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文档简介

GB/TXXXXX—XXXX

半导体晶片装载盒测试方法

1范围

本文件规定了半导体行业用晶片装载盒(晶圆盒)的测试方法。

本文件适用于在半导体领域承担晶圆存储、运输和传送等用途的晶片装载盒。

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/T11446.1电子级水

GB/T11446.7电子级水中痕量阴离子的离子色谱测试方法

GB/T25915.1洁净室及相关受控环境第1部分:按粒子浓度划分空气洁净度等级

SJ/T11637电子化学品电感耦合等离子体质谱法通则

SJ/T11638电子化学品中颗粒的测试方法

3术语和定义

3.1

晶圆盒wafercontainers

晶圆存储、运输和传送过程中的关键载具。

3.2

密闭式晶圆盒sealedwafercontainers

带有盖体和扣合或限位结构,能形成密闭空间以容纳晶圆,可在半导体搬运过程中隔绝灰尘等污染

物并缓冲固定晶圆、避免其受损的晶圆载具。例如12英寸前开式晶圆运输盒(FOSB)、12英寸前开式

晶圆传送盒(FOUP)等。

3.3

质子转移反应-飞行时间质谱仪protontransferreactiontime-of-flightmassspectrometry

基于质子转移反应原理与飞行时间质量分析技术,可快速、高灵敏在线检测痕量挥发性有机物

(VOCs)的痕量气体分析仪器。

3.4

表面颗粒污染物surfaceparticlecontaminants

晶圆盒内表面吸附的颗粒污染物。

3.5

气态颗粒污染物gaseousparticlecontaminants

1

GB/TXXXXX—XXXX

晶圆盒内部气氛中的颗粒污染物。

4试验方法

4.1一般规定

本文件所用试剂在未注明其他要求时,均应为优级纯试剂。所用水应符合GB/T11446.1规定的EW-I

级电子级水要求。元素杂质、铵根、阴离子杂质的测试应在洁净度不低于GB/T25915.1中规定的ISO6

级的洁净间中进行,表面颗粒、气态颗粒的测试应在洁净度不低于GB/T25915.1中规定的ISO5级的洁

净间中进行。挥发性有机污染物浓度测定及相应样品处理,应在恒温恒湿实验室环境中进行。

4.2元素杂质含量

4.2.1方法原理

使用电子级硝酸溶液润洗晶圆盒样品待测部位,使元素杂质转移至溶液中,通过电感耦合等离子体

质谱仪对提取液进行测试,从而分析晶圆盒待测部位的元素杂质含量。

4.2.2仪器与设备

元素杂质含量测试所需设备与仪器如下:

a)电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS);

b)移液器:10μL,100μL,1mL,5mL,10mL等;

c)电子天平:量程范围不小于200g,精度为0.1mg;

d)分析天平:量程范围不小于10kg,精度为0.1g。

4.2.3试剂和材料

元素杂质含量测试所需试剂与材料如下:

a)调谐液:用于ICP-MS调谐的含有待测调谐元素的溶液;

b)电子级硝酸:单个元素离子质量浓度不大于10ng/L的硝酸;

c)标准溶液:有证溶液标准物质;

d)电子级硝酸溶液:使用电子级硝酸和电子级水配制质量分数为5%的硝酸稀释溶液;

e)高纯全氟烷氧基树脂(PFA)试剂瓶:材质为PFA,规格为50mL,100mL等;

f)高纯全氟烷氧基树脂(PFA)容量瓶:材质为PFA,规格为50mL,100mL,250mL等;

g)所有器皿使用前,应使用电子级硝酸溶液浸泡不小于12h,随后用电子级水反复冲洗干净。

4.2.4试样前处理

密闭式晶圆盒应采用以下方法前处理:

a)采用分析天平称重法,向晶圆盒内加入1000g电子级硝酸溶液;

b)对晶圆盒进行摇晃震荡10min,使污染物充分转移至电子级硝酸溶液中;

c)静置后,将提取液转移至清洗干净的PFA试剂瓶中,待测。

其他类型和尺寸的晶圆盒应采用以下方法前处理:

a)使用移液器吸取电子级硝酸溶液;

b)使用移液器润洗晶圆盒所有待测部位,使污染物充分转移至提取液中,提取液总体积为150mL;

c)收集提取液至清洗干净的PFA试剂瓶中,待测。

4.2.5标准曲线的绘制

2

GB/TXXXXX—XXXX

标准溶液按梯度配制0ng/L、10ng/L、50ng/L、100ng/L、200ng/L等的工作曲线标准溶液。每种标

准溶液至少重复测定两次,直至两次平行测定强度值的相对标准偏差(RSD)不大于5%,工作曲线线

性相关系数不小于0.995,测定方法应符合SJ/T11637的规定。其中待测元素应包括锂(Li)、铍(Be)、

硼(B)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、钾(K)、钙(Ca)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、

铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、铷(Rb)、锶(Sr)、砷(As)、

硒(Se)、银(Ag)、镉(Cd)、铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、钛(Ti)、铯(Cs)、钡(Ba)、

铊(Tl)、铅(Pb)、铋(Bi)、铀(U)、金(Au)等元素杂质。

4.2.6样品测定

开启电感耦合等离子体质谱仪,点燃等离子体并预热30min,优化测试参数。测试前应进行空白测

样,确保基线噪声或空白条件稳定后方可进样。每个样品溶液至少重复测定两次,直至两次平行测定强

度值的RSD不大于5%,同时进行空白测试。

试样中各待测元素的杂质含量,按式(1)计算:

ω=()

−61

(C−b)×V×10

式中:m

ω—各元素的质量分数,单位为纳克每千克(ng/kg);

—从工作曲线中查得被测元素得质量浓度,单位为纳克每升(ng/L);

—空白测试结果,单位为纳克每升(ng/L);

�

—试样溶液的体积,单位为毫升(mL);

�

—试样的质量,单位为克(g);

�

取平行测定结果的算术平均值为最终结果。每个元素推荐测定范围见附录A.1。

�

4.3铵根和阴离子杂质含量

4.3.1方法原理

使用电子级水润洗晶圆盒样品待测部位,使铵根和阴离子杂质转移至电子级水溶液中,通过离子色

谱仪对提取液进行测试,从而分析晶圆盒待测部位的铵根和阴离子杂质含量。

4.3.2仪器与设备

铵根和阴离子杂质含量测试所需设备与仪器如下:

a)离子色谱仪(IC);

b)移液器:10μL,100μL,1mL,5mL,10mL等;

c)电子天平:量程范围不小于200g,精度为0.1mg;

d)分析天平:量程范围不小于10kg,精度为0.1g。

4.3.3试剂和材料

铵根和阴离子杂质含量测试所需试剂和材料如下:

a)标准溶液:有证溶液标准物质。

b)聚丙烯(PP)试剂瓶:材质为PP,规格为50mL,100mL,250mL等;

c)聚丙烯(PP)容量瓶:材质为PP,规格为50mL,100mL,250mL等;

d)所有器皿使用前,应使用电子级水浸泡不小于12h,随后用电子级水反复冲洗干净。

4.3.4试样前处理

3

GB/TXXXXX—XXXX

密闭式晶圆盒应采用以下方法前处理:

a)采用分析天平称重法,向晶圆盒内加入1000g电子级水;

b)对晶圆盒进行摇晃震荡10min,使污染物充分转移至电子级水溶液中;

c)静置后,将提取液转移至清洗干净的PP试剂瓶中,待测。

其他类型和尺寸的晶圆盒应采用以下方法前处理:

a)使用移液器吸取电子级水;

b)使用移液器润洗晶圆盒所有待测部位,使污染物充分转移至提取液中,提取液总体积为150mL;

c)收集提取液至清洗干净的PP试剂瓶中,待测。

4.3.5标准曲线的绘制

标准溶液按梯度配制0ng/L、20ng/L、50ng/L、100ng/L、200ng/L等的工作曲线标准溶液。工作

曲线线性相关系数应不小于0.995。

4.3.6样品测定

测试方法应符合GB/T11446.7的规定。

4.3.7样品结果

每次测试前应进行空白测样,确保基线噪音或空白条件稳定后方可进样测试。每个样品溶液至少重

复测定两次,两次平行测定强度值的相对标准偏差不大于5%。

取平行测定结果的算术平均值为最终结果。每个离子推荐测定范围见附录A.2。

4.4挥发性有机污染物浓度

4.4.1方法原理

将晶圆盒密闭放置于聚氟乙烯采样袋(Tedlar采样袋)中,经检漏、清洗和充气等步骤后进行高温

加热处理,使晶圆盒的挥发性有机污染物(VOCs)释放至采样袋内,通过质子转移反应-飞行时间质谱

仪测试采样袋气氛,从而分析晶圆盒的挥发性有机污染物浓度。

4.4.2仪器与设备

挥发性有机污染物浓度测试所需设备与仪器如下:

a)质子转移反应-飞行时间质谱仪(PTR-TOFMS);

b)充气系统:包含真空泵、充气系统和主机;

c)高温烘箱。

4.4.3试剂和材料

挥发性有机污染物浓度测试所需试剂和材料如下:

a)高纯气体:高纯氮气:纯度≥99.999%;

b)标准气体:有证混合气。

c)聚氟乙烯采样袋(Tedlar采样袋):薄膜材质为聚氟乙烯(PVF),封口压条材质为聚乙烯(PE),

规格为20L、50L、100L等。

4.4.4试样前处理

试样前处理过程如下:

a)依据晶圆盒大小选择合适规格Tedlar采样袋,12英寸晶圆盒推荐使用规格为100L的采样袋;

4

GB/TXXXXX—XXXX

b)在高温烘箱中,使用80℃高温烘烤Tedlar采样袋,不少于16h;

c)使用充气系统对空白Tedlar采样袋进行检漏、清洗和充气等步骤,充气量一般为袋体积的50%,

记为背景空白;

d)将晶圆盒样品放入相同高温烘烤处理后的Tedlar采样袋内,使用充气系统进行检漏、清洗和充

气等步骤,充气量一般为袋体积的50%,记为样品前处理;

e)将空白和样品的Tedlar采样袋同时在高温烘箱中加热,65℃加热2h,待测;其他加热温度和

时间由委托方和测试方协商而定。

4.4.5样品测定

样品测定流程如下:

a)将设备调整至最佳工作状态;

b)对PTR-TOFMS设备进行仪器进行质量轴校准和浓度校准;

c)测试标准气体浓度;

d)连接背景空白处理的Tedlar采样袋和设备进样口,进行背景空白测试,测试过程应不少于6min;

e)调节设备状态,连接样品处理的Tedlar采样袋和设备进样口,进行样品测试,测试时间与背景

空白测试保持一致;

f)取测试整个时间段的平均值作为最终浓度结果,样品浓度计算应扣除采样袋背景空白测试结

果,测试结果单位为纳摩尔/摩尔(nmol/mol)。

4.4.6精密度

测试结果的RSD应不大于10%。

4.5表面颗粒污染数量

4.5.1方法原理

使用电子级水润洗晶圆盒样品待测部位,使表面颗粒污染转移至电子级水溶液中,通过液体颗粒计

数器对提取液进行测试,从而分析晶圆盒待测部位的表面颗粒污染数量。

4.5.2仪器

液体颗粒计数器(LPC)。

4.5.3试剂和材料

表面颗粒污染数量测试所用试剂和材料如下:

a)高纯全氟烷氧基树脂(PFA)试剂瓶:材质为PFA,规格为100mL、250mL等;

b)电子级硝酸:单个元素离子质量浓度不大于10ng/L的硝酸;

c)电子级硝酸溶液:使用电子级硝酸和电子级水配制质量分数为5%的硝酸稀释溶液;

d)所有器皿使用前,应使用(5+95)的电子级硝酸溶液浸泡不小于12h,随后用电子级水反复冲

洗干净。

4.5.4试样前处理

密闭式晶圆盒应采用以下方法前处理:

a)采用分析天平称重法,向晶圆盒内加入1000g电子级水;

b)对晶圆盒进行摇晃震荡10min,使污染物充分转移至电子级水溶液中;

c)静置不少于30min后,待测。

5

GB/TXXXXX—XXXX

其他类型和尺寸的晶圆盒应采用以下方法前处理:

a)使用移液器吸取电子级水;

b)使用移液器润洗晶圆盒所有待测部位,使污染物充分转移至提取液中,提取液总体积为150mL;

c)收集提取液至清洗干净的PFA试剂瓶中,待测。

4.5.5样品测定

表面颗粒污染数量测定流程如下:

a)根据分析要求进行LPC通道设置;

b)使用电子级水淋洗采样管外壁;

c)向步骤4.5.3中洗净的PFA试剂瓶内接入约200mL电子级水;

d)将采样管放入上述PFA试剂瓶内,冲洗不少于2次后测试背景颗粒,待背景稳定后测试样品;

e)将采样管放入静置后的样品提取液(见4.5.4)中,进行测试;

f)记录测量结果,样品测试结果应扣除背景颗粒测试结果,单位为个/毫升。

4.5.6精密度

测试结果的RSD应不大于30%。

4.6气态颗粒污染数量

4.6.1方法原理

使用尘埃粒子计数器采集晶圆盒内部气氛中的颗粒,从而分析晶圆盒气态颗粒污染物数量。

4.6.2仪器

尘埃粒子计数器(APC);

4.6.3样品测定

密闭式晶圆盒应采用以下方法测定:

a)根据分析要求进行通道设置,例如:0.1μm、0.2μm、0.5μm、1.0μm、5.0μm;

b)在不低于ISO5级的洁净室进行设备状态确认,即进行洁净室气体空白测试,测试结果应满足

GB/T25915.1的规定;

c)将晶圆盒开盖,放入尘埃粒子计数器采样管进行测试;

d)记录测量结果,单位为个/立方米。

4.6.4精密度

测试结果的RSD应不大于30%。

5试验报告

试验报告至少应包括下列内容:

a)试验设备名称、型号;

b)测试人员;

c)测试日期;

d)测试环境温度、湿度;

e)测试样品的编号及必要的描述信息;

6

GB/TXXXXX—XXXX

f)测试结果(包括数据及必要的统计分析);

g)本文件编号;

h)其他与试验有关的说明。

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附录A

(资料性附录)

杂质含量推进测定范围

A.1元素杂质含量推荐测定范围

各元素杂质含量推荐测定范围见表A.1。

表A.1各元素杂质含量推荐测定范围

元素测定范围(μg/kg)

锂(Li)0.0001-1000.0

铍(Be)0.0001-1000.0

硼(B)0.0001-1000.0

钠(Na)0.0001-1000.0

镁(Mg)0.0001-1000.0

铝(Al)0.0001-1000.0

钾(K)0.0001-1000.0

钙(Ca)0.0001-1000.0

钒(V)0.0001-1000.0

铬(Cr)0.0001-1000.0

锰(Mn)0.0001-1000.0

铁(Fe)0.0001-1000.0

镍(Ni)0.0001-1000.0

钴(Co)0.0001-1000.0

铜(Cu)0.0001-1000.0

锌(Zn)0.0001-1000.0

镓(Ga)0.0001-1000.0

铷(Rb)0.0001-1000.0

锶(Sr)0.0001-1000.0

砷(As)0.0001-1000.0

硒(Se)0.0001-1000.0

银(Ag)0.0001-1000.0

镉(Cd)0.0001-1000.0

铟(In)0.0001-1000.0

锡(Sn)0.0001-1000.0

锑(Sb)0.0001-1000.0

钛(Ti)0.0001-1000.0

铯(Cs)0.0001-1000.0

钡(Ba)0.0001-1000.0

铊(Tl)0.0001-1000.0

铅(Pb)0.0001-1000.0

铋(Bi)0.0001-1000.0

铀(U)0.0001-1000.0

金(Au)0.0001-1000.0

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A.2铵根和阴离子杂质含量推荐测定范围

铵根和阴离子杂质含量推荐测定范围见表A.2。

表A.2铵根和阴离子杂质含量推荐测定范围

离子测定范围(μg/L)

+

铵根(NH4)0.0001-1000.0

氟离子(F-)0.0001-1000.0

氯离子(Cl-)0.0001-1000.0

-

亚硝酸根(NO2)0.0001-1000.0

溴离子(Br-)0.0001-1000.0

-

硝酸根(NO3)0.0001-1000.0

2-

硫酸根(SO4)0.0001-1000.0

3-

磷酸根(PO4)0.0001-1000.0

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国家推荐标准报批资料

国家推荐标准《半导体晶片装载盒测试方法》(征求意见稿)

编制说明

一、工作简况

1、任务来源

国家标准计划《半导体晶片装载盒测试方法》由TC203(全国半导体设备和

材料标准化技术委员会)归口,主管部门为国家标准委。计划编号

20256847-T-469,项目周期18个月。

2、立项目的和意义

半导体晶圆盒在半导体制造行业应用广泛,从制程前的晶圆加工,到将晶圆

转运至半导体制造工厂,乃至制程中晶圆在不同工艺间的转运等,均需要晶圆盒

为晶圆提供密闭洁净空间,半导体制程不断升级对于晶圆在转运中的超高洁净度

提出了更高要求。

在集成电路制作过程中,基片表面的金属杂质以及其他杂质可能会扩散进入

基片,导致器件的性能下降和成品率的降低,因此在开始制程远至晶圆运输至制

造厂前,确保基片表面没有杂质是极为重要的,晶圆盒作为基片的容器,是极为

潜在的杂质来源。

当下,晶圆盒的生产技术主要掌握在国外企业手中,国产化率低,技术壁垒

大,遭“卡脖子”风险巨大。目前国内仅有数家企业拥有晶圆盒产品的研发与产

业化能力,但因缺乏规范化的测试方法、评价体系和评估机构,对国产替代产品

无法开展科学有效的评价和认证,大大减缓了国产化替代进程,影响我国集成电

路产业的供应链安全。

并且,目前国际上晶圆盒产品质量评估大多由晶圆盒制造企业完成,没有一

个公开的国家标准,唯一可参考的标准为针对300毫米晶片装载盒的SEMI的尺寸

标准。而国内标准在晶圆盒领域则是完全空白。本项目拟调查目前国内300毫米

晶圆盒市场的上下游单位,包含晶圆盒使用单位,测试单位与制造单位等,制定

符合国内现状的晶圆盒产品尺寸与相关测试方法的国家标准,填补国内标准的空

白。

本标准规定了半导体行业用晶圆盒的基本技术要求,描述了试验和分析方

法,规定了检验规则、标志、包装、运输及贮存的要求。本标准适用于半导体、

国家推荐标准报批资料

集成电路等用途的12吋FOSB和FOUP晶圆盒,在半导体领域用作晶圆储存、运输和

传送等的半导体晶圆盒测试,有助于推动国内晶圆盒制备技术水平提高、促进其

国产化进程。

3、标准主要起草单位及人员所做工作

3.1标准牵头单位情况

本标准牵头起草单位上海集成电路材料研究院有限公司(简称“集材院”),

位于上海市嘉定区,集材院由中国科学院上海微系统与信息技术研究所(简称“微

系统所”)和上海硅产业集团股份有限公司(简称“沪硅产业”)发起组建,集

材院继承微系统所和沪硅产业在半导体材料和集成电路领域的优良基因,主打聚

焦集成电路材料的研发与产业化集材院研发,布局覆盖衬底材料及工艺材料,主

攻12英寸大硅片、新型SOI衬底、高端光刻胶、先进掩模版、先进抛光材料、高

纯工艺化学品、高纯电子气体等方向,并以集成电路材料应用研发平台及集成电

路材料基因组创新体系为支撑,加速集成电路材料的研发和应用。

集材院作为牵头单位,开展大量的现场调研、资料查阅和数据收集工作,为

标准编写提供了真实有效的实测数据,并组织标准编写,最终带领编制组完成标

准编制工作;苏州实验室、有研半导体硅材料股份公司、中国电子技术标准技术

化研究院、上海新昇半导体科技有限公司、合光光掩模科技(安徽)有限公司等

积极参加标准调研工作和意见反馈工作,针对标准的讨论稿的技术指标提出反馈

意见,并积极把控标准编制进度,组织业内行业专家对标准技术内容把关,为标

准内容的确定与完善做出了贡献(详见表1)。

3.2主要工作成员所负责的工作情况

表1本标准主要起草人及工作职责见。

起草人工作职责

俞文杰、徐文涛、曹可慰负责标准修订工作整体的统筹安排,跟进标准

修订进度,推进标准稳步进行

王磊、冯天、姚树歆负责本标准实验安排,实验方案确定以及数据

积累

李春华、黄梦可负责标准和编制说明的编写,负责相关企业意

见的征集和反馈

国家推荐标准报批资料

史泽远、赵俊莎统筹推进标准进度,协助修改报批资料

刘兵、吴怡然、周嬅标准编制,测试方法审核

4、主要工作过程

4.1预研阶段

2025年,在全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料技术委员会组织

下,成立了以上海集成电路材料研究院有限公司牵头的标准编制小组,小组成员

由负责晶圆盒质量检测的相关技术人员组成,有着较丰富的生产经验,对国内外

本行业的发展有比较清晰的认识。标准编制小组充分开展调研工作,调研晶圆盒

的生产、检测手段及市场应用等相关情况。

4.2起草阶段

标准编制小组根据晶圆盒生产与使用经验,并与行业内相关单位的技术人员

进行了充分的沟通和交流,通过查阅大量的文献,比较国内外晶圆盒的品质状况,

调研和调查相关客户的质量要求,及时召开现场工作会议讨论标准内容,按照国

际编制原则、框架要求和国家的法律法规,编制组及时修改标准文本,形成《半

导体晶片装载盒测试方法》标准讨论稿和编制说明。

2025年11月20日,由全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料技术委员

会组织,在上海召开《半导体晶片装载盒测试方法》国家标准启动会,共有来自

上海新阳半导体材料股份有限公司、苏州实验室、晶瑞电子材料股份有限公司、

中国电子技术标准化研究院、江阴润玛电子材料股份有限公司、江苏南大光电材

料股份有限公司、江阴江化微电子材料股份有限公司、安集微电子科技(上海)

股份有限公司等40多名专家参加了会议,与会专家对《半导体晶圆盒洁净度测试

方法》标准文本进行了详细地讨论,对测试仪器、用具、应引用的标准、污染物

迁移技术、污染收集和检测技术进行了充分讨论,并提出了修改意见。会后,编

制组根据专家的意见,对标准稿件进行了修改与完善,并于2025年12月形成了国

家标准《半导体晶片装载盒测试方法》征求意见稿及编制说明。

二、标准编制原则和确定主要内容的论据及解决的主要问题

1、标准编制原则

本标准按照GB/T1.1—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》的要求进行编写。

国家推荐标准报批资料

2、标准主要内容的确定依据

本标准规定了规定了半导体行业用晶片装载盒(晶圆盒)的测试方法。

具体说明如下:

(1)范围

本文件规定了半导体行业用晶圆盒的洁净度测试方法。

本文件适用于在半导体领域承担晶圆存储、运输和传送等用途的晶圆盒。

(2)规范性引用文件

关于半导体晶圆盒洁净度测试方法标准,在本标准立项之前,尚无相关的

国际标准、国家标准、行业标准、地方标准等经审核审批通过的标准发布及立项,

该《半导体晶圆盒洁净度测试方法》标准为新制定标准。该标准部分内容参考引

用了对应的标准文件,具体如下:

GB/T11446.1电子级水

GB/T11446.7电子级水中痕量阴离子的离子色谱测试方法

GB/T25915.1洁净室及相关受控环境第1部分:按粒子浓度划分空气洁净

度等级

SJ/T11637电子化学品电感耦合等离子体质谱法通则

SJ/T11638电子化学品中颗粒的测试方法

(3)术语与定义

3.1

晶圆盒wafercontainers

晶圆存储、运输和传送过程中的关键载具。

3.2

密闭式晶圆盒sealedwafercontainers

带有盖体和扣合或限位结构,能形成密闭空间以容纳晶圆,可在半导体搬运

过程中隔绝灰尘等污染物并缓冲固定晶圆、避免其受损的晶圆载具。例如12英寸

前开式晶圆运输盒(FOSB)、12英寸前开式晶圆传送盒(FOUP)等。

3.3

国家推荐标准报批资料

质子转移反应-飞行时间质谱仪protontransferreaction

time-of-flightmassspectrometry

基于质子转移反应原理与飞行时间质量分析技术,可快速、高灵敏在线检测

痕量挥发性有机物(VOCs)的痕量气体分析仪器。

3.4

表面颗粒污染物surfaceparticlecontaminants

晶圆盒内表面吸附的颗粒污染物。

3.5

气态颗粒污染物gaseousparticlecontaminants

晶圆盒内部气氛中的颗粒污染物。(4)要求

(5)试验方法

元素杂质含量试验使用电子级硝酸溶液润洗晶圆盒样品待测部位,使元素杂

质转移至溶液中,通过电感耦合等离子体质谱仪对提取液进行测试,从而分析晶

圆盒待测部位的元素杂质含量。

铵根和阴离子杂质含量试验使用电子级水润洗晶圆盒样品待测部位,使铵根

和阴离子杂质转移至电子级水溶液中,通过离子色谱仪对提取液进行测试,从而

分析晶圆盒待测部位的铵根和阴离子杂质含量。

挥发性有机污染物浓度含量试验采取将晶圆盒密闭放置于聚氟乙烯采样袋

(Tedlar采样袋)中,经检漏、清洗和充气等步骤后进行高温加热处理,使晶圆

盒的挥发性有机污染物(VOCs)释放至采样袋内,通过质子转移反应-飞行时间

质谱仪测试采样袋气氛,从而分析晶圆盒的挥发性有机污染物浓度。

表面颗粒污染数量试验使用电子级水润洗晶圆盒样品待测部位,使表面颗粒

污染转移至电子级水溶液中,通过液体颗粒计数器对提取液进行测试,从而分析

晶圆盒待测部位的表面颗粒污染数量。

气态颗粒污染数量试验使用尘埃粒子计数器采集晶圆盒内部气氛中的颗粒,

从而分析晶圆盒气态颗粒污染物数量。

(6)试验报告

标准文本规定了试验报告至少应包括下列内容:

a)试验设备名称、型号;

国家推荐标准报批资料

b)测试人员;

c)测试日期;

d)测试环境温度、湿度;

e)测试样品的编号及必要的描述信息;

f)测试结果(包括数据及必要的统计分析);

g)本文件编号;

h)其他与试验有关的说明。

(7)附录A

标准文本规定了元素杂质含量推荐测定范围和铵根和阴离子杂质含量推荐

测定范围。

三、知识产权情况说明

本标准不涉及知识产权情况问题。

四、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果

国内晶圆盒及其检测行业发展迅速,国内产业规模也不断扩大,半导体制程

用晶圆盒检测技术基本实现了全国产化。目前,我国晶圆盒检测技术指标已达到

国际先进水平,技术拥有完全自主知识产权,可满足国内客户需求。

本标准的制定将会使我国晶圆盒体系进一步完善,同时也可作为晶圆盒贸

易、仲裁及质量监督检查的依据,改变晶圆盒洁净度检测技术无标准、无技术规

范的状态,对规范晶圆盒洁净度检测产业的发展具有很好的推动作用,更好的促

进晶圆盒产业的健康规范发展。

五、采用国际标准和国外先进标准情况

本标准制定过程中未见有国际标准或国外先进标准。

六、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

关于晶圆盒洁净度检测技术标准,在本标准立项之前,尚无相关的国际标准、

国家标准、行业标准、地方标准等经审核审批通过的标准发布及立项,该标准为

新制定标准。

本标准为晶圆盒洁净度检测的推荐性规范标准,与现行相关法律、法规、规

章及相关标准没有冲突,不涉及知识产权纠纷。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

国家推荐标准报批资料

编制组根据起草前确定的编制原则进行了标准起草,标准编制小组前期进行

了充分的准备和调研,并做了大量调查论证、信息分析和实验工作,在主要技术

内容上,行业内取得了较为一致的意见,标准起草过程中未发生重大分歧意见。

八、标准性质的建议

建议本标准作为推荐性国家标准发布实施,发布后6个月实施。

晶圆盒洁净度检测技术目前已基本实现国产可控,我国半导体制程用晶圆盒

洁净度检测技术已达到国际先进水平,技术拥有完全自主知识产权,可满足国内

客户需求。而作为国内现有市场体量增长稳定、技术先进的晶圆盒洁净度检测技

术,除本标准外,目前暂未有相关的标准发布,为改变晶圆盒洁净度检测技术无

标准、无规范的状态,完善我国半导体制程用晶圆盒洁净度检测技术的标准体系

建设,本标准《半导体晶圆盒洁净度测试方法》作为推荐性国家标准发布实施具

有重大指导作用和意义。

九、贯彻标准的要求和措施建议

本标准为晶圆盒洁净度检测技术标准,本标准的实施与现有的其它标准没有

冲突之处。本标准的制定和推广,有利于规范晶圆盒行业的发展。本标准发布后

建议组织标准宣贯推广会,促进本标准在行业内得以广泛推广实施。同时,对标

准执行情况进行跟踪调查,及时发现标准执行中的问题,修改完善,提升标准水

平,提高标准的科学性、合理性、协调性和可操作性。

十、替代或废止现行相关标准的建议

无替代或废止现行相关标准的建议。

十一、其它应予说明的事项

本标准作为推荐性国家标准使用。本标准仅针对市场上主流的晶圆盒洁净度

检测技术进行要求,若需方有其它要求,由供需双方协商确定。

编制工作组

2025年12月

国家推荐标准报批资料

附录

半导体晶片装载盒测试报告

(上海集成电路材料研究院有限公司)

一、元素杂质含量

按照本标准拟定方法,进行半导体晶圆盒元素杂质含量测试。

依据标准方法,建立的标准曲线结果如附表1。

附表1元素杂质含量工作曲线表

元素标准曲线方程相关系数R2

Liy=9.33x+22.760.999361

Bey=4.85x+9.030.997902

By=4.94x+29.230.999845

Nay=33.56x+152.40.999978

Mgy=22.54x+17.560999872

Aly=32.11-0.960.999393

Ky=26.62x+34.340.999639

Cay=21.39x+17.230.999949

Vy=88.44x+24.970.999686

Cry=29.54x+23.460.999947

Mny=46.73x+13.310.999936

Fey=37.40x+38.880.999976

Niy=32.48x+156.650.999294

Coy=45.94x+33.750.999827

Cuy=35.52x+12.820.999638

Zny=13.28x+2.180.999416

Gay=111.73x-117.700.999479

Rby=125.03x-106.410.999721

Sry=166.94x-173.650.999440

国家推荐标准报批资料

Asy=22.68x+2.560.999875

Agy=24.15x-57.220.998821

Cdy=25.41x+22.340.999834

Iny=164.42x-201.370.999525

Sny=38.29x+116.360.999063

Sby=41.08x-50.190.999639

Tiy=35.86-13.410.999534

Csy=127.90x-120.040.999398

Bay=100.90x-90.480.999584

Tly=132.16x+49.740.999847

Pby=94.54x+59.930.999971

Biy=169.92x+157.990.999884

Uy=466.57x+304.110.999877

Auy=11.30x+84.960.999576

在晶圆盒提取液样品空白中加入10ng/L的待测元素标准溶液,确认方法的

精密度,并计算加标回收率,测试结果如附表2。

附表2元素杂质含量精密度和回收率

Av

SDRecover

序e.RSD

1234567891011(ngy

号(ng(%)

/L)(%)

/L)

Li9.29.410.311.19.59.79.310.39.99.59.99.80.55.59%96.12%

Be9.68.810.49.78.98.88.010.39.88.09.69.30.88.48%91.58%

B23.724.328.325.025.125.128.625.822.923.723.025.11.87.33%87.63%

Na47.948.948.849.548.148.747.446.748.648.247.348.20.81.61%130.00%

Mg14.213.513.014.713.513.513.113.413.713.813.613.60.53.36%107.68%

Al13.413.413.513.213.713.312.713.813.713.713.713.50.32.39%108.87%

K25.725.725.125.725.625.923.823.726.125.225.825.30.83.09%116.33%

国家推荐标准报批资料

148.148.145.146.146.144.148.144.148.146.144.146.

Ca1.61.10%119.16%

212185742825

V9.210.09.910.29.99.89.79.510.19.610.29.80.33.02%97.90%

Cr10.010.310.711.111.411.411.211.110.710.611.110.90.43.87%107.16%

Mn10.311.210.410.210.610.510.610.811.211.410.810.70.43.58%104.41%

Fe12.012.612.611.811.812.412.613.912.412.811.812.40.64.61%107.19%

Ni10.411.210.611.110.610.811.511.010.610.410.910.80.33.04%99.98%

Co10.810.310.910.710.610.510.210.510.911.010.810.60.22.31%106.13%

Cu10.710.810.711.710.311.210.610.910.610.611.210.90.43.28%102.21%

Zn11.912.612.212.312.012.211.412.412.312.711.112.10.53.80%103.88%

Ga9.010.210.510.710.610.110.410.210.410.210.310.20.44.13%102.07%

Rb10.010.010.510.510.49.99.910.310.39.910.410.20.22.30%100.95%

Sr9.110.110.510.210.39.610.09.610.210.49.910.00.43.92%98.99%

As9.59.39.68.39.28.77.77.58.28.28.68.60.77.92%84.89%

Ag9.510.210.610.29.69.79.89.89.39.79.69.80.43.68%96.61%

Cd9.410.010.810.39.99.910.59.810.09.99.710.00.43.76%98.73%

In9.69.910.510.510.010.010.010.210.410.110.410.10.32.59%101.28%

Sn11.012.111.711.911.611.911.211.911.912.312.611.80.43.72%104.22%

Sb10.210.811.111.110.910.910.611.010.99.910.710.70.43.34%100.99%

Ti9.210.010.09.89.59.510.210.110.822.69.011.03.733.88%107.44%

Cs9.710.410.410.310.610.610.310.310.610.410.310.40.22.25%103.22%

Ba9.510.711.210.910.810.410.710.410.411.110.810.60.44.16%104.52%

Tl9.811.010.910.811.011.010.910.911.011.010.910.80.33.13%103.91%

Pb10.010.911.311.010.811.010.711.211.211.010.510.90.43.25%105.71%

Bi10.010.410.710.710.510.410.610.510.710.410.210.50.22.14%104.21%

U9.310.310.310.310.310.010.09.89.910.09.710.00.32.91%99.82%

Au15.515.114.214.414.715.714.815.012.914.314.514.70.74.89%99.14%

结论:工作曲线线性关系良好,测定结果满足要求,加标回收率满足要求,

精密度良好。拟定方法可行。

国家推荐标准报批资料

二、铵根和阴离子杂质含量

按照本标准拟定方法,进行半导体晶圆盒铵根和阴离子杂质含量测试。

依据标准方法,建立的标准曲线结果如附表3。

附表3阴离子杂质含量工作曲线表

阴离子标准曲线方程相关系数R2

F-y=0.00838x+0.044990.99958

Cl-y=0.00281x+0.011180.99947

-

NO2y=0.00148x+0.008200.99916

Br-y=0.00132x+0.015170.99782

-

NO3y=0.00257x+0.006340.99970

2-

SO4y=0.00500x+0.066570.99989

3-

PO4y=0.00143x+0.001580.99994

在晶圆盒提取液样品空白中加入20ng/L的待测元素标准溶液,确认方法的

精密度,并计算加标回收率,测试结果如附表4。

附表4阴离子杂质含量精密度和回收率

-----2-3-

序号F(ng/L)Cl(ng/L)NO2(ng/L)Br(ng/L)NO3(ng/L)SO4(ng/L)PO4(ng/L

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