硅外延用三氯氢硅中杂质含量的测定 电感耦合等离子体质谱法编制说明.docx

第

第PAGE8页共NUMPAGES11页

GB/TXXX—××××

PAGEII

国家标准《硅外延用三氯氢硅中杂质含量的测定电感耦合等离子体质谱法》编制说明（预审稿）

一、工作简况

（一）任务来源

根据2024年3月25日，国家标准化管理委员会《关于下达2024年第一批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》(国标委发[2024]16号)及工业和信息化部办公厅《关于印发2024年第一批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科(2024)18号)、以及《关于转发2024年第一批半导体材料标准项目计划及征集起草单位的通知》（半材标委[2024]11号）的要求，国家标准《硅外延用三氯氢硅中杂质含量的测定电感耦合等离子体质谱法》制定项目由全国有色金属标准化技术委员会、全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会归口，计划编号T-469，项目周期为18个月，完成年限为2025年9月。国家标准项目《硅外延用三氯氢硅中杂质含量的测定电感耦合等离子体质谱法》计划主要由洛阳中硅高科技有限公司牵头起草，全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会具体组织编制。

（二）项目背景

项目的必要性简述

电子信息产业是我国国民经济的支柱产业，是经济保持中高速增长和产业迈向中高端水平的中坚力量。2014年国务院发布《国家集成电路产业发展推进纲要》，提出将集成电路产业上升至国家战略高度，强调“集成电路产业是信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业”以来，一系列针对集成电路发展的产业扶持政策相继出炉，如设立了国家集成电路产业投资基金、设立地方性产业投资基金；出台《中国制造2025》，强调突破发展集成电路国产重要性。

高纯电子气体是集成电路制造过程中必不可少的原料。它也广泛应用于光电子、化合物半导体、太阳能光伏电池、液晶显示器、光导纤维制造等其它诸多领域。集成电路制造的前道工序如外延、化学气相沉积、离子注入、掺杂、刻蚀、清洗、掩蔽膜生成等工艺，几乎都需要不同种类和不同纯度的电子气体。硅外延用三氯氢硅是高纯电子气体之一，主要作为半导体硅外延所需的反应气体，在硅外延片生产中得到了广泛的应用，硅外延片主要用于功率半导体器件和12英寸逻辑芯片。

硅外延用三氯氢硅作为半导体行业不可或缺的重要电子特种气体原材料，符合2016年国家商务部发布《鼓励进口技术和产品目录》，其中明确“?半导体、光电子元件、新型电子元件等电子产品用材料制造”为国家鼓励发展的重点行业，行业序号C30。

当前，我国集成电路行业快速增长，对硅外延用三氯氢硅需求呈日益增长态势。但由于硅外延用三氯氢硅生产和制造存在非常高的技术要求，因此主要依赖进口，国外主要的生产商是日本信越。硅外延用三氯氢硅特种气体国产化研究对我国集成电路行业发展意义重大，值得深入研究应用。

项目的可行性简述

硅外延用三氯氢硅是电子工业用的新型硅源气体，是广泛用于生产半导体器件的关键原料。硅外延用三氯氢硅中微量的杂质元素如硼、磷、铁等会对硅外延片的电学性能产生重要影响，金属元素对硅片表面杂质分布也有影响，因此，为了满足各种半导体器件的需要，使半导体器件得到所需求的电参数，对硅外延用三氯氢硅中杂质含量的分析控制是保证产品质量的重要环节。

超高纯硅基电子材料是我国发展集成电路的关键材料，长期依赖进口，严重影响国家信息和产业安全，已成为我国集成电路产业发展的“卡脖子”问题，硅外延用三氯氢硅作为集成电路用关键硅基材料之一，经过近5年的技术攻克，包含洛阳中硅高科技有限公司在内的一些国内企业，已完成了高纯度三氯氢硅产品从技术到市场的全链条的攻关，实现了该产品的国产化替代，目前国产化替代率接近50%。洛阳中硅高科有限公司在产品研发的同时，开发建立了硅外延三氯氢硅杂质含量的测定方法，为保证产品品质提供了强有力的保障。

目前国内半导体客户使用的产品标准GB/T30652-2023《硅外延用三氯氢硅》标准于2023年8月6号正式发布。经过对硅外延生产厂商的调研，目前从国外进口的硅外延用三氯氢硅大部分均采用ICP-MS检测杂质元素，该方法是一个非常常规的痕量杂质元素测试方法，用ICP-MS测定金属元素具有基体效应小，干扰少，精密度高、准确性好，多元素同时测定的特点，可满足硅外延用三氯氢硅杂质元素检测需求。但在该标准制定过程中，发现与之配套的GB/T29056-2012杂质测试方法标准存在几方面问题：首先是原标准测试元素涵盖范围不全，必威体育精装版发布的产品标准中定义了芯片有害杂质Ca、Zn，但原标准中未定义该元素，且有些客户特殊要求的金属项，该标准也不能完全覆盖；其次是原标准中所用试剂乙腈有毒，且市面上购买不到满足要求的乙腈，使用前需要进行提纯，而提