr)氧(0)双掺半绝缘方向砷化镓单晶。GBT 11 0932007322单晶切割片的牌号表示为如果有两个或两个以上拉法若单晶不强调生产方法或不掺杂时，其相应牌号部分可以省略。示倒：LEC-GaAs-CW-SI-表示液封直拉法半绝缘方向砷化镓单晶切割片；LEC-GaAs-CW-p(Zn)一表示液封直拉法掺锌(Zn)P型方向砷化镓单晶切割片；LEC-GaAs-CW-SI(cr+()一表示液封直拉法铬(cr)氧(O)双掺半绝缘方向砷化镓单晶切割片。33单晶331单晶生长方向为、或由供需双方协商确定。332低阻导电型单晶的规格尺寸、掺杂剂

6、、载流子浓度、迁移率和位错密度3321单晶规格尺寸滚圆后单晶直径如表1。表1 低阻导电型单晶的规格尺寸 单位为毫米单晶规格 508 762 100上偏差 +10 +10 +i0l允许偏差下偏差 +02 +02 +023322掺杂剂n型掺杂剂一般包括Si、S、Se、Te、Sn；p型掺杂剂一般包括Zn、Cd、Be、Mn、Co、Mg；电子杂质一般包括In、Al、P、Sb等。3323载流子浓度和迁移率33231 n型单晶载流子浓度a)410“cm；b)41016 cm一3l1017 cm；c)11017 cm一351017 cm；d)51017 cm一331018 cm一；e)31018 cm；f)其

7、他n型单晶载流子浓度范围由供需双方协商确定。33232 12型单晶电子迁移率a)4 000 cm2(Vs)；b)2 500 cm2(Vs)；c)1 500 cm2(Vs)；d)1 000 cIn2(Vs)；e)400 cm2(Vs)；f)其他电子迁移率由供需双方协商确定。，GBT 1 1093-200733233 P型单晶的载流子浓度和空穴迁移率由供需双方协商确定。3324位错密度由于位错密度和具体的掺杂剂，掺杂浓度有关，如需要更加具体的参数范围由供需双方协商确定。鼓励生产低位错的产品。333半绝缘单晶的规格尺寸、掺杂剂、电阻率、迁移率和位错密度3331单晶规格尺寸单晶规格尺寸应符合表2的规定

8、。表2半绝缘单晶的规格尺寸及允许偏差 单位为毫米单晶规格 508 762 100 125 150上偏差 +10 +10 +10 +10 +10允许偏差下偏差 +02 +02 +02 +02 +023332掺杂剂非掺杂C，Cr，In，0等。3333电阻率和迁移率33331电阻率范围如下：a)1107 Qcm；b)1108 0cm。33332迁移率范围如下：a)4 000 cm2(Vs)；b)5 000 cm2(Vs)；c)6 000 cm2(Vs)。33333深施主EL2的浓度、浅受主C的浓度由供需双方协商确定。33334由于电阻率，迁移率和掺杂剂、掺杂浓度互相关联，参数范围由供需双方协商确定。

9、3334位错密度33，341非掺杂半绝缘单晶，位错密度应符合表3的规定。表3非掺杂半绝缘单晶位错密度单晶 508 mYll 762mm 100mm 125 mm 150mml位错密度cm“ 110；棼瓣(1iO) (10i)鲁黯黠罄伯”甚按y、ooi)腐蚀槽剖面图1五1-图2GBT 11 093-2007m茹嚣辜管当嬲图圈3110)Ga5筐罂GBIT 11 093-20076(011图4垂直(ioo)面的ioo矢量图5110)1)As(100)面上的投影1)GaGBT 11093-2007344 150 mnl单晶切割片，通过具有-010方向的切口表示晶面取向，如图6所示。KOH蚀坑(0i0)

10、(111)Ga晶面正面上的腐蚀槽剖面圈 弋l磋图63441晶片表面取向选择a)表面取向A，晶面取向(100)05。，如图7所示；b)表面取向B，晶面取向(100)向(110)面倾斜2。土05。，如图8所示c)正交晶向偏离如图9所示；d)其他晶面取向由供需双方协商确定。垂直(100)面的矢量图77GBT 11093-2007图8垂直(100)面的矢量图9345 508 mm、762 mm、100 mm、125 mm和150 mm单晶切割片的尺寸和允许偏差应分别符合表5、表6、表7、表8和表9中的规定，其中(100)晶面其他直径的圆形片的参考面长度(或切口)和晶片面积由供需双方商定。8GBT 11

11、093-2007表5 508 mni切割片尺寸及允许偏差 单位为毫米参数名称 尺寸 允许偏差+1o直径 508+o2+1主参考面长度 16 2+1剐参考面长度 82表6 762 lllllll切割片尺寸及允许偏差 单位为毫米参数名称 尺寸 允许偏差H-1o直径 762-+-o2+1主参考面长度 222+1副参考面长度 11 2表7 100 mm切割片尺寸殛允许偏差 单位为毫米参数名称 尺寸 允许偏差+1o直径 lOO+o2+1主参考面长度 325 2+1副参考面长度 18 2表8 125 mm切割片尺寸及允许偏差 单位为毫米参数名称 尺寸 允许偏差+10直径 125+o2+1主参考面长度 44

12、2+l副参考面长度 27一2表9 150 nlnl单晶切割片的尺寸和公差要求 单位为毫米参数名称 尺寸 公差+1o直径 150+o2346切割片的表面应平整，不得有气孔、裂纹、崩边和孪晶线。347需方对产品如有特殊要求，由供需双方另行商定。GBT 1 1 093-20074试验方法41低阻导电型砷化镓单晶的导电类型、载流子浓度和霍尔迁移率的测定按GBT 4326进行，半绝缘型砷化镓单晶的导电类型、电阻率和霍尔迁移率的测定按GJB 1927进行。42砷化镓单晶晶向测定按GBT 1555进行。43砷化镓单晶位错密度观测按GBT 8760进行。44砷化镓单晶切割片的参考面观测按GBT 13387进行

13、。45产品的外形尺寸用精度为002 mm的游标卡尺和精度为0005 mm的千分尺测量。46产品表面质量用目视检查。5检验规则51检查和验收511 液封直拉法砷化镓单晶及单晶切割片应由供方技术(质量)监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。512需方应对收到的产品按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。52组批液封直拉法砷化镓单晶及单晶切割片以批的形式提交验收，每批应由同一牌号，相同规格的砷化镓单晶或单晶切割片组成。53检验项目每批砷化镓单晶应检测导电类型、电学参数、晶向、位错密度，对于单

14、晶片还要检测晶片的直径和厚度、参考面长度。其他性能由供方根据生产情况进行定期检测或抽检，如需方有特殊检测要求，由供需双方协商检测项目。54取样541单晶取样单晶从两端各至少取样1片，每一根晶锭都进行检验。542单晶切割片取样单晶片的每批产品、各项目的检测采用GBT 2828一般检查水平，正常检查一次抽样方案进行，或由供需双方协商确定。55检验结果判定551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，则再次取样对该不合格项目进行重复试验，若重复试验结果仍不合格时，可再次取样直到产品合格，但合格的单晶应保持合理的长度。最后一次检验不合格，则该产品为不合格。晶锭外形尺寸、基准面和基准参

15、考面检验不合格，则该晶锭为不合格。552单晶切割片单晶切割片的检验项目及合格质量水平见表10。表10砷化镓单晶切割片的检验项目及合格质量水平序号 检验项目 取样位置 取样数量 检验方法 合格水平(AQL)1 直径 随机 2 45 102 厚度 随机 2 45 103 参考面长度 随机 2 44 2510GBT 1 1093-2007553抽检不合格的砷化镓单晶片，供方可对不合格项进行全数检验，除去不合格品后，合格单晶片可重新组批。554当出现其他缺陷时，该批产品由供需双方协商处理。6标志、包装、运输、贮存61标志611砷化镓单晶应装入洁净的塑料袋内，每个袋外应贴有标签。单晶切割片应装入专用的晶

16、片盒中，外用洁净的塑料袋密封。每个晶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、批号及日期。单晶包装袋和片盒包装袋再装入一定规格的外包装箱，采取防震、防潮措施。612包装箱内应有装箱单，外侧应有“小心轻放”、“防震”、“防潮”、“易碎”的标识，并标明：a)需方名称、地点；b)产品名称、牌号、单晶锭的编号及晶片序号；c)生产厂名称、商标；d) 片数、批号。62内包装晶片经检验后，装入包装盒内，应防止单晶片松动，并附有合格证书。63外包装将装有晶片的包装盒装入包装箱内，并用软填料将箱塞满，使盒在箱内不致移动，然后钉盖，固紧。64运输和贮存产品在运输过程中应防止化学物质腐蚀、轻装轻卸，勿挤勿压，并采取防震防潮措施。产品应贮存在清洁、干燥的环境中。65质量证明书每批砷化镓单晶和切割片应附有产品质量证明书，注明：a)供方名称、地址、电话、传真；b)产品名称(牌号)；c)片数、批号；d)各分析检验结果和技术(质量)监督部门印记；e)供应状态；f)规格；g)本标准编号；h) 出厂日期。