声明

本文是学习GB-T 20230-2022 磷化铟单晶. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本文件规定了磷化铟单晶的牌号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和随行文

件及订货单内容。

本文件适用于制作光电、微电器件用的磷化铟单晶锭及磷化铟单晶抛光片。

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;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 2828.1—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/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/T6618 硅片厚度和总厚度变化测试方法

GB/T 6624 硅抛光片表面质量目测检验方法

GB/T 13388 硅片参考面结晶学取向X 射线测试方法

GB/T 14264 半导体材料术语

GB/T 19921 硅抛光片表面颗粒测试方法

GB/T 26067 硅片切口尺寸测试方法

GB/T 32278 碳化硅单晶片平整度测试方法

SJ/T11488 半绝缘砷化镓电阻率、霍尔系数和迁移率测试方法

3 术语和定义

GB/T 14264 界定的术语和定义适用于本文件。

4 牌 号

4.1 磷化铟单晶锭

style="width:9.02668in;height:2.82018in" />磷化铟单晶锭的牌号表示方法如下:

-InP- □()-\<>

表示晶向

表示导电类型,括号内用元素符号表示掺杂剂

表示磷化铟单晶锭

表示单晶的生长方法

GB/T 20230—2022

示例:

VGF-InP-n(S)-\<100>表示垂直梯度凝固法生长的 n
型掺硫、晶向为\<100>的磷化铟单晶锭。

4.2 磷化铟单晶抛光片

style="width:10.72667in;height:4.46006in" />磷化铟单晶抛光片的牌号表示方法如下:

-InP - □- □()- ()□/□

表示位错级别

表示反面抛光(P) 或腐蚀(E)

表示正面抛光(P)

— — 表示表面取向

— —表示导电类型,括号内用元素符号表示掺杂剂

— ——表示抛光片直径

表示单晶的生长方法

示例:

LEC-InP-76.2-p(Zn)-(100)P/P- Ⅱ表示液封直拉法生长的直径76.2
mm、p型掺Zn、表面取向为(100)、双面抛光、位
错级别为Ⅱ级的磷化铟单晶抛光片。

5 技术要求

5.1 磷化铟单晶锭特性

5.1.1 电学性能

磷化铟单晶锭的电学性能应符合表1的规定。

1 电学性能

导电类型

掺杂剂

电阻率

Ω ·cm

载流子浓度

cm-3

迁移率

cm²/(V · s)

n型

S

0.1×10-³~6×10-3

≥8×10

≥1000

Sn

1×10-³~6×10-*

≥5×1017

≥1000

非掺

≤1×10¹⁶

≥3500

p型

Zn

≥5×10'”

≥50

半绝缘型(SI)

Fe

≥1×107

≥1.000

5.1.2 晶向

磷化铟单晶锭的晶向为\<100>。

5.1.3 位错密度

磷化铟单晶锭的位错密度应符合表2的规定。

GB/T 20230—2022

2 位错密度

级别

位错密度

个/cm²

I

≤5×10²

≤5×10²

≤1×10'

IV

≤5×10'

V

≤1×10⁵

5.1.4 外观质量

磷化铟单晶锭的表面应无裂纹、无夹杂、无微孔等。

5.2 磷化铟单晶抛光片特性

5.2.1 电学性能、位错密度

磷化铟单晶抛光片的电学性能、位错密度应分别符合磷化铟单晶锭特性中5.1.1、5.1.3的要求,由

供方提供对应磷化铟单晶锭的检验结果。

5.2.2 表面取向及基准标记

磷化铟单晶抛光片的表面取向及基准标记应符合表3的规定。

3 表面取向及基准标记

表面取向及偏离

基准标记

主参考面取向

副参考面取向

切口基准轴取向

(100)±0.3°

(0II)±0.5°

从主参考面顺时针方向转90°±5°

(010)±1°

5.2.3 几何参数

磷化铟单晶抛光片的几何参数应符合表4的规定。

4 几何参数

直径及允许

偏差

mm

厚度及允许

偏差

μm

主参考面长度

及允许偏差

mm

副参考面长度

及允许偏差

mm

总厚度变化(TTV)

μm

翘曲度(Warp)

μm

总指示读数(TIR)

μm

P/E

P/P

P/E

P/P

P/E

P/P

50.8±0.5

350±25

16.0±2.0

8.0±2.0

≤8

≤6

≤10

≤8

≤6

≤6

76.2±0.5

600±25

22.0±2.0

11.0±2.0

≤10

≤8

≤12

≤10

≤8

≤6

100.0±0.5

625±25

32.5±2.0

18.0±2.0

≤12

≤10

≤15

≤12

≤10

≤8

150.0±0.5

675±25

切口,符合图1的规定

≤20

≤20

≤15

GB/T 20230—2022

style="width:9.08002in;height:3.1867in" />

1 切口图示及要求

5.2.4 表面质量

磷化铟单晶抛光片正表面应无孪晶、无划痕、无橘皮、无凹坑、无雾、无沾污、无崩边或裂纹等异常。

5.2.5 表面颗粒

磷化铟单晶抛光片正表面的颗粒应符合表5的规定。

5 表面颗粒

颗粒尺寸

不同直径磷化铟单晶抛光片正表面的颗粒

个/片

50.8 mm 76.2 mm 100.0 mm 150.0 mm

≥0.5μm

≤100

≤200

≤400

≤600

注:需方如对磷化铟单晶抛光片的表面颗粒有特殊要求,由供需双方协商确定。

6 试验方法

6.1 磷化铟单晶锭

6.1.1 电学性能

6.1.1.1 磷化铟单晶锭导电类型的检测按GB/T 4326
的规定进行。

6.1.1.2 n 型、p
型磷化铟单晶锭载流子浓度、迁移率以及 n
型磷化铟单晶锭电阻率的检测按GB/T 4326

的规定进行。

6.1.1.3 半绝缘型磷化铟单晶锭电阻率、迁移率的检测按
SJ/T11488 的规定进行。

6.1.2 晶向

磷化铟单晶锭晶向的检测按GB/T 1555 的规定进行。

6.1.3 位错密度

磷化铟单晶锭位错密度的检测按附录 A
的规定进行,计数方式的选取由供需双方协商确定。

GB/T 20230—2022

6.1.4 外观质量

磷化铟单晶锭外观质量的检测采用在日光灯下目视检查。

6.2 磷化铟单晶抛光片

6.2.1 表面取向及基准标记

6.2.1.1 磷化铟单晶抛光片表面取向的检测按GB/T 1555
的规定进行。

6.2.1.2
磷化铟单晶抛光片主参考面取向及切口基准轴取向的检测按GB/T 13388
的规定进行。

6.2.1.3
磷化铟单晶抛光片副参考面取向的检测采用满足准确度要求的角度尺进行。

6.2.2 几何参数

6.2.2.1
磷化铟单晶抛光片直径、主参考面长度、副参考面长度的检测用精度为0.02 mm
的量具进行。

6.2.2.2 磷化铟单晶抛光片厚度的检测按GB/T 6618
中规定的分立点式测量方法进行。

6.2.2.3 磷化铟单晶抛光片切口尺寸的检测按 GB/T 26067
的规定进行。

6.2.2.4
磷化铟单晶抛光片总厚度变化、翘曲度、总指示读数的检测按 GB/T32278
的规定进行。

6.2.3 表面质量

磷化铟单晶抛光片表面质量的检测按GB/T

6.2.4 表面颗粒

磷化铟单晶抛光片表面颗粒的检测按GB/T

6624 的规定进行。

19921 的规定进行。

7 检验规则

7.1 检验和验收

7.1.1 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。

7.1.2
需方可对收到的产品按本文件的规定进行检验。如检验结果与本文件及订货单的规定不符时,
应在收到产品之日起三个月内以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决。如需仲裁,应由供需双方
协商确定。

7.2 组批

7.2.1 磷化铟单晶锭应成批提交验收。每批应由同一根磷化铟单晶锭组成。

7.2.2
磷化铟单晶抛光片应成批提交验收。每批应由同一牌号,并可追溯生产条件的磷化铟单晶锭加
工的磷化铟单晶抛光片组成。

7.3 检验项目及取样

7.3.1 磷化铟单晶锭的检验项目及取样应符合表6的规定。

GB/T 20230—2022

6 磷化铟单晶锭的检验项目及取样

序号

检验项目

取样要求

技术要求的章条号

试验方法的章条号

1

电学性能

每锭头、尾各取1片

5.1.1

6.1.1

2

晶向

每锭头、尾各取1片

5.1.2

6.1.2

3

位错密度

5.1.3

6.1.3

4

外观质量

逐锭

5.1.4

6.1.4

7.3.2 磷化铟单晶抛光片的检验项目及取样应符合表7的规定。

7 磷化铟单晶抛光片的检验项目及取样

序号

检验项目

检验水平

接收质量限AQL

技术要求的章条号

试验方法的章条号

1

表面取向及基准标记

GB/T 2828.1—2012中 特殊检验水平S-2,

正常检验一次抽样

6.5

5.2.2

6.2.1

2

几何参数

5.2.3

6.2.2

3

表面质量

5.2.4

6.2.3

4

表面颗粒

5.2.5

6.2.4

7.4 检验结果的判定

7.4.1
磷化铟单晶锭电学性能、晶向、位错密度的检验结果中有任意一项不合格时,允许对该磷化铟单
晶锭另取双倍数量的试样,对不合格的项目进行重复检验。若重复检验结果仍有任一试样不合格,则判
该根磷化铟单晶锭为不合格。

7.4.2 磷化铟单晶锭的外观质量检验结果不合格时,判该根磷化铟单晶锭不合格。

7.4.3
磷化铟单晶抛光片表面取向及基准标记、几何参数、表面质量及表面颗粒的检验结果接收质量
限应符合表7的规定,或由供需双方协商确定。

8 标志、包装、运输、贮存和随行文件

8.1 标志

8.1.1 在检验合格的磷化铟单晶抛光片的包装片盒上应张贴标签,其上注明:

a) 产品名称;

b) 产品牌号;

c) 产品批号;

d) 其他。

8.1.2 产品包装箱上应贴有标签,其上标明:

a) 供方名称、商标;

b) 产品名称:

c) 产品规格;

d) 产品数量

e) 出厂日期;

f) "小心轻放""防潮""防腐""易碎"标志或字样;

g) 其他。

GB/T 20230—2022

8.2 包装

8.2.1
磷化铟单晶锭装入洁净的塑料袋内后,放入有凹槽的泡沫内,再置入包装箱内。

8.2.2
磷化铟单晶抛光片装入洁净的包装片盒内进行单片包装,外用洁净的塑料袋及铝箔袋抽真空或
充入氮气密封包装,再置入包装箱内。

8.3 运输

产品在运输过程中应轻装轻卸,不应抛掷、挤压,且应采取防震、防潮措施。

8.4 贮存

产品应贮存在清洁、干燥的环境中。

8.5 随行文件

每批产品应附有随行文件,其中除应包括供方信息、产品信息、本文件编号、出厂日期或包装日期

外,还宜包括下列文件。

a) 产品质量证明书,内容如下:

● 供方名称;

● 需方名称;

● 合同号;

● 产品名称、规格、牌号;

● 产品批号;

● 产品数量;

● 各项参数检验结果;

● 技术监督部门印记和检验员盖章。

b) 产品合格证,内容如下:

● 检验项目及其结果;

● 产品批号;

● 检验日期;

● 检验员签名或印章。

c) 产品质量控制过程中的检验报告及成品检验报告。

d) 产品使用说明:正确搬运、使用、贮存方法等。

e) 其他。

9 订货单内容

需方可根据自身的需要,在订购本文件所列产品的订货单内,列出如下内容:

a) 产品名称;

b) 产品规格;

c) 产品数量;

d) 本文件编号;

e) 本文件中要求在订货单中注明的内容;

f) 适用的包装要求;

g) 其他。

GB/T 20230—2022

A

(规范性)

磷化铟单晶位错密度的测试方法

A.1

磷化铟单晶中位错周围的晶格会发生畸变,在一定条件下,某些化学腐蚀液对晶体缺陷部分有择优
腐蚀作用,在晶体表面上的位错露头处腐蚀速度较快,进而形成具有特定形状的腐蚀坑。在显微镜下观

察并按一定规则统计这些腐蚀坑,单位视场面积内的腐蚀坑个数即为位错密度。

A.2

A.2.1 磷酸:质量分数85%,分析纯及以上。

A.2.2 溴化氢:质量分数40%,分析纯及以上。

A.2.3 去离子水:电阻率大于5 MQ ·cm (常温)。

A.3 仪器设备

金相显微镜,放大倍数为100倍~500倍。

A.4 试验步骤

A.4.1 样品制备

将磷化铟单晶锭切割成表面取向(100)士5°的晶片后,经研磨、双面抛光后,使表面呈镜面状态、无

划伤,之后用去离子水清洗、干燥。

A.4.2 配制腐蚀液

腐蚀液为磷酸、溴化氢的混合液,其体积比为 H,PO₁ :HBr=1:2, 现用现配。

A.4.3

将样品放入新配制的腐蚀液内,室温下腐蚀3 min~4 min。
腐蚀完成后将样品取出,用去离子水

冲洗不少于5次,将样品表面的化学试剂洗净,吹干。

A.4.4 选择视场面积

将样品置于金相显微镜载物台上,选择放大倍数为100倍,扫描整个样品表面,估算位错密度。根

据位错密度(Na), 选取视场面积:

a) N,≤5000, 选用视场面积 S≥0.01 cm²;

b) 5000\<N≤10000, 选用视场面积S≥0.005 cm²;

c) 10000\<N。≤50000, 选用视场面积 S≥0.001 cm²;

d) Na>50000, 选用视场面积S≥0.0005 cm²。

A.4.5

A.4.5.1

对于位错密度小于5000个/cm²
的磷化铟单晶,宜选用全片散点计数方法,具体计数方法也可由

供需双方协商确定。

GB/T 20230—2022

A.4.5.2 17 点计数方法

将晶片边缘去除3 mm
后,在晶片互成45°角的\<010>、\<011>两个晶向的直径上以 D/10(D 为晶片

直径)为间距取测试点,如图 A.1 所示。

style="width:4.70663in;height:4.81338in" />

A.1 17 点计数方法的测试位置

A.4.5.3 全片散点计数方法

全片散点计数方法在晶片上取69点进行位错密度的测试,如图 A.2
所示。不同直径晶片对应的测

试方格边长应符合表 A.1 的规定,每个测试点在对应方格的中心。

A.1 全片散点计数方法的测试方格边长

单位为毫米

直径

测试方格边长

50.8

5

76.2

7

100.0

10

150.0

15

主参考面

style="width:4.76673in;height:4.40682in" />

图 A.2 全片散点计数方法的测试位置

GB/T 20230—2022

A.4.6 观 测

对每个测试图像进行微调焦距,使其腐蚀坑更加清晰明显,并对各个测试图像中位错腐蚀坑的数量

进行统计。(100)磷化铟单晶典型位错腐蚀坑如图 A.3 所示。

style="width:6.4867in;height:3.7532in" />

注1:S 为平底坑,不作为位错数目计数。

注2:D 为位错腐蚀坑,作为位错数目计数。

图 A.3 (100) 磷化铟单晶典型位错腐蚀坑图形

A.5 试验数据处理

每个测试点的位错密度按公式(A. 1) 计算:

style="width:0.98664in;height:0.61336in" /> ……… … ……… (A.1)

式中:

N,—— 第 i 个测试点的位错密度,单位为个每平方厘米(个/cm²);

N ——该测试点的位错腐蚀坑数,单位为个;

S — 测试点视场面积,单位为平方厘米(cm²)。

磷化铟单晶抛光片的位错密度为晶片所有测试点位错密度的平均值,按公式(A.2)
计算:

style="width:1.50002in;height:1.01992in" /> ……… …………… (A.2)

式中:

Na—— 磷化铟单晶位错密度,单位为个每平方厘米(个/cm²);

n — 测试点数量,单位为个。

A.6 试验报告

试验报告中应至少包括以下内容:

a) 样品信息,包括晶片编号;

b) 测试点数目;

c) 视场面积;

d) 位错密度;

e) 测试人员;

f) 测试日期。

延伸阅读

更多内容 可以 GB-T 20230-2022 磷化铟单晶. 进一步学习

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