ICS29.045 H83 中华人民共和国国家标准 GB/T30855—2014 LED外 延芯片用磷化镓衬底 GaPsubstratesforLEDepitaxialchips 2014-07-24发布 2015-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)及材料分技术委员会(SAC/TC 203/SC2)共同提出并归口。 本标准主要起草单位:中国科学院半导体研究所、有研光电新材料有限公司、云南中科鑫圆晶体材 料有限公司。 本标准主要起草人:赵有文、提刘旺、林泉、惠峰、赵坚强。 ⅠGB/T30855—2014 LED外延芯片用磷化镓衬底 1 范围 本标准规定了LED外延芯片用磷化镓单晶衬底片(以下简称衬底)的要求、检验方法以及标志、包 装、运输、储存、质量证明书与订货单(或合同)内容。 本标准适用于LED外延芯片的磷化镓单晶衬底。 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/T191 包装储运图示标志 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(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T4326 非本征半导体单晶霍尔迁移率和霍尔系数测量方法 GB/T6616 半导体硅片电阻率及硅薄膜层电阻测试方法 非接触涡流法 GB/T6618 硅片厚度和总厚度变化测试方法 GB/T6620 硅片翘曲度非接触式测试方法 GB/T6621 硅片表面平整度测试方法 GB/T6624 硅抛光片表面质量目测检验方法 GB/T13387 硅及其他电子材料晶片参考面长度测量方法 GB/T13388 硅片参考面结晶学取向X射线测试方法 GB/T14140 硅片直径测量方法 GB/T14264 半导体材料术语 GB/T14844 半导体材料牌号表示方法 GJB3076—1997 磷化镓单晶片规范 3 术语和定义 GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件。 4 要求 4.1 分类 磷化镓衬底按导电类型分为n型和p型两种类型。 4.2 牌号 磷化镓衬底牌号表示按GB/T14844的规定。 1GB/T30855—2014 4.3 规格 磷化镓衬底按直径分为Φ50.8mm、Φ63.5mm两种规格,或由供需双方商定。 4.4 电学性能 磷化镓衬底的电学性能应符合表1的规定。 表1 序号 项目要求 n p 1 电阻率/(Ω·cm) 0.50~0.04 0.10~0.01 2 迁移率/[cm2/(V·s)] ≥100 ≥25 3 载流子浓度/cm-31×1017~2×10185×1017~2×1019 4.5 表面晶向及晶向偏离 磷化镓衬底的表面晶向为<111>,晶向偏离不大于0.5°(当客户对晶向参数有特殊要求时由供需 双方在合同中确定)。 4.6 位错密度 磷化镓衬底的位错密度要求应符合表2的规定。 表2 项目要求 Φ50.8mm Φ63.5mm 位错密度/(个/cm2) ≤5×105≤5×105 注:当客户对晶体位错密度参数和位错类型及分布有特殊要求时由供需双方在合同中确定。 4.7 表面质量 在磷化镓衬底表面边缘2mm范围内无划痕、崩边、桔皮和裂缝。在整个表面无沾污、溶剂残留物、 蜡残留物或按合同规定。 4.8 参考面取向和长度 客户对Φ50.8mm(Φ2″)、Φ63.5mm(Φ2.5″)磷化镓衬底参考面的取向和长度有特殊要求时,应在 合同中规定。 4.9 外形几何尺寸 磷化镓衬底的外形几何尺寸应符合表3的规定。 2GB/T30855—2014 表3 序号 外形几何尺寸要求项目晶片直径 Φ50.8mm(Φ2″) Φ63.5mm(Φ2.5″) 1 晶片直径及允许偏差/mm 50.8±0.5 63.5±0.5 2晶片厚度及允许偏差/μm (280~500)±15 (300~600)±20 总厚度变化TTV/μm ≤12 ≤15 3 平整度TIR/μm ≤6 ≤8 4 翘曲度Warp/μm ≤12 ≤15 注:如客户对外形尺寸有其他特殊要求时,双方商议后在合同中签订。 5 检验方法 5.1 电学性能 5.1.1 电阻率 5.1.1.1 磷化镓衬底电阻率的检测按GB/T4326规定的测量方法进行。 5.1.1.2 磷化镓衬底电阻率的检测也可按附录A规定的测量方法进行。 5.1.2 迁移率 5.1.2.1 磷化镓衬底迁移率的检测按GB/T4326规定的测量方法进行。 5.1.2.2 磷化镓衬底迁移率的检测也可按附录B规定的测量方法进行。 5.1.3 载流子浓度 5.1.3.1 磷化镓衬底载流子浓度的检测按GB/T4326规定的测量方法进行。 5.1.3.2 磷化镓衬底载流子浓度的检测也可按附录B规定的测量方法进行。 5.2 表面晶向及晶向偏离 磷化镓衬底表面晶向及晶向偏离检测按GB/T1555规定的测定方法进行。 5.3 位错密度 磷化镓衬底的位错密度检测按GJB3076—1997中附录A规定的测量方法进行。 5.4 表面质量 磷化镓衬底的表面质量检测按GB/T6624规定的测量方法进行。 5.5 参考面取向和长度 5.5.1 磷化镓衬底的参考面取向按GB/T13388规定的测量方法进行。 5.5.2 磷化镓衬底的参考面长度按GB/T13387规定的测量方法进行。 5.6 外形几何尺寸 5.6.1 磷化镓衬底的直径及允许偏差测量按GB/T14140规定的测量方法进行。 3GB/T30855—2014 5.6.2 磷化镓衬底厚度及允许偏差和总厚度变化的测试按GB/T6618规定的测量方法进行。 5.6.3 磷化镓衬底表面平整度的测试按GB/T6621规定的测量方法进行。 5.6.4 磷化镓衬底翘曲度的测试按GB/T6620规定的测量方法进行。 6 检验规则 6.1 检验条件 除另有规定外,应在下列条件下进行检验: a) 温度:23℃±5℃; b) 相对湿度:20%~70%; c) 大气压力:86kPa~106kPa; d) 洁净度:10000级。 6.2 检验和验收 6.2.1 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及合同的规定,并填写产 品质量证明书。 6.2.2 需方可对收到的产品按本标准或合同的规定进行检验。若发现产品质量不符合本标准或合同 的要求时,应在收到产品之日起1个月内向供方提出,由供需双方协商解决。 6.3 组批 6.3.1 在相同的设计、工艺及原材料批和生产设备无更换且正常运行的条件下,于6周内生产的衬底, 构成一个检验批。 6.3.2 对于衬底的电学性能参数、表面晶向及晶向偏离、位错密度检验,应由每根磷化镓单晶锭所切割 的全部衬底构成电学性能参数、表面晶向及晶向偏离和位错密度检验项目的一个子检验批单位。 6.4 检验项目、规则及判据 6.4.1 首先在每根磷化镓单晶锭头和锭尾各切2片衬底,然后进行电学性能参数、表面晶向及晶向偏 离和位错密度的检验。 6.4.1.1 采用传统的霍尔测量方法进行电学性能参数检验时,检验规则及合格判据应符合表4的规定。 表4 序号 检验项目 要求条款号 检验方法 检验规则 允许不合格数 1 2 3电阻率 迁移率 载流子浓度4.4的表1中第1项 4.4的表1中第2项 4.4的表1中第3项5.1.1.1 5.1.2.1 5.1.3.16块(指由1根晶锭头和尾部 所切各1片晶片的圆心点、 1/2半径点和1/3半径 点上所取的共6个测试样块)0 4表面晶向及 晶向偏离4.5 5.22块(指由1根晶锭头部所 切的、进行电性能测试后晶片 剩余的部分所取的测试样块)0 5 位错密度 4.6 5.32片 (指由1根晶锭头和尾部 所切的另外各1整片晶片)0 4GB/T30855—2014 6.4.1.2 若采用非破坏性的方块电阻测试仪和迁移率、载流子浓度测试仪来进行电学性能参数检验时, 检验规则及合格判据应符合表5的规定。 6.4.2 每个检验批衬底的表面质量、参考面取向和参考面尺寸及外形几何尺寸检验项目的检验规则及 合格判据见表6。抽样方案按GB/T2828.1一次正常抽样方法进行;IL=Ⅱ,AQL=6.5。 表5 序号 检验项目 要求条款号 检验方法 检验规则 允许不合格数 1 2 3电阻率 迁移率 载流子浓度4.4的表1中第1项 4.4的表1中第2项 4.4的表1中第3项5.1.1.2 5.1.2.2 5.1.3.22片 (指由1根晶锭头和 尾部所切的各1整片晶片)0 4表面晶向及 晶向偏离4.5 5.22块(指由1根晶锭头部 所切的、进行电性能测试后 晶片上所取的2块测试样块)0 5 位错密度 4.6 5.32片 (指由1根晶锭头和尾部 所切的另外各1整片晶片)0 表6 序号 检验项目 要求条款号 检验方法GB/T2828.1 IL AQL 1 2 3 4 5 6表面质量 参考面取向和长度 直径和允许偏差 厚度及允许偏差和总厚度变化 平整度 翘曲度4.7 4.8 4.9的表3中第1项 4.9的表3中第2项 4.9的表3中第3项 4.9的表3中第4项5.4 5.5 5.6.1 5.6.2 5.6.3 5.6.4Ⅱ 6.5 6.5 检验结果的判定 若表4或表5中的5项检验中有任何一项检验不合格,则判定该根磷化镓单晶锭子检验批不合格, 该单晶锭所切的衬底不得进入该产