晶胚检测

检测项目

几何特性检测：

• 直径/厚度：允许偏差±0.2mm，TTV≤10μm（SEMIMF533）
• 平坦度：GBIR≤5μm，SFQR≤0.13μm@26×8mm（SEMIM1）
• 晶向定位：主参考面角度偏差±0.5°，次级面长度公差±0.3mm

晶体完整性检测：

• 位错密度：腐蚀坑计数法（≤500/cm²，GB/T1555）
• 层错/孪晶：XRT透射检测（无宏观缺陷）
• 氧沉淀行为：高温退火后BMD密度（1E8-1E10/cm³）

电学性能检测：

• 电阻率：四探针法（0.001-100Ω·cm，SEMIMF84）
• 少子寿命：μ-PCD检测（≥100μs，SEMIMF1530）
• 载流子浓度：CV法（精度±5%，ASTMF1392）

化学成分分析：

• 间隙氧含量：FTIR检测（5-20ppma，ASTMF1188）
• 替位碳含量：FTIR检测（≤0.3ppma，ASTMF1391）
• 金属杂质：ICP-MS全谱分析（Na/Al≤1E10atoms/cm³）

表面质量检测：

• 微观粗糙度：AFM检测（Ra≤0.2nm@1×1μm）
• 划痕/颗粒：激光散射计数（＞0.12μm颗粒≤50/片）
• COP缺陷：晶面腐蚀+SEM验证（≤30个/300mm晶片）

机械性能检测：

• 弯曲强度：三点弯曲试验（≥500MPa，JISR1601）
• 硬度：纳米压痕法（HV1100-1250）
• 断裂韧性：单边切口梁法（KIC≥0.8MPa·m½）

热特性检测：

• 热膨胀系数：干涉膨胀仪（2.6×10⁻⁶/K@25-300℃）
• 热导率：激光闪射法（148W/m·K@300K，ASTME1461）

光学特性检测：

• 折射率均匀性：激光干涉法（Δn≤5E-6）
• 透射率：UV-VIS光谱（≥55%@1064nm厚度650μm）

结晶质量分析：

• 晶格畸变：XRD摇摆曲线（FWHM≤15arcsec）
• 应力分布：偏光应力仪（延迟量≤5nm/cm）

洁净度控制：

• 有机残留：GC-MS分析（总碳≤50ng/cm²）
• 离子污染：萃取液IC测试（Na⁺≤1E10atoms/cm²）

检测范围

1.CZ单晶硅晶胚：直径100-450mmP型/B型晶锭，重点检测氧沉淀行为及电阻率径向梯度

2.FZ高阻硅晶胚：电阻率＞1000Ω·cm超纯晶体，侧重金属杂质控制及晶格完整性

3.砷化镓晶胚：半绝缘/掺杂衬底材料，核心检测EL2缺陷浓度及电学均匀性

4.碳化硅晶胚：4H/6H多型体，聚焦微管密度（≤0.5/cm²）及基平面位错

5.蓝宝石晶胚：LED用C面/A面晶体，重点管控残余应力及激光散射缺陷

6.锗晶胚：红外窗口材料，核心检测位错腐蚀坑及红外透过率

7.SOI硅晶胚：键合/注氧隔离衬底，关键评估埋氧层厚度均匀性（±1%）

8.磷化铟晶胚：光电器件衬底，侧重铁浓度（≤0.2ppm）及晶格匹配度

9.氮化镓晶胚：HVPE自支撑衬底，核心检测位错密度（≤1E6/cm²）及翘曲度

10.化合物半导体晶胚：CdZnTe/GaSb等特种材料，重点分析组分偏析及电学异质性

检测方法

国际标准：

• SEMIMF1726-2021晶锭电阻率测试规程
• ASTMF1619-20硅中间隙氧含量FTIR测定标准
• ISO14644-1:2015洁净室粒子计数方法
• JISH0615:2021硅晶体晶向X射线测定法
• DIN50454-2:2019半导体材料载流子寿命测试

国家标准：

• GB/T28274-2012硅单晶微缺陷化学腐蚀检测
• GB/T1555-2021半导体单晶晶向测定方法
• GB/T14144-2022硅晶体中间隙氧含量检测
• GB/T4058-2021硅片翘曲度非接触测量
• GB/T43012-2023碳化硅单晶微管密度测定

（方法差异说明：ASTMF1619要求液氮冷却FTIR检测，而GB/T14144允许室温测试；ISO14644采用激光粒子计数器，国标等效采用但增加0.1μm级检测规范）

检测设备

1.X射线衍射仪：BrukerD8DISCOVER型（角度重复性±0.0001°，CuKα辐射源）

2.傅里叶红外光谱仪：ThermoNicoletiS50（光谱范围7800-350cm⁻¹，分辨率0.09cm⁻¹）

3.四探针测试仪：KyenceR54S（量程0.0005-10kΩ/sq，压力精度±0.1N）

4.表面轮廓仪：KLAP-17+（垂直分辨率0.01nm，扫描速度10mm/s）

5.激光散射缺陷检测仪：KLASurfscanSP5（灵敏度0.08μmSiO₂，扫描面积300mm）

6.原子力显微镜：BrukerDimensionIcon（扫描范围90×90μm，Z分辨率0.02nm）

7.纳米压痕仪：KeysightG200（载荷分辨率50nN，位移分辨率0.01nm）

8.微区光致发光仪：HoribaLabRAMHR（空间分辨率0.5μm，光谱范围200-2100nm）

9.全自动晶片探针台：MPITS2000-SE（定位精度±1μm，温度范围-65℃-300℃）

10.热波分析仪：SemilabWT-2000（载流子寿命检测限0.1μs，Mapping步进10μm）

11.辉光放电质谱仪：ThermoGD-MSPRO（检测限0.01ppb，深度分辨率5nm）

12.X射线形貌仪：RigakuXRTmicron（分辨率1μm，最大样品直径450mm）

13.低温探针台：LakeShoreCRX-4K（温度范围4K-500K，磁场强度1.5T）

14.激光干涉应力仪：IlisFSM-6000（相位灵敏度λ/1000）

15.聚焦离子束系统：FEIHeliosG4（离子束分辨率3nm，EDS元素分析

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"晶胚检测"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。