国家标准计划《300 mm硅片表面纳米形貌的评价方法》由 TC203（全国半导体设备和材料标准化技术委员会）归口，TC203SC2（全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分会）执行 ，主管部门为国家标准委。

主要起草单位 山东有研艾斯半导体材料有限公司 、上海新昇半导体科技有限公司 、浙江丽水中欣晶圆半导体科技有限公司 、金瑞泓微电子（嘉兴）有限公司 、中环领先半导体材料有限公司 。

全球半导体行业近几年在5G、物联网、工业互联网、汽车电子、能源产业结构变革等新兴市场需求的带动下发展趋势较好，市场规模不断增长，同时也存在不少问题，如芯片管制与反制、俄乌战事引发的能源危机、通胀压力、供应链中断等风险。

此外，美国陆续出台的相关法案以及持续对我国发展高科技的打压，使得高端芯片成为中美竞争的关键。

我国也响应调整了硬科技发展战略，为此，包括高端半导体材料在内的半导体材料的研制和生产变得非常关键。

半导体领域中硅材料最大的市场是集成电路。

半个世纪以来，摩尔定律始终在发挥作用：一方面芯片加工尺寸不断变小，另一方面硅片尺寸不断变大，2 nm制程技术已攻克，300 mm硅片已成为主流，硅片向大尺寸方向发展趋势明显。

但从技术层面来说，美西方对我国的打压也日益严厉。

2019年修订的《瓦森纳协议》、美国2022年的《芯片与科学法案》、欧盟2023年的《芯片法案》以及日本2023年23个品类的管制，按运算用逻辑半导体的性能来看，针对的现象均属于制造电路线宽在14nm以下芯片所需的技术、设备和材料等。

我国14nm以上逻辑器及19nm以上存储器所需的300mm半导体硅片已经实现突破，但14nm以下先进制程所需的半导体硅片仍受到限制。

工艺制程越小，对材料的品质要求越高，对拉晶、切片、研磨、刻蚀、抛光、外延、键合、清洗等几乎全过程均有着极高的要求。

大尺寸硅片在实现标准化规模生产并取得下游用户的认证和认可的同事，需开展前沿检测技术研究，如纳米形貌的检测等。

随着器件特征尺寸的减小，对硅材料表面的要求越来越苛刻，表面好坏，直接影响到器件的加工质量和成品率。

早在2001年3月SEMI标准M43《关于编制硅片纳米形貌报告的指南》给出纳米形貌的定义：在空间波长近似0.2mm—20mm范围内，在合格质量区内整个硅片正表面或者背表面的一种不平整的偏差。

例如硅片表面上的凹陷、凸起或波纹，他们从峰到谷的高度变化在几个到几百个纳米之间。

纳米形貌特征不包括微粗糙度，他的空间波长范围介于平整度和微粗糙度之间。

纳米形貌特征尺寸填补了平整度与微粗糙度间的空间空白，使我们对整个硅片表面状态有更完整的认识。

自2003年以来，纳米形貌参数被纳入国际半导体技术路线图(ITRS)。

在化学-机械抛光(CMP)工艺之前，晶圆表面的纳米形貌会导致CMP后薄膜厚度的变化，对电路性能、工艺成本和产量产生潜在的影响。

本文件描述了300 mm硅片表面纳米形貌的测试方法。 本文件适用于硅抛光片、硅外延片、SOI片等。 测试原理：将300 m硅片的表面0.2 mm-20 mm空间波长范围内的合格质量区划分成若干个相同尺寸的圆形或者方形的分析区域，经滤波后选取每个分析区域中高度数据，逐一计算区域内的峰-谷差（P-V），从而定量评价硅片表面纳米形貌。数据阵列来源于单一表面（正表面或背表面）的高度。