“微电子配套材料技术标准研究”课题进展情况

摘要：“微电子配套材料技术标准研究”以微电子配套材料为主要研究对象，并积极研究、转换和参照国际SEMI标准的半导体材料标准体系，建立健全我国的微电子配套材料标准体系，并在此基础上，建成微电子配套材料标准数据库，使我国的微电子配套材料标准化工作得以紧跟世界潮流及发展趋势，扩大我国微电子配套材料的影响。
　　关键词：微电子配套材料、技术标准、体系、发展趋势

　　微电子配套材料是发展集成电路产业的基础，以硅材料为主体、化合物半导体材料及新一代高温半导体材料共同发展的局面在二十一世纪仍将成为集成电路产业发展的主流。
　　目前，我国集成电路产业用的关键基础材料技术水平低，品种不配套，产业化规模小的矛盾较为突出，一些关键的基础材料仍依赖进口。“863”计划实施十多年来，我国微电子材料的研发工作取得了众多的成果，有些已进入产业化阶段。在进入产业化过程中，产品及检测方法的标准化工作能及时跟进，是产品产业化成功的重要标志。
　　发展高科技、实现产业化，支持集成电路产业跨越式发展是我们的共同任务。因此，在半导体单晶材料、集成电路相关的电子化工材料和金属材料及其配套标准方面等，开展微电子配套材料技术标准研究，及时制定一系列现阶段配套国家标准或行业标准，对提升我国产品档次，改进产品结构，增加品种，保证产品质量，提高企业经济效益，加大出口创汇，替代进口，全面提高我国微电子配套材料技术水平和本地化能力等方面都具有十分重要和深远的意义。
　　“微电子配套材料技术标准研究”于2002年10月正式立项，由有色金属技术经济研究院牵头，北京有色金属研究总院、中国有色金属工业协会、信息产业部电子4所、洛阳单晶硅有限责任公司、峨嵋半导体材料厂、信息产业部电子13所、信息产业部电子46所、信息产业部电子55所、浙江硅峰电子有限公司、南京锗厂、上海贝岭微电子制造公司、中科院半导体所、北京化学试剂所、洛阳铜加工厂等单位积极参与和共同承担该项工作。本研究课题可分为三个部分：第一部分，研究国内外微电子材料标准、品种和质量现状，翻译和出版整套国际SEMI半导体材料标准，建立和健全微电子配套材料标准体系。第二部分，制修订微电子材料配套的产品标准和相关分析检验方法标准31项，并按期发布实施。第三部分，建立微电子材料标准数据库并正式运行。
　　课题组由有色金属技术经济研究院牵头，以全国半导体材料标准化分技术委员套为依托，以微电子配套材料标准体系为基础，以市场需求为方向，形成了标准、科研、产业密切配合、良好合作的研究团体和运作方式，保证了课题的顺利进行。
　　通过近一年多的努力工作，目前课题的进展情况如下：
　　一、积极研究、翻译和转换SEMI标准
　　以全国半导体材料标准化分技术委员会为依托，组织相关半导体材料生产企业、研究院所、共同完成了SEMI国际标准中全部半导体材料标准的翻译工作。翻译工作由8家单位共同完成，已于今年3月正式出版发行，翻译量约50万字。翻译的SEMI标准有：
　　1 SEMI M1-0302 硅单晶抛光片规范
　　2 SEMI M1．1-89(重订本0299)　　　　直径2 INCH硅单晶抛光片规格
　　3 SEMI M1．2-89(重订本0299) 　　 　直径3 INCH硅单晶抛光片规格
　　4 SEMI M1．5-89(重订本0699) 　　　 直径100mm硅单晶抛光片规格(厚度525μm)
　　5 SEMI M1．6-89(重订本0699) 　　 　直径100mm硅单晶抛光片规格(厚度625μm)
　　6 SEMI M1．7-89(重订本0699) 　　 　直径125mm硅单晶抛光片规格
　　7 SEMI M1．8-0699　　 　直径150mm硅单晶抛光片规格
　　8 SEMI M1．9-0699　　 　直径200mm硅单晶抛光片规格(切口)
　　9 SEMI M1．10-0699　 　 直径200mm硅单晶抛光片规格(参考面)
　　10 SENI M1．11-90(重订本0299)　　 直径100mm无副参考面硅单晶抛光片规格(厚度525μm)
　　11 SEMI M1．12-90(重订本0299) 　 　直径125mm无副参考面硅单晶抛光片规格
　　12 SEMI M1．13-0699　　 直径150mm无副参考面硅单晶抛光片规格(厚度625μm)
　　13 SEMI M1．14-96　　　 直径350mm和400mm硅单晶抛光片指南
　　14 SEMI M1．15-0302　　 直径300mm硅单晶抛光片规格(切口)
　　15 SEMI M2-0997　　　 分立器件用硅外延片规范
　　16 SEMI M3-1296　　　 蓝宝石单晶抛光衬底规范
　　17 SENI M3．2-91　　 2INCH蓝宝石衬底标准
　　18 SENI M3．4-91　　 3INCH蓝宝石衬底标准
　　19 SEMI M3．5-92　　 100 mm蓝宝石衬底标准
　　20 SEMI M3．6-88　　 3INCH回收蓝宝石衬底标准
　　21 SENI M3．7-91　　 125 mm蓝宝石衬底标准
　　22 SEMI M3．8-91　　 150 mm蓝宝石衬底标准
　　23 SEMI M4-1296　　　 蓝宝石衬底上硅单晶(SOS)外延片规范
　　24 SEMI M6-1000　　 　 太阳能光电池用硅片规范
　　25 SEMI M8-0301　　 　 硅单晶抛光试验片规范
　　26 SEMI M9-0999　　 　 砷化镓单晶抛光片规范
　　27 SEMI M9．1-96　　 　电子器件用直径50．8mm砷化镓单晶圆形抛光片标准
　　28 SEMI M9．2-96　　 　电子器件用直径76．2mm砷化镓单晶圆形抛光片标准
　　29 SEMI M9．3-89　　 　光电子用直径2INCH砷化镓单晶圆形抛光片标准
　　30 SEMI M9．4-89　　 　光电子用直径3INCH砷化镓单晶圆形抛光片标准
　　31 SEMI M9．5-96　　 　电子器件用直径100mm砷化镓单晶圆形抛光片标准
　　32 SEMI M9．6-95　　 　直径125mm砷化镓单晶圆形抛光片标准
　　33 SEMI M9．7-0200　　　直径150mm砷化镓单晶圆形抛光片(切口)规范
　　34 SEMI M10-1296　　 　鉴别砷化镓晶片上观察到的结构和特征的标准术语
　　35 SEMI M11-0301　　　 集成电路用硅外延片规范
　　36 SEMI M12-0998E　 　　晶片正面系列字母数字标志规范
　　37 SEMI M13-0998E　　 　硅片字母数字标志规范
　　38 SEMI M14-89　　　 　 半绝缘砷化镓单晶离子注入与激活工艺规范
　　39 SEMI M15-0298　　 　半绝缘砷化镓抛光片缺陷限度表
　　40 SEMI M16-1296　 　　 多晶硅规范
　　41 SEMI M16.1-89　　 　块状多晶硅标准
　　42 SEMI M17-0998　　 　晶片通用网格规范
　　43 SEMI M18-96　　　 　 硅片订货单格式
　　44 SEMI M19-91　　　　　体砷化镓单晶衬底电学特性规范
　　45 SEMI M20-0998　　　　建立晶片坐标系的规范
　　46 SEMI M21-0998　　　　地址分配到笛卡尔坐标系的矩形单元规范
　　47 SEMI M22-1296　　　　介电绝缘(DI)晶片规范
　　48 SEMI M23-0302　　　　磷化铟单晶抛光片规范
　　49 SEMI M23．1-0600　 　直径50mm磷化铟单晶抛光片规范
　　50 SEMI M23．2-1000　　 3INCH(76．2mm)磷化铟单晶圆形抛光片标准
　　51 SEMI M23．3-0600　　 矩形磷化铟单晶抛光片标准
　　52 SEMI M23．4-0999　　 电子和光电子器件用100mm园形磷化铟单晶抛光片规范(燕尾槽)
　　53 SEMI M23．5-1000　　 电子和光电子器件用100mm园形磷化铟单晶抛光片规范(V型槽)
　　54 SEMI M24-1101　　 　 优质硅单晶抛光片规范
　　55 SEMI M25-95　　　 根据聚苯乙烯乳胶球直径校准光点缺陷硅片检验系统用硅片规范
　　56 SEMI M26-96　　　 运输晶片用的片盒和花篮再使用指南
　　57 SEMI M27-96　　 　确定测试仪器的精度与公差比(P/T)的规程
　　58 SEMI M28-0997(1000撤回) 　　开发中的直径300mm硅单晶抛光片规范
　　59 SEMI M29-1296　　 　直径300mm晶片传递盒规范
　　60 SEMI M30-0997　　 　用傅利叶变换红外吸收光谱测量砷化镓中代位碳原子浓度的标准方法
　　61 SEMI M31-0999　　　　用于300mm晶片传送和发货的正面打开的发货片盒暂定机械规范
　　62 SEMI M32-0998　　 　统计规范指南
　　63 SEMI M33-0998　　　 用全反射X射线荧光光谱(TXRF)测定硅片表面残留沾污的测试方法
　　64 SEMI M34-0299　　　 制订SIMOX硅片技术规范指南
　　65 SEMI M35-0299E　　 　开发自动检查方法测量硅片表面特征规范的指南
　　66 SEMI M36-0699　　　 低位错密度砷化镓晶片腐蚀坑密度(EPD)的测试方法
　　67 SEMI M37-0699　　 　低位错密度InP晶片中腐蚀坑密度(EPD)的测试方法
　　68 SEMI M38-1101　　 　硅抛光回收入片规范
　　69 SEMI M39-0999　　 　半绝缘砷化镓单晶材料的电阻率、霍尔系数和霍尔迁移率测试方法
　　70 SEMI M40-0200　　 　关于硅片平坦表面的表面粗糙度的测量指南
　　71 SEMI M41-1101　　 　功率器件／集成电路用绝缘体上硅(SOI)晶片规范
　　72 SEMI M42-1000　　　 化合物半导体外延片规范
　　73 SEMI M43-0301　　　 关于编制硅片纳米形貌报告的指南
　　74 SEMI M44-0301E　　 　硅中间隙氧的转换因子指南
　　75 SEMI M45-0301300mm　 晶片发货系统临时标准
　　76 SEMI M46-1101E　　　 用ECV剖面分布测量外延层结构中载流子浓度的测试方法
　　77 SEMI M47-0302CMOS LSI　　　电路用绝缘体上硅(SO1)晶片规范
　　78 SEMI M48-1101　　　 评价无图形硅衬底上薄膜的化学机械抛光工艺的指南
　　79 SEMI M49-1101　　 　用于130nm级工艺硅片几何尺寸测量设备的指南
　　80 SEMI M50-1101　 　采用覆盖法确定表面扫描检查系统的捕获率和虚假计数率的测试方法
　　81 SEMI T1-95　　　 硅片背面条型代码标志规范
　　82 SEMI T2-0298E　　 　带有2-维矩阵代码符号的晶片标志规范
　　83 SEMI T3-0302　　 　晶片盒标签规范
　　84 SEMI T4-0301　　 　150mm和200mm晶片箱标志尺寸规范
　　85 SEMI T5-96E　　　 GaAs圆形晶片字母数字刻码规范
　　86 SEMI T7-0302　　 　带2-维矩阵代码符号的双面抛光晶片背面标志规范
　　二、标准制修订工作
　　每个标准项目原则上均由全国半导体材料标准化分技术委员会秘书处牵头，2-3家企业、研究单位参与。已完成标准制修订工作15项，其中国家标准13项、国家军用标准2项。具体为：
　　硅单晶(修订)
　　硅单晶切割片和研磨片(修订)
　　高纯二氧化锗(修订)
　　还原锗锭(修订)
　　区熔锗锭(修订)
　　硅抛光片局部平整度检测方法(制定)
　　硅抛光片表面质量(颗粒)检测方法(制定)
　　砷化镓抛光片(制定)
　　磷化铟单晶片(制定)
　　非本征半导体单晶霍尔迁移率和霍尔系数测量方法(修订)
　　锗单晶位错腐蚀坑密度测量方法(修订)
　　砷化镓中载流子浓度等离子共振测量方法(修订)
　　砷化镓外延层厚度红外干涉测量方法(修订)
　　砷化镓外延层载流子浓度电容-电压测量方法(修订)
　　砷化镓单晶位错密度的测量方法(修订)
　　上述工作均是半导体材料行业技术领域内急需的项目，这些项目的完成，满足了半导体材料行业生产和贸易的需要，有利于半导体材料生产和检测的规范化。
　　三、标准任务落实
　　完成了《硅晶体间隙氧含量的红外吸收测量方法》等13项标准的任务落实工作。这些项目是：
　　硅晶体间隙氧含量的红外吸收测量方法(修订)
　　硅多晶气氛区熔磷检验方法(修订)
　　硅多晶真空区熔基硼检验方法(修订)
　　半导体硅材料中杂质元素的活化分析方法(修订)
　　硅片径向电阻率变化的测量方法(修订)
　　液封直拉法砷化镓单晶及切割片(修订)
　　水平法砷化镓单晶及切割片(修订)
　　砷化镓单晶(制定)
　　磷化镓单晶(制定)
　　磷化铟单晶(制定)
　　四、执行状况及前景评价
　　本课题涉及的分项除翻译SEMI国际标准外，都是标准方面的项目，是推进，贯彻科技部标准战略的具体体现，通过完善我国现有的微电子配套材料标准体系，可以更好地促进相关高技术产业的发展。
　　五、下一步计划
　　2004年底前完成《硅晶体间隙氧含量的红外吸收测量方法》等13项标准的初审工作。
　　近一年来的工作实践证明，预定的技术路线是正确的，得到了较好的贯彻。对于每个项目，无论从计划到实施，从启动到验收，由于均采取了由全国半导体材料标准化分技术委员会秘书处统一协调，统一组织的办法，使得课题进展有条不紊，课题完全按任务书中的工作内容和计划进度展开。