上海计量院以“四招”破“四难”

　　本报讯 近日，在上海市市场监管局主办的首届上海市检验检测行业创新大赛决赛中，上海市计量测试技术研究院（简称上海市计量院）材质中心作品“突破‘卡脖子’检测技术，助力晶圆盒国产化”荣获三等奖。
　　晶圆是用来制作硅半导体电路的硅晶片，是制作芯片的重要材料。而晶圆盒是负责防止芯片被污染的装置。芯片生产研发中，约80%的工艺需要晶圆盒负责储存、运输晶圆在数百道工艺中不断流转。晶圆盒与芯片的关系就像太空服和宇航员的关系，离开太空服，宇航员在外太空瞬间失去生命；离开晶圆盒，芯片基本成为废品。晶圆盒既要防止外界环境对晶圆污染，还要严格“洁身自好”，保证自身不污染晶圆。晶圆盒中关键杂质检测与清除技术已成为晶圆生产研发中的重要技术，也是晶圆盒国产化的重要“难点”。
　　据介绍，晶圆盒检测存在4方面技术难题：关键杂质不明确，好比按图索骥却没有图；缺乏提取关键杂质的方法，巧妇难为无米之炊；相关超痕量检测即对质量分数小于0.0001%的杂质检测，方法不完善，难度堪比在足球场里找芝麻；缺乏合格判定限度值，业界尚无统一公认的判定标准。
　　上海市计量院技术团队迎难而上，多年来在集成电路产业潜心钻研、锐意创新，逐步掌握应对“四难”绝招。第一招，建立“黑名单”，发现并厘清在生产制造晶圆盒过程中共计两大类、24种关键杂质。第二招，自主研发全自动提取装置，高效提取和转移晶圆盒内杂质。第三招，创新研发基于电磁交互技术和双定量环技术开发两项关键检测方法，针对性解决痕量难以准确检测难题，实现对阳离子、阴离子杂质检出限分别达到0.1μg/m2、10μg/m2。第四招，剖析需求端与产品端技术要求，在深入调研和110批次产品实验的基础上，确定满足12英寸晶圆盒技术指标。
　　通过多年探索与不断创新，上海市计量院已能够为晶圆盒生产、使用单位提供关键杂质检测及清除技术服务，为工艺优化提供正确判断，帮助国产晶圆盒生产制造厂家节约国际检测费用80%，缩短生产制造时间近60%，大大加速晶圆盒国产化进程。该院将继续聚焦集成电路等重点产业需求，发挥自身技术优势，以计量科技创新筑基新质生产力，促进经济社会全面进步和长期可持续发展。

□沪计测