集成电路装备验证线标准化现状及工作建议.pdf

标准化研究Standardization Research2023 年第 9 期http:/371 引言党的二十大报告指出，坚持把发展经济的着力点放在实体经济上，推进新型工业化，加快建设制造强国、质量强国、航天强国、交通强国、网络强国、数字中国，稳步扩大规则、规程、管理、标准等制度型开放。集成电路产业是数字中国、数字经济的重要基础性产业，是构筑我国经济未来竞争新优势的基础力量来源之一。国产集成电路成套装备验证线，又称为国产集成电路装备验证“靶场”“磨刀石”，旨在为国产工艺装备提供可信的验证评估手段，助推国产装备研发和应用验证，实现国产装备制造和芯片生产的自主可控。在国产集成电路成套装备验证线建设过程中，遇到了质量管控、可靠性设计与评估、执行标准、计量手段等问题，急需开展技术基础领域的系统性研究。由此可见，开展现有标准适用性分析，提出标准制修订建议，及时将海量国产装备验证评估的可信数据及经验固化形成标准，对于提高集成电路装备的稳定性、可靠性和工艺适用性，推进“靶场”建设是非常有必要的。2 集成电路装备行业标准化工作现状2.1 行业发展现状近年来，美国、荷兰、日本、韩国相继在集成电路装备领域进行了研发和探索，尤其是阿斯麦、泛林等半导体装备供应商在集成电路装备领域的发展上处于领先地位，它们提供了晶圆制造的绝大多数装备1。我国自“十五”以来高度重视集成电路制造装备的研发，通过颁布顶层制度文件、开设国家重大科研项目“双管齐下”。2014 年 6 月，国务院印发国家集成电路产业发展推进纲要，明确了发展集成电路设计业、制造业、先进封装测试业、突破关键装备和材料等推进集成电路产业发展的四大任务。编辑：苏加友E-mail:电子科学研究院 张 冰 蒲 波Current Standardization and Working Proposals for Complete Integrated Circuit Equipment Verification Line摘 要 针对国内开展集成电路装备验证线技术研究需求，介绍了集成电路装备行业发展现状，梳理分析集成电路装备领域的国际标准、国家标准和行业标准的制定发布情况，给出集成电路薄膜生长、离子注入、扩散等装备验证标准制修订建议。关键词 装备验证线 标准适用性 集成电路Abstract:Through investigating and surveying the techonology on integrated circuit equipment verification line,this article analyzes the current situation of integrated circuit equipment.International standards,national standards and industry standards are sorted and listed.In addition,the advice for formulating and revising standards is given.Keywords:euqipment verification line;standard applicability;integrated circuit集成电路装备验证线标准化现状及工作建议标准化研究Standardization Research信息技术与标准化http:/382020 年 8 月，国务院再次印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策(以下简称政策)，政策强调集成电路产业和软件产业是信息产业的核心，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。2022 年，国家发展改革委联合工信部、财政部、国家海关总署、国家税务总局印发关于做好 2022 年享受税收优惠政策的集成电路企业或项目、软件企业清单制定工作有关要求的通知，明确了重点集成电路设计领域和重点软件领域，以及享受税收优惠政策的企业条件和项目标准2。2.2 标准化工作现状在标准规范方面，IEC 于 1967 年设立了 TC47半导体器件标准化技术委员会，伴随微电子技术的发展和标准化工作的需要，逐渐提出了“集成电路”这一概念。近年来，考虑到标准在集成电路装备产业发展过程中的不可或缺的关键核心作用，制定国际标准已成为各大集成电路装备龙头争抢的高地。具体如下。(1)国际半导体产业协会(SEMI)国际半导体产业协会主要致力于半导体制造装备相关的制造、测量、组装、测试、装备、环保、安全和卫生标准的制修订。目前 SEMI 标准共 957 项，主要包括 3D-IC、装备自动化(硬件和软件)、平板显示器、装备、气体、高亮度 LED、MEMS/NEMS、材料、微光刻、封装、光伏、工艺化学品、硅材料和过程控制以及可追溯性等标准3。(2)全国半导体设备和材料标准化技术委员会(SAC/TC203)全国半导体装备和材料标准化技术委员会主要负责国内半导体设备和材料领域国家标准和电子行业标准的归口管理，跟踪参与相关领域国际标准化活动，对口国际半导体设备和材料协会(SEMI)，下设气体、材料、封装、微光刻等分委会。3 集成电路装备验证线标准化工作建议经梳理分析，近年来国内外针对集成电路制定了大量标准，极大地支撑了集成电路行业快速发展。其中，国家标准覆盖集成电路基础通用、芯片设计、芯片测试、芯片封装等共计 200 余项，行业标准主要集中在电子行业标准约 105 项。与集成电路装备和技术相关的已发布了 30 项标准，包括 5 项国际标准、17 项国家标准、8 项行业标准，见表 1。通过梳理集成电路装备行业发展现状，并逐一分析上述集成电路标准技术要求对国产集成电路装备验证线的适用情况，发现有部分标准技术指标无法满足当前集成电路装备验证线功能性能要求，标准内容不涉及装备的整线验证，急需补充装备验证相关标准。结合 SEMI 标准，根据验证线生产的实际需要，建议集成电路装备领域急需研制的标准清单见表 2，初步解决验证线工作模式下设备互联通用的标准需求。3.1 集成电路薄膜生长设备验证测试方法该标准拟规定集成电路制造用化学气相沉淀设备的验证测试方法，技术内容涵盖测试基本要求和各项指标的测试方法，包括外观、安全性能、密闭性、反应室压力、电气参数、温度控制、工艺参数、颗粒等指标的测试步骤及计算方法。3.2 集成电路离子注入设备验证测试方法该标准拟规定集成电路制造用离子注入机的验证测试方法，技术内容涵盖测试基本要求和各项指标的测试方法，包括外观、安全性能、真空度、注入参数、薄膜电阻率、金属污染、颗粒、质谱分析、SIMS 等指标的测试步骤及计算方法。3.3 集成电路扩散设备验证测试方法该标准拟规定集成电路扩散设备的验证测试方法，技术内容涵盖测试基本要求和各项指标的测试方法，包括金属污染、颗粒、重复性、控制、漏率、束流、泄漏、安全性等指标的测试步骤及计算方法。3.4 集成电路干法刻蚀设备验证测试方法该标准拟规定集成电路制造用干法刻蚀设备的验证测试方法，技术内容涵盖测试基本要求和各项指标的测试方法，包括底压、漏率、射频电源控制偏差、质量流量计控制偏差、温度控制范围、温标准化研究Standardization Research2023 年第 9 期http:/39表 2 集成电路装备领域急需研制标准序号标准名称1集成电路薄膜生长设备验证测试方法2集成电路离子注入设备验证测试方法3集成电路扩散设备验证测试方法4集成电路干法刻蚀设备验证测试方法5集成电路湿法刻蚀设备验证测试方法表 1 集成电路装备领域相关标准标准类别标准编号标准名称国际标准IEC 60191-1:2007半导体器件机械标准化 第 1 部分：半导体器件图形绘制IEC 60748-2:1992半导体器件 集成电路 第 2 部分：数字集成电路IEC 60748-3：1986半导体器件 集成电路 第 3 部分：模拟集成电路IEC 61739：1996集成电路生产线批准和质量管理程序IEC 61943：1999集成电路生产线批准应用指南国家标准GB/T 34301989半导体集成电路型号命名方法GB/T 3431.21986半导体集成电路文字符号 引出端功能符号GB/T 4937.12012半导体器件 机械和气候试验方法 第 1 部分：总则GB/T 4937.22012半导体器件 机械和气候试验方法 第 2 部分：低气压GB/T 4937.32012半导体器件 机械和气候试验方法 第 3 部分：外部目检GB/T 66481986半导体集成电路静态读/写存储器空白详细规范GB/T 75091987半导体集成电路微处理器空白详细规范GB/T 89761996膜集成电路和混合膜集成电路总规范GB/T 91781988集成电路术语GB/T 128421991膜集成电路和混合集成电路术语GB/T 141131993半导体集成电路封装术语GB/T 141191993半导体集成电路双极熔丝式可编程只读存储器空白详细规范GB/T 164641996半导体器件 集成电路 第 1 部分：总则GB/T 164651996膜集成电路和混合膜集成电路分规范GB/T 175741998半导体器件 集成电路 第 2 部分：数字集成电路GB/T 179402000半导体器件 集成电路 第 3 部分：模拟集成电路GB/T 35010.12018半导体芯片产品 第 1 部分：采购和使用要求行业标准SJ/T 102491991半导体集成电路 CB555 型时基电路详细规范SJ/T 102501991电子元器件详细规范 半导体集成电路 CB565 型模拟锁相环(可供认证用)SJ/T 102551991电子元器件详细规范 半导体集成电路 CW1403 型精密带隙电压基准(可供认证用)SJ/T 102591991电子元器件详细规范 半导体集成电路 CD2822CP 型双音频功率放大器SJ/T 102661991电子元器件详细规范 半导体集成电路 CF714 型精密运算放大器(可供认证用)SJ/T 108052000半导体集成电路电压比较器测试方法的基本原理SJ/T 113512006用于描述、选择和转让的集成电路 IP 核属性格式标准SJ/T 117022018半导体集成电路 串行外设接口测试方法标准化研究Standardization Research信息技术与标准化http:/40度控制精度、温度控制稳定性、温度重复性、刻蚀速率、刻蚀均匀性、颗粒等指标的测试步骤及计算 方法。3.5 集成电路湿法刻蚀设备验证测试方法该标准拟规定集成电路湿法设备的验证测试方法，技术内容涵盖测试基本要求和各项指标的测试方法，包括底压、漏率、射频电源控制偏差、质量流量计控制偏差、温度控制范围、温度控制精度、温度控制稳定性、温度重复性、刻蚀速率、刻蚀均匀性、颗粒等指标的测试步骤及计算方法。4 结语目前，集成电路装备标准主要参照国外已有标准，因其缺乏体系规划，不能满足我国自主建设集成电路成套装备验证线的标准化需求。因此，需要以国家集成电路产业发展纲要等文件为指导，基于我国集成电路装备行业发展现状，补齐我国集成电路标准体系，加快集成电路薄膜生长装备、离子注入装备、扩散装备、干法刻蚀装备、湿法刻蚀装备等验证测试方法相关标准的研究与制定，为集成电路成套装备验证线技术攻关、测试与验证能力提供标准化技术支撑。另外，还需充分调动相关企业参与标准化工作的积极性，相关主管部门加大支持力度，积极参与相关领域的国际标准化 工作。参考文献1 金存忠.集成电路装备制造业现状及问题 J.集成电路应用,2014(9):4-5.2 汤朔,李琨.集成电路国际标准分析J.中国标准化,2021(新材料标准领航增刊):170-177.3 徐平江,邵瑾,付英春.中国集成电路标准现状分析 J.中国标准化,2021(2):53-60.(收稿日期：2023-08-21)第四届智慧家庭产业发展论坛在深圳召开8 月 24 日，由中国电子技术标准化研究院和深圳赛西信息技术有限公司共同承办的第四届智慧家庭产业发展论坛在深圳会展中心召开。中国电子技术标准化研究院院长赵新华、工信部电子信息司消费电子处处长李婷等领导出席论坛。赵新华指出，“智慧家庭”从“家庭网络”“数字家庭”“智能家居”等概念演变而来，已经经历了十几年的发展历程，形成了较为成熟的产业生态。中国电子技术标准化研究院通过举办该论坛，为产业界各单位交流、探讨智慧家庭未来发展提供了平台。李婷指出，当前我国智慧家庭产业界正在逐步形成融合互通、智能互联的氛围。李婷强调，高质量发展智慧家庭产业，一是推动关键共性技术突破，加大更高水平产品供给；二是加强融合互通，构建开放生态；三是规范行业秩序，促进健康发展。为进一步贯彻落实深圳市极速先锋城市建设行动计划，在本届论坛上举行了深圳市极速先锋城市数字家庭 3T 跃升行动试点启动仪式，打造深圳市中国式现代化建设在智慧家庭领域先行示范的样板。本届论坛的举办，为我国智慧家庭产业链上下游企业了解政策规划、突破关键技术以及开展商业合作提供了重要的平台。本届论坛以“融合：智慧家庭的现实与未来”为主题，吸引了家电企业、运营商、人工智能企业、研究机构以及高校的近 100 位专家参会。会上围绕智慧家庭标准体系建设、智慧家庭产业生态格局、智能化评测技术与工具、智慧家庭解决方案示范应用等热点话题进行了热烈的交流，有效促进了智慧家庭产业创新发展。(来源：中国电子技术标准化研究院网站)