《高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备-编制说明》

《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。

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（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

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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

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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，

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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。

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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

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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美日设备依赖，预计5年内进口替代规模达

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15亿～20亿元。

（三）预期经济效果

《高精度暗场扫描式晶圆缺陷检测设备》标准的制定与实施，

将为半导体检测设备行业及下游晶圆制造领域带来长期且显著

的经济效益，具体体现在以下方面：

1.降低半导体制造综合成本

按单台设备年检测10万片晶圆测算，达标设备可将晶圆缺

陷检测成本从0.8元/片降至0.5元/片，若全国半导体行业普及

该标准设备，年可节省检测成本3～5亿元。同时，因缺陷提前

检出，晶圆封装阶段的返工成本可降低30%以上，年减少产业链

损耗超8亿元。

2.提升国产设备国际竞争力

目前国际高端晶圆缺陷检测设备市场被欧美企业垄断，其产

品售价为国产设备的2～3倍。本标准对标国际先进技术指标，

尤其在检测灵敏度、分类准确率上实现与国际接轨，预计标准实

施后，国产设备出口量将年均增长15%～20%，年新增出口额3～

4亿元，并减少因技术标准不统一导致的出口认证损失约1.2亿

元/年。

3.推动半导体行业技术升级

标准将促使设备企业加大核心技术研发，预计5年内国内高

精度暗场扫描技术专利数量将增长40%以上，设备检测灵敏度可

突破60nm，检测速度提升至40片/小时以上。同时，标准化的

检测数据将助力晶圆厂实现缺陷溯源与工艺优化，推动国内晶圆

制造良率从当前92%提升至95%以上，带动半导体产业整体附加