GB T 12962-2005 硅单晶.pdf

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1、ICS 29.045 H 82 中华人民共和国国家标准硅单Monoccrystalline silicon 2005-09-19发布EI 日日GB/T 12962-2005 代替GB/T12962一19962006-04-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局串舍中国国家标准化管理委员会&叩GB/T 12962-2005 前言本标准的指标参照了国外有关标准(见参考文献)，结合我国硅材料的实际生产和使用情况，并考虑国际上硅材料的生产及微电子产业的发展和现状进行修订而成的。本标准代替GB/T12962-1996。本标准与GB/T12962-1996相比，有如下变动:一一删去了原标准直拉单晶

2、的直径为63.5mm规格，增加了直径200mm直拉硅单晶及掺As单晶的内容。一一删去了原标准区熔单晶的直径为30mm规格，增加了直径125mm区熔硅单晶的内容。一一一根据国内外对直拉硅单晶要求的变化，对150mm以下的硅单晶参数进行了修订。增加了硅单晶的金属含量要求。一一对重掺单晶的氧含量，基棚、基磷含量的要求及检测方法由供需双方协商的内容。本标准应与GB/T12964、GB/T12965配套使用。本标准由中国有色金属工业协会提出。本标准由全国有色金属标准化技术委员会归口。本标准由北京有色金属研究总院、中国有色金属工业标准计量质量研究所负责起草。本标准主要起草人:孙燕、王敬、卢立延、贺东江、霍

3、富义。本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T12962-1991 一一-GB/T12962-1996 I 硅单1 范围E3 日日GB/T 12962-2005 1. 1 本标准规定了硅单晶的产品分类、术语、技术要求、试验方法、检测规则以及标志、包装、运输、贮存。2 规范性引用文件究是否可使用这些文千GB/ T 1550 GB/ T 1551 GB/ T 155 2 GB/ T 1553 GB/ T 1554 GB/ T 1555 GB/ T 1557 GB/ T 1558 GB/ T 11073 GB/ T 12964 GB/ T 1

4、3387 GB/ T 14140(所GB/ T 14143 GB/ T 14844 3 术语和定义3.1 径向电阻率变化radial resistivity variation 产品主要用于制作半导体元器件。晶片中心点与偏离中心的某一点或若干对称分布的设定点(典型设定点是晶片半径的1/2处或靠近晶片边缘处)的电阻率之间的差值。这种电阻率的差值可以表示为中心值的百分数。又称径向电阻率梯度。3.2 杂质条纹impurity striation 晶体生长时，在旋转的固液交界面处发生周期性的温度起伏，引起晶体内杂质分布的周期性变化。在晶体的横截面上，该变化呈同心圆或螺旋状条纹。这些条纹反映了杂质浓度的

5、周期性变化，也使电阻率局部变化。择优腐蚀后，在放大1500倍下观察，条纹是连续的。GB/T 12962-2005 3.3 重掺杂heavy doping 半导体材料中掺入的杂质量较多，通常杂质浓度大于1018cm-3，为重掺杂。4 产晶分类4. 1 分类硅单晶按导电类型分为N型，P型两种类型，按硅单晶生产工艺方法分为直拉(CZ)、悬浮区熔(FZ)和中子擅变掺杂(NTD)三种产品。4.2 牌号硅单晶的牌号表示按GB/T14844的规定。4.3 规格硅单晶按直径分为50.8mm、750.8mm,776. 2 mm、白00mm,7125 mm ,7150 mm和白00mm 七种规格。5 技术要求5.

6、 1 直径及其允许误差5. 1. 1 硅单晶的直径及其允许偏差应符合表1的规定。在表1中未列出的直径及偏差由供需双方商定。5.1.2 未滚圆硅单晶的直径和允许偏差由供需双方商定。表1硅单晶的直径及其允许偏差直径a76.2 100 125 150 直拉硅单晶允许偏差b土0.5:1: 0.3 土0.3土0.3直径3076. 2 76. 2125 区熔硅单晶允许偏差土O.5 土0.3注:a硅单晶中的直径均指加工后的硅片标称直径。b硅单晶中的允许偏差是指硅单晶经过滚圆或化学腐蚀去除表面损伤层后的直径允许偏差。5.2 电阻率5.2. 1 直拉硅单晶的电阻率范围和径向电阻率变化应符合表2的规定。5.2.2

7、 径向电阻率变化如要求按照其他方案进行，由供需双方商定。表2直拉硅单晶的电学性能参数电阻率范围a径向电阻率变化/W导电类型掺杂元素76.2 mm 100 mm 125 mm 。.cm1-0-0/1-1-1 1-0-0/1-1-1 1-0-0/1-1-1 O. 160 运二8主三8/,: g 王三6/，:9P B O. 002 50. 1 王三8骂王6/，:6王三6/，:9O. 160 三二12/，:20王三15/，:25，:12/主运25P O. 0020. 1 三二15/，:25王三15/，:25王三15/，:25N Sb /Pm X 100%计算。其中gPM一一为测得的最大电阻率值。pm一

8、为测得的最小电阻率值。5.2.3 区熔硅单晶的电阻率范围、径向电阻率变化和少数载流于寿命应符合表3的规定。表3区熔硅单晶的电学性能参数径向电阻率变化b导电类型掺杂元素直径范围/mm电阻率% 少数载流子寿命/s范围/0.cm 80-125 :S; 15 :S; 15 P B 300-3000 :S; 18 三三18二三40080-125 主二20三三20N P 80-125 :S; 28 :S; 23 N P 150-800 三三30王三18二主50080-125 主三33三二22注:所有电阻率数值为用二探针法测量硅镀纵向电阻率数值或用四探针法测量硅镀端面或硅片中心的电阻率数值。b径向电阻率变化

9、是按GB11073的C方案测量计算的。当硅单晶直径:S;50.8mm时，按GB11073的B方案测量和计算。5.2.4 区熔高阻硅单晶的电阻率范围、少数载流子寿命应符合表4的规定。表4区熔高阻硅单晶的电学性能参数导电类型掺杂元素直径范围/mm电阻率范围/0.cm 少数载流子寿命/sP B 30 3 000-20 000 500 N P 30 30-10000 1000 注2电阻率数值为用二探针测量的硅链的电阻率数值。5.2.5 中子檀变掺杂硅单晶的电阻率范围、电阻率允许偏差和径向电阻率变化以及少数载流子寿命应3 GB/ T 12962-2005 符合表5的规定。表中未列出规格及要求由供需双方协

10、商。5.2.6 微区电阻率条纹的检验及判定标准应由供需双方协商。表5中子擅变掺杂硅单晶的电学性能参数导电类型晶向掺杂比电阻率a范围/0.cm 电阻率允许偏差/%N O FA 运二30 30 - 300 土10士10径向电阻率变化b/%主三55三56 少数载流子寿命/s(1 11 ) 100 300 当硅单品直径50.8 注:a所有电阻率数值为用二探阻率数值。5. 3 晶向5. 3. 1 5.3. 2 直拉硅单5. 3.3 区熔硅单5.4 参考面位置硅单晶的5. 5 氧含量5.5. 1 直拉硅单5.5. 2 区熔硅单供。5.6 碳含量5. 7 晶体完整性5. 7.1 硅单晶的位错5.7.2 硅单

11、晶应无星形5.7.3 电阻率小于o.02 n 5. 7.4 硅单晶的璇涡缺陷或微5. 8 金属含量5.8. 1 硅单晶的体金属含量CFe)由供需5.8. 2 重掺杂直拉硅单晶的基棚、基磷含量由供需双方商定提供。6 试验方法6.1 硅单晶导电类型测量按GB/T1550进行。6.2 硅单晶的电阻率二探针法测量按GB/T1551进行。6. 3 硅单晶的电阻率四探针法测量按GB/T1552进行。6. 4 硅单晶的径向电阻率变化测量按GB/T11073进行。6.5 硅单晶的晶向及晶向偏离度测量按GB/T1555进行。6. 6 硅单晶的参考面长度测量按GB/T13387进行。4 GB/ T 12962-2

12、005 6. 7 硅单晶的少数载流子寿命按GB/T1553进行。6.8 硅单晶的晶体完整性检验按GB/T1554进行。6.9 硅单晶的直径测量按GB/T14140进行。6.10 硅单晶的氧含量按GB/T14143及GB/T1557进行。重掺杂直拉硅单晶的氧含量测量方法由供需双方商定。6. 11 硅单晶的碳含量按GB/T1558进行。6.12 硅单晶的体金属含量(Fe)测量方法由供需双方商定。6. 13 重掺杂直拉硅单晶的基础、基磷含量测量方法由供需双方商定。7 检验规则7. 1 检查和验收7. 1. 1 产品应由供方技术(晕保证书。本标准的规定，并填写产品质时，应在收到产品之日7. 2 组批硅

13、单晶以批的形7.3 检验项目化，晶体完整性。7.3. 2 供需双方氧、碳杂质含量7. 4 抽样7.4.1 每批产一个试样。足牢T的果结验123检2。2。204样At样At样57.试7.试工试工链为不合格。抽去不合格合格，则该批产品不合格。抽取8 标志、包装、运输和贮存8. 1 包装、标志8. 1. 1 硅单晶用聚苯烯(泡沫)逐链包装，然后将经过包装的晶链装入包装箱内，并装满填充物，防止晶链松动。8. 1. 2 包装箱外侧应有小心轻放、防潮、易碎等标识，并标明:a) 需方名称，地点;5 G/T 12962-2005 b) 产品名称，牌号;c) 产品件数及重量(毛重/净重); d) 供方名称。8.

14、2 运输、贮存8.2. 1 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。8.2.2 产品应贮存在清洁、干燥的环境中。8.2.3 每批产品应有质量证明书，写明:a) 供方名称:b) 产品名称及规格、牌号;c) 产品批号;d) 产品净重及单晶根数;e) 各项参数检验结果和检验部门的印记pf) 本标准编号;g) 出厂日期。6 参考文献1.美国IbisTechnology公司产品样本2. SUMCO(美国)公司产品样本及介绍3. SEH(美国)公司产品样本及介绍4. WACKER(德国)公司产品样本及介绍5. MEMC电子材料公司产品介绍6.日本小松公司产品介绍7.国际半导体制造联合会O

15、nternationalSEMA TECH)硅片规格8. TOPSIL(丹麦)半导体材料公司产品样本9. LG硅(韩国)公司产品样本及介绍10.中美夕晶(台湾)公司产品样本GB/T 12962-2005 mCON-NmNFH阁。国人民共和家标准单晶华国硅GB/T 12962-2005 中* 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张O.75 字数14千字2006年1月第一次印刷开本880X12301/16 2006年1月第一版唾定价10.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533 书号:155066 1-26923