ICS 77.040 H 25 中华人民共和国国家标准 GB/T 33763—2017 蓝宝石单晶位错密度测量方法 Test method for dislocation density of sapphire single crysta 2017-05-31发布 2017-12-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T33763—2017 前言 本标准按照GB/T1.1—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/TC203）与全国半导体设备和材料标准 化技术委员会材料分会（SAC/TC203/SC2）共同提出并归口。 本标准起草单位：江苏协鑫软控设备科技发展有限公司、中国科学院上海光学精密机械研究所、深 圳市中安测标准技术有限公司。 本标准主要起草人：薛抗美、黄修康、杭寅、尹继刚、田野、张永波、张毅 GB/T 33763—2017 蓝宝石单晶位错密度测量方法 1范围 本标准规定了蓝宝石单晶位错密度的测量方法。 本标准适用于抛光加工后位错密度为0个/cm²～100000个/cm²的蓝宝石单晶位错密度的测量 检测面为（0001）、（1120）、（1012）、（1010）面。 2规范性引用文件 2 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/T14264半导体材料术语 3 术语和定义 GB/T14264界定的术语和定义适用于本文件。 4 方法提要 本方法采用择优化学腐蚀技术显示位错。当用某些化学腐蚀剂腐蚀晶体表面时，在晶体表面上的 位错线露头处，腐蚀速度较快，因而容易形成由某些低指数面组成带棱角的具有特定形状的腐蚀坑。可 用单位面积上的腐蚀坑数目标识位错密度Na，按式（1）计算： .(1) 式中： Na—一位错密度，单位为个每平方厘米（个/cm）； 穿过视场面积S的位错线数目，单位为个； n S—视场面积，单位为平方厘米（cm²）。 5 化学试剂 5.1氢氧化钾（p~2.04g/cm），分析纯。 5.2氢氧化钠（p~2.13g/cm²），分析纯。 5.3二氧化硅（p~2.2g/cm），分析纯。 5.4稀盐酸0~1.047g/mL。 6设备 6.1 金相显微镜：放大倍数50倍500倍 1 GB/T33763—2017 6.2 2游标卡尺：精度0.02mm。 6.3切、磨、抛加工设备。 6.4耐强碱、酸等化学药品腐蚀的容器 6.5 5加热器：能将装有氢氧化钾或氢氧化钠的埚加热到400℃。 7 测量步骤 7.1 试样制备 7.1.1定向切断 蓝宝石单晶晶锭的待测部分经定向后，切取厚度大于0.4mm的单晶片，晶向偏离应小于5 7.1.2研磨 用302#金刚砂（或相当颗粒度的金刚砂）水浆研磨，使表面平整。用水清洗干净后，再用306#金 刚砂（或相当颗粒度的金刚砂）水浆研磨，使表面光洁无划痕，然后用水清洗干净。 7.1.3化学抛光 用二氧化硅、氢氧化钾或氢氧化钠和去离子水按质量浓度9：1：10的比例配制成抛光液，然后用 新配制的抛光液将试样表面抛光至无损伤表面。 7.1.4腐蚀 将30g氢氧化钾或氢氧化钠放在容器内加热，待熔化至约320℃～380℃，将试样放人，腐蚀 10 min~15 min。 注：7.1.1~7.1.4操作在通风柜中进行 7.1.5清洁处理 先用稀盐酸清洗腐蚀后的单晶片，再用去离子水将晶片充分洗净，并用纱布或其他擦拭物擦干。 7.2 选择显微镜视场面积 将试样置于金相显微镜载物台上，选放大倍数为100倍，扫描样品表面，根据位错密度N。选取视 场面积： N≤5000个/cm，选用视场面积S≥0.01cm； a） b）5000个/cm²<Ng≤10000个/cm²，选用视场面积S≥0.005cm²； c) 7.3 选取测量点 根据单晶片的直径参照图1选择测量位错密度的测量点。 2