有色金属_国家标准埋层硅外延片讨论稿.docx

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1、ICS29.045CCSH82中华人民共和家标准GB/TXXXXX-XXXX埋层硅外延片Si1iconepitaxia1waferswithburied1ayers讨论稿XXXX-xx-xx实施XXXX-XX-XX发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会本文件按照GB/T1.12023标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)与全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会(SAC/TC203/SC2)共同提出并归口。本文件起草单位：南京国盛电子有限公司、南京盛鑫半导体材料有限公司。本文件主要起草人：埋层硅

2、外延片1范围本文件规定了埋层硅外延片的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存、随行文件等。本文件适用于在埋层衬底上外延生长半导体硅单晶薄膜层获得的晶片，即埋层硅外延片，其产品主要被用于制作集成电路芯片或半导体硅器件。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T1550非本征半导体材料导电类型测试方法GB/T1555半导体单晶晶向测定方法GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限(

3、AQ1)检索的逐批检验抽样计划GB/T6617硅片电阻率测定扩展电阻探针法GB/T6624硅抛光片表面质量目测检验方法GB/T12962硅单晶GB/T12964硅单品抛光片GB/T13389掺硼掺磷硅单晶电阻率和掺杂浓度换算规程GB/T14139硅外延片GB/T14141硅外延层、扩散层和离子注入层薄层电阻的测定直排四探针法GB/T14142硅外延层晶体完整性检测方法腐蚀法GB/T14146硅外延层载流子浓度测定电容一电压法GB/T14264半导体材料术语GB/T14847重掺杂衬底上轻掺杂硅外延层厚度的红外反射测量方法GB/T19921硅抛光片表面颗粒测试方法GB/T24578硅片表面金属沾

4、污的全反射X光荧光光谱测试法GB/T29507硅片平整度、厚度及总厚度变化测试自动非接触扫描法GB/T32280硅片翘曲度测试自动非接触扫描法GB/T3531020Onin1硅外延片GB/T39145硅片表面金属元素含量的测定电感耦合等离子体质谱法YS/T28硅片包装3术语和定义GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1埋层硅外延片(epionburied1ayer)在埋层上外延生长半导体硅单晶薄膜层获得的晶片。4产品分类3.1 埋层硅外延片按导电类型分为N型和P型。N型外延层掺杂元素为磷或种，P型外延层掺杂元素为硼。4. 2埋层硅外延片按按直径尺寸分为76.2mm、IO

5、Omm、125mm、150mm、20Ommo4.3埋层硅外延片按晶向分为111、100、110等。5技术要求5.1衬底材料埋层片衬底材料的质量要求应符合表1的规定，其他各项参数应符合GB/T12964、GB/T12964.GB/T35310的规定。埋层电路片的质量由供方保证。表1埋层片衬底质量要求导电掺杂元电阻率，氧化层去除情况宏观表背面质量微观表面图形质量类型素cmNPAs20日光灯下检验聚光灯下检验要求表显微镜下检验要求无Sb要求氧化层完面激光标号清晰,表划伤、无色差、图形全去除，无黑面/背面无划伤、大亮清晰，无显著缺陷（光点、黑斑等氧点等缺陷，背面无反刻错误、滑移线、层PB100化层残留

6、痕迹应圈；无（尖峰、缺角、裂纹、雾、针孔）：边缘划伤W3mm错、位错等微观缺陷）5.2外延层5. 2.1图形规格参数埋层硅外延片的图形漂移率和图形畸变率应符合表2的规定。表2图形漂移率和图形畸变率项目要求图形漂移率0.9+0.1图形畸变率1.55. 2.1.1图形漂移率A如图1所示，按式(1)计算：-dt(1)式中：1图形漂移率d外延层上图形宽度与衬底上图形宽度的偏离，单位为um；t外延层厚度，单位为Umo图1林犍片图形思移示意图,其中AM=MB,CWND5. 2.1.2图形畸变率A?如图2所示，按式(2)计算：2=(a-b)t(2)式中：2图形畸变率a外延层上的图形宽度，单位为um；b衬底上

7、的图形宽度，单位为Um；t外延层厚度，单位为UmoSi衬底图2外延片图彩赠变示意图5. 2.2电阻率及其径向变化埋层硅外延片的外延层电阻率及其径向电阻率变化应符合表3的规定。表3外延层电阻率及径向电阻率变化电阻率cm标称电阻率允许偏差径向电阻率变化RV0.011005%W5%10015%W15%5. 2.3厚度及其径向变化埋层硅外延片的外延层厚度及径向变化应符合表4的规定。表4外延层标称厚度及径向厚度变化厚度m标称厚度允许偏差径向厚度变化TV1505%5%5. 2.4纵向电阻率分布及过渡区宽度5. 2.4.1埋层硅外延片的外延层纵向电阻率分布由供需双方协商确定。5. 2,4.2埋层硅外延片的外

8、延层过渡区宽度应小于外延层厚度的15%,或由供需双方协商确定。5. 2.5晶体完整性埋层硅外延片外延层的位错密度和层错密度均应不大于10个/cm?。5. 2.6几何参数埋层硅外延片的几何参数应符合表5的规定。表5几何参数项目要求总厚度变化TTV,umWIo总平整度TIR,umW5局部平整度STIR,m2(2020)弯曲度Bow,m士55翘曲度Warp,m605 .2.7表面金属埋层硅外延片的外延层表面金属应符合表6的规定。表6表面金属项目要求，atomscm重金属包含不限于（铁、银、铜、锌、铭等）310,轻金属包含不限于（钠、镁、铝、钾、钙等）510,06 .2.8表面质量5. 2.8.1正面

9、质量埋层硅外延片的正面质量应符合表7的规定。表7正面质量序号缺陷名称缺陷限度1滑移线W5条，总长W1/2直径2颗粒（局部光散射体，11Ss）30.5Um无,0.3Um20个/片20.2m30个/片3凹坑汇4冠状边缘突起应不大于15书5划痕50mm6橘皮、波纹、裂纹、鸦爪无7雾无8崩边无9沾污上:5.2.8.2背面质量5. 埋层硅外延片的背面应无沾污，无突起物、无划伤、无破损。6. 2.9边缘埋层硅外延片的正背面边缘应光滑、无破损。7. 2.10其他需方如对埋层硅外延片有其他要求时，由供需双方协商并在订货单中注明。6试验方法6.16.26.36.46.5外延片的导电类型检验按GB/T1550的规

10、定进行。外延片的晶向检验按GB/T1555的规定进行。电阻率和掺杂浓度换算按GBZT13389的规定进行。外延片的图形漂移率和图形畸变率采用台阶仪测试。外延层电阻率测试按GB/T14141或GB/T14146的规定进行，或按供需双方商定的方法进行。径向电阻率变化按式（3）计算。(3)RV=Max-MinX1O()%MaX+PMin式中：小4PMin分别是指中心点以及在平行于与垂直于主参考面的两条直径上距周边6mm1mm位置处5点位置处电阻率测量值的最大值和最小值，或中心点以及在平行于和垂直于主参考面的两条直径上1/2半径以及距周边6mm1mm的9点位置处电阻率测量值的最大值和最小值。径向电阻率

11、变化的测试方案（如取点方法、计算公式等）也可由供需双方商定并在合同中注明。6.6 外延层厚度的检验按GB/T14847的规定进行，或按供需双方商定的方法进行。径向厚度变化按式（4）计算。TV=GaXKin0Q%（4）式中：RqTm1i1分别是指中心点以及在平行于与垂直于主参考面的两条直径上距周边6mInini位置处5点位置处的厚度测量值的最大值和最小值,或中心点以及在平行于和垂直于主参考面的两条直径上1/2半径以及距周边6unImm的9点位置处厚度测量值的最大值和最小值。径向厚度变化的测试方案（如取点方法、计算公式等）也可由供需双方商定并在合同中注明。6.7 外延层纵向电阻率分布与外延层过渡区

12、宽度的检验按GB/T6617的规定进行，或按供需双方商定的方法进行。过渡区宽度按式（5）计算：生他一脸（5）式中：F外延层的过渡区宽度，单位为微米（Un1）；格过渡区开始时的厚度，即衬底的截流子浓度平均值的90%对应的外延层厚度，单位为微米（Pm）；范过渡区结束时的厚度，即外延层的平坦区载流子浓度平均值的110%对应的外延层厚度，单位为微米（m）o6.8 外延层晶体完整性（位错密度、层错密度）的检测按GB/T14142的规定进行6.9 外延片总厚度变化、总平整度、局部平整度检验按GB/T29507的规定进行。6.10 外延片方曲度、翘曲度检验按GB/T32280的规定进行。6.11 外延片表面

13、金属杂质沾污检验按GB/T39145或GB/T24578进行测试。6.12 外延片正面质量（除颗粒外）、背面质量、边缘检验按GB/T6624的规定进行，或按供需双方商定的办法进行6.13 外延片表面颗粒检验按GB/T19921的规定进行。7检验规则7.1 检查与验收7.1.1 每批产品应由供方技术质量监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准规定，并填写产品质量证明书。7.1.2 需方可对收到的产品进行检验。若检验结果与本文件规定不符时，应在收到产品之日起三个月内向供方提出，由供需双方协商解决。7.2 组批产品应成批提交验收，每批应由供需双方一致确认的相同技术指标的外延片组成。7.3检验项目7.

14、3.1每批埋层硅外延片应对导电类型、晶向、电阻率、径向电阻率变化、厚度、径向厚度变化、晶体完整性、几何参数、表面金属、正面质量、表面颗粒、背面质量、边缘进行检验。7.3.2埋层硅外延片的纵向电阻率分布及过渡区宽度的检验由供需双方协商。7.4取样7.4.1埋层硅外延片非破坏性测量的检测取样按GB/T2828.1一般检查水平II,正常检查一次抽样方案进行，破坏性测量的项目检测取样按GB/T2828.1特殊检查水平S-2,正常检查一次抽样方案进行，上述检验项目的抽样方案也可由供需双方协商确定的抽样方案进行。7.4.2埋层硅外延片纵向电阻率分布及过渡区宽度的取样由供需双方协商确定。7.5检验结果的判定7.5.1导电类型、晶向检验若有一片不合格，则该批产品为不合格。7. 5.2外延片纵向电阻率分布及过渡区宽度检验结果的判定由供需双方协商确定。8. 5.3其他检验项目的合格质量水平（A