GB/T 34481-2017 低位错密度锗单晶片腐蚀坑密度(EPD)的测量方法

　　ICS 77 . 040 H 25

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 34481—2017

　　低位错密度锗单晶片腐蚀坑密度

　　(EPD)的测量方法

　　Testmethodformeasuringetchpitdensity(EPD)inlow dislocationdensity

　　monocrystallinegermanium slices

　　2017-10-14 发布 2018-07-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 34481—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—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/TC 203) 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/TC 203/SC 2)共同提出并归口 。

　　本标准起草单位：云南中科鑫圆晶体材料有限公司、云南临沧鑫圆锗业股份有限公司、中科院半导体研究所。

　　本标准主要起草人：惠峰、普世坤、董汝昆。

　　GB/T 34481—20 17

　　低位错密度锗单晶片腐蚀坑密度

　　(EPD)的测量方法

　　1 范围

　　本标准规定了低位错密度锗单晶片的腐蚀坑密度(EPD)的测量方法。

　　本标准适用于测试位错密度小于 1 000 个/cm2 、直径为 75 mm~150 mm 的圆形锗单晶片的位错腐蚀坑密度。

　　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 5252 锗单晶位错腐蚀坑密度测量方法

　　3 方法提要

　　锗单晶片经化学腐蚀法显示位错腐蚀坑后，用显微镜可观察视场面积内的腐蚀坑数 目 。位错腐蚀坑密度等于穿过视场面积的腐蚀坑数目除以视场面积。 锗单晶片主要有 0°、(100)偏 (111)6°和(100)偏

　　(111)9°三种，其位错图像分别如图 1、图 2、图 3 所示。

　　图 1 0 。 200 ×

　　图 3 (100)偏( 1 1 1)9。 200 ×

　　图 2 (100)偏( 1 1 1)6。 200 ×

　　GB/T 34481—20 17

　　4 仪器

　　金相显微镜，选取目镜 10 × ,物镜 20 × ,测量视场面积为 1 mm2 。

　　注：为精确测量腐蚀坑密度，用标准量具精确测量视场面积。

　　5 测量步骤

　　5 . 1 试样制备

　　本标准中锗单晶位错密度测试片的制备方法按 GB/T 5252 的规定进行。

　　5 . 2 选择测量点

　　5 . 2 . 1 以直径 100 mm 锗单晶测试片为例，测量点如图 4 所示。 对直径 100 mm 锗单晶测试片，方格边长为 13 mm,总测量点 37 个，测量点 19 在晶片中心。 75 mm、150 mm 锗单晶测试片的方格边长分别为 10 mm、21.8 mm。

　　5 . 2 . 2 各测量点应位于每个方格的中心。

　　图 4 100 mm锗单晶片测量点示意图

　　5 . 3 记录腐蚀坑数目

　　对区域 1 测量点视场面积内的腐蚀坑(其中心应在测量视场内)进行计数。 如果腐蚀坑之间间隔太近而难以计数，可提高放大倍数。 计数完毕后，记录腐蚀坑数目和显微镜的放大倍数。 对所有其他测量点重复上述操作，即对晶片从第 2 个区域计数到第 37 个区域。

　　6 测试结果的计算

　　每个测量点视场内的腐蚀坑密度按式(1)计算：

　　nd …………………………( 1 )

　　GB/T 34481—20 17

　　式中：

　　nd —单个测量点的腐蚀坑密度，单位为个每平方厘米(个/cm2 ) ;

　　ni —穿过视场面积 s 的腐蚀坑数目，单位为个;

　　s —视场面积(确定测量点，放大 200 倍)，单位为平方厘米(cm2 ) 。

　　平均位错腐蚀坑密度 Nd按式( 2 ) 计算：

　　Nd nd …………………………( 2 )

　　式中：

　　Nd —平均位错腐蚀坑密度，单位为个每平方厘米(个/cm2 ) 。

　　7 精密度

　　N1、N2 为不同检测实验室对相同锗单晶测试片 37 个区域选取的 37 个测量点所检测的平均位错密度，检测结果的允许误差应在 20%以内，具体见表 1 。

　　表 1

　　8 试验报告

　　试验报告应包括以下内容：

　　a) 试样编号;

　　b) 本标准编号;

　　c) 测试结果(包括各个测量点的腐蚀坑密度和平均腐蚀坑密度);

　　d) 试验者和试验日期等。