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(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)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(zhǎng)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(guò)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(duì)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(cè)定方法GB/T2828.1-2012計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃GB/T6624硅拋光片表面質(zhì)量目測(cè)檢驗(yàn)方法GB/T14146硅外延層載流子濃度測(cè)定電容-電壓法GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語(yǔ)GB/T14847重?fù)诫s襯底上輕摻雜硅外延層厚度的紅外反射法測(cè)量方法GB/T29505硅片平坦表面的表面粗糙度測(cè)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(cè)試方法GB/T31351碳化硅單晶拋光片微管密度無(wú)損檢測(cè)方法GB/T32278碳化硅單晶片平整度測(cè)試方法GB/TXXXXX碳化硅外延片表面缺陷的測(cè)試顯微可見(jiàn)光法（計(jì)劃號(hào)為20203728-T-469）GB/TXXXXX碳化硅外延層厚度的測(cè)試紅外反射法（計(jì)劃號(hào)為20204893-T-469）GB/TXXXXX碳化硅晶體材料缺陷圖譜（計(jì)劃號(hào)為20213238-T-469）術(shù)語(yǔ)和定義GB/T14264界定的術(shù)語(yǔ)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(jí)（P級(jí)）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(cè)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(diǎn)和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點(diǎn)載流子濃度測(cè)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(diǎn)和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點(diǎn)厚度測(cè)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(jiàn)表4。如客戶對(duì)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(tái)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?yàn)橹睆?6.2mm邊緣去除2mm，直徑100mm、150mm邊緣去除3mm。正表面缺陷序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目要求直徑76.2mm直徑100.0mm直徑150.0mm1劃痕a≤3條且累計(jì)長(zhǎng)度≤38.1mm≤5條且累計(jì)長(zhǎng)度≤50.0mm≤5條且累計(jì)長(zhǎng)度≤75.0mm2崩邊b無(wú)無(wú)無(wú)3裂紋無(wú)無(wú)無(wú)4沾污無(wú)無(wú)無(wú)5點(diǎn)狀缺陷c無(wú)無(wú)無(wú)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(yàn)項(xiàng)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(hào)項(xiàng)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(duì)值）WARPμm≤15μm≤15μm≤20μm其他如需方對(duì)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(yàn)方法外延層載流子濃度的測(cè)試按GB/T14146的規(guī)定進(jìn)行或按供需雙方商定的其他方法進(jìn)行。外延層載流子濃度變化按公式（1）進(jìn)行：………………（1）式中：ρσ——中心點(diǎn)和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點(diǎn)載流子濃度測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)方差，單位為每立方厘米（cm-3）；ρmean——中心點(diǎn)和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點(diǎn)載流子濃度測(cè)量值的平均值，單位為每立方厘米（cm-3）。外延層厚度的測(cè)試按GB/T14147的規(guī)定進(jìn)行或按供需雙方商定的其他方法進(jìn)行。外延層徑向厚度變化按公式（2）計(jì)算：………（2）式中：Tσ——中心點(diǎn)和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點(diǎn)厚度測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)方差，單位為微米（μm）；Tmean——中心點(diǎn)和在平行與垂直于主參考面的兩條直徑上多點(diǎn)厚度測(cè)量值的平均值，單位為微米（μm）。外延層晶格缺陷密度的檢驗(yàn)按GB/T31351的規(guī)定進(jìn)行。外延片表面質(zhì)量的檢驗(yàn)按GB/T6624的規(guī)定進(jìn)行，經(jīng)供需雙方協(xié)商可用顯微鏡檢驗(yàn)確認(rèn)。外延片表面粗糙度的檢驗(yàn)按GB/T29505的規(guī)定進(jìn)行。外延片幾何參數(shù)的測(cè)試按GB/T32278的規(guī)定進(jìn)行。檢驗(yàn)規(guī)則檢查和驗(yàn)收產(chǎn)品應(yīng)由供方或第三方進(jìn)行檢驗(yàn),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(duì)收到的產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。若檢驗(yàn)結(jié)果與本文件或訂貨單的規(guī)定不符時(shí)，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起3個(gè)月內(nèi)以書(shū)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(yàn)收，每批應(yīng)由供需雙方一致確認(rèn)的相同技術(shù)指標(biāo)的碳化硅外延片組成。檢驗(yàn)項(xiàng)目每批碳化硅外延片應(yīng)對(duì)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(jìn)行檢驗(yàn)。取樣每批碳化硅外延片的檢驗(yàn)按照GB/T2828.1抽樣檢查，或按供需雙方商定的方法抽樣。檢驗(yàn)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(yàn)項(xiàng)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(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)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(diǎn)狀缺陷1累計(jì)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(yùn)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(jìn)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(yùn)輸和貯存產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)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(hào)、出廠日期或包裝日期外，還宜包括：a）產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)，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(diǎn)；產(chǎn)品獲得的質(zhì)量認(rèn)證或