LED外延芯片用磷化镓衬底

LED外延芯片用磷化镓衬底

国家标准 GB/T30855一2014 LED外延芯片用磷化嫁衬底 GaPsubstratesforLEDepitaxialchips 2014-07-24发布 2015-04-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T30855一2014 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009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: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
GB/T30855一2014 LED外延芯片用磷化衬底 范围 本标准规定了LED外延芯片用磷化嫁单晶衬底片(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外延芯片的磷化嫁单晶衬底 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 硅片表面平整度测试方法 GB/T6621 硅抛光片表面质量目测检验方法 GB 6624 硅及其他电子材料晶片参考面长度测量方法 GB/T13387 硅片参考面结晶学取向X射线测试方法 13388 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 GJB3076一1997磷化嫁单晶片规范 术语和定义 (GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件 要求 分类 4.1 磷化镶衬底按导电类型分为n型和p型两种类型 4.2牌号 磷化衬底牌号表示按GB/T14844的规定
GB/T30855一2014 4.3规格 p63.5mm 磷化嫁衬底按直径分为p50.8mm、 两种规格,或由供需双方商定 4.4电学性能 磷化嫁衬底的电学性能应符合表1的规定 表1 要求 序号 项目 电阻率/Qcm 0,500.04 0,10~0.01 迁移率[cnm'/(Vs》 >100 >25 载流子浓度/em" 1×10i2×10 5×10172×1o" 4.5表面晶向及晶向偏离 磷化镶衬底的表面晶向为<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 磷化嫁衬底的位错密度要求应符合表2的规定 表2 要求 项目 p50.8mm 63.5mm 位错度/(个/cm' 5×10 5×10 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 表面质量 在磷化衬底表面边缘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 mm重2".、重63.5mm( 客户对中50.8 n(p2.5")磷化嫁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 磷化嫁衬底的外形几何尺寸应符合表3的规定
GB/T30855一2014 表3 晶片直径 序号 外形儿何尺寸要求项目 p50.8mm(p2" p63.5mm(中2.5" 品片直径及允许偏差/mm 50.8士0.5 63.5士0.5 品片厚度及允许偏差/um" 280一500)士15 300600)士20 总厚度变化TTV/m <15 二12 <6 二8 平整度TIR/n /amm 翘曲度war 12 15 'arp/m 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 检验方法 5.1 电学性能 5.1.1电阻率 5.1.1.1磷化衬底电阻率的检测按GB/T4326规定的测量方法进行 5.1.1.2磷化嫁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磷化嫁衬底迁移率的检测按GB/T4326规定的测量方法进行 5.1.2.2磷化嫁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磷化嫁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 磷化饽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 磷化嫁衬底的位错密度检测按GJB3076一1997中附录A规定的测量方法进行 5.4表面质量 磷化嫁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 磷化嫁衬底的参考面取向按GB/T13388规定的测量方法进行 5.5.1 5.5.2磷化嫁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磷化衬底的直径及允许偏差测量按GB/T14140规定的测量方法进行
GB/T30855一2014 5.6.2磷化嫁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磷化嫁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磷化嫁衬底翘曲度的测试按GB/T6620规定的测量方法进行 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;23C士5C; b) 相对湿度;20%一70%; e)大气压力:86kPa106kPa 洁净度;10000级 d 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 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、 6.3.1 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,应由每根磷化嫁单晶锭所切刚 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首先在每根磷化嫁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 块指根晶链头和尾部 电阻率 4.4的表1中第1项 5.1.1.1 所切各1片晶片的圆心点、 4.4的表1中第2项 迁移率 5.1.2.1 1/2半径点和1/3半径 载流子浓度 4.4的表1中第3项 5.1.3.1 点上所取的共6个测试样块 2块(指由1根晶锭头部所 表面晶向及 4.5 5.2 切的,进行电性能测试后晶片 品向偏离 剩余的部分所取的测试样块)》 2片 位错密度 4.6 指由1根品锭头和尾部 5.3 所切的另外各1整片晶片)
GB/T30855一2014 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儿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=I,.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 5.1.1.2 电阻率 4的表1中第1项 4.4 2片 迁移率 4.4的表1中第2项 5.1.2.2 指由1根晶锭头和 尾部所切的各1整片晶片) 载流子浓度 4.4的表1中第3项 5.1.3.2 2块(指由1根晶键头部 表面晶向及 4.5 5.2 所切的,进行电性能测试后 品向偏离 晶片上所取的2块测试样块) 2片 位错密度 5.3 指由1根晶锭头和尾部 4.6 所切的另外各1整片品片) 表6 GB/T2828.1 序号 检验项目 要求条款号 检验方法 AO 表面质量 5.4 参考面取向和长度 5.5 4.8 4.9的表3中第1项 直径和允许偏差 5.6.1 6.5 4.9的表3中第2项 厚度及允许偏差和总厚度变化 5.6.2 平整度 4.9的表3中第3项 5.6.3 4.9的表3中第4项 翘曲度 5.64 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,则判定该根磷化嫁单晶锭子检验批不合格 该单晶锭所切的衬底不得进人该产品检验批继续进行的后续检验和交付 若表6中的6项检验中有任何一项检验不合格,则判定该检验批产品不合格 6.6不合格处置 如果一个检验批被拒收,生产方应将该批产品取回进行分析 若产品不合格是因衬底的表面质量、 参考面取向和长度及外形儿何尺寸等可通过返工重新使之合格的问题所造成,则产品可经返工并经加 严检验合格后,再标明“重新检验批”予以重新交付;如果是因衬底的电学性能、位错及晶向达不到产品 标准或合同的要求,则该批产品将被拒收,且不能重新交付,应由生产方重新提供另外批次检验合格的 衬底
GB/T30855一2014 标志,包装,运输,储存和质量证明书 7.1 标志 7.1.1磷化衬底要做成器件,因而其表面不能做任何标志 7.1.2包装盒标志应包括以下内容 生产年份 a) b 衬底牌号; c)衬底编号 7.1.3包装箱标志应包括以下内容 产品名称.,牌号,数娃， a b生产方名称,地址电话; 防潮、防摊,防腐蚀包装储运图示标志.应符合GB/T19的规定 c 7.2包装 经过清洗干净的衬底放人特制的聚乙烯圆形包装盒里,每盒一片,主面朝下,放上压环,用塑料袋充 氮气密封,然后连同合格证,质量保证书一起装人塑料盒里(每盒里的数量根据衬底的直径而定),再将 塑料盒放人包装箱内,周围用塑料泡沫填充,以防止移动相互挤碰,最后用胶带封好 7.3运输及储存 7.3.1产品在运输过程中应防止挤压,碰撞并采取防震、,防潮等措施 7.3.2产晶应存放在清洁、干燥、无化学腐蚀的环境中 7.3.3质量证明书 每批衬底应附有质量证明书,其上注明 a)供方名称， b 合同号; 产品名称,牌号 d 产品检验批号和构成检验批所有衬底及其晶锭的编号; e)产品标准号 各项参数检验结果和检验员印章及检验日期 g)检验部门印章 订货单(或合同)内容 订购本标准所规定产品的订货单(或合同)应包括以下内容: a)产品名称、牌号; 产品所依据的标准名称和编号; b 产品数量 c d 使用的包装要求 特殊要求; e f 其他
GB/T30855一2014 附录A 规范性附录 使用方块电阻测量仪测量衬底电阻率的方法 A.1范围 本方法主要参考GB/T6616方法,适用于用方块电阻测量仪对0.02Q3000Q的低阻磷化嫁单 晶衬底的电阻率进行测量 A.2测试仪器 非接触式方块电阻测量仪 A.3测试原理 测量仪中的振荡器一方面驱动线圈产生垂直穿过被测样品的瞪场.另一方面提供一个直流电压给 监控电路 当磁场因样品的被测区域方块电阻而发生改变时将在样品中产生涡流并损耗一定的磁场 能量,使振荡器的功率降低,输出直流电压改变,监控电路分别在有样品和无样品的情况检测输出的直 流电压,这两个电压的差值正比于被测样品被测区域的方块电阻 A.4测试条件 除另有规定外,应在下列条件下进行检验 a温度:23C士5C; b 相对湿度:20%~70%; e)大气压力:86kPa106kPa 洁净度;10000级 d A.5测点选择 根据衬底的尺寸,以衬底中心点为圆心,半径为4/5衬底半径的圆形区域作为有效测试区域 测试 点数为17个33个,其分布以衬底中心为圆心,呈径向均匀放射形状 A.6衬底方块电阻测量和电阻率的计算 A.6.1方块电阻测试程序 方块电阻测试程序按以下步骤进行 将衬底样片带人万级超净环境后打开包装盒; a b)用干净的塑料锻子取出衬底样片,置于测试导轨上,并使待测样片的定位边与标记边平行; 打开仪器及真空泵，打开测试软件,选择测试程序,设定测试参数; c
GB/30855一2014 d)启动测试程序,确定测量范围,开始进行测量; 测量结束后,取下测试样品,重新包装 A.6.2 衬底电阻率的计算 衬底每个测试点的电阻率,按式(A.1)计算 =tR (A.1 p 式中 -每个测试点的电阻率,单位为欧厘米(Q ，cm; -衬底的厚度,单位为厘米(em). R -每个测试点的方块电阻,单位为欧(Q) A.7合格判据 每片衬底的每个测试点的电阳率都满足爱求.则判定该衬底的电阻率检验合格 A.8测试报告 测试报告应包括以下内容: a测试项目; b) 被测产品检验批号和序号 e)测试设备编号; d)测试条件 e)测试人员; 测试审核人员 f g)测试结果和测试日期
GB/T30855一2014 附 录 B 规范性附录 衬底室温载流子浓度与迁移率测量方法 B.1范围 本方法适用于使用迁移率及载流子浓度测试仪对磷化嫁单品衬底的室温载流子浓度与迁移率的 测量 B.2测试仪器 非接触式迁移率及载流子浓度测试仪(推荐L.ehighton1600). B.3测试原理 测试仪中使用一个10GH2的微波源和波导管,将能量垂直人射到被测样片的表面,人射波引出两 种反射波;一种是霍尔效应引起的,偏振方向与人射波垂直;另一种是普通反射波，偏振方向与人射波相 同 被测样片置于垂直磁场中时,探测到霍尔功率,霍尔功率垂直于反射功率使得测试仪可分别测得正 向功率,反射功率和霍尔功率 各测试量转化为电导率张量系数导人分析软件,即可获得迁移率和载流 子浓度测试量值 B.4测试条件 除另有规定外,应在下列条件下进行检验 温度:23笔土5C; a b)相对湿度;20%一70%; c)大气压力:86kPa106kPa， d 洁净度:l0000级 B.5测点选择 衬底均以穿过定位边中点和衬底片圆心线为Y轴,以穿过衬底圆心并与》轴垂直线为X轴 衬底 测试点数量为5点,测试点分布如图B.1所示,5点坐标分别为(o,0),(0,2R/3),(O,一2R/3),(2R 3,0).(一2R/3,0) 图中R为有效测试区域半径,根据衬底的尺寸,半径为4/5衬底半径的圆形区域 作为有效测试区域
GB/T30855一2014 ,2R/3) 材料中心 (0.0 -2N3, (2/3,) (O,-2R/3) 图B.1测试点分布(R为有效测试区域半径 B.6测试程序 测试程序按以下步骤进行 a)将衬底样片带人万级超净环境后打开包装盒; b 用干净的塑料锻子取出衬底样片,置于测试导轨上,将导轨送人测试设备; c 按测试设备规定设定调节测试的条件参数，打开测试软件,选择测试程序; d)启动测试程序,确定测量范围,开始进行测量; e)测量结束后,取下测试样品,重新包装 B.7合格判据 每片衬底5个测试点的迁移率A[单位为cm='/(Vs)]和室温载流子浓度n.(单位为cm-)都满足 s 要求,则判定该衬底的迁移率和载流子浓度检验合格 B.8测试报告 测试报告应包括以下内容 a)测试项目; b 被测产品检验批号和序号; 测试设备编号 c) d)测试条件 测试人员， e) f 测试审核人员 g)测试结果和测试日期 10o

LED外延芯片用磷化镓衬底GB/T30855-2014

LED外延芯片是LED发光的关键部件，其质量对LED的制造和应用产生着重要影响。磷化镓衬底是LED外延芯片制备过程中常用的一种衬底材料。

《GB/T30855-2014 LED外延芯片用磷化镓衬底》标准规定了LED外延芯片用磷化镓衬底的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输等内容。其中，技术要求部分主要包括以下内容：

• 磷化镓衬底的物理性能和化学性能
• 磷化镓衬底的表面形貌和结构
• 磷化镓衬底的尺寸和晶格取向

此外，标准还对磷化镓衬底的质量进行了检验方法的规定，包括外观检查、尺寸测量、晶体缺陷分类、导电性能测试等。标准要求，符合技术要求并经过检验合格的磷化镓衬底应当在产品上加以标志和包装。

总之，《GB/T30855-2014 LED外延芯片用磷化镓衬底》标准的制定和实施，有利于保证LED外延芯片的质量稳定性和生产效率，推动我国LED行业的健康发展。

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