国家标准-蓝宝石单晶晶棒-送审稿.docx

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1、ICS 29. 045CCS H 83OB中华人民共和I家标准GB/T XXXXXXXXX代替 GB/T 310922014蓝宝石单晶晶棒Monocrystalline sapphire ingot（送审稿）XXXX - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T 31092XXXX本文件按照GB/T 1. 1-2020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。本文件代替GB/T 310922014蓝宝石单晶晶锭，与GB/T 310922014相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）将文件名称蓝宝石

2、单晶晶锭更改为蓝宝石单晶晶棒；b）更改了适用范围，将“产品可用于制造氮化钱外延薄膜以及其他用途的蓝宝石单晶衬底材料”改为“适用于衬底、光学用途的蓝宝石单晶晶棒”（见第1章，2014年版的第1章）；c）删除了规范性引用文件中的GB/T 1555、附录A、附录B、附录C、附录E、附录F,增加了、GB/T 1958、GB/T 33236 GB/T 33763 GB/T 34612、GB/T 31093、GB/T 34210、GB/T 7962. 12（见第2章，2014年版的第2章）；d）更改了蓝宝石单晶的定义（见3.1, 2014年版的3.1）；e）删除了蓝宝石晶锭的定义（见2014年版的3. 2

3、）；f）增加了蓝宝石单晶晶棒的定义（见3. 2）；g）删除了总长度的定义（见2014年版的3. 3）；h）删除了有效长度的定义（见2014年版的3. 4）；i）更改了结晶质量的要求（见4. 2, 2014年版的4. 2）；J）删除了图1的内容（见2014年版的图1）；k）删除了图2的内容（见2014年版的图2）；1）修改了棒料直径、参考面尺寸及允许偏差的要求（见表3, 2014年版的4. 2）；m）增加了 8英寸棒料的直径、参考面尺寸及允许偏差的要求（见表3, 2014年版的4. 2）；n）增加了 Notch槽的尺寸及允许偏差的要求（见表4）；o）增加了 Notch槽的结构图（见图1）。P）增

4、加了块料的尺寸及允许偏差的要求（见表5）；q）更改了透过率的要求（见4. 7, 2014年版的4. 7）；r）更改了标志的内容（见7.1, 2014年版的7.1）；s）增加了随行文件的内容（见7. 3）。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技术委员会（SAC/TC203/SC2）共同提出并归口。本文件起草单位：本文件主要起草人：本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：2014年首次发布为GB/T 310922014；本次为第一次修订。IGB/T 31092XXXX4技术要求1蓝宝石单晶晶棒1范围本文件规定了蓝宝石单晶晶

5、棒（以下简称晶棒）的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、随行文件及订货单内容。本文件适用于衬底、光学用途的蓝宝石单晶晶棒。2规范性引用文件文件。GB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/TGB/T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FI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1958产品几何技术规范（GPS）几何公差 检测与验证7962. 12无色光学玻璃测试方法第12部分：光谱内透射比142643109333236337633421034612半导体材料术语蓝宝石

6、晶棒应力测试方法多晶硅痕量元素化学分析辉光放电质谱法蓝宝石单晶位错密度测量方法蓝宝石单晶晶向测定方法蓝宝石晶体X射线双晶衍射摇摆曲线测量方法3术语和定义GB/T 14264界定的以及卜列术语和定义适用于本文件。3. 1蓝宝石单晶 monocrysta I I i ne sapph i re人工生长的有确定晶向的a型氧化铝单晶。3.2蓝宝石单晶晶棒 monocrysta I I i ne sapph i re i ngot依特定轴向生长的蓝宝石单晶体，通过机械加工后能满足用户需求的蓝宝石棒料和块料。3.3有效长度 eff i ct i ve I ength从晶棒的实际测量长度中去除晶棒内部缺陷的

7、总和后的几何长度。GB/T 31092XXXX4. 1总杂质含量晶棒的Li、Na、Mg、Si、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Ga、Mo、W杂质元素的总含量应小于100 mg/kgo5. 2结晶质量4. 2.1晶棒的位错密度应符合表1的规定。表1位错密度单位为个/cm?等级位错密度IW 500II500 100 0III2 100 04. 2. 2晶棒的双晶摇摆曲线的半峰宽值(FWHM )应小于20 arcseco4. 3表面取向及参考面或Notch轴取向4. 3. 1晶棒的表面取向和参考面取向或Notch轴取向应符合表2的规定。表2表面取向和参考面或Notch轴取向表面取向参考

8、面或Notch轴取向c( 0001 )0. 15 affi (1120) 0. 3或M面(1010 )+0.3 Rffi( 1012 )0. 15 0c轴在(1120)面上的投影逆时针旋转45 0.3 affi( 1120 ) 0. 15 c面(0001 )0. 3 或R面(1012 )0. 3 M面(而0)0.15 0c面(0001) 0.3 4.4尺寸及允许偏差4. 4.1棒料的尺寸及允许偏差应符合表3的规定。表3棒料的尺寸及允许偏差直径及允许偏差(inm)椭圆度(mm)圆柱度(nun/100 mm)垂直度(0 )参考面尺寸及允许偏差(mm)51 0. 050. 050.0390 0. 1

9、15. 00.5100.2 + 0. 050. 050. 0590 0. 130.0 + 0.5150. 25 0. 050. 050. 0590 0. 147 1. 0或Notch200. 2 0. 050. 050.0590 0. 1Notch4. 4. 2 Notch槽的尺寸及允许偏差应符合表4的规定。表4 Notch槽的尺寸及允许偏差项目尺寸及允许偏差角度( )92 3深度(mm)1.250. 1底角半径(mm)1.00. 1Notch槽的结构如图1所示。图1晶棒Notch槽结构图4. 4.3块料的尺寸及允许偏差应符合表5的规定。表5块料的尺寸及允许偏差单位为亳米边长平行度及允许偏差5

10、0 1000.02 0.05 100 3000.03 0.083000.05 0.084.5 缺陷4 , 5.1晶棒上的崩边和晶棒中的气泡、包裹体的总和应小于晶棒实际几何长度的15 %o5 .5.2晶棒中应无镶嵌、李晶、光散射体。4.6 透过率晶棒在200 nm 800 nm波长范围的透过率应不低于80 %,且无强吸收峰。4.7 外观晶棒的外观一般呈无色。4.8 其他如需方对晶棒有特殊技术要求，由供需双方协商确定，并在订货单中注明。5试验方法5.1总杂质含量晶棒中总杂质含量的检验按GB/T 33236的规定进行。5. 2结晶质量5. 2.1晶棒位错密度的检验按GB/T 33763的规定进行。5

11、.2.2晶棒双晶摇摆曲线的半峰宽值(FWIIM)的检验按GB/T 34612的规定进行。5. 3表面取向及参考面取向晶棒的表面取向及参考面取向的检验按GB/T 34210的规定进行。5.4 尺寸及允许偏差晶棒的尺寸及允许偏差的测试按GB/T 1958的规定进行。5.5 缺陷5.5.1 晶棒上崩边的检验在光照度2 600 lx的环境下目视进行。5.5.2 晶棒中气泡、包裹体、光散射体的检验按附录A的规定进行。5.5.3 晶棒中镶嵌、挛晶的检验按GB/T 31093的规定进行。5.6 透过率晶棒透过率的检验按GB/T 7962. 12的规定进行。5.7 外观晶棒的外观通过目视检查。6检验规则6.

12、1检查和验收1.1.1 产品由供方或第三方进行检验，保证产品质量符合本文件及订货单的规定。1.1.2 需方可对收到的产品按本文件的规定进行检验，若检验结果与本文件(或订货单)的规定不符时，应在收到产品之日起2个月内向供方提出，由供需双方协商解决。6.2 组批晶棒应成批提交验收，每批晶棒应由相同规格设备上产出的晶体，所加工成相同规格的晶棒组成。6.3 检验项目及取样6. 3.1每批品棒的表面及参考面取向、尺寸及允许偏差、缺陷及外观的检验应符合表6的规定。表6检验项目及取样序号检验项目取样规定要求的章条号试验方法的章条号1表面取向及参考面取向全检4.35.32尺寸及允许偏差全检4.45.43缺陷崩

13、边、气泡、包裹体及光散射体全检4.5. 15. 5. R 5. 5. 2镶嵌、挛晶全检4.5.25. 5.34外观全检4.75.76. 3.2每批晶棒的总杂质含量、结晶质量及透过率的检验由供需双方协商，可按照表7的规定进行。表7检验项目及取样序号检验项目取样规定要求的章条号试验方法的章条号1总杂质含量1块（指由1根晶棒头或尾所切的1块测试样块）4. 15. 12结晶质量位错密度2片（指由1根晶棒头和尾所切的各1整片晶片）4. 2. 15. 2. 13双晶摇摆曲线半峰宽2片（指由1根晶棒头和尾所切的各1整片晶片）4. 2.25. 2.24透过率2片（指由1根晶棒头和尾所切的各1整片晶片）4.65.66.4检验结果的判定6. 4.1晶棒的表面取向及参考面取向、尺寸及允许偏差、缺陷及外观的检验结果中有任何一项不合格时，判该根晶棒不合格。7. 4.2晶棒的总杂质含量、结晶质量、透过率的检验结果中有任何一个试样不合格时，则另取双倍数量的试样对不合格项目重复检验，如仍有任一试样的检验结果不合格，判该批晶棒不合格。7标志、包装、运输、贮存及随行文件7.1 木不志7.1.1 包装盒外应贴有产品标签。标签内容至少应包括：a）产品名称；b）产品规格；c）产品批号；d）包装日期。7.1.2 包装箱外侧应有“小心轻放”“防潮” “易碎