Кремний монокристаллический в слитках. Технические условия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

КРЕМНИЙ

МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ

В СЛИТКАХ

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

ГОСТ 19658-81

Издание официальное

ИИК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

ПОПРАВКИ, ВНЕСЕННЫЕ В МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЕ І СТАНДАРТЫ

;■ В. МЕТАЛЛЫ И МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

3 Группа В51
;-к ГОСТ 19658—81 Кремний монокристаллический в слитках. Технические условия, ’і Переиздание (январь 1997 г.)
’ В каком месте
Напечатано
Должно быть
Приложение 3. Раз­дел 8
5 я ~
Рп ~Рц
Рц
• 100%
8Л =
Рп - Рц
Рп + Рц
• 100%

(ИУС № 9 1997 г.)
УДК 669.782-172:006.354 Группа В51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КРЕМНИЙ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ

В СЛИТКАХ

Технические условия
Monocrystalline silicon in ingots.
Specifications
ОКП 17 7213
Дата введения 01.01.83
Настоящий стандарт распространяется на слитки монокристал­лического кремния, получаемые методом Чохральского и предна­значенные для изготовления пластин-подложек, используемых в производстве эпитаксиальных структур и структур металл — диэлек­трик — полупроводник.
(Измененная редакция, Изм. № 2).

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Слитки монокристаллического кремния изготовляют в соот­ветствии с требованиями настоящего стандарта дырочного типа элек­тропроводности (Д), легированные бором (Б), и электронного типа электропроводности (Э), легированные фосфором (Ф) или сурьмой (С), бездислокационные (с плотностью дислокаций не более 1 • 101 см-2) по технологической документации.
При оформлении документации с применением печатающих и автоматизированных устройств индексы дополнительных требований в наименовании марок необходимо печатать в соответствии с требо­ваниями ГОСТ 2.004.
Слитки монокристаллического кремния должны соответствовать требованиям, указанным в таблице.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
© Издательство стандартов, 1981
© ИПК Издательство стандартов, 1997 Переиздание с изменениями
Марка
Группа
Под­группа
Удельное электрическое сопротивление (УЭС)
Номиналь­ный диаметр слитка, мм
Базовая длина слитка, мм, не менее

Интервал номиналь­ных значе­ний УЭС, Ом • см
Относительное от­клонение средних значений УЭС тор­цов от номинально­го значения УЭС, %
Радиальное относи­тельное отклонение УЭС от среднего значения по торцу слитка, %

ЭКДБ

1
а б
. 0,005-20

62,5
78,5
100
150

в

35
10
102,5
250

г
0,1-20

127,5
250

д

152,5
250

2
а

62,5
100

б
0,005-20

78,5
100

В

25
10
102,5
200

г
0,1-20

127,5
200

д

152,5
250

3
а

62,5
100

б
0,005-20

78,5
100

В

20
10
102,5
150

г
0,1-20

127,5
200

д
0,1-15

152,5
250

4
а

62,5
100

б
0,005-20

78,5
100

В

15
10
102,5
150

г
0,1-20

127,5
150

д
0,1-15

152,5
200
Марка
Группа
Под­группа
Удельное электрическое сопротивление (УЭС)
Номиналь­ный диаметр слитка, мм
Базовая длина слитка, мм, не менее

Интервал номиналь­ных значе­ний УЭС, Ом • см
Относительное от­клонение средних значений УЭС тор­цов от номинально­го значения УЭС, %
Радиальное относи­тельное отклонение УЭС от среднего значения по торцу слитка, %

ЭКДБ

5
а

62,5
100

б

78,5
150

в
20-40
35
15
102 5
200

г

127,5
250

д

152,5
250

6
а

62,5
100

б

78,5
100

В
20-40
25
15
102,5
200

г

127,5
200

д

152,5
250

7
а

62,5
100

б
20-40
20
15
78,5
100

в

102,5
150

г

127,5
150

8
а
20-40

62,5
100

б
20-40
20
10
78,5
100

в
20-80

102,5
150

г
20-40

127,5
150

Марка
Группа
Под­группа
Удельное электрическое сопротивление (УЭС)
Номиналь­ный диаметр слитка, мм
Базовая длина слитка, мм, не менее

Интервал номиналь­ных значе­ний УЭС, Ом • см
Относительное от­клонение средних значений УЭС тор­цов от номинально­го значения УЭС, %
Радиальное относи­тельное отклонение УЭС от среднего значения по торцу слитка, %

экэс
И
а

62,5
100

б
0,01-1
35
20
78,5
150

в

102,5
200

12
а

62,5
100

б
0,01—1
20
15
78,5
100

21
а

62,5
100

б

78,5
150

в
0,1-20
40
20
102,5
200

г

127,5
200

ЭКЭФ

д

152,5
250

22
а

62,5
100

б

78,5
100

в
0,1-20
30
15
102,5
200

г

127,5
200

д

152,5
250

23
а

62,5
100

б
U,1—2U
20
15
78,5
100

в

102,5
150

г
0,1-15

127,5
150

д

152,5
200

Удельное электрическое сопротивление (УЭС)

Марка
Группа
Под­группа
Интервал номиналь­ных значе­ний УЭС, Ом • см
Относительное от­клонение средних значений УЭС тор­цов от номинально­го значения УЭС, %
Радиальное относи­тельное отклонение УЭС от среднего значения по торцу слитка, %
Номиналь­ный диаметр слитка, мм
Базовая длина слитка, мм, не менее

ЭКЭФ

24
а б в
0,1-20
20
10
62,5
78,5
102,5
127,5
152,5
100
100
150
150
200

Г Д
0,1-15

25
абвг
Д
20-40
40
20
62,5
78,5
102,5
127,5
152,5
100
150
250
250
250

26
а б
в г д
20-40
30
15
62,5
78,5
102,5
127,5
152,5
100
100
200
200
250

1.2. Кристаллографическая ориентация плоскости торцевого сре­за монокристаллического слитка кремния — (111) или (100) индекс «м» и (013) индекс «э» для слитков кремния, легированных бором и фосфором, с удельным электрическим сопротивлением 1—15 Ом • см.
1.3. Угол отклонения плоскости торцевого среза монокристалли­ческих слитков кремния от заданной кристаллографической плос­кости (А к 1) не должен превышать 3 °.
1.4. Слитки должны быть монокристаллическими и не должны иметь внешних дефектов (сколов, раковин) размером более 3 мм, а также трещин. На торцевых срезах слитков допускаются фаски с линейными размерами не более 3 мм.
1.5. Концентрация атомов оптически активного кислорода должна быть (2—9) • 1017 см-3 в слитках кремния диаметром менее 150 мм и (2—10) • 1017 см~3 в слитках кремния диаметром 150 и 152,5 мм при градуировочном коэффициенте, равном 2,45 • 1017 см-2, вместо 3,3 • 1017 см-2, указанном в приложении 7.
1.6. —1.5. (Измененная редакция, Изм. № 1).
1.7. . Концентрация атомов оптически активного углерода должна быть не более 1 • 1017 см-3 в слитках кремния диаметром 78,5 мм и более, и не более 3 • 1017 см-3 в слитках кремния диаметром 62,5 мм.
1.56. Концентрация атомов каждой из микропримесей железа, золота и меди в слитках монокристаллического кремния должна быть не более 1 • 1016 см-3.
1.57. 1.56. (Введены дополнительно, Изм. № 1).
1.58. Слитки кремния с удельным электрическим сопротивлением более 3,0 Ом • см должны иметь время жизни неосновных носителей заряда: для электронной электропроводности не менее 7,5 мкс, для дырочной электропроводности не менее 2,5 мкс.
По требованию потребителя изготовляют слитки кремния, леги­рованные бором или фосфором, с временем жизни неравновесных носителей заряда (н. н. з.), не менее:
2рномин (2—30 мкс) — для слитков с удельным электрическим со­противлением 1—15 Ом • см (индекс «е»);
4рномин (16—60 мкс) — для слитков диаметром не менее 100 мм с удельным электрическим сопротивлением 4—15 Ом • см (индекс «р»);
2рномин (30—160 мкс) — для слитков диаметром не менее 100 мм с удельным электрическим сопротивлением 15—80 Ом • см (индекс «е»),
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.59. Допускаемое предельное отклонение диаметра слитков крем­ния от номинального не должно превышать плюс 3 — минус 2 мм.
1.60. Допускается обработка боковой поверхности слитков монокристаллического кремния при их доведении до заданного диаметра. Допускаются слитки кремния с протравленными тор­цами.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1.61. По требованию потребителя слитки кремния могут быть из­готовлены с номинальными диаметрами 60, 76, 100, 125, 150 мм с допускаемыми отклонениями ±0,5 мм (индекс «к^).
По согласованию изготовителя с потребителем слитки кремния могут быть изготовлены с номинальными диаметрами 60, 76, 100, 125, 150 мм с допускаемыми отклонениями ±0,1 мм (индекс «к2»),
1.62. По требованию потребителя слитки кремния, легированного фосфором или бором, с удельным электрическим сопротивлением 0,3 Ом • см и более должны быть изготовлены без свирлевых дефек­тов (индекс «с(») — для слитков с ориентацией (100) и (013) и (ин­декс «с2») — для слитков с ориентацией (111).
Плотность микродефектов, выявляемых травлением, не должна быть более 2 • 105 см-2 для слитков с ориентацией (100) и (013) ин­декс «Cj» и не более 3 • 105 см~2 — для слитков с ориентацией (111) (индекс «с2»).
1.63. Кристаллографическая ориентация плоскости торцевого среза, угол отклонения плоскости торцевого среза от заданной кристалло­графической плоскости, отсутствие внешних дефектов, концентра­ция оптически активных атомов кислорода и углерода, концентра­ция атомов микропримесей железа, золота и меди, плотность дисло­каций, время жизни неравновесных носителей заряда (для слитков без индексов «е» и «р») и отсутствие свирлевых дефектов для слитков с индексами «с( и с2» обеспечивается технологией изготовления.
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 удельного 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 бк2мс1 ГОСТ 19658—81.
1.64. 1.11. (Измененная редакция, Изм. № 1).
1.65. Коды ОКП приведены в приложении 1а.
(Введен дополнительно, Изм. № 1).

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