国家标准《碳化硅单晶抛光片》编制说明
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行业标准《硅单晶腐蚀片》(送审稿)编制说明一、工作简况1、立项目的和意义硅单晶产品已广泛应用在电子工业和能源领域,优质的硅材料产品不仅取决于硅单晶的拉制工艺,而且与硅单晶后期加工过程密切相关。
当前硅基半导体材料以多种形式应用在各类高新技术产业中,传统的硅单晶衬底材料主要以切片、磨片、抛光片为主,以上几种硅单晶片形式满足了不同类型的半导体材料和器件的需要。
近年来,随着产业的发展和技术的进步,硅磨片和硅抛光片的中间产品-硅单晶腐蚀片以其较磨片更优的性能、较抛光片更低的成本和加工产业链短等特点越来越被重视,以腐蚀片作为终端衬底材料的太阳能电池片、整流器件、二极管、三极管等在电力电子、汽车电子、能源等领域得到广泛应用,但目前硅材料标准中只有磨片、抛光片等产品标准,没有腐蚀片的相关标准。
切割片、研磨片和抛光片标准中,对硅片的几何参数和宏观的表面参数进行了一定的规范,但是对硅片表面的微观性能的定义规范较少,制定《硅单晶腐蚀片》的行业标准,能进一步补充半导体硅材料产品标准体系,有利于规范、指导硅单晶腐蚀片的生产,促进产业的进步和发展。
2、任务来源根据《工业和信息化部办公厅关于印发2014年第三批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科函[2014] 628号)的要求,由天津市环欧半导体材料技术有限公司负责《硅单晶酸腐片》的编制,项目编号:2014-1459T-YS,要求2015年完成。
2014年11月在江苏徐州召开的任务落实会上中,经过与会的行业技术人员讨论,决定将硅单晶碱腐片也纳入到标准中,因此将标准名称由“硅单晶酸腐片”更改为“硅单晶腐蚀片”。
3、项目承担单位概况本项目承研单位天津市环欧半导体材料技术有限公司,成立于2000年,其前身是天津半导体材料厂,成立于1958年,是我国最早的半导体材料专业生产厂家之一,拥有50余年的半导体材料生产历史和专业经验,公司目前注册资金30000万元。
2003年以来,企业的经济效益连续数年持续稳定增长。
国家标准《碳化硅单晶中硼、铝、氮杂质含量的测定二次离子质谱法》编制说明(预审稿)一、工作简况1.立项目的和意义碳化硅材料是继硅和砷化镓之后发展起来的宽禁带半导体,具有禁带宽、高击穿电场、高热导率、高饱和电子漂移速度等独特的物理与电学特性,特别适合制备高电压、高功率、高频和高温半导体电子器件,在微波通讯、雷达、电力电子等领域具有广阔的应用前景,对国民经济和国防建设具有重要意义。
进入90年代,美国国防部、能源部都把碳化硅集成电路列为重点项目,支持碳化硅项目的机构包括美国陆军研究所、美国空军科学研究办公室(AFOSR)、美国国防部先进研究项目局(DARPA)、美国能源部高级项目研究局(ARPA-E)等;日本几乎是全民研发碳化硅的典型国家,日本先进科学和技术创新研发资助计划(FIRST计划)和NEXT计划(Next Generation World-Leading Researchers)等从碳化硅单晶材料、外延生长、器件设计等各方面支持碳化硅大功率器件的研发工作,极大的推动了碳化硅宽禁带半导体材料与应用的发展。
鉴于碳化硅材料重要的战略地位,在我国也受到极大的关注,国家在碳化硅材料科研及产品产业化都投入了非常大的力量,近两年在国家重点研发计划项目中都布局了碳化硅专项。
已经形成碳化硅材料产品规范GB/T 30656-2014《碳化硅单晶抛光片》,以及系列的测试方法,例如GB/T 30866-2014《碳化硅单晶片直径测试方法》、GB/T 30867-2014《碳化硅单晶片厚度和总厚度变化测试方法》、GB/T 31351-2014《碳化硅单晶抛光片微管密度无损检测方法》、SJ/T 11499-2015《碳化硅单晶电学性能的测试方法》、SJ/T 11500-2015《碳化硅单晶晶向的测试方法》等,已基本覆盖了碳化硅材料的关键技术指标。
但是碳化硅中杂质元素含量对碳化硅材料的研制生产起着非常重要的作用,特别是半绝缘碳化硅中氮杂质元素的含量是其半绝缘性能的直接判定依据。
国家标准《半导体器件功率器件用碳化硅同质外延片缺陷的无损检测识别判据第1部分:缺陷分类》编制说明一、工作简况立项目的和意义碳化硅(SiC)作为典型的宽禁带半导体材料,与硅(Si)相比,具有击穿电场高、导热率高、饱和电子漂移速度高和本征载流子浓度低等优越的物理性能,非常适合在大功率、高温和高频环境下应用,因此广泛应用于新一代功率半导体器件中。
SiC基功率半导体器件相对于硅基器件,具有更快的开关速度、低损耗、高阻断电压和耐高温等性能。
当前: 全球半导体产业正处于深度变革,化合物半导体成为产业发展新的关注点,我国正加紧产业布局,抢占发展的主动权。
SiC外延片是在碳化硅单晶抛光片上经过化学气相沉积反应生长一层导电类型、载流子浓度、厚度和晶格结构都符合要求的碳化硅单晶薄膜,SiC同质外延片中存在的缺陷是衡量Sic外延片质量的重要参数,也直接影响SiC基功率半导体器件的成品率和可靠性,准确识别SiC外延片中的缺陷,对于SiC外延片的制备、使用有重要的意义。
关于SiC外延片中的缺陷分类及其检测方法,在我国目前均无统一的标准,需制定国家标准,规范SiC外延片的缺陷分类及其检测方法,指导SiC外延片的生产和使用,促进国内SiC半导体材料和SiC基功率半导体器件的发展。
1、任务来源《半导体器件功率器件用碳化硅同质外延片缺陷的无损检测识别判据第1部分:缺陷分类》标准制定是2021年第4批国家标准计划项目,计划项目批准文号:国标委发【2021】41号,计划项目代号:-T-469。
归口单位为全国半导体设备和材料标准化技术委员会(TC 203),执行单位为全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会(TC 203/SC2),承办单位为中国电子科技集团公司第十三研究所,项目周期为18个月。
2、主要工作过程起草阶段2021.1〜2021. 6:成立了编制组,查询、收集和分析相关标准资料。
编制组由半导体材料的设计人员、工艺人员、检验试验管理人员和标准化人员组成;编制组首先对IEC 63068-1 Edi. 0:2019进行翻译和研究,同时对收集的SiC外延材料相关的标准和资料进行分析,在草案的基础上对标准的内容进行进一步的完善,形成《半导体器件功率器件用碳化硅同质外延片缺陷的无损检测识别判据第1部分:缺陷分类》征求意见稿。
国家标准化管理委员会关于下达2011年第一批国家标
准制修订计划的通知(一)
文章属性
•【制定机关】国家标准化管理委员会
•【公布日期】2011.09.27
•【文号】国标委综合[2011]57号
•【施行日期】2011.09.27
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】标准化
正文
国家标准化管理委员会关于下达2011年第一批国家标准制修
订计划的通知
(国标委综合[2011]57号)
各有关单位:
经研究,国家标准化管理委员会决定下达2011年第一批国家标准制修订计划。
本批计划共计917项,其中制定398项(见附件1),修订281项(见附件2),国家标准样品238项(见附件3)。
请你单位组织、监督有关全国专业标准化技术委员会和主要起草单位,抓紧落实和实施计划,在标准起草中加强与有关方面的协调,广泛听取意见,保证标准质量和水平,按时完成国家标准制修订任务。
二〇一一年九月二十七日附件:
1.2011年第一批国家标准制定计划项目汇总表
2.2011年第一批国家标准修订计划项目汇总表
3.2011年第一批国家标准样品计划项目汇总表附件1:。
碳化硅单晶片微管密度测试方法1范围本文件规定了碳化硅单晶片的微管密度的测试方法,包括化学腐蚀法和无损检测法。
本文件适用于碳化硅单晶片微管密度的测定。
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/T14264半导体材料术语3术语和定义GB/T14264规定的术语和定义适用于本文件。
4环境要求4.1温度为23℃±5℃。
4.2相对湿度:20%~75%。
方法1化学腐蚀法5方法原理采用择优化学腐蚀技术显示微管缺陷,用光学显微镜或其他仪器(如扫描电子显微镜)观察碳化硅单晶表面的微管,计算单位面积上微管的个数,即得到微管密度。
6干扰因素6.1腐蚀液加热时间过短,腐蚀液不能完全熔融,影响腐蚀效果;6.2腐蚀时腐蚀温度过高,反应速度加快,反应物易附在试样表面影响微管的观察。
6.3腐蚀时,试样的摆放方式对结果的观察也有一定的影响,若测试面朝下,则可能因为与坩埚底部接触造成腐蚀不均匀现象,影响微管的观察。
7仪器设备7.1光学显微镜或其他仪器:放大倍数为(20~500)倍,能满足规定的视场面积要求;127.2镍坩埚或银坩埚;7.3控温加热器:能将氢氧化钾加热至熔融澄清状态。
8试样8.1抛光将切割好的、厚度适当的、完整的碳化硅单晶片分别用粒径小于5μm 和小于3μm 的磨料进行研磨,然后用硅溶胶抛光液或其他化学抛光液进行化学抛光,使表面光亮,之后用去离子水清洗干净,吹干。
8.2微管腐蚀8.2.1将碳化硅单晶片预热至适当温度。
8.2.2将氢氧化钾放在镍坩埚中加热,待熔化后,使其温度保持在500℃±10℃,放入碳化硅单晶片,测试面为硅面,该面朝上,腐蚀15min ~25min 。
8.2.3取出碳化硅单晶片,待其冷却后用于去离子水清洗,吹干。
9试验步骤9.1将腐蚀好的试样置于光学显微镜载物台上,根据微管孔洞大小选取不同放大倍率。
ICS 29.045H 01团体标准T/CNIA XXXX-20XX2前言本文件按照GB/T 1.1-2020《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。
本文件由工业和信息化部节能与综合利用司、中国有色金属工业协会提出。
本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)、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/TC 203/SC2)归口。
本文件起草单位:北京天科合达半导体股份有限公司、中关村天合宽禁带半导体技术创新联盟、兵团新材料研究院、兵团宽禁带半导体技术创新联盟、中电化合物半导体有限公司。
本文件主要起草人:彭同华、佘宗静、王波、杨建、陆敏、刘祎晨、陈鹏、邹宇、张平、杨帆、马远。
T/CNIA XXXX-20XX 绿色设计产品评价技术规范碳化硅单晶抛光片1 范围本文件规定了4H及6H碳化硅单晶抛光片绿色设计产品评价的评价要求、产品生命周期评价报告编制方法以及评价方法、评价流程。
本文件适用于4H及6H物理气相沉积法生产的碳化硅单晶抛光片绿色设计产品的评价。
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 8978 污水综合排放标准GB/T 14264 半导体材料术语GB/T 16297 大气污染物综合排放标准GB 18597 危险废物贮存污染控制标准GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB/T 19001 质量管理体系要求GB/T 23331 能源管理体系要求GB/T 24001 环境管理体系要求及使用指南GB/T 24040 环境管理生命周期评价原则与框架GB/T 24044 环境管理生命周期评价要求与指南GB/T 28001 职业健康安全管理体系要求GB/T 30656 碳化硅单晶抛光片GB/T 32161 生态设计产品评价通则GB/T 32162 生态设计产品标识GB/T 33000 企业安全生产标准化基本规范GB/T 33761 绿色产品评价通则3 术语和定义GB/T 14264、GB/T 24040及GB/T 32161界定的术语和定义适用于本文件。
《碳化硅单晶片平整度测试方法》预审稿编制说明一、工作简况1.任务来源根据国家标准化管理委员会下发的国标委综合[2012]50号“关于下达2012年第一批国家标准制修订计划的通知”的要求,由北京天科合达蓝光半导体有限公司、中国科学院物理研究所负责起草、编制本标准,规定碳化硅单晶片平整度的方法。
此项目编号为20120289-T-469,完成年限2013年。
2.标准项目申报单位简况北京天科合达蓝光半导体有限公司成立于2006年9月,专业从事第三代半导体碳化硅晶片的研发、生产和销售的高新技术企业。
公司依托于中国科学院物理所十余年在碳化硅领域的研究成果,经过多年卓有成效的研究,公司研发出拥有自主知识产权的碳化硅晶体生长炉和碳化硅晶体生长、加工技术和专业设备,建立了完整的碳化硅晶片生产线,在国内率先实现了碳化硅晶片的产业化生产,成为全球碳化硅晶片的主要生产商之一。
3.主要工作过程本标准从2012年开始起草,形成草案,上报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,并于2013年4月在江苏省常州市参加了标准草案的讨论会,与会的22位专家、代表对该标准给予了肯定,并提出六点建议。
标准编制组根据讨论会的建议对草案进行了修订,形成本标准的“征求意见稿”。
随后在相关检测单位、同行及下游企业广泛的征求了意见,编制组会将收集到的有效意见整理后编写“意见汇总处理表”。
根据部分意见修订的“送审稿”,提交至标委会送审讨论。
二、标准编制的原则和依据1.标准编制原则标准的编写格式按国家标准GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》的统一规定和要求进行编写。
2.标准的主要内容及依据2.1适用范围本标准适用于测量直径为50.8mm/76.2mm、厚度为0.13mm~1mm的6H/4H等晶型的碳化硅单晶片的平整度,即总厚度变化(TTV)、局部厚度变化(LTV)、弯曲度(Bow)、翘曲度(Warp)的测试。
行业标准《硅片包装》编制说明一、工作简况1、任务来源根据工信部《工业和信息化部办公厅关于印发2013年第二批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科[2013]102号)的要求,由杭州海纳半导体有限公司、有研半导体材料股份有限公司、南京国盛电子有限公司、江苏协鑫硅材料科技发展有限公司等负责《半导体硅片包装》标准的修订,计划编号为2013-0392T-YS。
2、标准项目承担单位简况(400字内)3、主要工作过程根据任务要求2013年7月开始部署制定《硅片包装》工作。
为圆满完成该标准的修订工作,成立了标准编制工作小组,查阅了YS/T 28-1992《硅片包装》行业标准,并对全文进行研究,并调研了部分国内硅片生产企业,确定要修订的具体内容。
根据目前国内实际产品结构类型,硅片主要为外延片、抛光片、SOI硅片、硅研磨片、太阳能电池用硅片,其中外延片、抛光片、SOI硅片的包装形式一样,都需要为洁净包装,因此统一为洁净包装。
本标准确定按硅片洁净包装、研磨片包装、太阳能电池用硅片包装这三大类产品进行修订。
并广泛的征求了有研半导体材料股份有限公司、天津市环欧半导体材料技术有限公司、浙江金瑞泓科技股份有限公司、南京国盛电子有限公司、万向硅峰电子股份有限公司等硅材料厂家意见,并积极采纳合理化意见,形成了标准讨论稿。
2013年8月27日在深圳召开的标准工作会议,参会单位有中国计量科学研究院、天津市环欧半导体材料技术有限公司、有研半导体材料股份有限公司、南京国盛电子有限公司、上海合晶硅材料有限公司等。
与会专家对标准逐项进行了讨论,并达成以下修改意见和建议:1、标准名称由《半导体硅片包装》更改为《硅片包装》,扩大范围,把太阳能电池用硅片的包装也包括在内。
2、“1 范围”中增加太阳能电池用硅片包装。
3、“2 规范性引用文件”中增加GB/T 26071《太阳能电池用硅单晶切割片》标准。
4、“2.规范性引用文件”中对于SEMI标准的引用,增加英文名称。
碳化硅单晶片平整度测试1 范围本标准规定了碳化硅单晶抛光片的平整度,即总厚度变化(TTV)、局部厚度变化(LTV)、弯曲度(Bow)、翘曲度(Warp)的测试方法。
本标准适用于直径为50.8mm、76.2mm、100mm,厚度0.13mm~1mm碳化硅单晶抛光片平整度的测试。
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/T 14264 半导体材料术语GB 50073 洁净厂房设计规范3 术语和定义GB/T 14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1局部厚度变化 local thickness variation, LTV以晶片的底平面为参考面,晶片表面特定(面积)区域内厚度最高点(最大值)和最低点(最小值)之间的差。
晶片的LTV指整片上所有测试区域LTV的最大值,示意图见图1。
图1 局部厚度变化(LTV)示意图4 方法提要一束平行光被分光镜(棱镜)分为两束光,其中一束经过固定的反射镜形成参考光,另一束经过移动的反射镜形成测量光,参考光和测量光经过分光镜(棱镜)后汇合。
如果两束光相位相同,光波叠加增强,表现为亮条纹,反之,如果两束光相位相反,光波相互抵消,则表现为暗条纹。
通过干涉条纹可表征样品表面的起伏状态,结合入射光的波长、入射角及干涉条纹的宽度,可计算出样品的平整度。
测试光路图如图2所示。
测试光路示意图5 测试仪器具有光学衍射功能的全平面扫描平整度测试仪。
6 干扰因素6.1晶片表面上或测试机台上的颗粒会对平整度参数的测试产生较大影响,因此测试机台应放置在6级及以上(GB 50073)的洁净室,并且样品应经过超声波清洗,确保晶片表面清洁。
6.2测试平台上样品的放置方式会对测试结果产生较大的影响,如样品竖直放置,由于需要吸盘固定样品,会对弯曲度和翘曲度的测试结果产生影响。
《碳化硅单晶抛光片》送审稿编制说明
一、工作简况
1.任务来源
根据国家标准化管理委员会下发的国标委综合[2011]57号“关于下达2011年第一批国家标准制修订计划的通知”的要求,由北京天科合达蓝光半导体有限公司、中国科学院物理研究所负责起草、编制本标准,规定碳化硅单晶抛光片的必要的相关性术语、产品分类、技术要求、试验方法、检测规则以及标志、包装、运输、贮存等。
此项目编号为20110061-T-469,完成年限2012年。
2.标准项目申报单位简况
北京天科合达蓝光半导体有限公司成立于2006年9月,专业从事第三代半导体碳化硅晶片的研发、生产和销售的高新技术企业。
公司依托于中国科学院物理所十余年在碳化硅领域的研究成果,经过多年卓有成效的研究,公司研发出拥有自主知识产权的碳化硅晶体生长炉和碳化硅晶体生长、加工技术和专业设备,建立了完整的碳化硅晶片生产线,在国内率先实现了碳化硅晶片的产业化生产,成为全球碳化硅晶片的主要生产商之一。
3.主要工作过程
本标准从2011年开始起草,形成草案,上报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,并于2012年3月在徐州参加了标准草案的讨论会,与会的21位专家、代表对该标准给予了肯定,并提出四点建议。
标准编制组根据讨论会的建议对草案进行了修订,形成本标准的“征求意见稿”。
在之后的两个月时间内,在同行及下游企业广泛的征求了意见,共收到意见15条,编制组收集整理意见后编写的“意见汇总处理表”,并根据意见形成了“送审讨论稿”,提交至标委会送审讨论。
二、标准编制的原则和依据
1.标准编制原则
1.1标准的编写格式按国家标准GB/T1.1-2000《标准化工作导则第1部分:
标准的结构和编写规则》的统一规定和要求进行编写。
1.2考虑用户的当前使用要求及以后技术发展的潜在使用要求
1.3考虑国内生产企业的生产现状及技术发展趋势
2.标准的主要内容及依据
2.1适用范围
本标准规定了4H 及6H碳化硅单晶抛光片的必要的相关性术语、产品分类、技术要求、试验方法、检测规则以及标志、包装、运输、贮存等。
本标准适用于4H 及6H碳化硅单晶研磨片经单面或双面抛光后制备的碳化硅抛光片。
产品主要用于制作半导体照明及电力电子器件的外延衬底。
2.2分类
碳化硅抛光片按晶型分为4H和6H;按导电能力分为导电型和半绝缘型;按直径分为ф50.8mm、ф76.2mm和ф100.0mm;按产品质量,分为工业级(简称P 级)、研究级(简称R级)和试片级(简称D级)。
2.3尺寸及允许误差
根据现行发达国家的企业标准、国际半导体材料标准(SEMI)、用户的当前使用要求、国内生产企业的生产现状,制定误差限。
2.4晶片表面缺陷限度
本标准根据生产企业的生产实际及不同客户的使用要求,将碳化硅抛光片将质量不同的产品分为工业级、研究级和试片级三个等级,并分别对这三个等级的缺陷度进行了定义。
2.5微管密度
微管密度分为三个等级,工业级、研究级、试片级的要求分别为<10个/cm2、<30个/cm2、<100个/cm2。
2.6结晶质量
此项标准在征求意见时,生产企业认为可不做要求,下游客户认为应该对试片级提高标准要求,因此,本标准维持“征求意见稿”标准,即工业级<30弧秒,研究级<50弧秒,试片级无要求。
2.7电阻率
根据不同等级设定了不同的标准,其中导电型4H工业级采纳中科院半导体所的意见,修改为<0.025。
3.试验方法
3.1采用现行的GB/T相关标准的规定
3.2微管密度检测采用光学显微镜在透射正交偏光下观察;
3.3结晶质量采用高分辨率X射线衍射仪做单晶摇摆曲线检测
3.4检验规则
抽检采用GB/T 2828标准规定执行,每根单晶体构成一个检验批。
三、标准水平分析
本标准为首次制定,为国家推荐性标准,达到国内先进水平,国际国外未查询到相同标准。
四、其他予以说明的的事项
本标准作为推荐性标准供大家使用,对于有特殊要求的产品指标,以供需双方商议决定为准。
五、预期效果
本标准是首次制定,考虑到我国碳化硅单晶抛光片生产企业的现状,并结合用户的应用要求制定的。
我国的碳化硅单晶抛光片在生产技术等方面与发达国家相比存在一些差距,用户的应用领域也是方方面面,期望能通过这个标准能够对生产企业的销售及用户选择合适的产品提供依据。