兰宝石衬底检测标准可润张卫兴

兰宝石衬底检测标准1、国际SEMIM3-1296兰宝石单晶抛光衬底规范2、国际SEMIM3.2-912INCH兰宝石衬底标准3、国际SEMIM3.4-913INCH兰宝石衬底标准4、国际SEMIM3.5-92100MM兰宝石衬底标准5、国际SEMIM3.6-883INCH回收兰宝石衬底标准国际SEMI标准中的5标准国家标准GB/T13843兰宝石单晶抛光衬底片以上要求是对兰宝石晶片总的质量要求。即:晶体纯洁、尺寸规范、表面平整光滑、无损伤层、晶格完整、晶片洁净具体要求如下：1、蓝宝石晶片的材料内在质量要求：a-AL203的纯度：＞99.999%表面取向精度:＜±0.5°位错密度:＜1×105个/CM2aa45°45°C轴(投影)参考面用于GaN生长的蓝宝石晶片2、蓝宝石晶片几何尺寸的要求：参考面定位误差：＜±1°直径误差：＜±0.05mm厚度误差：＜±0.03mm弯曲度：＜20um平整度:＜1０um抛光面粗糙度Ra:＜0.5nm3、蓝宝石晶片表面质量要求：崩边：弧长＜1mm麻点：不允许存在桔皮：不允许存在应变层：不允许存在4、加工蓝宝石晶片结净要求：金属离子：＜1×109个/CM2有机物碳含量：＜5×109个/CM2微粒（尺寸＞0.1um)＜20个/片晶面：蓝宝石晶体的主要晶向有:C面(0001)、r面（0112）、a面（1120）为了使外延生长的GaN（氮化镓）与蓝宝石具有最小的晶格失配系数，所以用于生长GaN的蓝宝石晶面取向通常是C面(0001)、r面（0112）、a面（1120）等特定的方向。检测蓝宝石的晶向通常用：X射线衍射法和光点定向法用：X射线衍射仪（精度为±15′）位错密度：通过观察晶片表面的腐蚀图案，来确位错的密度。常用的腐蚀液是熔融的KOH（氢氧化钾），在一定的温度下（300℃+10min），蓝宝石与KOH发生化学反应：AL203+2KOH→2KALO2+H2O几何尺寸检测：厚度差（TTV）、定位边、平面度、翘曲度。激光干涉仪：表面粗糙度（原子力显微镜）AFM晶片加工后表层检测：1、崩边：7倍放大镜2、麻点（坑形成）：40倍放大镜3、桔皮（机械划伤）：40倍放大镜4、应变层：双晶摇摆曲线晶片洁净度检测：主要对金属离子和有机物碳含量。1、石黑炉原子吸收光谱仪；2、感应耦合等离子质谱仪；3、全反射X射线荧光光谱仪（常用）--表面污染分析。晶片表面的固体微粒是一种表面杂质污染。用原子力显微镜进行检测。本片供给下道工序：金属有机化学气相沉积（MOCVD）中华人民共和国电子行业标准中华人民共和国工业和信息化部发布氮化镓基发光二极管蓝宝石衬底片SJ1范围本标准规定了外延氮化镓的高纯蓝宝石单晶抛光衬底片的技术要求、测试方法、检验规则、标志、包装运输和贮存等内容。本标准适用于制备半导体发光二极管的外延氮化镓的高纯蓝宝石单晶抛光衬底片（以下简称“衬底片”）。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1031-1995表面粗糙度参数及其数值GB/T1554-1995硅晶体完整性化学择优腐蚀检验方法GB/T1555半导体单晶晶向测定方法GB/T2828.1-2003计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T6618硅片厚度和总厚度变化测试方法GB/T6619硅片弯曲度测试方法GB/T6620硅片翘曲度非接触式测试方法GB/T6621硅抛光片表面平整度测试方法GB/T6624硅单晶抛光片表面质量目测检验方法GB/T14264-1993半导体材料术语SJ20744-1999半导体材料杂质含量红外吸收光谱分析通用导则3术语、定义和符号GB/T14264-1993确立的术语和定义适用于本标准。4要求4.1化学组成为高纯的α-Al2O3，总杂质含量应小于1×10-4。4.2结晶完整性要求在所有直径范围内都是单晶，位错应小于105个/cm2，双晶摇摆曲线的半峰值宽（FWHM）应小于1′。4.3制备衬底片所使用的蓝宝石单晶的生长方法按合同双方的规定。4.4表面取向和参考面取向应符合表1的规定。4.8表面粗糙度在所有直径范围内应小于0.3nm。4.9表面缺陷的最大允许值应符合表5。表5表面缺陷的最大允许值4.10背面粗糙度在所有直径范围内均为0.4μm~1.0μm。4.11背面不允许有裂纹和沾污，崩边的限度同表面，背面划伤长度不能大于1/4晶片直径。4.12晶体完整性的标准参见附录B。4.13常选用的测量位置参见附录C。4.14表面质量示意图参见附录D。4.15蓝宝石结晶学图参见附录E。4.16特殊技术要求由供需双方商定。5检验方法5.1总杂质含量参照SJ20744-1999进行测定。5.2表面取向和参考面取向参照GB/T1555进行测定。5.3几何尺寸用精度为0.001mm的量具测量。5.4弯曲度按GB/T6619进行测定。5.5厚度和总厚度变化按GB/T6618进行测定。5.6翘曲度按GB/T6620进行测定。5.7平整度按GB/T6621进行测定。5.8表面和背面粗糙度按GB/T1031-1995进行测定。5.9表面和背面缺陷按GB/T6624进行测定。5.10结晶完整性参照GB/T1554-1995进行测定。6检验规则6.1检验分类本标准规定了交收检验的项目和检验要求。6.2检验批检验批由同一牌号、来自相同规格单晶锭的衬底片组成。6.3抽样方案按GB/T2828.1-2003的规定，采用正常检验一次抽样方案，检验水平为Ⅱ，接收质量限AQL≤1.5。6.4检验项目交收检验的检验项目和要求按表6的规定。6.5判定规则将检验批按照表6的规定进行检验，如果有一项或一项以上不合格，允许第一次重新提交，抽样方案按GB/T2828.1-2003的规定，采用加严检验一次抽样方案，检验水平为Ⅱ，接收质量限AQL值不变，如果第一次重新提交仍有一项或一项以上不合格，则该检验批被判为不合格批。6.6检查和验收6.6.1衬底片应由制造方质量检验部门按照本标准进行检验，并附有检验合格证。6.6.2除非另有规定，使用方在收到衬底片时，应按本标准规定验收。7标志7.1衬底片的标志衬底片的背面应有激光打标产品标号，具体位置见附录F。7.2包装标志包装盒应附有标签并标明：a)产品名称；b)产品标号；c)出厂日期；d)制造方名称和商标。7.3合格证衬底片出厂时必须附有合格证，合格证上应标明：a)制造方名称；b)产品名称、牌号与编号；c)各项必测技术指标；d)片数；e)直径；f)检验员签章及检验日期。合格证产品名称：蓝宝石晶片牌号：编号：直径：50.8±0.25毫米晶向：厚度：厚度偏差:<5微米弯曲度：<5微米定向边：16±0.5mm平整度：<5微米表面粗糙度Ra：<0.3纳米江苏可润光电科技有限公司片数：检验员：检验日期：8包装、运输、储存8.1包装应使用有防擦伤、防玷污、防碎裂措施的专用包装盒。8.2产品运输过程中不能同酸、碱等腐蚀性物资混装。8.3产品应保存在无腐蚀性气体环境的清洁仓库内。9相关工艺和工艺环境要求9相关工艺和工艺环境要求9.1蓝宝石晶片清洗补充要求清洗所使用的化学试剂应为高纯试剂。电子级高纯度水用于配制清洗液及冲洗晶片用水。清洗后的晶片用X-荧光检测，表面应达到：a)表面杂质离子含量：≤8×1012个/cm2。b)尘埃数要求：￠50.8mm（2英寸）晶片，大于0.16μm2的尘埃数≤50个；￠76.2mm（3英寸）晶片，大于0.16μm2的尘埃数≤80个；￠101.6mm（4英寸）晶片，大于0.16μm2的尘埃数≤100个。9.2蓝宝石晶片包装工艺补充要求9.2.1晶片标准包装形式晶片标准包装采用两种形式：单片带压环币式盒包装。晶片正面朝下，压环压在晶片的反面。b)25片盒式包装。所有晶片按序列号，正面朝向“H”端或其他有明显标记端放置。9.2.3晶片应在抽真空、充惰性气体环境中封装。9.2.4晶片包装应在净化等级为100级以上洁净间及工作台上完成。9.2.5外延生长级晶片保质期一般为三个月。过期使用应再清洗。附录A(规范性附录)R面的主参考面取向R面的主参考面取向见图A.1。图A.1附录B(规范性附录)晶体完整性的标准对于蓝宝石单晶抛光衬底片，需在300℃，KOH溶液中腐蚀12min后在75×（倍）金相显微镜下观察，其位错图形如图A.2。附录C(资料性附录)常选用的测量位置衬底片上常选用的测量位置见图C.1示意。附录D(资料性