ICS 31.030 CCS L90 SJ XXX 中华人民共和国电子行业标准 SJ/T11976—2025 绝缘栅双极晶体管（IGBT）用中子嬉变掺杂 区熔硅单晶 Neutron transmutation doped float zone silicon single crystal for Insulate Gate Bipolar Transistors(IGBT) (报批稿) 20XX - XX - XX 发布 20XX-XX-XX实施 发布 中华人民共和国工业和信息化部 SJ/T XXXXX-XXXX 目次 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 3 技术要求. 4 4. 1 牌号. 4. 2 材料. 4. 3 电学性能.. 4. 4 直径及允许偏差， 4. 5 晶向及偏离度.. 4. 6 基准标记.. 4. 7 氧含量.. 4.8 碳含量... 4.9晶体完整性. 5 试验方法. 检验规则， 6 6. 1 检查和验收， 6. 2 组批... 6. 3 检验项目. 6. 4 取样. 6.5 检验结果的判定 7 标志、 包装、运输、贮存和质量证明书 7. 1 标志 7. 2 包装... 7. 3 运输、贮存. 7. 4 产品质量证明. 订货单（或合同）内容 8 XXXX-XXXXX 1/rS 前 言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本标准由全国半导体器件设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC203）提出并归口。 本文件起草单位：天津中环领先材料技术有限公司、中环领先半导体材料有限公司、株洲中车时代 电气股份有限公司、天津中环半导体股份有限公司、株洲中车时代半导体有限公司、南京新长征科技有 限公司、西安卫光科技有限公司、湖南国芯半导体科技有限公司、天津市环欧半导体材料技术有限公司、 全球能源互联网研究院有限公司、电子科技大学、上海华虹宏力半导体制造有限公司、吉林华微电子股 份有限公司、有研硅材料技术有限公司。 本文件主要起草人：由佰玲、孙健、张雪因、王万礼、罗海辉、朱阳军、田媛、金锐、张波、张 金平、杨继业、杨寿国、王永涛。 II xxxX-xxxxx 1/rs 绝缘栅双极晶体管（IGBT）用中子变掺杂区熔硅单晶 1范围 本文件规定了IGBT用中子嬉变掺杂区熔硅单晶（以下简称NTD硅单晶）的术语和定义、技术要求、 试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存和质量证明书等。 本文件适用于IGBT产品用NTD硅单晶。 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 1550 非本征半导体材料导电类型测试方法 GB/T 1551 硅单晶电阻率测定方法 GB/T 1553 硅和锗体内少数载流子寿命测定光电导衰减法 GB/T 1554 硅晶体完整性化学择优腐蚀检验方法 GB/T 1555 半导体单晶晶向测定方法 GB/T 1557 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法 GB/T 1558 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法 GB/T 4058 硅抛光片氧化诱生缺陷的检验方法 GB/T11073-2007硅片径向电阻率变化的测量方法 GB/T12962-2015硅单晶 GB/T12965 单晶切割片和研磨片 GB/T13387 硅及其它电子材料晶片参考面长度测量方法 GB/T 13388 硅片参考面结晶学取向X射线测试方法 GB/T 14140 硅片直径测量方法 GB/T14264-2009半导体材料术语 GB/T 14844 半导体材料牌号表示方法 GB/T26067 硅片切口尺寸测试方法 GB/T30453 硅材料原生缺陷图谱 3 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 中子变掺杂（NTD） neutron transmutation doping 用中子流辐照硅单晶锭，使晶体中的Si"嬉变成磷原子使硅单晶掺杂。 3 XXXX-XXXXX 1/S 3. 2 悬浮区熔法 flotation zone method 将晶锭垂直固定，在下端放置籽晶，利用熔体的表面张力，在籽晶上方建立熔区，然后以一定的速 度垂直向上进行区熔，将晶锭提纯并制成单晶的方法。 ［来源GB/T14264-2009，定义3.96] 3. 3 中子嬉变掺杂比 neutron transmutation doping ratio 接收中子流辐照的区熔本征硅单晶的电阻率与中子流辐照后区熔硅单晶的目标电阻率之比。 技术要求 4.1牌号 NTD硅单晶牌号的表示方法采用GB/T14844的规定。 4. 2 材料 4.2.1 用于NTD硅单晶的本征区熔硅单晶的电阻率、氧含量、碳含量、少数载流子寿命及晶体完整性 应符合GB/T12962的规定。 4. 2.2 用于NTD硅单晶的本征区熔硅单晶的导电型号应为n型。 4. 2. 3 NTD硅单晶的中子嬉变掺杂比应符合表1的规定。 4. 3 电学性能 NTD硅单晶的电学性能应符合表1的规定； 表1NTD硅单晶的电学性能 标称 径向电阻率变化 少数载流子寿命 中子嬉变 电阻率允许偏 直径 电阻率Q-cm 掺杂比 差% 0% μs mm ≥10" ≤400 ±10 7 ≥300 Φ100 ≥8 ≥300 400~600 ±10 ≤7 ≥10" ≤400 ±10 ≤7 ≥300 Φ125 ≥8* 400~600 ±10 ≤7 ≥300 ≥10* ≤400 ±10 M8 ≥300 @Φ150 ≥8t 400~600 ±10 ≥300 8V ≤8 ≥10" ≤400 ±10 ≥300 Φ200 ≥8b 400~600 ±10 M8 ≥300 "电阻率小于100Q-cm的NTD硅单晶，应满足本征单晶的电阻率大于1000Q·cm。 "电阻率大于400Qcm的NTD硅单晶，应满足本征单晶的电阻率大于4000Q-cm。 4.4 直径及允许偏差 NTD硅单晶的直径及允许偏差应符合表2的规定。 4 XXXX-XXXXX1/TS 表2NTD硅单晶的直径及允许偏差 单位为毫米 项目 要求 标称直径 100 125 150 200 实际直径 102 127 152 202 实际直径允许偏差 ±1 ±1 ±1 ±1 4. 5 晶向及偏离度 4. 5.1 NTD硅单晶的晶向为<100>或<111>。 4.5.2 NTD硅单晶的晶向偏离度不应大于1°。 4. 6 基准标记 4. 6.1 直径为100mm、125mm、150mm的NTD硅单晶的主、副参考面长度和取向应符合GB/T12965 的规定。 4.6.2 直径为200mm的NTD硅单晶分为有切口和有参考面两种，均无副参考面。切口和主参考面 的大小和取向应符合GB/T12965的规定。有参考面的NTD硅单晶的基准标记用主参考面直径表征。 4.6.3 如果客户对NTD硅单晶的基准标记有特殊要求，由供需双方协商确认。 4.7 氧含量 NTD硅单晶的间隙氧含量不应大于1.96×10atoms/cm。 4.8 碳含量 NTD硅单晶的碳含量不应大于2×10latoms/cm。 4. 9 晶体完整性 4. 9.1 NTD硅单晶的位错密度应不大于80个/cm²。 4. 9.2 NTD硅单晶应无星形结构、六角网络、空洞和裂纹。 4.9.3 NTD硅单晶应无漩涡缺陷。 5 试验方法 5. 1 NTD硅单晶导电类型的检验按GB/T1550的规定进行。 5. 2 NTD硅单晶电阻率的测量按GB/T1551的规定进行。 5. 3 NTD硅单晶径向电阻率变化的测量按GB/T11073-2007的规定进行，选点方案按照6.5.2的规定 进行，计算方法按照8.2的规定进行。 5.4 NTD硅单晶载流子寿命的测量按GB/T1553的规定进行。 5. 5 NTD硅单晶直径及允许偏差的测量按GB/T14140的规定进行。 5. 6 NTD硅单晶晶向及晶向偏离度的测量按GB/T1555的规定进行。 5.7 NTD硅单晶参考面取向的测量按GB/T13388的规定进行。 5 SJ/T XXXXX-XXXX 5.8NTD硅单晶参考面长度的测量按GB/T13387的规定进行。 5.9NTD硅单晶切口尺寸的测量按GB/T26067的规定进行， 5.10NTD硅单晶氧含量的测量按GB/T1557的规定进行。 5.11NTD硅单晶碳含量的测量按GB/T1558的规定进行。 5.12NTD硅单晶晶体完整性的检验按GB/T1554和GB/T30453的规定进行。 6# 检验规则 6.1检查和验收 6.1.1产品应由供方技术（质量）监督部门进行检验，保证产品符合本文件或者订货单的规定，并填 写产品质量证明书。 6.1.2需方可对收到的产品按照本文件的规定进行检验，若检验结果与本文件或订货单的规定不符 时，应在收到产品之日起三个月内向供方提出，由供需双方协商解决 6.2组批 产品应成批提交验收。每批应由同一牌号、同一规格的NTD硅单晶组成。 6.3 检验项目 6.3.1 每批产品应检验直径、导电类型、晶向及偏离度、电阻率范围、径向电阻率变化、少数载流子 寿命、位错密度。 6. 3.2 供需双方协商的检验项目有参考面或切口、氧含量、碳含量、漩涡缺陷等项目。 6. 3. 3 每批产品应检验直径、导电类型、晶向及偏离度、电阻率范围、径向电阻率变