功率器件用硅襯底 GaN HEMT 外延片-征求意見(jiàn)稿

1功率器件用硅襯底GaNHEMT外延片本文件適用于功率器件用硅襯底GaNHEMT外延片。產(chǎn)品主要用于制作功率半導(dǎo)體及電子器GB/T1557—2018硅晶體中間隙氧含量的紅外吸收測(cè)GB/T4326—2006非本征半導(dǎo)體單晶霍爾遷移率和霍爾系數(shù)GB/T13387—2009硅及其他電子材料晶片參考面長(zhǎng)度測(cè)量方法GB/T30653—2014Ⅲ族氮化物外延片結(jié)晶質(zhì)量測(cè)試方法GB/T32189—2015氮化鎵單晶襯底表面粗糙度的原子力顯微鏡檢驗(yàn)法GB/T40279—2021硅片表面薄膜厚度的測(cè)試光學(xué)反T/CASAS002—2021寬禁帶半導(dǎo)GB/T14264-2009、T/CASAS002-2021界3.1高電子遷移率晶體管highelectronmobilitytr3.2耗盡型高電子遷移率晶體管depletionhighelectronmobilitytransistor；D-modeH3.3增強(qiáng)型高電子遷移率晶體管enhancementm2通過(guò)施加高于閾值電壓的正向柵源電壓來(lái)開(kāi)啟其溝道的氮化物高電子遷移率晶體管。在當(dāng)柵極電注：此類(lèi)器件也稱(chēng)為常關(guān)器件。正向柵極電壓在3.43.5二維電子氣two-dimensionalelectro當(dāng)寬禁帶半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)界面處的電子運(yùn)動(dòng)在某一個(gè)方向（如z方向）上受到限3.63.73.8在質(zhì)量合格區(qū)內(nèi)，一個(gè)自由無(wú)夾持的晶片中位面相3.9總厚度變化totalthicknessv量區(qū)域內(nèi)以相對(duì)較小的間隔對(duì)晶圓進(jìn)行采樣，并將總厚度變化報(bào)3.10半峰全寬fullwidthathalfmaxi4產(chǎn)品分類(lèi)3測(cè)試中為了避免邊緣效應(yīng)的影響，本標(biāo)準(zhǔn)建議測(cè)試過(guò)程直徑Ф150±0.2mm規(guī)格外延片去邊范圍為3mm，直徑Ф200±0.2mm規(guī)格外延片去邊范圍為5mm。Φ200mmΦ200±0.2mm47.25±2.5mm或57.25±2.5mm<1-10>或<110>Notch<1-10>±0.5°Notch<1-10>±0.5°Warp外延層晶體質(zhì)量考核參數(shù)為GaN(002)及GaN(102)特征峰的半峰全寬（FWHM）值應(yīng)符合表2的規(guī)不同應(yīng)用場(chǎng)景需求的外延材料厚度不同，GaN(002)及GaN(102)FWHM也不同。本文件建議GaN(002)及GaN(102)FWHM應(yīng)符合表4的規(guī)定，或者根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景做進(jìn)一步的限5.4外延層片內(nèi)厚度不均勻性5.5外延片彎曲度及翹曲度4直徑Ф150±0.2mm規(guī)格外延片彎曲直徑Ф150±0.2mm規(guī)格外延片翹曲度5.6緩沖層垂直漏電流不同應(yīng)用等級(jí)產(chǎn)品的緩沖層在不同額定電壓下垂直漏電流應(yīng)符5.7二維電子氣濃度、遷移率及方塊電阻的二維電子氣、遷移率及方塊電阻應(yīng)符合表4的規(guī)表4不同用途產(chǎn)品二維電子氣、遷移率及>7×1012cm-2>5×1012cm-2>1600cm2/Vs>1400cm2/Vs5.8邊緣裂紋及顆粒外延片邊緣裂紋及顆粒（particle，直徑＞0.3μm）應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5不同直徑外延片邊緣裂紋及顆粒（partic＜3mm＜5mmParticle0.3μm）D-Mode應(yīng)用外延片表面粗糙度應(yīng)小于0.5nm（5×5μm2）。E-Mode應(yīng)用外延片表面粗糙度應(yīng)小于1nm（5×5μm2）。5b)相對(duì)濕度65%；6.2襯底檢測(cè)6.3外延層晶體質(zhì)量檢測(cè)使用X射線衍射法檢測(cè)外延層晶體質(zhì)量，試驗(yàn)步驟參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T30653-2014。建議直徑Ф150±0.2mm規(guī)格外延片采用9點(diǎn)測(cè)試，直徑Ф200±0.2mm規(guī)格外延片采用9點(diǎn)測(cè)試（或按客戶需求不同點(diǎn)位測(cè)試），檢測(cè)點(diǎn)位示意圖見(jiàn)圖2和圖3.yyx6yyxnotch6,4外延層片內(nèi)厚度不均勻性檢測(cè)采用光學(xué)反射法測(cè)量外延層總厚度，檢測(cè)方法參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T40279-2021。AlGaN及p-GaN層厚建議采用9點(diǎn)測(cè)試（或按客戶需求不同點(diǎn)位測(cè)試），檢測(cè)點(diǎn)位示意圖見(jiàn)圖2和圖3.6.5外延片彎曲度和翹曲度檢測(cè)6.6緩沖層漏電流檢測(cè)由于功率器件耐壓主要由外延層的垂直擊穿決定，因此直接測(cè)量外延片本身的垂直擊穿可以在器76.8遷移率檢測(cè)采用霍爾測(cè)試法檢測(cè)遷移率，檢測(cè)方法參考GB/T4326-2006。建議采用9點(diǎn)測(cè)試（或），·················································=1xi·····················································采用原子力顯微鏡檢測(cè)表面粗糙度，檢測(cè)方法參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T32189-2015。測(cè)試點(diǎn)位可選擇外表面粗糙度的幾何平均值——Ra，按公式（Z——某個(gè)掃描點(diǎn)的高度；），································表面粗糙度的算術(shù)平方根——Rq，按公式（Rq=√···································87.2交付檢驗(yàn)1020304050607080907.3鑒定檢驗(yàn)98.2包裝8.3運(yùn)輸8.4儲(chǔ)存本方法用于功率器件用硅襯底GaNHEMT異，TEM拍攝的截面圖可以清晰判斷襯底及不同外延層的分界面，進(jìn)一步量測(cè)其A.3一般性要求A.3.1儀器設(shè)備A.3.2環(huán)境要求a)環(huán)境溫度：18℃~28℃;b)相對(duì)濕度65%；A.3.3試樣要求A.4測(cè)試步驟A.4.1樣品制備將外延片沿特定方向切割，得到適合TEM觀察的截面樣品；使用研磨和拋光技術(shù)將截面減薄至電子束可以穿透的程度，通常不超過(guò)100nm。將樣品放置在樣品架上。調(diào)整TEM設(shè)備參數(shù)，包括加速電壓、電子束的聚焦和放大倍數(shù)，以獲得清晰的透射電子圖像。觀察外延片的截面圖像，找到清晰的外延層與襯底A.4.3厚度測(cè)量A.5檢測(cè)報(bào)告本方法用于功率器件用硅襯底GaNHEMTΔθ∝................a)環(huán)境溫度：18℃~28℃;b)相對(duì)濕度65%；試樣表面應(yīng)保持平整、潔凈無(wú)污染，粗糙度應(yīng)小于1nm。選擇合適的入射角度（如0.1°~2°)及測(cè)試步長(zhǎng)（如0.005°~0.01°),采用θ-2θ模式聯(lián)動(dòng)掃描，記錄分析工具通過(guò)最小二乘法優(yōu)化模型參數(shù)，使本方法用于功率器件用硅襯底GaNHEMT外延片外延層彎曲度三維形貌數(shù)據(jù)，經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)后得到外延片的彎曲度及a)環(huán)境溫度：18℃~28℃;c)儀器安裝場(chǎng)地及附近無(wú)強(qiáng)震動(dòng)源、強(qiáng)聲源。a)樣品的類(lèi)型、規(guī)格及編號(hào)；本方法用于功率器件用硅襯底GaNHEMT外延片Buffer擊穿電壓及使用可以進(jìn)行脈沖和直流電流-電壓（I-V）測(cè)量的高壓探針臺(tái)和半導(dǎo)體參數(shù)分析儀，如Keithleya)環(huán)境溫度：18℃~28℃;a)樣品的類(lèi)型、規(guī)格及編號(hào)；及電極間距有關(guān)。在TLM測(cè)試中，通過(guò)在樣品上制備一系列已知間距的電極，并施加電壓或電流，然后），a)環(huán)境溫度：18℃~28℃;樣品應(yīng)采取相應(yīng)加工工藝，使其尺寸符合TLM測(cè)試模型的需求；電極應(yīng)有金屬或其他導(dǎo)電材料沉積而成，并通過(guò)掩膜或光刻等方法確保點(diǎn)擊尺寸符合模型要求，且與樣品間應(yīng)形成良好的歐姆接a)樣品的類(lèi)型、規(guī)格及編號(hào)；b)測(cè)試采用的TLM模型圖及電極尺寸；c)測(cè)試原始數(shù)據(jù)及計(jì)算所得方塊電阻值；采用光學(xué)成像方法，快速獲取包括直徑Ф