ICS 29.045 CCS H 83 中华人民共和国国家标准 GB/T 31092—2022 代替GB/T31092—2014 蓝宝石单晶晶棒 Monocrystalline sapphire bar 2023-07-01实施 2022-12-30发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T31092—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T31092—2014《蓝宝石单晶晶锭》，与GB/T31092—2014相比，除结构调整和编 辑性改动外，主要技术变化如下： a) 更改了适用范围（见第1章，2014年版的第1章）； b) 更改了结晶质量的要求（见4.2，2014年版的4.2）； ( (P 删除了图1（见2014年版的4.4.1）图2（见2014年版的4.4.2）； e) 更改了棒料的尺寸及允许偏差的要求（见4.4.1，2014年版的4.5）； f) 增加了参考槽的尺寸及允许偏差的要求（见4.4.2）和参考槽的结构图（见图1)； 增加了块料的尺寸要求（见4.4.3）； 更改了透过率的要求（见4.6，2014年版的4.7）； i) 率的试验方法（见第5章，2014年版的第5章）； j) 更改了标志的内容（见7.1，2014年版的7.1）； k）增加了随行文件的内容（见7.4）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件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技术委员会（SAC/TC203/SC2）共同提出并归口。 本文件起草单位：天通银厦新材料有限公司、天通控股股份有限公司、有色金属技术经济研究院有 限责任公司、浙江晶瑞电子材料有限公司、雅波拓（福建）新材料有限公司、中国科学院上海光学精密机 械研究所、哈尔滨奥瑞德光电技术有限公司、山东恒晶新材料有限公司、山西华晶恒基新材料有限公司、 重庆四联光电科技有限公司、苏州恒嘉晶体材料有限公司、通辽精工蓝宝石有限公司、义乌力迈新材料 有限公司。 本文件主要起草人：康森、鲁雅荣、滕斌、邵峰、李素青、宋岩岩、张芹、贺东江、杭寅、石刚、左洪波、 杨鑫宏、许永宾、邝光宁、赵伟、徐永亮、闫殿军、付萍、黄德银 本文件于2014年首次发布，本次为第一一次修订。 GB/T31092—2022 蓝宝石单晶晶棒 1范围 本文件规定了蓝宝石单晶晶棒的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、随行文件 及订货单内容。 本文件适用于衬底、光学用途的蓝宝石单晶晶棒（以下简称“晶棒”）。 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/T1958产品几何技术规范（GPS)几何公差检测与验证 GB/T 7962.12 无色光学玻璃测试方法第12部分：光谱内透射比 GB/T14264半导体材料术语 GB/T 31093 蓝宝石晶锭应力测试方法 GB/T33236 多晶硅痕量元素化学分析 斤辉光放电质谱法 GB/T 33763 蓝宝石单晶位错密度测量方法 GB/T 34210 蓝宝石单晶晶向测定方法 GB/T34612 蓝宝石晶体X射线双晶衍射摇摆曲线测量方法 3术语和定义 3 GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 蓝宝石单晶 monocrystalline sapphire 人工生长的有确定晶向的α型氧化铝单晶。 3.2 蓝宝石单晶晶棒 monocrystallinesapphirebar 依特定轴向生长的蓝宝石单晶体，通过机械加工后能满足需方需求的蓝宝石棒料和块料。 3.3 参考槽 notch 在晶棒上加工的特定形状和尺寸的凹槽，其穿过凹槽中心的直径与指定的低指数晶向平行。 4技术要求 4.1总杂质含量 晶棒中杂质元素Li、Na、Mg、Si、Ca、Ti、V、Cr、Fe、Co、Nb、Cu、Ga、Mo、W的总含量应小于 100 mg/kg。 1 GB/T31092—2022 4.2 结晶质量 4.2.1 晶棒的位错密度应符合表1的规定。 表1 位错密度 单位为个每平方厘米 等级 位错密度 I <500 II 500~1000 II >1 000 4.2.2 晶棒的双晶摇摆曲线的半峰宽值（FWHM)应小于20" 表面取向及主参考面取向或主参考槽取向 4.3 晶棒的表面取向及主参考面取向或主参考槽取向应符合表2的规定。 表 2 2表面取向及主参考面取向或主参考槽取向 表面取向 主参考面取向或主参考槽取向 c面(0001)±0.15 a面（1120）±0.3或m面（1010）±0.3° r面(1012)±0.15 c轴在（1012)面上的投影逆时针旋转45°士0.3° a面(1120)±0.15° c面（0001)±0.3或r面（1012)±0.3° m面（1010)±0.15° c面（0001)±0.3° 4.4 尺寸及允许偏差 4.4.1 棒料的尺寸及允许偏差应符合表3的规定。 表3 棒料的尺寸及允许偏差 直径及允许偏差 椭圆度 圆柱度 垂直度 参考面尺寸及允许偏差 mm mm () mm/100mm mm 51.00±0.05 90.0±0.1 15.00±0.50 100.20±0.05 ≤0.05 900> 90.0±0.1 30.00±0.50 150.25±0.05 ≤0.05 90.0±0.1 47.00±1.00或参考槽（见图1) 200.20±0.05 ≤0.05 90.0±0.1 参考槽(见图1) 2 GB/T 31092—2022 局部放大 角度 # 底角半径 图1 晶棒参考槽示意图 4.4.2 参考槽的尺寸及允许偏差应符合表4的规定。 表4参考槽的尺寸及允许偏差 角度 深度 底角半径 项目 (°) mm mm 尺寸及允许偏差 92±3 1.25±0.10 1.0±0.1 4.4.3 块料的尺寸应符合表5的规定。 表 5 块料的尺寸 单位为毫米 边长L 平行度 L≤50 50<L≤100 200 100<L≤300 80'0> L>300 80°0V 4.5 缺陷 4.5.1 晶棒的崩边、划伤、裂纹和晶棒中的气泡、包裹体的长度总和应小于晶棒实际测量长度的15%。 4.5.2 晶棒应无镶嵌、李晶、光散射体。 4.6透过率 晶棒在200nm～800nm波长范围的透过率应不低于80%，且无吸收峰。 4.7外观 晶棒的外观一般呈无色。 4.8其他 如需方对晶棒有特殊技术要求，由供需双方协商确定，并在订货单中注明。 3