深度开发仪器设备优势，填补半导体第三方检测诸多空白--访欧陆埃文思市场销售经理张卫民

“2024中国检测技术与半导体应用大会暨半导体分析检测仪器与设备发展论坛”于2024年7月11-13日在上海虹桥新华联索菲特大酒店隆重举行。

大会以“大会报告+分会报告+产品展览+高校科技成果展示+学术墙报+晚宴交流”的形式召开，91个口头报告专家及15个提供墙报的学生，分别来自于半导体检测领域知名科研院校、半导体制造企业、半导体检测企业等。大会设立了包括集成电路晶圆级缺陷检测技术、半导体器件可靠性及失效分析、集成电路先进制造及封装技术、半导体检测设备及核心零部件等在内的15个分会场报告，多样的报告主题讨论极大促进了与会者之间的互动交流和融合创新。会场外也精心布置了国内多家知名企业展位，如安捷伦、珀金埃尔默、北方华创等，他们纷纷展示了各自在半导体量检测领域的新技术、新设备。

会议期间，仪器信息网特别采访了欧陆埃文思材料科技（上海）有限公司 市场销售经理张卫民。在采访中，张老师就欧陆埃文思在半导体第三方检测领域的发展现状，公司的技术优势，最近一年取得的成绩以及未来的发展规划，后摩尔定律时代半导体第三方检测领域面临的挑战和机遇等话题进行了深入的交流和分享。

以下是现场采访视频：

多种先进电子显微镜分析技术，填补国内空白

仪器信息网：近年来，请问贵公司在半导体量测或者缺陷检测等方面提供了什么样的解决方案及产品？

张老师：大家好，我是欧陆埃文斯上海的销售经理张卫民。我们公司首先说是一家专业的第三方检测公司，所以我们不是在这个设备方面做一些开发，我们是在很多设备的应用端做了一些方法的开发，有一些项目在我们做之前国内是空白的。我这边可以举一些例子，比方说在电子显微镜分析技术这方面，我们在今年推出了 PED旋进电衍射的这种分析方法，这种方法目前来讲的话，在亚微米到纳米级的10纳米以下工艺制程的话，是有非常重要的应用的，比方说对存储器产品DRAM这样的产品，对它的应力的分析，以及对逻辑产品10纳米薄膜膜层的这种晶粒大小的这种解读，都需要 PED这种解析技术。

现在的话我们已经在这个领域已经可以开展检测服务了，在这之前的话，这个样品一定要送到海外进行这样类型的这种检测的，现阶段我们已经可以在我们上海实验室来做这方面的检测了。现阶段我们已经有4个客户在先进工艺制程研究过程中就使用这种检测技术，我觉得我们实验室在这个领域是有积累，有一些这种尖端的这种分析能力了。

还有像 PCA，我不知道你们有没有听到过这种PCA的检测技术，它的中文名字就是说主成分分析技术，对一些比方说有些半导体的这种样品，对辐照损伤特别敏感的一些材料，我们可以用这种PCA的解读技术进行分析。在这之前的话，这个也是国内目前其他实验室没办法做的，现在的话我们已经把技术带到我们上海实验室，那么现在的话我们已经有几个客户了，有三个客户在使用这个技术.

还有我们整合了一些比方说电子显微镜下面一些这种比较难的衍射技术，比方说CBED汇聚束衍射的这种分析方法，它可以对这种很小的区域进行扫描，一般十几个纳米这样很微观那种区域进行解读。也可能我讲的比较太偏了，太专了，比较具体一点，比方像这种氮化镓，这种样品如果是对他氮的极性进行分析的时候，就需要这种CBED的检测。

这些是我们电子显微镜一些新的应用方面的一些开发，这样的话对很多先进制程、先进工艺的这种研究这方面可以做到助力了。这个是我们应该说是最近一段时间有比较大的进步。

深度开发设备优势，提升整体竞争力

仪器信息网：相较于市面上其他解决方案/产品，贵公司是如何保持自身的优势的？

张老师：确实检测行业的话同质化比较严重，是因为很多人认为是买了这个设备，我就可以用这种设备固有的一些这种工艺可以做检测，事实上来讲的话，如果是不做深度的开发的话，确实会有这样的情况。我举一些例子，比方说像 GDMS比方说像 SPOES比方说像碳硫分析仪这种设备，实际上如果是不做深度的工艺开发的话，确实会产生这种同质化的这种竞争。大家买个设备，大家拼命的卷价格，确实是会有这种情况，但是像应对这种竞争，我们欧陆埃文斯的做法就是，我们在工艺开发这方面投入了很多的精力，我们开发了一些特殊的技术，比方说像用这个GDMS来做这个图层的这种分析。现在很多半导体的设备，为了提升、改进工艺，改进延展设备的寿命，往往会在设备零部件或者是一些衬底托盘、一些 covering这种零备件上面做一些涂层，做了这种涂层以后一般只有10个微米到50个微米，最多100个微米这样的厚度。像这样的膜层的话，在之前是没有办法做这种元素分析的，我们开发了一些这种GDMS的应用，我们可以用GDMS来做这种膜层的分析。

我们目前的话已经比较成功的，比方像在石墨上面长石墨，在石墨上面长碳化硅，在石墨上面长碳化碳，还有比方说像在金属的这种构件上面做氧氧化钇，这些涂层都是可以抗腐蚀、提升零配件的这种使用寿命，改进工艺、提升良率等等这方面都有很大的帮助。这是GDMS的一些工艺上的开发。还有一些比方说我们开发了一些这种高纯材料的一些气体元素，就用GDMS来量测，在这之前的话，大家都是一般用气体元素的这种分析装备来分析，我们在高纯铜检测工艺过程中，我们利用我们自己现有的一些，比方说 SIMS二次离子质谱做一些标准样品，用这些标准样品去做GDMS的这种工艺开发。

现阶段我们已经开发了像在GDMS去量测高纯铜里面的碳氮氧，这种方法的话效率特别高，检测精度也可以做到非常好，像我们实验室可以做到0.4ppm检测线，就是说对高温铜这个领域来讲是非常方便的，效率也比较高，然后一次就把所有的金属杂质以及气体性元素都可以检测出来，效率就非常高，我们应该说是通过这种技术开发，然后提升我们的竞争力，基本上是按照这个思路来走。除了这个GDMS，我们还做过，比方说 icpoes，这个设备其实很常见，大家也都经常很容易买得到，基本上很多用于就是一些金属、化合物的一些解读，做分析。我们在设备的基础上，我们开发了一些高精度的这种测量方法，我们消除质量测量各个环节的误差，然后我们就可以得到一些特别好的检测效果。常规的 icpoes的检测精度一般是在正负3%~正负5%，我们公司开发这种方法检测精度可以提升到0.3%~1%之间。这样的话对半导体中像做合金靶材的、做焊料的行业的话就非常有帮助，因为大家为了提升这些合金靶材的一些性能，往往对合金比例是有严格的控制的，你如果检测方法达不到，那就没办法很好的控制。所以从这个角度来讲的话，我们也做了相当多的这种投入，那么现阶段的话我们就稳定的在跟相关的这种企业在做服务，具体的客户我就不提了。

对应的还有像EGA这种就是做气体元素分析的这种设备，我们也做了一些工艺开发，我们做了一些比方说像这种分流分析的方法，我们可以用这种方法来测量，就是通过不同的温度梯度来把检测样品里面的气体元素按照不同的温度梯度给它解析出来，我们可以举个例子，像这种氮化铝，我们可以测里面的间隙氧，可以测它的化合的氧，我们可以给它一个梯度分布，这样对研究这些衬底里面这种气体元素的特别有帮助。总的来说我们基本上是通过对设备深度开发它的功能，充分的发挥设备检测的各种优势，然后应用于我们分析过程中，当然也增强了我们的竞争力了，所以我们服务于很多高端的这种客户。

抓汽车电子和设备安装认证两个热点增收，未来持续提升客户服务

仪器信息网：贵公司最近一年取得了哪些成就？未来又有哪些发展规划？

张老师：2023年半导体形势不是那么乐观，但是我们公司还是取得了很好的业绩，我们相比2022年还是增加了30%的销售收入。回顾2023年的话，我们应该是抓住了两个热点，一个就是汽车电子相关的这些企业增投资扩大产能这些方面，我们是抓到了。另外一方面半导体硅基的这种生产的话，国内有很多的大厂在扩产，对设备的需求是非常强劲的，那么设备装机以后的一些安装的认证，我们公司拿到了很多的业绩，所以这个方面的话给我们也是带来了比较满意的这种营收。

当然我们公司也是在这种情况下也增加了很多的设备，像去年的话我们公司有增加GDMS一台，然后我们有增加这个FIB一台，然后像 SIMS我们有增加一台最新的7F ，就是最新的SIMS，我们都有增加设备。这些设备的增加也给我们技术的提升创造了这个条件，比方像我们购买了7F以后，我们SIMS检测的样品的最小的检测区域就达到达到了一个新的台阶。目前我们在上海实验室已经可以做20微米乘20微米的样品，硅基的样品我们就可以在上海来检测了。在之前的话，我们小于150微米的这种样品都要送到海外去检测，因为有新的装备，所以我们技术上有了新的提升，所以可以更好的服务国内的客户。当然了，在今年的话，当然也是检测行业都是有同样的问题了，我们也都是一直在关注提升服务，给客户更快的检测周期，这个也是我们持续改进一直在持续改进的一个事情。

化合物半导体将持续是热点

仪器信息网：您认为半导体量检测设备目前还有哪些热点？

张老师：从我们检测这个角度来看的话，因为我们是专业第三方检测，所以我们来看的话，一方面是化合物半导体，还会持续是热点，比方说像这种碳化硅，像这种氮化镓这种都是做比较新的一些应用，像碳化硅虽然说做功率器件这方面，现在已经竞争比较充分，但是高端的一些应用、高可靠性的一些应用，我我们角度来看的话，应该后续还会有比较强劲的需求。另外一方面像这种传感器类的，也是以氮化镓或者砷化镓作为衬底的，这些应用的话，我们认为后续还是会有比较强的需求的。

另外一方面对硅基的这种芯片的话，我们也觉得就是说虽然国内是受一些工艺限制，你像可能14纳米以下的一些研究，我相信我们也不会说因为国外的限制，我们国内的企业就不做这方面的研发了，肯定还是会有很多这方面的投入，我们看来的话这个领域还是会持续有很多企业会投入进去的。所以我觉得这个也可能对检测行业也是一个挑战，随着线宽往下走，可能检测的要求会更高。

持续投入研发以应对未来挑战

仪器信息网：芯片的制程需求越来越精密，您认为这对半导体量检测设备带来了哪些机遇和挑战？

张老师：因为我们实验室其实比较关注的主要是三个方面，一个是纯度分析，一个是电子显微镜对样品结构的解读，一个是 SIMS就是二次离子质谱，这三个业务板块其实都是跟半导体发展密切相关的，纯度分析是对衬底的要求会越来越高，可能将来会有新的材料，比方说现在大家对氧化镓就比较关注，还有对金刚石都比较关注，这方面的话我们也是有技术储备，我们有比如像二次离子质谱，我们是有这方面的标准样品的。像金刚石和石墨的衬底，还有像氧化镓的衬底，我们都是有SIMS的标准样品的，可以持续支持这方面的研究。像电子显微镜，我相信后续的话对结构的解读会更精细。现阶段我觉得还没有特别大的那种瓶颈，但是像SIMS的话还是会有瓶颈的，因为我们上海实验室跟我们在海外的实验室进行对比，实际上还是有差距的。我们目前现阶段能做的最小的样品尺寸是20微米乘以20微米这样的一个区域，我们海外可以做到2微米×2微米，所以你可以想象中间还是有很大的差距的，所以这个也是我们上海实验室会持续发力的地方。当然这都是对设备工艺的深度开发了，需要持续的投入工程师去做工艺上的调整，然后能够形成稳定的这种检测的工艺，然后我们才能够细化。可以想象你检测的越小，也就意味着我们可以支持我们国内的工艺开发可以走得更深入。

整合国内资源，填平补齐检测能力

仪器信息网：您认为半导体量检测设备行业未来将朝哪些方向发展？

张老师：我们想法其实也比较简单，因为确实我们也是外企，我们也能感受到国外对咱们国内的一些技术的封堵了。虽然我们是外企，但是我们也能确实能感受到，因为我们海外的话检测技术种类更多，比方说我们美国那边的有180多种检测技术，我们这边的话实际上在上海只有十几种检测技术，所以差距还是有比较大的 Gap的。当然我们也是希望我们逐步能够填平补齐，把这些检测技术能够系统化的能够建立起来这种检测能力。

就像今天上午安捷伦他们经理讲的内容，可能单纯买来一台设备，并不能充分的发挥它的效益。如果把这个方法和平台建立起来，可能就把这个设备的所有的检测能力可以开发出来，我们实验室在这方面也是有这个一样的这种考虑，比方说我们也在就考虑做样品的表面这种浅表面检测分析，想把方法能够完善起来。所以像我们已经添置了 xps，今年应该在第四季度可以上线来进行检测，这样的话我们就可以把表面检测的这种装备能够补齐。未来的话我们想法是说我们也是希望能逐步能够把这些这些检测能力能够整合起来。
当然另外一方面，我们也在国内来找各种各样的资源，希望能够把国内的一些资源能够整合起来，就是这样的话在某一个检测领域，我们可以把所有的优势装备可以统合起来，这样怎么说对国内半导体这种工艺开发可以更好的助力。