《高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备》

ICS31.080.01

CCSL55

T

团体标准

T/TMAC×××—202X

高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备

Highprecisiondarkfieldscanningwaferdefect

detectionequipment

（征求意见稿）

××××-××-××发布××××-××-××实施

中国技术市场协会发布

T/TMACXXX—202X

高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备

1范围

本文件规定了高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备的技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、

运输和贮存要求。

本文件适用于硅晶圆及化合物半导体晶圆对微米级及亚微米级表面缺陷进行自动化暗场检测的设

备制造、检验及验收。

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/T191包装储运图示标志

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

GB/T2423.3环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验

GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划

GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求

GB/T14264半导体材料术语

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

GB/T28544封装闪烁体光输出和固有分辨率的测量方法

GB/T43493（所有部分）半导体器件功率器件用碳化硅同质外延片缺陷的无损检测识别判据

3术语和定义

GB/T14264中界定的及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备highprecisiondarkfieldscanningwaferdefectdetection

equipment

采用暗场照明技术，通过扫描方式实现晶圆表面微米级及以下缺陷高精度检测的自动化设备。

3.2

检测灵敏度detectionsensitivity

设备检测缺陷颗粒的最小尺寸，单位nm。

3.3

重复性误差repeatabilityerror

设备在同一位置多次检测同一缺陷时测得坐标值之间的最大差值，单位μm。

4技术要求

3

T/TMACXXX—202X

4.1基本要求

4.1.1设备应结构完整，安装牢固，外表面应平整、涂层均匀、无划伤和锈蚀。

4.1.2设备在洁净室环境，符合GB/T25915.1的规定。

4.1.3电气系统应符合GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求。

4.1.4设备表面应平整光滑，无裂纹、明显凹痕和涂层脱落；显示面板无划痕、污迹；铭牌和标识应完

整清晰。

4.1.5高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备结构示意图应符合图1。

图1高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备结构示意图

4.2性能要求

高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备性能要求应符合表1的要求。

表1高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备性能要求

项目技术指标

支持晶圆尺寸4～12英寸的全尺寸检测

检测灵敏度≤80nm

检测速度≥30片/小时

重复性误差（位置）≤0.5μm

缺陷分类准确率≥97%

数据存储与导出支持CSV/数据库

电源AC220V±10%，50Hz

功率≤4kW

工作温度范围20℃±1℃

工作湿度范围40%～60%RH

光学分辨率≤50nm

检测能力可检测表面颗粒、划痕、凹坑、凸起等典型缺陷

扫描范围≥300mm×300mm，覆盖晶圆全尺寸

扫描速度≥50mm/s（可调）

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T/TMACXXX—202X

5试验方法

高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备试验方法应按照表2的要求执行。

表2高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备试验方法

项目试验方法执行标准

1.目视检查设备结构是否完整，各模块（自动上料、扫描光学头等）安装牢固，无

基本要求松动；本文件

2.检查外表面平整度、涂层均匀性，有无划伤、锈蚀等

洁净室环境在设备运行环境中，按GB/T25915.1规定的方法测量空气悬浮粒子浓度，确认符合

GB/T25915.1

符合性对应洁净度等级要求

按GB4793.1规定的方法，测试绝缘电阻、接地电阻、防触电保护、过流保护等电

电气系统安全GB4793.1

气安全指标

分别采用4英寸、8英寸、12英寸标准晶圆各3片，进行全尺寸扫描检测，记录

支持晶圆尺寸本文件

设备是否支持完整扫描

使用含80nm、100nm标准缺陷颗粒的校准晶圆，按GB/T43493规定的无损检测方

检测灵敏度GB/T43493

法进行检测，记录设备能否识别80nm及以上缺陷

连续检测12英寸标准晶圆10片，记录总检测时间，计算每小时检测数量（总片数

检测速度本文件

/总时间）

在标准晶圆上标记1个固定缺陷，重复检测10次，用坐标测量仪记录每次检测的

重复性误差本文件

坐标值，计算最大差值

使用含1000个预分类缺陷（人工标注类型）的标准晶圆，设备检测后与人工分类结

缺陷分类准确率GB/T43493

果比对，计算准确率（正确分类数/总缺陷数×100%）

手动操作设备存储10组检测数据，尝试导出为CSV格式及数据库格式，检查数据

数据存储与导出本文件

完整性和格式正确性

使用交流稳压电源模拟AC220V±10%、50Hz电压，用万用表测量设备输入电压，确

电源GB4793.1

认符合要求

功率在设备满负荷运行状态下，用功率计测量实际功率，记录最大值GB4793.1

根据GB/T2423.1要求的低温温度、GB/T2423.2要求的高温温度的要求，将设备置于GB/T2423.1

工作温度范围

温度环境箱中，连续运行24h，记录设备运行状态及检测数据，确认无故障GB/T2423.2

将设备置于40%～60%RH的恒湿环境箱中，连续运行24h，记录设备运行状态及检

工作湿度范围GB/T2423.3

测数据，确认无故障

使用光学分辨率测试卡（含50nm、100nm线宽图案），通过设备扫描成像，观察能

光学分辨率GB/T28544

否清晰分辨50nm线宽

使用含颗粒（50nm）、划痕（长度5μm，宽度0.1μm）、凹坑（直径1μm）、凸起（高

检测能力GB/T43493

度0.5μm）的标准缺陷晶圆，检查设备能否全部检测并标注类型

用激光干涉仪测量设备运动平台的X轴和Y轴最大移动距离，确认扫描范围≥

扫描范围本文件

300mm×300mm

扫描速度用激光干涉仪实时测量运动平台的移动速度，连续测量10次，取平均值本文件

6检验规则

6.1检验分类

本文件要求的检验分为型式检验和出厂检验两部分。

6.2型式检验

6.2.1检验时机

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T/TMACXXX—202X

有下列情形之一时，应进行型式检验：

a)新产品试制定型鉴定；

b)正式生产后，如结构、材料、工艺等有较大改变，可能影响产品性能时；

c)正常生产满一年时；

d)间隔一年以上再生产时；

e)出厂检验结果与同产品型号或批次的型式检验有较大差异时。

6.2.2检验项目及要求

型式检验应在国家认可的检测机构或者具备半导体工程或电子工程行业相关认证资质的实验室完

成，检验的项目应包括表1中的所有指标，检测应符合GB/T43493的规定。

6.2.3判定规则及处理措施

所有检验项目均满足本文件的要求时，判定为合格。任一项不符合规定时，判定为不合格。对于不

合格的产品，应进行返工或报废处理，返工产品应重新进行检验。型式检验如有不合格，应进行整改后

重新检验。

6.3出厂检验

出厂检验的项目应包括表1全部指标，全部指标均满足本文件的要求时，方可被判定为合格产品。

对于不合格的产品，应进行返工或报废处理。检测数据记录宜参考附录A。

6.4抽样方法

产品检验的抽样方法应按照GB/T2828.1的规定进行，采用逐批检验抽样计划。抽样检验的样本量

应根据产品批量大小和接收质量限（AQL）确定，没有规定的按照一般检验水平Ⅱ，AQL=1.0计算。

6.5检验报告

所有检验记录和报告应妥善存档，每次检验结束后应出具完整的检验报告，并包括下列内容：

a)基本信息：产品名称、产品批次编号、检验日期、检验机构和参与人员等；

b)检验目的与检验依据；

c)检验环境与检验设备清单等；

d)检验方法与检验过程；

e)检验数据：详细列出各项目的检测数据；

f)检验结论：评估该批次产品是否合格。

7标志、包装、运输与贮存

7.1标志

设备应设置铭牌，注明：产品名称、型号、执行标准号、制造单位名称及地址、出厂编号、出厂日

期、电源参数、运输包装应符合GB/T191的规定。

7.2包装

设备应采用防震、防潮包装；内衬泡棉或气泡膜，防止运输损坏；包装箱外标注“向上”“防潮”

等标识。

7.3运输

设备运输时应防止剧烈震动、冲击及雨水淋湿。

7.4贮存

设备应存放于通风、干燥、无腐蚀性气体、温度0℃～40℃，相对湿度≤75%的环境中，避免堆放造

成的机械损伤。

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《高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备》

（征求意见稿）

编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

本文件由北京中研博采技术服务有限公司提出，经中国技术

市场协会标准化工作委员会批准，正式列入2025年团体标准制

修订计划，标准名称为《高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备》。

（二）项目背景

随着半导体产业朝着高密度集成、微纳化方向迅猛发展，晶

圆作为集成电路制造的核心基础材料，其表面微米级及亚微米级

缺陷直接关系到芯片的良率与长期可靠性。高精度暗场扫描式晶

圆缺陷检测设备作为半导体生产流程中的关键检测装备，广泛应

用于硅晶圆及化合物半导体晶圆的制造、封装等多个环节，市场

需求持续旺盛。

当前半导体制造工艺不断升级迭代，对检测设备的检测精度、

扫描效率及智能化分析能力提出了更为严苛的要求。然而，行业

内相关设备的性能水平参差不齐，缺乏统一的标准规范进行约束，

导致检测结果一致性不足、数据难以互通共享，严重制约了产业

链各环节的协同效率。同时，国际巨头在高端暗场检测设备领域

形成了技术垄断，国内企业面临着技术壁垒与标准制约的双重挑

战。制定符合产业发展需求的团体标准，既是破解行业发展瓶颈、

规范市场竞争秩序的迫切需要，也是提升国内设备制造企业核心

竞争力、推动半导体检测装备产业自主可控的重要举措。

1

（三）目的意义

1.目的

（1）保障检测质量

通过明确设备的技术要求、试验方法及检验规则，建立统一

的质量评价体系，解决当前市场中设备检测精度不稳定、重复性

不佳等问题，确保晶圆表面微小缺陷检测结果的准确性与可靠性，

为半导体制造过程中的精准质量管控提供有力保障。

（2）规范行业生产

对设备的研发、生产、检验等全流程进行标准化约束，引导

企业优化生产流程，提升制造工艺水平，逐步淘汰技术落后、性

能不达标的产能，推动行业向标准化、精细化、高质量方向发展。

（3）提升市场竞争力

构建与国际接轨的标准体系，助力国内企业突破核心技术瓶

颈，满足半导体高端制造领域对高精度检测设备的严苛需求，打

破国外企业的市场垄断格局，推动国产设备在全球市场的份额稳

步提升，增强我国在该领域的产业国际话语权。

2.意义

（1）保障产业安全与绿色发展

通过规范设备的安全性能与环保指标，有效降低检测过程中

的安全风险，减少能源消耗与污染物排放，助力半导体产业实现

绿色低碳生产，进一步提升产业链供应链的安全性与稳定性。

（2）促进技术创新与产业升级

标准中预留技术创新接口，引导企业加大研发投入力度，推

动检测设备向更高精度、更快速度、更智能化方向升级迭代，助

2

力我国在半导体检测装备领域实现技术跨越，为下游集成电路产

业的创新发展提供坚实支撑。

（3）推动行业可持续发展

通过标准化手段整合产业链资源，优化设备研发-生产-应用

的生态体系，实现规模效应与降本增效。预计标准实施后，将有

效整合行业资源，提升产业整体发展质量，为半导体产业高质量

发展提供关键装备支撑，促进行业长期健康可持续发展。

（四）起草单位及起草人名单

本文件起草单位：昂坤视觉(北京)科技有限公司、北京中研

博采技术服务有限公司、北京六只猫创意科技有限公司、北京彬

诚科技有限公司、北京工业大学等单位。

本文件主要起草人：马铁中、乐志斌、夏卫彬、杨笛、于建

均等。

（五）主要起草过程

1.文本调研

2025年3月启动了文本的调研工作，并于2025年4月完成

了相关资料的收集和分析工作。

2.标准立项

2025年7月向中国技术市场协会标准化委员会提出申请，

于2025年7月16日获得中国技术市场协会标准化工作委员会批

准立项。

3.形成标准草案

2025年8月4日，起草组对资料收集情况进行汇总处理，

确定了标准框架和主要内容。2025年9月8日，《高精度暗场

3

扫描式晶圆缺陷检测设备》形成标准初稿。

4.形成征求意见稿

2025年9月9日～2025年9月29日，起草组根据反馈的意

见和建议，对草案内容进行了修改和调整，形成标准征求意见稿。

二、确定标准主要内容的论据

（一）编制原则

本文件按照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》以及《中国技术市场协会团体标

准工作程序》的规定起草。

（二）标准主要内容及适用范围

本文件规定了高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备的技术

要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存要求。

本文件适用于硅晶圆及化合物半导体晶圆对微米级及亚微

米级表面缺陷进行自动化暗场检测的设备制造、检验及验收。

（三）确定标准主要内容的论据

1.强化产业链协同性

晶圆缺陷检测设备的性能表现直接影响半导体制造各环节

的质量管控效率，而检测数据的一致性与互通性是实现“设备-

晶圆-芯片”全链条质量追溯的核心关键。通过标准化设备要求，

能够打通产业链各环节的信息壁垒，显著提升协同研发与生产效

率，保障半导体制造流程的稳定性与连续性。

2.适配产业技术升级

针对半导体工艺微纳化、制造智能化的发展趋势，标准对设

备的检测性能、自动化程度及智能分析功能等方面作出明确规定，

4

既能够满足当前量产线的实际检测需求，又为未来更高精度、更

高速度的检测技术预留了充足的发展空间。同时，标准涵盖了不

同规格晶圆的检测要求，可适配多样化的应用场景，引导行业向

多功能、复合型检测设备方向发展，助力产业技术持续升级。

三、主要试验[或验证]情况分析、技术经济论证、预期经济

效果

（一）主要试验[或验证]情况分析

为保障标准的科学性、合理性与可操作性，在标准制定阶段，

起草组联合国内权威半导体检测设备第三方机构、晶圆制造企业

及设备生产单位，选取主流品牌的高精度暗场扫描式晶圆缺陷检

测设备作为试验样品（覆盖4-12英寸晶圆检测全量程机型），

严格依据GB/T43493、GB/T2423.1等国家标准开展试验验证，

累计完成试验项目186项，获取有效数据720余组，具体验证情

况如下：

1.基础性能指标验证

检测灵敏度：选用含80nm、100nm标准缺陷颗粒的校准晶圆，

对样品进行5次重复检测。结果显示，所有受试样品均能稳定识

别80nm及以上缺陷，其中3台高端机型可识别70nm缺陷，检测

数据离散度≤5%，验证了≤80nm灵敏度指标的可行性与区分度。

工作环境适应性：将设备置于20℃±1℃、湿度40%-60%RH

的标准环境，以及-10℃低温、65%RH高湿的极限环境下分别连

续运行24h。标准环境下所有设备检测数据无偏差；极限环境中，

仅1台基础机型出现短暂数据波动，重启后恢复正常，其余机型

均稳定运行，证明了环境指标设定的合理性。

5

电气安全性能：按GB4793.1标准测试绝缘电阻、接地电阻

等指标，所有样品绝缘电阻≥2MΩ，接地电阻≤0.5Ω，均通过

防触电、过流保护测试，无安全隐患，符合电气安全基准要求。

2.核心性能指标验证

检测速度与效率：对12英寸标准晶圆进行10片连续检测，

受试设备平均检测速度为32-38片/小时，其中5台机型达到35

片/小时以上，最高达38片/小时，均满足≥30片/小时的指标

要求，且检测过程无漏扫、重扫现象，验证了检测效率指标的实

用性。

重复性误差：在标准晶圆标记固定缺陷，重复检测10次并

记录坐标值。受试设备最大差值为0.3-0.5μm，其中6台机型

差值≤0.4μm，数据稳定性符合≤0.5μm的指标要求，可满足

晶圆高精度定位需求。

缺陷分类准确率：采用含1000个预分类缺陷（颗粒、划痕、

凹坑等）的标准晶圆进行测试，受试设备分类准确率为

97.2%-99.1%，平均准确率达98.3%，无设备低于97%，且对划痕

类缺陷识别准确率最高（平均99.0%），验证了分类准确率指标

的有效性。

3.拓展性能指标验证

扫描范围与速度：通过激光干涉仪测量运动平台行程，所有

样品扫描范围均≥300mm×300mm，可覆盖12英寸晶圆全尺寸；

扫描速度测试中，设备平均移动速度为52-60mm/s，且支持

5-60mm/s无极调速，满足不同晶圆检测场景的速度需求。

数据存储与兼容性：对10组检测数据进行CSV/数据库格式

6

导出测试，所有设备均可实现数据无损导出，且导出数据可直接

对接主流晶圆厂MES系统，无格式兼容问题，符合工业级数据交

互要求。

（二）技术经济论证

1.产业链层面

标准实施将推动上游光学元件、精密运动平台、AI算法等

核心部件协同发展。据测算，达到一级性能指标的设备所需高端

物镜（NA≥0.9）和高速CMOS传感器成本较常规产品高20%～25%，

但规模化应用后采购成本可下降12%～15%。中游设备制造商通

过标准化接口设计，可减少客户定制化开发周期30%以上。下游

晶圆厂因检测效率提升（≥30片/小时）和漏检率降低（＜3%），

单片检测成本预计下降18%～22%。

2.企业层面

企业为满足本标准三级要求需增加研发投入约8%～12%，但

设备平均售价可提升15%～20%。以年产50台设备的中型企业为

例，若其中30台达到一级水平（售价提升25%），年新增营收

可达2400万～3000万元。同时，因标准化带来的模块化设计，

售后服务响应时间缩短40%，客户满意度提升显著。

3.社会经济层面

高精度缺陷检测是保障芯片良率的关键环节。据中国半导体

行业协会数据，2024年我国晶圆制造产能达800万片/月（等效

12英寸），若本标准推广覆盖30%产线，年可减少因漏检导致的

废片约24万片，折合节约硅材料成本超9亿元。此外，设备国

产化率提升将降低对