SEMI 标准速查：硅片尺寸、厚度与参考面规范
SEMI M1 尺寸标准对照表 · Notch 缺口与 Flat 参考面判定 · SEMI OCR 打标字体科普 —— 下单前读懂行规，参数一次说清。
介绍
SEMI（国际半导体产业协会，Semiconductor Equipment and Materials International）发布的标准是全球半导体行业通用的技术语言。采购晶圆时报的"SEMI 标准厚度""SEMI 字体打标"，指的就是这套规范。理解 SEMI 标准可以帮助您：准确描述需求、判断来料是否合规、与任何一家供应商无障碍沟通。
本页汇总常用 SEMI 与衬底相关标准的速查表，涵盖尺寸厚度、定位特征、打标字体、检测方法与几何参数，便于下单与验收时对齐口径。
按 SEMI 标准报参数，尺寸、厚度与定位特征一次说清
覆盖范围
Flat 与 Notch 分别面向小尺寸与大尺寸硅片的定位需求
从尺寸厚度到打标与检测的标准速查
本页覆盖常用 SEMI 标准与衬底相关规范，从尺寸厚度、定位特征到打标字体、检测方法与几何参数，形成一套可对照供应商规格书的速查。
其他常用 SEMI 标准简介
- SEMI M1：抛光单晶硅片规范——直径、厚度、平整度（TTV/Bow/Warp）、表面质量的总纲，采购验收的基本依据。
- SEMI M12 / M13：晶圆字母数字打标规范与字符形态标准，即下文所述 OCR 打标。
- SEMI MF 系列（测试方法）：材料性能测量方法合集，如四探针电阻率、少数载流子寿命、氧碳含量等，检测报告中的测试依据多出自该系列。
- SEMI S2：半导体制造设备的环境、健康与安全指南，设备采购验收常用。
- SEMI E5 / E30（SECS-II / GEM）：设备与工厂主机之间的通信标准，Fab 自动化调度（MES 对接）的通用协议。
SEMI 打标字体（OCR）科普
产线上的晶圆需要在不拆盒的情况下被设备自动识别身份，SEMI M12/M13 为此定义了晶圆背面的字母数字激光打标规范，其字符采用专为机器视觉优化的 OCR 风格字体（常称 "SEMI font"）：
- 字符集：大写字母 A–Z、数字 0–9 及少数符号，字符形状做了防混淆设计（如数字 0 与字母 O 形态明显不同）。
- 打标位置：通常在背面靠近缺口/参考面一侧，点阵式激光浅刻，深度仅数微米，不影响正面器件区。
- 用途：晶圆 ID、批次追溯、设备自动读码（OCR reader），是 Fab 物料追踪体系的基础。
- 科研采购提示：市售硅片大多带原厂打标；如需"无打标片"或按自定义内容打标，可通过激光打标服务或定制加工实现。
参数与数据
SEMI M1 硅片尺寸标准对照表
SEMI M1《抛光单晶硅片规范》定义了各尺寸硅片的标称直径、标称厚度与定位特征（Notch 缺口或 Flat 参考面）。下表为常用尺寸的核心参数（厚度公差通常为 ±25μm，具体以随片检测报告为准）：
| 标称尺寸 | 直径（mm） | SEMI 标称厚度（μm） | 定位特征 | 典型用途 |
|---|---|---|---|---|
| 2 英寸 | 50.8 | 279 | Flat（主/副参考面） | 化合物外延、LED、科研 |
| 3 英寸 | 76.2 | 381 | Flat（主/副参考面） | 光电器件、MEMS 研发 |
| 4 英寸 | 100 | 525 | Flat 或 Notch（需注明） | 高校科研、MEMS、功率器件 |
| 5 英寸 | 125 | 625 | Flat 或 Notch | 功率半导体、传感器产线 |
| 6 英寸 | 150 | 675 | Notch 缺口 | 模拟/功率器件、MEMS 量产 |
| 8 英寸 | 200 | 725 | Notch 缺口 | 主流 CMOS、功率、MEMS 产线 |
| 12 英寸 | 300 | 775 | Notch 缺口 | 先进逻辑、存储、CIS 产线 |
注：以上为 SEMI M1 推荐的标称厚度，行业中也存在"加厚片"（如 8 英寸 1000μm 用于减薄后留余量）与"薄化定制片"，均属于偏离 SEMI 标准的定制规格，下单时需单独说明，详见硅晶圆衬底页。
Flat 参考面取向与导电类型判定
小尺寸硅片（2–5 英寸为主）用参考面（Flat）同时实现两个功能：定位晶向与标识导电类型。按 SEMI 惯例，以主参考面（Primary Flat）朝下的俯视视角，副参考面（Secondary Flat）与主参考面的相对位置即可读出晶向与掺杂类型：
| 晶向 | 导电类型 | 副参考面相对主参考面位置（顺时针夹角） |
|---|---|---|
| <100> | N 型 | 无副参考面（或 180°） |
| <100> | P 型 | 90° |
| <111> | N 型 | 45° |
| <111> | P 型 | 135° |
6 英寸及以上尺寸因设备自动化传输需要，改用 Notch 缺口（V 形小缺口，位于 <011> 方向）定位，缺口不再承担掺杂标识功能，晶向与导电类型改由激光打标与随片标签说明。
半导体衬底常用 SEMI 标准速查
除 M1 之外，衬底采购与验收还常引用以下标准。下表按「标准 → 对象 → 关键内容」整理，方便对照供应商规格书。
| 标准 | 对象 | 关键内容 |
|---|---|---|
| SEMI M1 | 抛光单晶硅片 | 直径（50.8–300mm，含 450mm）、晶向、掺杂类型、Notch 几何、晶圆打标 |
| 硅外延片规范 | 硅外延片 | 外延层厚度约 0.5–150μm、厚度均匀性 ±2%–±5%、电阻率 0.001–1000 Ω·cm、缺陷（滑移线、堆垛层错、Haze） |
| GaAs / InP 化合物规范 | 化合物半导体片 | GaAs 2–6 英寸、InP 2–4 英寸、蚀刻坑密度（EPD）、晶向 (100)/(111)A/(111)B、掺杂类型 |
| SEMI M53 | 颗粒与表面扫描 | 激光表面扫描方法、粒径分级（≥0.09μm 等）、边缘排除区、COP 检测 |
| 表面金属污染规范 | 表面洁净度 | Fe / Cu / Ni / Cr / Na 等限值，用 VPD-ICP-MS、TXRF 或 SIMS 测量，分 Grade 1（最严）至 Grade 4 |
| SOI 片规范 | 绝缘体上硅 | 顶层硅 5nm（FD-SOI）至 100μm、BOX 10nm–2μm、厚度均匀性、HF 缺陷与空洞 |
| 4H / 6H-SiC 规范 | 碳化硅片 | 多型（4H/6H）、直径 100/150/200mm、微管密度（MPD）、基面位错（BPD）、抛光 CMP Ra |
| GaN-on-衬底规范 | 氮化镓外延片 | 衬底类型（Si/SiC/蓝宝石）、直径、XRD 摇摆曲线半高宽、翘曲 Bow、GaN 外延厚度约 1–6μm |
| SEMI E1 / E15 | 载具与晶圆盒 | 片盒 / 花篮 / FOUP 的尺寸与接口规范，与自动化传输设备匹配 |
| SEMI S2 | 制造设备 | 设备的环境、健康与安全（EHS）指南，设备采购验收常用 |
| SEMI E5 / E30 | 设备通信 | SECS-II / GEM 协议，用于设备与工厂主机（MES）对接 |
常用 SEMI 测试方法
检测报告中的每个数字背后都对应一个标准化的测试方法，理解这些方法有助于读懂数据、判断供应商之间的可比性。
| 测试项 | 标准 | 方法说明 |
|---|---|---|
| 体电阻率 | SEMI MF84 | 四探针法：外侧两针通电流、内侧两针测电压，换算为电阻率，与掺杂浓度直接相关 |
| 间隙氧 / 替位碳 | SEMI MF1188 / MF1391 | 傅里叶变换红外光谱（FTIR）定量硅中的间隙氧与替位碳，关乎器件热过程中的氧沉淀行为 |
| 平整度与 Bow / Warp | SEMI MF1390 | 非接触电容或光学扫描，在全片范围测 TTV、Bow、Warp 与站点平整度（SFQR），无需机械夹持 |
| 总厚度偏差 TTV | SEMI MF1530 | 全片厚度最大值与最小值之差 |
| 表面颗粒 | SEMI M53 | 激光散射系统检测并按粒径分级，含晶体原生颗粒（COP） |
| 表面金属污染 | SEMI MF1724 | 用 TXRF 或 VPD-ICP-MS 测量表面痕量金属浓度 |
晶圆几何与质量参数速查
| 参数 | 定义 | 最受影响的场景 |
|---|---|---|
| TTV（总厚度偏差） | 全片厚度最高点与最低点之差 | 光刻焦深、键合质量 |
| Bow（弯曲度） | 晶圆中面中心相对参考平面的偏离量（不夹持测量） | 吸附、光刻对准、键合 |
| Warp（翘曲度） | 中面相对参考平面的最大正负距离之和 | 薄膜应力大时（厚氧化片）尤为关键 |
| SFQR（站点平整度） | 以站点前表面为参考的最小二乘范围，反映局部平整度 | 光刻曝光场内焦深预算 |
| Edge Exclusion（边缘排除区） | 边缘不计入平整度 / 颗粒规格的环形区域 | 有效芯片面积计算 |
| 主参考面 / Notch | 标示晶向与导电类型的定位特征 | 晶向识别、自动化对准 |
| 表面金属污染 | 表面痕量金属浓度（atoms/cm²） | 栅氧完整性、良率 |
| 颗粒数 Particle Count | 指定粒径阈值以上的光点缺陷数量 | 先进节点颗粒管控 |
应用示例
按标准报参数
某采购团队按下单需要的五项参数（尺寸、晶向、电阻率、抛光方式、数量）对照尺寸标准表确认标称厚度与定位特征，报价一次评估到位。
统一检验口径
某产线用几何参数速查表与测试方法说明统一来料检验口径，明确 TTV / Bow / Warp 与颗粒分级的判定方法后再与供应商对齐。
打标需求确认
某项目因双面工艺需要避开背面打标，参照 SEMI 打标规范确认位置与内容后，改为无打标或指定位置打标方案。
常见问题
为什么 6 英寸以上硅片都用 Notch 缺口而不用 Flat 参考面？
可以采购偏离 SEMI 标准厚度的硅片吗？
4 英寸硅片下单时应该选 Flat 还是 Notch？
晶圆上的激光打标会影响我的实验吗？
TTV / Bow / Warp 的验收限值该定多少？
随片检测报告用的是哪些测试方法？
SEMI M1 覆盖 450mm，那 12 英寸以上的片子有标准吗？
偏离 SEMI 标准的尺寸或定位特征可以定制吗？
SEMI 标准参考能帮我做什么？
SEMI 标准会随行业发展变化吗？
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尺寸 · 厚度 · 晶向 · 电阻率 · 数量 —— 五项说清即可报价