《T-ZZB 3882-2024 等离子刻蚀机用硅环》

ICS29.045

CCSH82

团体标准

T/ZZB3882—2024

等离子刻蚀机用硅环

Siliconringforplasmaetchingmachine

2024-12-02发布2025-01-02实施

浙江省质量协会发布

T/ZZB3882—2024

等离子刻蚀机用硅环

1范围

本文件规定了硅环的基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、随行

文件、订货单内容和质量承诺。

本文件适用于等离子刻蚀机用的p<100>直拉硅单晶加工成的直径200mm～450mm硅环。

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/T1550非本征半导体材料导电类型测试方法

GB/T1551硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法

GB/T1554硅晶体完整性化学择优腐蚀检验方法

GB/T1555半导体单晶晶向测定方法

GB/T1557硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法

GB/T1558硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法

GB/T6624硅抛光片表面质量目测检验方法

GB/T11073硅片径向电阻率变化的测量方法

GB/T14264半导体材料术语

GB/T29505硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法

GB/T39145硅片表面金属元素含量的测定电感耦合等离子体质谱法

GB/T41652刻蚀机用硅电极及硅环

3术语和定义

GB/T14264、GB/T41652界定的及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

平行度Parallelism

硅环两平面平行的程度，两个平面平行的误差最大允许值。

4基本要求

4.1研发设计

4.1.1应具备潜在失效模式分析（尺寸、色差、印记）和设计应用能力。

4.1.2应具备对产品的三维结构、尺寸特征等开展软件设计的能力。

4.1.3应具备对产品模型进行设计及应用场景模拟仿真验证的能力。

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4.2原材料

原材料应采用p<100>无缺陷直拉单晶硅材料，硅环材料纯度应满足表1指标要求。

表1单晶硅材料杂质浓度要求

项目指标要求

基体金属杂质浓度(Fe、Cr、Ni、Cu、Zn、Na、K等金属

≤1000ng/g

杂质总含量)

4.3工艺装备

4.3.1制造车间应具备自动化机械线切割、机械加工、研磨、抛光等工艺设备。

4.3.2生产环境应满足温度（21±3）℃，相对湿度≤80%。

4.3.3成品检验包装车间应为洁净车间，达到0.3μm颗粒百级以上标准。

4.4检验检测

4.4.1应具备对产品几何尺寸、平面度、平行度、电阻率、表面粗糙度、表面金属杂质、微表面质量

等项目的检测能力。

4.4.2应配备三坐标、轮廓仪、电阻率仪、表面粗糙度仪、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）等检

测设备。

5技术要求

5.1电学参数

硅环的导电类型、掺杂元素、电阻率及径向电阻率变化应符合表2的规定。

表2电学参数

电阻率

导电类型（掺杂剂）径向电阻率变化

Ω·cm

≤0.02(低阻)

p（B）1～4(中阻)≤10%

65～85(高阻)

5.2几何尺寸

硅环的几何尺寸应符合表3的规定，如有特殊要求由供需双方协商确定。

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表3几何尺寸

项目几何尺寸

直径a及允许偏差(200mm～450mm)±0.2mm,具体直径根据刻蚀机型号确定

厚度允许偏差±0.1mm

平面度≤15μm

平行度≤0.05mm

定位孔直径允许偏差±0.1mm

直径倒角通常为R型，长度及允许偏差为0.3mm±0.1mm

倒角b

微孔倒角形状及长度由供需双方协商确定

+0.2

内径允许偏差0mm

同心度≤0.1mm

垂直度≤0.1mm

a

硅环的直径指外径。

b

定位孔的倒角为保护性倒角，其倒角形状、长度无具体要求。

5.3晶向及晶向偏离度

硅环的晶向为<100>,晶向偏离度应不大于1°。

5.4氧含量

18-3

硅环的间隙氧含量应不大于1.0×10cm(以原子数计，即20ppma),或由供需双方协商确定。

5.5碳含量

16-3

硅环的代位碳含量应不大于2.5×10cm(以原子数计，即0.5ppma)，或由供需双方协商确定。

5.6晶体缺陷

硅环应无位错、滑移缺陷、可见孔洞。

5.7表面粗糙度

硅环的表面粗糙度(Ra)应不大于0.2μm，或由供需双方协商确定。

5.8表面金属杂质

硅环表面单个金属杂质残留应小于1.0×1012cm-2。

5.9微表面质量

硅环的表面及定位孔应无划伤、脏污、崩边、色差、油污。微表面损伤层深度应＜10μm。

6试验方法

6.1电学参数测试

6.1.1硅环导电类型的测试

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硅环导电类型的测试按GB/T1550的规定进行。

6.1.2硅环电阻率的测试

硅环电阻率的测试按GB/T1551中直排四探针法的规定进行。

6.1.3硅环径向电阻率变化的测试

硅环径向电阻率变化的测试按GB/T11073的规定进行，也可按供需双方协商确定的方法进行。

6.2几何尺寸测试

硅环几何尺寸的测试用合适精度的测试设备进行，平面度测量还可用高度仪进行，倒角长度测量还

可用带刻度的放大镜进行。

6.3晶向及晶向偏离度测试

硅环晶向及晶向偏离度的测试按GB/T1555的规定进行。

6.4氧含量测试

硅环间隙氧含量的测试按GB/T1557的规定进行。

6.5碳含量测试

硅环代位碳含量的测试按GB/T1558的规定进行。

6.6晶体缺陷测试

硅环晶体缺陷的测试按GB/T1554的规定进行。

6.7表面粗糙度测试

硅环表面粗糙度的测试按GB/T29505的规定进行。

6.8表面金属杂质

硅环表面金属杂质残留测试按GB/T39145的规定进行。

6.9微表面质量测试

硅环表面质量的测试按GB/T6624的规定在强光灯下目视进行。硅环的微表面损伤层测试用合适的

磨抛设备进行抛光，采用合适的光学显微镜对损伤层进行测定。

7检验规则

7.1检验分类

检验分为出厂检验和型式检验。

7.2出厂检验

7.2.1组批

产品应成批提交验收，每批应由同一规格、同一根硅单晶加工的硅环组成。

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7.2.2检验项目

7.2.2.1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。

7.2.2.2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或订货单的规定不符时，

应在收到产品之日起3个月内向供方提出，由供需双方协商解决。

7.2.2.3每个产品应对几何尺寸、表面粗糙度、表面质量进行检验。

7.2.2.4导电类型、电阻率、径向电阻率变化、表面金属杂质、微表面质量由供需双方协商确定是否

检验。

7.2.2.5产品的晶向及晶向偏离度、氧含量、碳含量、晶体缺陷由供需双方协商确定是否检验并在订

货单中注明。如需检验则由供方进行，并在随行文件中提供检验结果。

7.2.3取样

产品的取样应符合表3的规定，如对取样有特殊要求，由供需双方协商确定。

表4取样

检验项目取样/测试位置取样数量技术要求的章条号试验方法的章条号

每批产品随机抽取5%，且不

导电类型供需双方协商确定5.16.1.1

少于1个试样

每批产品随机抽取5%，且不

电阻率在产品的表面5.16.1.2

少于1个试样

每批产品随机抽取5%，且不

径向电阻率变化在产品的表面5.16.1.3

少于1个试样

几何尺寸—每个产品5.26.2

晶向及晶向偏离度在产品表面每批产品随机抽取1个试样5.36.3

在硅单晶的头部切取1个试样，当不能区分头尾时，

氧含量5.46.4

在硅单晶的两端各取1个试样

在硅单晶的头部切取1个试样，当不能区分头尾时，

碳含量5.56.5

在硅单晶的两端各取1个试样

在硅单晶的头部切取1个试样，当不能区分头尾时，

晶体缺陷5.66.6

在硅单晶的两端各取1个试样

表面粗糙度供需双方协商确定每批产品随机抽取1个试样5.76.7

表面金属杂质—供需双方协商确定5.86.8

微表面质量—供需双方协商确定5.96.9

7.2.4检验结果的判定

7.2.4.1导电类型、晶向及晶向偏离度的检验结果中如有任一试样的任一检验项目不合格时，判该批

产品不合格。

7.2.4.2电阻率、径向电阻率变化、表面质量检验结果的判定由供需双方协商确定。

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7.2.4.3几何尺寸、氧含量、碳含量、晶体缺陷、表面粗糙度的检验结果中如有任一试样的任一检验

项目不合格时，则对不合格的项目按照表4中对应的规定进行重复试验，重复试验结果仍有不合格者，

判该批产品不合格。

7.3型式检验

7.3.1有以下情形都应进行型式检验：

a)新产品或老产品转厂生产试制的定型鉴定：

b)产品结构、工艺、原材料有重大改变并可能影响到产品性能时；

c)产品停产半年以上，重新恢复生产时；

d)出厂检验结果和最近一次型式检验结果有较大差异时；

e)质量监督机构提出型式检验要求时。

7.3.2型式检验抽检项目按表4要求的规定。

7.3.3型式检验样品从出厂检验合格品中随机抽取5个，如果有一片不合格即判为不合格。

8标志、包装、运输、贮存、随行文件和订货单内容

8.1标志

产品包装箱外应标有“小心轻放”“易碎”“防腐”“防潮”字样或标志，并注明：

a）供方名称；

b）产品名称；

c）数量。

8.2包装

产品用聚苯烯(泡沫)逐片包装，然后装入包装箱内，并装满填充物，防止产品松动。

8.3运输

产品在运输过程中应轻装轻卸，不应抛掷，且应采取防震、防潮措施。

8.4贮存