行业标准-氮化镓衬底片-预审稿.docx

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1、ICS 29. 045中哗人民共和国有色金属行业标准氮化锡衬底片Gallium Nitride Substrates（点击此处添加与国际标准一致性程度的标识）（征求意见稿）（完成时间：2021年11月30日）在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。xxxx-xx-xx 发布xxxx-xx-xx 实施中华人民共和国工业和信息化部发 布本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则给出的规则起草。本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)与全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会(SAC/TC 203/SC 2)共

2、同提出并归口。本文件起草单位：东莞市中保半导体科技有限公司、北京大学东莞光电研究院、苏州纳维科技有限公司、南京大学、钱特半导体科技(铜陵)有限公司。本文件主要起草人：王帅、陈润、颜建锋、刘南柳、王建峰、丁晓民、徐科、修向前、罗晓菊、张国义。I氮化钱衬底片1范围本文件规定了氮化钱衬底片的分类和牌号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、随行文件和订货单内容。本文件适用于半导体光电器件与电子器件的氮化像衬底片的研发生产、测试检验等相关领域的从业者。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；

3、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/T 1555半导体单晶晶向测定方法GB/T 4326非本征半导体单晶霍尔迁移率和霍尔系数测量方法GB/T 6620硅片翘曲度非接触式测试方法GB/T 6624硅抛光片表面质量目测检验方法GB/T 14140硅片直径测量方法GB/T 14264半导体材料术语GB/T 30867碳化硅单晶片厚度和总厚度变化测试方法GB/T 32188氮化保单晶衬底片X射线双晶摇摆曲线半高宽测试方法GB/T 32189氮化铁单晶衬底表面粗糙度的原子力显微镜检验法GB/T 32282氮化线单晶位错密度的测量阴极荧光显微镜法GB/T 37031201

4、8 半导体照明术语3术语和定义GB/T 14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1复合衬底 template由多种异质单晶材料构成的用于外延沉积、扩散、离子注入等后续工艺操作的基片。3. 2氮化钱复合衬底GaN template由氮化铁单晶薄膜材料与其支撑基底构成的复合结构，用于外延沉积、扩散、离子注入等后续工艺操作的氮化像基片。来源：GB/T 370312018, 2. 2. 2. 83. 3氮化钱自支撑衬底 free-standing GaN substrate半导体工艺中的基底，具有特定晶面和相应电学、光学和机械特性的用于外延沉积、扩散、离子注入等后续工艺操作的氮化线基片。

5、来源:GB/T 370312018, 2. 2. 2. 93.4半绝缘型衬底 semi-insu I at i ng GaN substrate通过本征控制或掺杂工艺使半导体材料的费米能级固定在能带中央，电阻率大于ICT Q. cm的衬底片。4分类和牌号4.1 分类4.1.1 产品按结构分类产品按结构分为：a）氮化绿复合衬底片；b）氮化钱自支撑衬底片。4.1.2 产品按功能层导电类型分类产品按功能层的导电类型分为:a）电子型衬底片（n）；b）空穴型衬底片（p）；c）半绝缘型衬底片（s）。4.2 牌号产品牌号表示为图1。 xa-DDDb-nx x xcnd派生产品代号（以大写英文字母表示顺序）尺

6、寸代码（mm）特征代号产品代号图1氮化钱衬底片产品牌号注：“口 ”表示字母；“x”表示数字。产品代号：由三位大写英文字母表示，其中：1）氮化钱复合衬底片分为氮化钱/蓝宝石基复合衬底片、氮化线/硅基复合衬底片、氮化钱/碳化硅基复合衬底片。产品代号分别为：“ST1” 一一氮化铁/蓝宝石基复合衬底片；“ST2” 一一氮化钱/硅基复合衬底片；“ST3” 一一氮化铉/碳化硅基复合衬底片。2）氮化钱自支撑衬底片分为圆形氮化钱自支撑衬底片与方形氮化钱自支撑衬底片。产品代号分别为：“SF1” 一一圆形自支撑衬底片；“SF2” 一一方形自支撑衬底片。0特征代号：由三位英文字母表示，第一位与第二位小写，第三位大写

7、，具体如下：1）第一位小写字母表示功能层的导电类型，其中：“n” 一电子型（n型）：“P” 一一空穴型（p型）;“s” 一半绝缘型。2）第二位小写字母表示功能层的晶面，其中：“c” （0001）面；“m” （10-10）面；“a” 一一（11-20）面：“r” （1-102）面；“S” （10-13）面;“e” 一一（11-22）面；，f，（20-21）面。3）第三位大写字母表示功能层的厚度，其中：“Y” 一一厚度不超过20微米（含）的氮化线复合衬底片；“Z” 一一厚度超过20微米但不超过50微米（含）的氮化银复合衬底片：“H” 一一厚度超过50微米的氮化线复合衬底片。“A” 一一厚度为330

8、微米的氮化银自支撑衬底片：“B” 一一厚度为430微米的氮化银自支撑衬底片：一一厚度为525微米的氮化钱自支撑衬底片。C尺寸代码：由一位字母和三位数字表示，其中：1） 圆形产品用字母“”表示，其直径尺寸取整数值，不足三位数字时在前面用零填充足三位即可；2）方形产品用大写字母“L”表示，其对角线数值取整数，不足三位数字时在前面用零填充足三位即可。d派生产品代号为生产厂家产品系列号，需要时增设。示例：a）以直径为50.8 mm,氮化绿外延层厚度为15 Hm, （0001）面的n型氮化钱/硅基复合衬底片为例，其牌号为：ST2-ncY-05050牌号中各要素的含义如下：ST2 一一产品代号（氮化钱/硅

9、基复合衬底片）；ncY特征代号（n型、（0001）面、氮化线外延层厚度为15即）；050尺寸代码（直径为50.8 mm）。b）以对角线为15. 6 mm,厚度为330即1, （0001）面的n型方形氮化铉自支撑衬底片为例，其牌号为：SF2-ncA-L015牌号中各要素的含义如下：SF2 一一产品代号（方形自支撑衬底片）；ncA 特征代号（n型、（0001）面、厚度为330 gm）；L015尺寸代码（对角线为15. 6 mm）。5技术要求5.1 氮化钱自支撑衬底片1 .1.1几何参数5 . 1. 1. 1 尺寸氮化钱自支撑衬底片的尺寸及偏差按表1的规定。表1氮化锡自支撑衬底片尺寸及偏差规格属性衬

10、底直径mm尺寸偏差mm2英寸50.80.33英寸76.20.34英寸1000.35.1.1.2 厚度氮化钱自支撑衬底片外延层厚度偏差及总厚度变化应符合表2的要求。表2氮化钱自支撑衬底片外延层厚度及总厚度变化规格属性衬底直径mm厚度特征代号厚度偏差u m总厚度变化u m2英寸50.8A(330 u m)士25W15B(430 u m)25W153英寸76.2A(330um)25W15B (430 mn)25W154英寸100B(430 u m)25W30C(525 u m)士25W30方形衬底一A (330 um)25W5B (430 um)25W5注：厚度测试按GB/T 30867规定方法测量

11、。5.1,1.3翘曲度氮化钱自支撑衬底片的翘曲度应符合表3的要求。表3氮化钱自支撑衬底片翘曲度规格属性衬底直径mm翘曲度(Warp)U m2英寸50.8W203英寸76.2W404英寸100W405, 1.2表面质量氮化钱自支撑衬底片表面呈镜面状，应无发黄、发黑等色差，其表面缺陷与粗糙度所允许的最大值应符合表4的规定。表4表面缺陷与表面粗糙度的最大允许值项目最大允许值2英寸氮化铁自支撑衬底片3英寸氮化锈自支撑衬底片4英寸氮化锈自支撑衬底片方形氮化钱自支撑衬底片沾污无无无无刮伤、划痕（总长度，单位：mm）无221裂纹，鸭爪，波纹，桔皮，雾，崩边无无无无点状缺陷（小丘、坑，径度大于1mm,单位：个

12、/c/）无111点状缺陷（小丘、坑，径度小于1mm,单位：个）1221表面粗糙度（均方根RMS, 5 mn X5 um区域，单位：nm）0. 20. 20. 20. 2注：表面缺陷区域是指衬底表面去除边缘1 nun环状区域的整个表面。5. 1.3晶体的质量5. 1.3. 1表面取向氮化钱自支撑衬底片的表面取向应符合表5的规定。表5氮化钱自支撑衬底片的表面取向表面取向角度( )C 面(0002)偏向M 10T0轴0. 35 0. 15 (中心点)0. 55 0. 15 (中心点)5. 1,3. 2 峰位与半峰宽氮化钱自支撑衬底片的峰位及半峰宽允许值应符合表6的要求。表6氮化钱自支撑衬底片的峰位与

13、半峰宽晶面峰位(Bragg角)r半峰宽(FWHM) /arcsecc面：(0002) 0.517. 280. 1W100rffi： (1-102)+0.524. 040. 1W1005. 1,3.3位错密度氮化钱自支撑衬底片的位错密度应不大于3 X 10licm-2o5.1.4电学参数氮化钱自支撑衬底片的电学参数应符合表7的耍求。表7氮化钱自支撑衬底片的电学参数导电类型载流子浓度cm3迁移率cm2/v * s电阻率Q cmn型1X102150WO. 02P型1X1O17251s型2 IOe5.1.5特殊要求如客户对某些项目有特殊需求，由供需双方协商决定。5.2氮化铁复合衬底片5.2.1几何参数

14、5. 2. 1. 1 尺寸氮化线复合衬底片的尺寸及偏差按下表8规定执行。表8氮化镀复合衬底片尺寸及偏差规格属性衬底直径mm尺寸偏差mm2英寸50.80.33英寸76.20.34英寸1000.35. 2.1.2 厚度氮化线复合衬底片外延层厚度偏差及总厚度变化应符合表9的要求。表9氮化镜复合衬底片外延层厚度及总厚度变化厚度规格代号厚度范围u m厚度偏差u m总厚度变化u mY厚度W202W2Z20厚度505W5H厚度2505W5注：厚度测试按GB/T 30867规定方法测量。5.2, 1.3翘曲度氮化钱复合衬底片的翘曲度应符合表10的要求。表10氮化锡复合衬底片翘曲度厚度规格代号厚度范围U m翘曲度