(高清版)GB∕T 14139-2019 硅外延片

ICS29.045代替GB/T14139—2009国家市场监督管理总局I本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。型硅抛光片衬底上生长的P型外延层(P/P+)的同质硅外延片。产品主要用于制作硅半导体——规范性引用文件中删除了GB/T12962、GB/T14145、YS/T24,增加了GB/T1550、年版的第2章)。——修订了外延片用衬底材料的要求(见5.1,2009年版的3.2)。率变化的要求(见5.2.3,2009年版的3.3)。2009年版的3.5.1)。——删除了大点缺陷的要求(见2009年版的3.6.1)。 删除了“崩边是指外延片边缘在径向的缺损深度大于0.3mm的损伤。最大崩边径向深度不ⅡGB/T14139—2019——增加了订货单(或合同)内容(见第9章)。本标准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。本标准起草单位：浙江金瑞泓科技股份有限公司、南京国盛电子有限公司、上海合晶硅材料有限公本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T14139—1993、GB/T1411GB/T14139—20191范围书和订货单(或合同)内容。本标准适用于在直径不大于150mm的N型和P型硅抛光片衬底上生长的硅外延片。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。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—2012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/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/T12964硅单晶抛光片GB/T13389掺硼掺磷掺砷硅单晶电阻率与掺杂剂浓度换算规程GB/T14141硅外延层、扩展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验方法腐蚀法GB/T14146硅外延层载流子浓度测定汞探针电容-电压法GB/T14264半导体材料术语GB/T14844半导体材料牌号表示方法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硅片表面金属沾污的全反射X光荧光光谱测试方法YS/T28硅片包装SEMIM85硅片表面痕量金属沾污的测定指南电感耦合等离子体质谱法(Guideforthemeas-urementoftracemetalcontaminationonsiliconwafersurfacebyinductivelycoupledplasmamass3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外延片中心点与偏离中心点的某一点，或若干对称分布的设置点对应的外延层电阻率中的最大值和最小值之差与之和的百分比。2GB/T14139—20193.2外延片中心点与偏离中心点的某一点，或若干对称分布的设置点对应的外延层厚度中的最大值和最小值之差与之和的百分比。3.3外延层过渡区宽度transitionzonewidthofepitaxiallayer从衬底载流子浓度平均值的90%处对应的外延层厚度开始至外延层平坦区载流子浓度的110%处对应的外延层厚度结束的载流子浓度分布宽度。4牌号和分类硅外延片的牌号表示应符合GB/T14844的规定。4.2分类4.2.1硅外延片按外延层导电类型分为N型和P型。4.2.3硅外延片按直径尺寸分为76.2mm、100mm、125mm和150mm。5要求5.1硅外延片用衬底材料硅外延片用的衬底电阻率应符合表1的规定，衬底的其他参数应符合GB/T12964的规定。衬底的质量由供方保证。表1衬底电阻率导电类型掺杂元素电阻率N型AsP0.001～75P型B0.001～75外延层的导电类型为N型或P型，N型外延层掺杂元素为磷或砷等，P型外延层掺杂元素为硼。3外延层的电阻率及其径向电阻率变化应符合表2的规定。导电类型电阻率电阻率允许偏差径向电阻率变化RVN型、P型士20%外延层电阻率指外延层上所有测试点电阻率的平均值。外延层的厚度及其径向厚度变化应符合表3的规定。厚度厚度允许偏差径向厚度变化TV外延层厚度指硅外延层上所有测试点厚度的平均值。5.2.5.2外延层的过渡区宽度应不大于外延层厚度的15%,或由供需双方协商确定。外延层的位错密度应不大于50cm-²,层错密度应不大于15cm-2硅外延片的正面质量应符合表4的规定。4表4正面质量序号要求1滑移线≤5(总长应不大于硅外延片直径)2局部光散射体外延层厚度每片个数3凹坑/个4冠状边缘突起应不大于外延层厚度的20%5划伤/条≤1(长度应不大于硅外延片半径)6橘皮、波纹、裂纹、鸦爪无7雾无8崩边无9沾污无5.3.2背面质量硅外延片背面应无沾污、凸起、划伤。如需方对硅外延片有特殊要求，由供需双方协商确定。6试验方法6.1外延层导电类型的测试按GB/T1550的规定进行。6.2外延层晶向的测试按GB/T1555的规定进行。6.3电阻率小于0.5Q·cm的外延层电阻率的测试按GB/T14141的规定进行；电阻率在0.5Q·cm~500Ω·cm的外延层按GB/T14146的规定测试载流子浓度后，按GB/T13389的规定换算获得电阻率；其他测试方法可由供需双方协商确定。外延层径向电阻率变化RV按式(1)计算：式中：RV——外延层的径向电阻率变化；测试的5点电阻率中的最大值，单位为欧厘米(Q·cm);Pmin——中心点和在平行及垂直于主参考面的两条直径上距硅外延片边缘10mm±1mm位置处测试的5点电阻率中的最小值，单位为欧厘米(Ω·cm)。6.4外延层厚度的测试按GB/T14847的规定进行，其他测试方法可由供需双方协商确定。外延层径向厚度变化TV按式(2)计算：5GB/T14139—2019式中：TV——外延层的径向厚度变化；Tmax——中心点和在平行及垂直于主参考面的两条直径上距硅外延片边缘10测试的5点厚度中的最大值，单位为微米(μm);Tmin——中心点和在平行及垂直于主参考面的两条直径上距硅外延片边缘10mm±1mm±1mm位置处mm位置处测试的5点厚度中的最小值，单位为微米(μm)。6.5外延层纵向电阻率分布及过渡区宽度的测试按GB/T6617的规定进行，电阻率与载流子浓度的换算按GB/T13389的规定进行；其他测试方法可由供需双方协商确定。外延层过渡区宽度W按式(3)计算：W=W₁W₂式中：W₁——过渡区开始时的厚度，即衬底的载流子浓度平均值的90%对应的外延层厚度，单位为微米(μm);W₂——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(μm)。6.6外延层晶体完整性的测试按GB/T14142的规定进行。6.7外延层表面金属元素含量的测试按GB/T24578的规定进行，也可按SEMIM85的规定或供需双方协商确定的方法进行。仲裁按照GB/T24578的规定进行。6.8硅外延片表面质量(除局部光散射体)的测试按GB/T6624的规定进行。硅外延片正面局部光散射体的测试按GB/T19921的规定进行。7检验规则7.1检查和验收7.1.1产品应由供方质量检验部门进行检验，保证产品质量符合本标准和订货单(或合同)的规定，并填写产品质量证明书。7.1.2需方可对收到的产品按本标准的规定进行检验，若检验结果与本标准或订货单(或合同)的规定不符时，应在收到产品之日起3个月内向供方提出，由供需双方协商解决。硅外延片应成批提交验收，每批应由同一牌号、同一导电类型、同一晶向、同一规格的外延片组成。7.3检验项目7.3.1每批硅外延片应对外延层的导电类型、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、表面金属和表面质量进行检验。7.3.2每批硅外延片的外延层纵向电阻率分布及过渡区宽度是否检验由供需双方协商确定。7.4.1硅外延片非破坏性检验项目的取样按GB/T2828.1—2012中一般检验水平Ⅱ,正常检验一次抽样方案进行，也可按供需双方协商确定的抽样方案进行。6GB/T14139—20197.4.2硅外延片破坏性检验项目的取样按GB/T2828.1—2012中特殊检验水平S-2,正常检验一次抽样方案进行，也可按供需双方协商确定的抽样方案进行。7.4.3硅外延片的外延层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硅外延片的外延层导电类型、晶向的任意一个检验结果不合格时，则判该批硅外延片不合格。延片的表面质量检验项目的接收质量限应符合表5的规定。表5接收质量限序号检验项目接收质量限(AQL)1外延层电阻率2外延层径向电阻率变化3外延层厚度4外延层径向厚度变化5外延层晶体完整性位错密度