(高清版)GBT 31092-2022 蓝宝石单晶晶棒

代替GB/T31092—2014国家标准化管理委员会I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。本文件代替GB/T31092—2014《蓝宝石单晶晶锭》,与GB/T31092—2014相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)更改了适用范围(见第1章，2014年版的第1章);b)更改了“蓝宝石单晶”的定义(见3.1,2014年版的3.1),增加了“蓝宝石单晶晶棒”“参考槽”的c)更改了结晶质量的要求(见4.2,2014年版的4.2);d)删除了图1(见2014年版的4.4.1)、图2(见2014年版的4.4.2);e)更改了棒料的尺寸及允许偏差的要求(见4.4.1,2014年版的4.5);f)增加了参考槽的尺寸及允许偏差的要求(见4.4.2)和参考槽的结构图(见图1);g)增加了块料的尺寸要求(见4.4.3);h)更改了透过率的要求(见4.6,2014年版的4.7);i)更改了总杂质含量、结晶质量、表面取向及主参考面取向、尺寸及允许偏差、镶嵌、孪晶及透过率的试验方法(见第5章，2014年版的第5章);j)更改了标志的内容(见7.1,2014年版的7.1);k)增加了随行文件的内容(见7.4)。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。本文件由全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)与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/TC203/SC2)共同提出并归口。本文件起草单位：天通银厦新材料有限公司、天通控股股份有限公司、有色金属技术经济研究院有限责任公司、浙江晶瑞电子材料有限公司、雅波拓(福建)新材料有限公司、中国科学院上海光学精密机械研究所、哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司、山东恒晶新材料有限公司、山西华晶恒基新材料有限公司、重庆四联光电科技有限公司、苏州恒嘉晶体材料有限公司、通辽精工蓝宝石有限公司、义乌力迈新材料有限公司。本文件于2014年首次发布，本次为第一次修订。11范围及订货单内容。本文件适用于衬底、光学用途的蓝宝石单晶晶棒(以下简称“晶棒”)。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/T1958产品几何技术规范(GPS)几何公差检测与验证GB/T7962.12无色光学玻璃测试方法第12部分：光谱内透射比GB/T14264半导体材料术语GB/T31093蓝宝石晶锭应力测试方法GB/T33236多晶硅痕量元素化学分析辉光放电质谱法GB/T33763蓝宝石单晶位错密度测量方法GB/T34210蓝宝石单晶晶向测定方法GB/T34612蓝宝石晶体X射线双晶衍射摇摆曲线测量方法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。人工生长的有确定晶向的α型氧化铝单晶。依特定轴向生长的蓝宝石单晶体，通过机械加工后能满足需方需求的蓝宝石棒料和块料。在晶棒上加工的特定形状和尺寸的凹槽，其穿过凹槽中心的直径与指定的低指数晶向平行。4技术要求4.1总杂质含量的总含量应小于24.2结晶质量4.2.1晶棒的位错密度应符合表1的规定。表1位错密度单位为个每平方厘米等级位错密度IⅡ500～1000Ⅲ4.2.2晶棒的双晶摇摆曲线的半峰宽值(FWHM)应小于20”。4.3表面取向及主参考面取向或主参考槽取向晶棒的表面取向及主参考面取向或主参考槽取向应符合表2的规定。表2表面取向及主参考面取向或主参考槽取向表面取向主参考面取向或主参考槽取向c面(0001)±0.15°a面(1120)±0.3°或m面(1010)±0.3r面(1012)±0.15c轴在(1012)面上的投影逆时针旋转45°±0.3°a面(1120)±0.15°c面(0001)±0.3°或r面(1012)±0.3°m面(1010)±0.156c面(0001)±0.3°4.4尺寸及允许偏差4.4.1棒料的尺寸及允许偏差应符合表3的规定。表3棒料的尺寸及允许偏差直径及允许偏差mm椭圆度mm圆柱度垂直度参考面尺寸及允许偏差mm100.20士0.0590.0士0.147.00±1.00或参考槽(见图1)参考槽(见图1)3图1晶棒参考槽示意图4.4.2参考槽的尺寸及允许偏差应符合表4的规定。表4参考槽的尺寸及允许偏差角度深度mm底角半径mm尺寸及允许偏差92±31.0士0.14.4.3块料的尺寸应符合表5的规定。表5块料的尺寸单位为毫米平行度4.5缺陷4.5.1晶棒的崩边、划伤、裂纹和晶棒中的气泡、包裹体的长度总和应小于晶棒实际测量长度的15%。晶棒在200nm～800nm波长范围的透过率应不低于80%,且无吸收峰。晶棒的外观一般呈无色。如需方对晶棒有特殊技术要求，由供需双方协商确定，并在订货单中注明。45试验方法5.1总杂质含量晶棒中总杂质含量的检验按GB/T33236的规定进行。5.2结晶质量5.2.1晶棒位错密度的检验按GB/T33763的规定进行。5.2.2晶棒双晶摇摆曲线的半峰宽值(FWHM)的检验按GB/T34612的规定进行。5.3表面取向及主参考面取向或主参考槽取向晶棒的表面取向及主参考面取向或主参考槽取向的检验按GB/T34210的规定进行。5.4尺寸及允许偏差晶棒的尺寸及允许偏差的检验按GB/T1958的规定进行。5.5缺陷5.5.1晶棒上崩边的检验在光照度不小于6001x的环境下目视进行。5.5.3晶棒的镶嵌、孪晶的检验按GB/T31093的规定进行。5.6透过率晶棒透过率的检验按GB/T7962.12的规定进行。晶棒的外观目视检查。6检验规则6.1检查和验收6.1.1产品应进行检验，保证产品质量符合本文件及订货单的规定。6.1.2需方可对收到的产品按本文件的规定进行检验，若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2个月内向供方提出，由供需双方协商解决。产品应成批提交验收，每批应由相同工艺连续生产的蓝宝石晶体加工成的相同规格的晶棒组成。6.3检验项目及取样6.3.1晶棒的表面取向及主参考面取向或主参考槽取向、尺寸及允许偏差、缺陷及外观的检验应符合表6的规定。5表6检验项目及取样序号检验项目取样规定技术要求的章条号试验方法的章条号1表面取向及主参考面取向或主参考槽取向全检2尺寸及允许偏差全检3缺陷崩边、划伤、裂纹、气泡、包裹体全检光散射体、镶嵌、孪晶全检4外观全检6.3.2晶棒的总杂质含量、结晶质量及透过率是否检验由供需双方协商确定，如需检验应按照表7的规定进行。表7检验项目及取样序号检验项目取样规定技术要求的章条号试验方法的章条号1总杂质含量1块(指从1根晶棒头或尾所切的1块测试样块)4.12结晶质量位错密度2片(指从1根晶棒头和尾所切的各1整片晶片)4.2.15.2.13双晶摇摆曲线半峰宽值2片(指从1根晶棒头和尾所切的各1整片晶片)4.2.25.2.24透过率(指从1根晶棒头和尾所切的各1整片晶片)4.66.4检验结果的判定6.4.1晶棒的表面取向及主参考面取向或主参考槽取向、尺寸及允许偏差、缺陷及外观的检验结果中有任意一项不合格时，判该根晶棒不合格。6.4.2晶棒的总杂质含量、结晶质量、透过率的检验结果中有任意一项不合格时，则另取双倍数量的试样对不合格项目进行重复检验，若重复检验结果仍有任一试样不合格，判该批晶棒不合格。7.1标志7.1.1在检验合格的晶棒包装盒外应张贴标签。标签内容至少应包括：a)产品名称；b)产品规格；c)产品批号；d)包装日期。6b)产品名称；c)产品数量及重量(毛重/净重);d)出厂日期；f)本文件编号；晶棒应逐件使用有防擦伤、防沾污、防碎裂保护的专用包装盒包装。包装盒应装入一定规格的外包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●产品的主要性能及技术参数；●产品获得的质量认证及带有技术监督部门检验印章的各项分析检验结果。●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。e)其他。8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，列出以下内容：a)产品名称；b)净重(或件数);e)本文件编号；7(规范性)晶棒缺陷检测方法A.1总则本方法适用于蓝宝石单晶晶棒的划伤、裂纹、气泡、包裹体及光散射体的检测。A.2方法原理利用短波长高亮度的绿光激光器照射晶棒，光遇到划伤、裂纹、气泡、包裹体、光散射体等缺陷时会产生散射光，用此散射光观察内部是否存在缺陷。A.3仪器设备绿光激光器。除另有规定外，应在半暗室内进行检测。检测按下列步骤进行。a)把晶棒放置在半暗室内，保持静止。b)打开绿光激光器，调节电位器旋钮将绿光激光器功率设置为5mW～10mW,调节光斑直径至5mm～10mm。c)用激光头照射晶棒一端，观察晶棒内部是否存在缺陷，判定依据如下：1)经绿光激光器照射观察不到划伤、裂纹及亮点，通体颜色均匀，即为完好无缺陷的晶体，如2)激光束在晶体内部通过时，