碳化硅外延片

GB/TXXXXX—XXXX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型或p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/T2828.1-2012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/T14847重摻雜襯底上輕摻雜硅外延層厚度的紅外反射法測量方法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/TXXXXX碳化硅外延片表面缺陷的測試顯微可見光法（計劃號為20203728-T-469）GB/TXXXXX碳化硅外延層厚度的測試紅外反射法（計劃號為20204893-T-469）GB/TXXXXX碳化硅晶體材料缺陷圖譜（計劃號為20213238-T-469）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、100.0mm、150.0mm。碳化硅外延片按晶型分為4H<0001>、6H<0001>等。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，其他參數(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)電阻率徑向不均勻性直徑76.2mm直徑100.0mm直徑150.0mmn型4H0.015~0.028≤5%≤10%≤10%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。載流子濃度外延層載流子濃度及其允許偏差、載流子濃度變化應(yīng)符合表2的規(guī)定。外延層載流子濃度值為由中心點和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點載流子濃度測量值的平均值。外延層載流子濃度及其允許偏差導(dǎo)電類型載流子濃度cm-3允許偏差載流子濃度變化（CV）n型5E13～1E19±25%20%p型5E13～1E19±50%25%外延層厚度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。外延層厚度值為由中心點和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點厚度測量值的平均值。外延層厚度及其允許偏差厚度μm允許偏差徑向厚度變化（TV）1～150±10％8%緩沖層n型碳化硅外延層的緩沖層要求見表4。如客戶對緩沖層有特殊要求，也可由供需雙方協(xié)商確定。外延層厚度及其允許偏差外延厚度μm緩沖層濃度cm-3緩沖層厚度μm＜20μm1E180.5≥20μm1E181.0晶格完整性碳化硅外延層的晶格缺陷包括3C夾雜物、彗星尾、顆粒、硅滴、臺階聚集、多型、微管、三角型缺陷、胡蘿卜缺陷、梯形缺陷等外延層缺陷，其晶格缺陷密度應(yīng)不大于0.5cm-2。表面質(zhì)量外延片的正表面質(zhì)量應(yīng)符合表5的規(guī)定。表面缺陷要求的區(qū)域為直徑76.2mm邊緣去除2mm，直徑100mm、150mm邊緣去除3mm。正表面缺陷序號檢驗項目要求直徑76.2mm直徑100.0mm直徑150.0mm1劃痕a≤3條且累計長度≤38.1mm≤5條且累計長度≤50.0mm≤5條且累計長度≤75.0mm2崩邊b無無無3裂紋無無無4沾污無無無5點狀缺陷c無無無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6的規(guī)定。表面粗糙度檢驗項目要求直徑76.2mm直徑100.0mm直徑150.0mm表面粗糙度0.2μm≤外延層厚度≤20μm≤0.3nm≤0.3nm≤0.3nm20μm＜外延層厚度≤50μm≤0.4nm≤0.4nm≤0.4nm50μm＜外延層厚度≤100μm≤0.8nm≤0.8nm≤0.8nm注1：表面粗糙度掃描范圍為10μm×10μm，采用Rq值即均方根粗糙度。注2：外延層厚度在100μm以上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6的規(guī)定。表6碳化硅外延片幾何參數(shù)序號項目幾何參數(shù)要求1直徑及允許偏差mm76.2±0.2100.0±0.5150.0±0.52厚度及允許偏差μm350±25350±25350±253總厚度變化TTVμm≤5μm≤5μm≤5μm4局部厚度變化SBIR/LTVμm≤3≤3≤35翹曲度BOWμm≤20≤20≤356彎曲度（絕對值）WARPμm≤15μm≤15μm≤20μm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。外延層載流子濃度變化按公式（1）進行：………………（1）式中：ρσ——中心點和在平行與垂直于主參考面的兩條直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——中心點和在平行與垂直于主參考面的兩條直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）。外延層厚度的測試按GB/T14147的規(guī)定進行或按供需雙方商定的其他方法進行。外延層徑向厚度變化按公式（2）計算：………（2）式中：Tσ——中心點和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點厚度測量值的標(biāo)準(zhǔn)方差，單位為微米（μm）；Tmean——中心點和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點厚度測量值的平均值，單位為微米（μm）。外延層晶格缺陷密度的檢驗按GB/T31351的規(guī)定進行。外延片表面質(zhì)量的檢驗按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。外延片表面粗糙度的檢驗按GB/T29505的規(guī)定進行。外延片幾何參數(shù)的測試按GB/T32278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)商解決。組批產(chǎn)品應(yīng)成批提交驗收，每批應(yīng)由供需雙方一致確認的相同技術(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、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)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6的規(guī)定。表6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外延層徑向載流子濃度變化1外延層厚度1外延層徑向厚度變化1外延層晶格完整性1表面質(zhì)量正表面劃痕1崩邊1裂紋1沾污1點狀缺陷1累計2.5背表面背面顏色一致性1背面缺陷1表面粗糙度1幾何參數(shù)總厚度變化1翹曲度1彎曲度1標(biāo)志、包裝、運輸、貯存和隨行文件包裝和標(biāo)志放置碳化硅外延片的片盒應(yīng)為專用潔凈片盒。碳化硅外延片用單片盒或25片一盒放入片盒中，蓋好盒蓋，片盒接口處貼上專用密封膠帶，然后進行真空塑封，或按供需雙方商定的其他辦法包裝。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)品導(dǎo)電類型；產(chǎn)品數(shù)量；供方名稱。運輸和貯存產(chǎn)品在運輸過程中應(yīng)輕裝輕卸、勿擠勿壓，并有防震措施。產(chǎn)品應(yīng)貯存在潔凈、干燥的環(huán)境中。隨行文件每批產(chǎn)品應(yīng)附有隨行文件，其中除應(yīng)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(shù)參數(shù)；產(chǎn)品特點；產(chǎn)品獲得的質(zhì)量認證或