1、附件：电子行业计量技术规范项目建议书建议项目名称 半导体工艺用安时计现场校准规范制定或修订 制定 修订 被修订计量技术规范号计量技术规范性质检定规程校准规范计量技术规范类别重点基础主要起草单位 中国电子科技集团公司第十三研究所联系人 乔玉娥 联系电话 0311-8709156113673237960任务年限 2 年 申请经费 5 万元参加单位 无具备的特点 安全 节能 环保 自主创新 其他_目的、意义和必要性1.指出该计量技术规范项目编制的目的、意义，描述涉及安全、节能、环保、自主创新等方面的特点和发挥的作用，解决行业、产业的问题和必要性、迫切性；安时计是一种用于监控安时、电压、电流、时间的电
2、子装置， 主要应用于电镀电源、整流机、直流电源、电池、蓄电池等与电化学产品有关的安时量（电流安培数与时间的累积）的测量，配合继电器使用可实现控制输出功能。安时计在半导体电镀精细加工过程中有着广泛的应用，其通常安装在电镀台内部，用于基片（如Si、陶瓷）的导电层的加工。近年来随着半导体制造工艺水平的提高，半导体器件加工过程中工艺条件把控越来越严格，特别是半导体器件、集成电路制造对电镀金的性能，如镀层均匀性、粗糙度、硬度、剪应力、可焊性等的要求越来越高，作为能够准确监测电镀工艺关键参数的安时计在生产线上的用途也越来越广泛。安时计的最大优势在于其具有掉电数据保持能力，可连续监控工艺加工过程中的安时参数
3、，实时显示并报警，并根据安时统计数据实现自动控制加料，保证电镀工艺的工艺文件严格执行，使工艺过程更加直观、安全、准确。安时计按其时间类型可分为安时计、安培分钟计、安秒计。目前，众多半导体电镀工艺设备上都安装有安时计，用以进行安时参数的控制，及时反映金属质量浓度这一工艺参数，便于设计师根据准确测量的安时量及时调整电镀液浓度，满足对半导体基片导电层、半导体外壳的金属带线、焊盘、接地过孔等金属结构的精细加工，保证批量器件产品的一致性，最终满足军工行业对半导体元器件、组件、集成电路的需求。可见，“安时量”是衡量基片上淀积金属层是否致密、均匀、无孔洞、无缝隙、无目的、意义和必要性其它缺陷的重要参数，是半
4、导体器件电镀工艺的一个关键参数，是衡量其是否达到预期电镀目的主要依据，与半导体器件的镀层性能密切相关。如果半导体工艺用安时计的测量精度不满足用于使用要求，将无法准确知晓电镀液的浓度。例如，某镀金电镀工艺中，镀金液每工作4AH，说明镀液消耗了31g金，工艺人员要根据安时参数及时补充镀液以保证镀液浓度。镀液浓度过高则会造成成本的极大浪费，镀液浓度过低可能导致整批产品不满足工艺要求，带来巨大的经济损失，延误产品的生产进度。因此，有必要对工艺设备中使用的安时计进行计量。目前，安时计没有对应的计量标准规范，导致各厂家生产的安时量参数不一致，给安时计的计量工作带来极大的不便，最终制约了产品设计师对电镀工艺
5、参数的一致性的把控。本规范重点将解决半导体工艺设备上的安时计的计量问题，例如贵金属电镀、镍网生产、镭射商标制作、制版、光亮剂添加等与电化学有关的工业生产过程中安时计的计量，以实现安时参数的单位统一，量值准确可靠。为了保障安时计上安时参数的准确性，必须对其开展可靠的计量校准工作，编制半导体工艺用安时计现场校准规范，是保证安时量值可靠一致、量值准确的重要手段。2.先进性和亮点、社会效益和推广应用前景；随着电化学工业对产品质量要求越来越高，特别是半导体元件电路结构的复杂程度的进一步提升，电镀工艺的一致性和镀层质量要求也越来越高，安时计已经广泛应用到工艺生产的各个方面。根据调研，仅中国电科十三所陶瓷基
6、片电镀工艺生产线、外壳封装电镀工艺线和的设备中，电镀工艺都有安时计对加工安时进行检测，安时计数量达30余台/套。半导体工艺用安时计现场校准规范的制定，可以系统地确定安时计的校准方法，保证该类仪器安时参数的统一、准确、可靠，从而实现生产过程关键工艺参数的可控，保证工艺质量可靠，保障所生产的半导体元件、组件、模块的产品质量，具有一定的经济效益和显著的社会、军事效益。3.查新结果（国家、本行业或其他行业是否有相关技术规范） ；国内无安时计计量技术规范。相关技术规范包括JJF 1587-2016 数字多用表校准规范和JJG237 2010秒表检定规程。其中JJF 1587-2016 数字多用表校准规范
7、仅给出了直流电压、直流电流测量功能仪表的示值误差校准方法，未对安时参数进行计量，因此无法完成直流电量的计量，不能满足电镀工艺关键参数的计量需求；JJG2372010秒表检定规程测量是机械秒表和电子秒表的测量误差，并不适用于安时计的校准工作。范围和主要计量特性1.计量技术规范的适用范围；适用于新制造、新购置、修理后、使用中半导体工艺用安时计的现场校准。含分流器在内的安时计的现场校准可参照本规范开展。2.以典型仪器或试验设备（注明仪器型号）为依据，提出计量特性的技术指标，包括其名称、测量范围和最大允许误差；典型仪器型号：HB404AH、SPA-96BDAH技术指标名称 测量范围 最大允许误差安时
8、0.03AH2000AH （0.2%1.0%）直流电流 （0.2A300A） （0.2%0.5%）直流电压 （1V500V） （0.2%0.5%）3.主要测量标准的技术指标：（1）数字多用表测量范围（DCV）：（0.01V1000V）最大允许误差（DCV）：（4.010 -51.510-3）；测量范围（DCI）：（10A10A）最大允许误差（DCI）：（5.510 -43.010-3）。（2）直流电流比例标准测量范围：（10300）A最大允许误差：（1.010 -42.010-3）（3）电子秒表测量范围：0.01s12h0min0.00s最大允许误差：（0.01s+0.05%读数）4.简要描述
9、主要计量项目的技术原理。（1）安时原理：分参数计量，利用数字多用表、电子秒表对安时计的回路电流、电镀时间两个参数分别计量。在安时参数的整个测量过程中使用有效手段对电流值进行监控并通过数据处理方式获得电流的平均值，将其与该段时间间隔两者乘积得到安时标准值，与被校安时计的显示值进行比较，确定其是否满足说明书技术指标的要求。具体过程是：首先根据被校安时计的安时参数的测量范围确定校准点，每个校准点上合理选择电流、时间的组合（如选择用户使用的最长时间间隔及对应的电流值）；对安时计进行清零操作并立即利用电子秒表记录时间间隔，在整个时间间隔内，采用计算机对数字多用表或比例标准测得的电流值实时监测采样（如1分
10、钟采一次数据）并计算其该段时间内电流的平均值，利用时间间隔和电流平均值的乘积作为安时参数的标准值，最后将实际值与安时计显示值比较获得其测量误差。（2）直流电流原理：按照被校电流的范围选用不同的标准器通过直接测量法获得电流的标准值，10A及其以下，选用8845A数字多用表；10A以上，安时计多配有分流器，校准过程将其看为一个整体计量，选用ZLB-1直流电流比例标准测量安时计电流回路中的电流示值。详细过程是：将电镀台的电极和镀液断开，根据工艺文件设定电镀台的电镀电流，将标准仪器串联在回路中，使用其直流电流测量功能校准安时计的电流获得电流实际值，与安时计上显示的电流值相比较获得电流测量误差，判断其是
11、否满足安时计电流测量功能的技术指标。（3）直流电压原理：将电镀台的电极和镀液断开，根据工艺文件设定电镀台的电镀电压，将数字多用表并联在电极两端，使用其直流电压测量功能校准安时计的电压获得电压实际值，与安时计上显示的电压值相比较获得电压测量误差，判断其是否满足安时计电压测量功能的技术指标。水平 国际先进 国内先进 国内外情况简要说明1.与国内相关技术规范之间的关系；JJF 1587-2016 数字多用表校准规范未对安时参数进行计量，规程中仅对电压、电流的测量功能进行了校准，不能校准安时这一组合参数，而此参数恰恰是电镀工艺的关键技术参数，因此无法保证电镀工艺参数的一致性和准确度；JJG2372010秒表检定规程可用于机械和电子类秒表的计量，仅仅计量安时计的时间测量功能并不能完整计量安时这一参数，因此该规范亦不适用半导体工艺用安时计的现场计量工作。2.指出是否发现有知识产权的问题，或涉及专利的情况；无此类情况。主要起草单位（签字、盖公章）月 日技术委员会（盖公章）月 日部委托支撑单位（盖公章）月 日填写说明：1.表中第 2，3，8 行，请在选定的内容上填写 “”的符号。2.填写制定或修订项目中，若选择修订则必须填写被修订计量技术规范号。
