Условное обозначение слитков монокристаллического кремния должно содержать: марку кремния, номинальное значение удельного электрического сопротивления, группу, подгруппу по диаметру слитка, кристаллографическую ориентацию плоскости торцевого среза монокристаллического слитка, индексы и обозначение настоящего стандарта. Отсутствие индекса «м» или «э» означает кристаллографическую ориентацию плоскости торцевого среза слитка (111).
Примеры условного обозначения:
Кремний марки ЭКДБ с номинальным значением электрического сопротивления 2 Ом·см, группы 1, подгруппы а, калиброванные с допуском 0,5 мм, с кристаллографической ориентацией плоскости торцевого среза монокристаллического слитка (111)
ЭКДБ-2–1 ак1 ГОСТ 19658–81
Кремний марки ЭКЭФ с номинальным значением удельного электрического сопротивления 10 Ом·см, группы 6, подгруппы б, калиброванный с допуском 0,1 мм с кристаллографической ориентацией плоскости торцевого среза монокристаллического слитка (100), без свирлевых дефектов
ЭКЭФ-20–6 бк2 мс1 ГОСТ 19658–81.
2.Правила приемки
2.1.Каждый слиток кремния подвергают контролю, определяя тип электропроводности, удельное электрическое сопротивление, диаметр, длину и массу.
Контроль обеспечиваемых технологией изготовления параметров должен проводиться периодически, не реже одного раза в шесть месяцев на одном слитке кремния.
2.2.Каждый слиток монокристаллического кремния сопровождают документом о качестве, в котором указывают:
– товарный знак или наименование и товарный знак предприятия-изготовителя;
– наименование продукции и ее марку;
9
–номер слитка;
–тип электропроводности;
–среднее значение удельного электрического сопротивления на каждом торце;
–величину относительного отклонения средних значений удельного электрического сопротивления торцов слитка от номинального значения;
–величину радиального относительного отклонения удельного электрического сопротивления от среднего значения по торцу слитка;
–время жизни неравновесных носителей заряда (для слитков с индексами «е» и «р»);
–длину и диаметр слитка, мм;
–массу нетто, г;
–дату изготовления;
–штамп технического контроля;
–обозначение настоящего стандарта.
3.Методы контроля
3.1.Проверку слитков кремния на монокристалличность и отсутствие внешних дефектов на поверхности проводят по методике, приведенной в приложении 1.
3.2.Тип электропроводности определяют по методике, приведенной в приложении 2. Тип электропроводности слитков диаметром 152,5 мм определяют аналогично на прилегающих к каждому из торцов слитка отожженных шайбах (толщиной 4–30 мм).
3.3.Удельное электрическое сопротивление измеряют на обоих торцах слитков монокристаллического кремния либо на прилегающих к каждому из торцов в отожженных шайбах в шести фиксированных точках в двух взаимно перпендикулярных направлениях по диаметру слитка по методике, приведенной в приложении 3.
10
3.4.Плотность дислокаций определяют на нижнем торце слитка или на прилегающей к нему шайбе по методике, приведенной в приложении 4; для слитков диаметром 150 мм и более используется только неотожженная шайба.
3.5.Диаметр слитков измеряют в произвольно выбранных по окружности точках в любом месте по длине слитка с погрешностью не более 0,1 мм, а длину – с погрешностью не более 1 мм. Измерения проводят стандартным мерительным инструментом, обеспечивающим заданную точность измерения.
3.6.Массу слитка определяют взвешиванием:
до 2 кг – на весах, имеющих погрешность не более ±2 г; до 10 кг – на весах, имеющих погрешность не более
±5 г;
до 30 кг – на весах, имеющих погрешность не более
±50 г
Допускается определение массы слитка расчетным путем, исходя из его объема и плотности кремния, равной 2,33 г·см-3. При возникновении разногласий в определении массы слитка ее определяют взвешиванием.
3.7.Угол отклонения плоскости торцевого среза монокристаллического слитка кремния измеряют по методикам, приведенным в приложениях 5 и 6.
Идентификацию кристаллографической ориентации плоскости торцевого среза монокристаллического слитка кремния с заданной кристаллографической плоскостью проводят по методике, приведенной в приложении 5.
3.8.Концентрацию атомов оптически активного кислорода в слитках монокристаллического кремния определяют по методике, приведенной в приложении 7. При расчете концентрации атомов оптически активного кислорода допускается
использовать |
градуировочный |
коэффициент, |
равный |
2,45·1017 см-2. |
|
|
|
3.8а. Концентрацию атомов оптически активного углерода в слитках монокристаллического кремния определяют на
11
нижнем торце слитка по методике, приведенной в приложении
8а.
3.8б. Концентрацию атомов микропримесей железа, золота и меди определяют на нижнем торце слитка по ГОСТ 26239.1.
3.9.Время жизни неравновесных носителей заряда в слитках кремния измеряют на обоих торцах слитка в трех точках, одна из которых расположена в центре, а две другие – по диаметру на расстоянии 0,7 радиуса от центра, по методике, приведенной в приложении 8.
3.10.Отсутствие свирлевых дефектов определяют по плотности микродефектов непосредственно на верхнем и нижнем торцах слитка или на прилегающих к каждому из торцов контрольных шайбах по методике, приведенной в приложении 9; для слитков диаметром 150 мм и более используются только неотожженные шайбы.
3.11.Допускается контролировать электрофизические параметры слитков монокристаллического кремния диаметром
100; 102,5; 125; 127,5; 150 и 152,5 мм на шайбах, прилегающих
кверхнему и нижнему торцам слитков. Для измерения удельного электрического сопротивления и типа проводимости шайбу предварительно подвергают термообработке.
3.12.Отжиг шайб проводится при t = 600–700 °C в течение 20–60 мин с последующим охлаждением на воздухе.
3.13.По требованию потребителя шайбы, на которых проводились измерения, поставляются вместе со слитком. Масса шайб входит в массу товарной продукции.
Методические указания к выполнению работы
Методика предназначена для качественного контроля визуальным осмотром всей поверхности слитков кремния электронного и дырочного типов электропроводности с различным удельным электрическим сопротивлением с кристаллографической ориентацией (111), (100) и (013).
12
Методика позволяет контролировать наличие макроскопических дефектов структуры, нарушающих монокристалличность слитка (границ зерен и двойникования, двойниковых ламелей), а также внешних дефектов (макроскопических раковин, сколов и трещин).
Методика основана на визуальном осмотре всей поверхности слитка, в результате которого выявляют наличие макроскопических дефектов структуры и внешних дефектов.
Контроль перечисленных дефектов осуществляют при стандартном несфокусированном освещении.
Всю естественную или механически обработанную поверхность слитков обследуют визуально непосредственно после их выращивания или после химического травления. Травление проводят в смеси фтористоводородной кислоты (НF) и водного раствора хромового ангидрида (СrO3 250–500 г/дм3), взятых в отношении 1:(2–4) объемных частей.
Для контроля наличия раковин, сколов и трещин специального травления не проводят.
Оборудование и материалы
Стол с лампой накаливания мощностью не менее 40 Вт. Линейка металлическая по ГОСТ 427.
Кислота фтористоводородная ос. ч. по ТУ 6–09–4015, х.
ч.; ч; ч. д. а. по ГОСТ 10484.
Ангидрид хромовый ч. д. а. по научно-технической документации, технический по ГОСТ 2548.
1. Порядок проведения визуального контроля
1.1. Контроль на наличие макроскопических раковин, сколов, трещин, границ зерен, границ двойникования и двойниковых ламелей проводят визуально.
13