(高清版)GB∕T 14139-2019 硅外延片

ICS29.045代替GB/T14139—2009國家市場監(jiān)督管理總局I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。型硅拋光片襯底上生長的P型外延層(P/P+)的同質(zhì)硅外延片。產(chǎn)品主要用于制作硅半導(dǎo)體——規(guī)范性引用文件中刪除了GB/T12962、GB/T14145、YS/T24,增加了GB/T1550、年版的第2章)。——修訂了外延片用襯底材料的要求(見5.1,2009年版的3.2)。率變化的要求(見5.2.3,2009年版的3.3)。2009年版的3.5.1)。——刪除了大點缺陷的要求(見2009年版的3.6.1)。 刪除了“崩邊是指外延片邊緣在徑向的缺損深度大于0.3mm的損傷。最大崩邊徑向深度不ⅡGB/T14139—2019——增加了訂貨單(或合同)內(nèi)容(見第9章)。本標準由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標準化技術(shù)委員會(SAC/TC203)與全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標準化技術(shù)委員會材料分技術(shù)委員會(SAC/TC203/SC2)共同提出并歸口。本標準起草單位：浙江金瑞泓科技股份有限公司、南京國盛電子有限公司、上海合晶硅材料有限公本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為： GB/T14139—1993、GB/T1411GB/T14139—20191范圍書和訂貨單(或合同)內(nèi)容。本標準適用于在直徑不大于150mm的N型和P型硅拋光片襯底上生長的硅外延片。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是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/T1550非本征半導(dǎo)體材料導(dǎo)電類型測試方法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/T6617硅片電阻率測定擴展電阻探針法GB/T6624硅拋光片表面質(zhì)量目測檢驗方法GB/T12964硅單晶拋光片GB/T13389摻硼摻磷摻砷硅單晶電阻率與摻雜劑濃度換算規(guī)程GB/T14141硅外延層、擴展層和離子注入層薄層電阻的測定直排四探針法GB/T14142硅外延層晶體完整性檢驗方法腐蝕法GB/T14146硅外延層載流子濃度測定汞探針電容-電壓法GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語GB/T14844半導(dǎo)體材料牌號表示方法GB/T14847重摻雜襯底上輕摻雜硅外延層厚度的紅外反射測量方法GB/T19921硅拋光片表面顆粒測試方法GB/T24578硅片表面金屬沾污的全反射X光熒光光譜測試方法YS/T28硅片包裝SEMIM85硅片表面痕量金屬沾污的測定指南電感耦合等離子體質(zhì)譜法(Guideforthemeas-urementoftracemetalcontaminationonsiliconwafersurfacebyinductivelycoupledplasmamass3術(shù)語和定義GB/T14264界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1外延片中心點與偏離中心點的某一點，或若干對稱分布的設(shè)置點對應(yīng)的外延層電阻率中的最大值和最小值之差與之和的百分比。2GB/T14139—20193.2外延片中心點與偏離中心點的某一點，或若干對稱分布的設(shè)置點對應(yīng)的外延層厚度中的最大值和最小值之差與之和的百分比。3.3外延層過渡區(qū)寬度transitionzonewidthofepitaxiallayer從襯底載流子濃度平均值的90%處對應(yīng)的外延層厚度開始至外延層平坦區(qū)載流子濃度的110%處對應(yīng)的外延層厚度結(jié)束的載流子濃度分布寬度。4牌號和分類硅外延片的牌號表示應(yīng)符合GB/T14844的規(guī)定。4.2分類4.2.1硅外延片按外延層導(dǎo)電類型分為N型和P型。4.2.3硅外延片按直徑尺寸分為76.2mm、100mm、125mm和150mm。5要求5.1硅外延片用襯底材料硅外延片用的襯底電阻率應(yīng)符合表1的規(guī)定，襯底的其他參數(shù)應(yīng)符合GB/T12964的規(guī)定。襯底的質(zhì)量由供方保證。表1襯底電阻率導(dǎo)電類型摻雜元素電阻率N型AsP0.001～75P型B0.001～75外延層的導(dǎo)電類型為N型或P型，N型外延層摻雜元素為磷或砷等，P型外延層摻雜元素為硼。3外延層的電阻率及其徑向電阻率變化應(yīng)符合表2的規(guī)定。導(dǎo)電類型電阻率電阻率允許偏差徑向電阻率變化RVN型、P型士20%外延層電阻率指外延層上所有測試點電阻率的平均值。外延層的厚度及其徑向厚度變化應(yīng)符合表3的規(guī)定。厚度厚度允許偏差徑向厚度變化TV外延層厚度指硅外延層上所有測試點厚度的平均值。5.2.5.2外延層的過渡區(qū)寬度應(yīng)不大于外延層厚度的15%,或由供需雙方協(xié)商確定。外延層的位錯密度應(yīng)不大于50cm-2,層錯密度應(yīng)不大于15cm-2硅外延片的正面質(zhì)量應(yīng)符合表4的規(guī)定。4表4正面質(zhì)量序號要求1滑移線≤5(總長應(yīng)不大于硅外延片直徑)2局部光散射體外延層厚度每片個數(shù)3凹坑/個4冠狀邊緣突起應(yīng)不大于外延層厚度的20%5劃傷/條≤1(長度應(yīng)不大于硅外延片半徑)6橘皮、波紋、裂紋、鴉爪無7霧無8崩邊無9沾污無5.3.2背面質(zhì)量硅外延片背面應(yīng)無沾污、凸起、劃傷。如需方對硅外延片有特殊要求，由供需雙方協(xié)商確定。6試驗方法6.1外延層導(dǎo)電類型的測試按GB/T1550的規(guī)定進行。6.2外延層晶向的測試按GB/T1555的規(guī)定進行。6.3電阻率小于0.5Q·cm的外延層電阻率的測試按GB/T14141的規(guī)定進行；電阻率在0.5Q·cm~500Ω·cm的外延層按GB/T14146的規(guī)定測試載流子濃度后，按GB/T13389的規(guī)定換算獲得電阻率；其他測試方法可由供需雙方協(xié)商確定。外延層徑向電阻率變化RV按式(1)計算：式中：RV——外延層的徑向電阻率變化；測試的5點電阻率中的最大值，單位為歐厘米(Q·cm);Pmin——中心點和在平行及垂直于主參考面的兩條直徑上距硅外延片邊緣10mm±1mm位置處測試的5點電阻率中的最小值，單位為歐厘米(Ω·cm)。6.4外延層厚度的測試按GB/T14847的規(guī)定進行，其他測試方法可由供需雙方協(xié)商確定。外延層徑向厚度變化TV按式(2)計算：5GB/T14139—2019式中：TV——外延層的徑向厚度變化；Tmax——中心點和在平行及垂直于主參考面的兩條直徑上距硅外延片邊緣10測試的5點厚度中的最大值，單位為微米(μm);Tmin——中心點和在平行及垂直于主參考面的兩條直徑上距硅外延片邊緣10mm±1mm±1mm位置處mm位置處測試的5點厚度中的最小值，單位為微米(μm)。6.5外延層縱向電阻率分布及過渡區(qū)寬度的測試按GB/T6617的規(guī)定進行，電阻率與載流子濃度的換算按GB/T13389的規(guī)定進行；其他測試方法可由供需雙方協(xié)商確定。外延層過渡區(qū)寬度W按式(3)計算：W=W?W?式中：W?——過渡區(qū)開始時的厚度，即襯底的載流子濃度平均值的90%對應(yīng)的外延層厚度，單位為微米(μm);W?——過渡區(qū)結(jié)束時的厚度，即外延層的平坦區(qū)載流子濃度平均值的110%對應(yīng)的外延層厚度，單位為微米(μm)。6.6外延層晶體完整性的測試按GB/T14142的規(guī)定進行。6.7外延層表面金屬元素含量的測試按GB/T24578的規(guī)定進行，也可按SEMIM85的規(guī)定或供需雙方協(xié)商確定的方法進行。仲裁按照GB/T24578的規(guī)定進行。6.8硅外延片表面質(zhì)量(除局部光散射體)的測試按GB/T6624的規(guī)定進行。硅外延片正面局部光散射體的測試按GB/T19921的規(guī)定進行。7檢驗規(guī)則7.1檢查和驗收7.1.1產(chǎn)品應(yīng)由供方質(zhì)量檢驗部門進行檢驗，保證產(chǎn)品質(zhì)量符合本標準和訂貨單(或合同)的規(guī)定，并填寫產(chǎn)品質(zhì)量證明書。7.1.2需方可對收到的產(chǎn)品按本標準的規(guī)定進行檢驗，若檢驗結(jié)果與本標準或訂貨單(或合同)的規(guī)定不符時，應(yīng)在收到產(chǎn)品之日起3個月內(nèi)向供方提出，由供需雙方協(xié)商解決。硅外延片應(yīng)成批提交驗收，每批應(yīng)由同一牌號、同一導(dǎo)電類型、同一晶向、同一規(guī)格的外延片組成。7.3檢驗項目7.3.1每批硅外延片應(yīng)對外延層的導(dǎo)電類型、晶向、電阻率、徑向電阻率變化、厚度、徑向厚度變化、晶體完整性、表面金屬和表面質(zhì)量進行檢驗。7.3.2每批硅外延片的外延層縱向電阻率分布及過渡區(qū)寬度是否檢驗由供需雙方協(xié)商確定。7.4.1硅外延片非破壞性檢驗項目的取樣按GB/T2828.1—2012中一般檢驗水平Ⅱ,正常檢驗一次抽樣方案進行，也可按供需雙方協(xié)商確定的抽樣方案進行。6GB/T14139—20197.4.2硅外延片破壞性檢驗項目的取樣按GB/T2828.1—2012中特殊檢驗水平S-2,正常檢驗一次抽樣方案進行，也可按供需雙方協(xié)商確定的抽樣方案進行。7.4.3硅外延片的外延層縱向電阻率分布及過渡區(qū)寬度的取樣由供需雙方協(xié)商確定。7.5檢驗結(jié)果的判定7.5.1硅外延片的外延層導(dǎo)電類型、晶向的任意一個檢驗結(jié)果不合格時，則判該批硅外延片不合格。延片的表面質(zhì)量檢驗項目的接收質(zhì)量限應(yīng)符合表5的規(guī)定。表5接收質(zhì)量限序號檢驗項目接收質(zhì)量限(AQL)1外延層電阻率2外延層徑向電阻率變化3外延層厚度4外延層徑向厚度變化5外延層晶體完整性位錯密度