ICS 29.045
CCS H 83
DL
中华人民共和国电力行业标准
DL/T 2310—2021
电力系统高压功率器件用碳化硅外延片使用条件
Acceptance specification for silicon carbide epitaxial waferof high voltage power devices in the grid system
2021-04-26发布
2021-10-26实施
国家能源局 发布
DL/T 2310—2021
电力系统高压功率器件用碳化硅外延片使用条件
1 范围
本文件规定了电力系统高压功率器件用碳化硅外延材料的各项技术指标。
本文件适用于高电压功率器件应用的碳化硅外延材料，适用于电力系统高压功率器件应用的，直径为100 mm和150 mm的碳化硅外延材料。
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/T 14264半导体材料术语GB/T30656碳化硅单晶抛光片GB/T 30866碳化硅单晶片直径测试方法GB/T32278碳化硅单晶片平整度测试方法
IEC 63068-1:2019半导体器件 功率器件用碳化硅同质外延片缺陷非破坏性检查判据 第1部
分：缺陷分类(Semiconductor devices - Non-destructive recognition criteria of defects in silicon carbide
homoepitaxial wafer for power devices - Part 1; Classification of defects)
IEC 63068-2:2019半导体器件 功率器件用碳化硅同质外延片缺陷非破坏性检查判据 第2部分：缺陷的光学检查方法(Semiconductor devices - Non-destructive recognition criteria of defects in siliconcarbide homoepitaxial wafer for power devices - Part 2; Test method for defects using optical inspection)3术语和定义
GB/T 14264、IEC 63068-1:2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
掉落物downfall
一种小颗粒物，一般为从生长室内壁上掉落下来的3C-SiC颗粒，外延生长过程中被外延层包裹，通常会以颗粒物为起点，诱发三角形(3.2)缺陷。
[来源：IEC63068-1:2019,4.2.12]
3.2
三角形triangle
呈现三角形形状，含有两条及以上的边线，具有方向性，第三条边与主参考边几近成90°。三角形头部有时有明显的小三角形凹痕，内含3C-SiC晶型层。
[来源：IEC 63068-1:2019,4.2.11]
3.3
胡萝卜carrot
呈胡萝卜形状，长条形线状缺陷，其中一端较粗。胡萝卜缺陷具有方向性，与主参考边几近平行。
[来源：IEC 63068-1:2019,4.2.10]DL/T 2310—2021
3.4
长三角形large triangle
呈三角形(3.2)形状，其中第三条边较长，形成大钝角。长三角形有方向性，第三条边与主参考边几近垂直。
[来源：IEC 63068-1:2019,4.2.13]
3.5
台阶聚集step bunching
台阶具有方向性，沿竖直方向，与主参考边几近垂直。碳化硅外延生长过程中，表面原子级台阶容易发生聚集的现象，严重时在表面形成细长型的三角形(3.2)凸起，凸起高度可达数微米。另外，晶片划伤处台阶聚集现象往往更加严重，形成细长型三角形(3.2)的密集排列。
[来源：IEC 63068-1:2019,3.18]
4技术要求
4.1 规格
本文件规定外延片的直径尺寸可分为100mm和150mm,直径尺寸应符合GB/T30656、GB/T30866的规定。
4.2晶向
外延片晶向为<0001>±0.5°,偏(<1120>±0.5°)方向4°。
4.3导电类型
外延片按导电类型可分为n型和p型。
4.4衬底参数
衬底电阻率、翘曲度、厚度、弯曲度、微管密度应符合表1的规定。
晶型
4H
导电
类型
n
掺杂
元素
N
电阻率
Ω·cm
0.012～0.028
表1 衬底参数
直径
mm
100
150
翘曲度
μm
40
40
厚度
μm
350±25
350/500±25
弯曲度
μm
±25
±40
微管密度
cm²
小于0.3
4.5外延层厚度变化
4.5.1外延层厚度及其允许偏差应符合表2的规定。
表2外延层厚度及其允许偏差
平均厚度7
μm
T≤50
50<T≤100
允许偏差
%
±5
±4
100<T≤200
±2.5