有机半导体

随着半导体技术的进步，设备微型化和集成化程度不断提高，对制造环境的要求也越来越高。特别是在先进工艺节点（如7nm、5nm及更小节点）中，高TOC（总有机碳）水平可能导致晶圆表面污染，从而引发缺陷，影响最终产品的性能和良品率。因此，加强TOC监控已成为半导体制造过程中的重要环节。在半导体制作工艺中,80%以上的工序要经过化学处理，而每一道化学处理都离不开超纯水，用于半导体工艺的超纯水，根据美国ASTM D5127-2013（2018）标准，一级电子级别水的TOC通常要求低于5ppb，GB/T 11446.1-2013要求一级电子级水低于20ppb。同时，生产工艺过程中电镀液有机污染物的控制也很重要，不能超过一定的限值（3000-5000ppm）从而保证PCB（印制电路板）的品质。半导体行业TOC分析难点：超纯水中低TOC浓度的准确测定电镀液中高TOC浓度高盐样品的准确测定不同数量级浓度样品不能一次测定维护成本高、耗材贵德国耶拿解决方案：难点突破1：VITA流量管理系统氧化过程中会引起气体流速波动，德国耶拿采用VITA流量控制系统，集成式高性能气体控制盒确保稳定的气体流速，通过电子控制实时调整气体流量计数，有效的补偿流速波动。可以实现高达20ml的大体积进样，显著提高痕量分析范围内测定结果的精密度和灵敏度，检出限低至ppb级别。案例一：超水TOC测定对超纯水样品进行直接测定，SD为0.272 μg/L ,检出限为3SD=0.816 μg/L，远低于国家对一级电子水的限值要求，可以满足超纯水中低TOC含量的准确测定。难点突破2：可靠高效的样品消解系统+高聚焦NDIR检测器高能长效紫外消解系统，采用高能双波长紫外氧化254+185nm波长，更高能量，保证样品完全消解为 CO2。德国耶拿首创的高聚焦NDIR检测器，改变了传统光源需要通过管壁折射后到达检测器的设计，平行光源无机械移动、能量无损失、量程宽，测量范围0-30000mg/L，满足高TOC浓度高盐样品等多种类型样品的测试需求。案例二：电镀液中TOC测定对3个电镀液样品进行直接测定，同时电镀液2#和电镀液3#做100ppm和1000ppm的加标回收率实验，从实验结果可以看出，结果重复性佳，电镀液2#和电镀液3的加标回收率为103%和101%，说明仪器对于高浓度的电镀液能准确测定，耐盐性好。难点突破3：一个测试方法同时连接3条标准曲线为了解决不同梯度样品只能连接一条曲线，或是需要对样品进行稀释和富集的前处理繁琐工作，我们设计了一个测试方法可以同时连接低中高浓度的标准曲线的功能，仪器会自动匹配合适的曲线，使测试结果更加准确可靠；同时，我们也提供同个样品盘选择不同方法的功能，满足您测试的需求，大大减少前处理的时间。难点突破4：少耗材+开放性试剂高能长效紫外灯和高聚焦NDIR检测器，寿命长，低故障，低损耗，低维护。采用半导体物理制冷模块去除水分，无耗材；电路和液体完全分开，客户可以放心自己更换耗材，无需专业工程师上门。测试用到的试剂均为开放试剂，可以自行购买，成本低，经济实惠。综上，德国耶拿multi N/C 总有机碳分析仪是半导体行业品控好帮手，可以有效控制半导体生产过程中TOC水平，维持化学工艺的稳定性，降低因缺陷造成的返工和材料浪费，提高最终产品的性能和良品率。更多精彩敬请期待～

【科学背景】在有机半导体（OSCs）领域，随着对柔性、可穿戴和大面积电子器件实际应用的不断探索，n型OSC作为基础电子元件的重要材料日益引起关注。然而，n型OSC长期以来面临着稳定性差、性能低和候选材料匮乏等多重挑战。这些问题的根源在于电子传输的不稳定性，主要由于化学退化和外源氧化物种引起的电子捕获。尽管通过提高n型OSC的电子亲和力来改善其抗氧化性能，但在设备运行期间产生的有机自由基阴离子却因热力学不稳定而易于与氧气和水反应，导致器件稳定性不佳。直到最近，天津大学胡文平-李立强课题组等人合作在“Nature Materials”期刊上发表了题为“Improving both performance and stability of n-type organic semiconductors by vitamin C”的最新论文。他们提出了一种创新的通用策略，利用维生素C（VC）的抗氧化性质来稳定n型OSC及其器件性能。维生素C通过清除反应性氧物种（ROS），如超氧阴离子、单线态氧和羟基自由基，显著减少了这些物种对n型OSC的破坏作用。具体而言，VC通过牺牲性氧化和非牺牲性三重态猝灭的级联过程，不仅持久地防止了分子结构的氧化损伤，还钝化了潜在的电子陷阱，从而稳定了电子传输。本研究不仅仅是在实验室条件下取得了成功，还展示了在实际应用中，即使是空气不稳定的n型OSC也能够得到稳定。此外，考虑到维生素C的低成本和广泛可获取性，这种策略具有显著的工业化潜力。例如，VC-PU复合材料的成本仅占整个器件成本的0.3%，这使得大规模生产和商业化应用变得可行。【科学亮点】1. 作者开发了一种基于维生素C的通用策略，利用其抗氧化性能清除ROS，显著提升了n型OSC及其器件的稳定性和性能。通过维生素C的介入，作者成功抑制了活性氧物种（ROS），如超氧阴离子（O2&minus ）、单线态氧（1O2）和羟基自由基（OH&bull ）对n型OSC的损害。2. 进一步分析显示，维生素C不仅提高了器件的初始稳定性，还显著延长了其使用寿命，尤其是在环境条件不稳定的情况下。3. 此外，维生素C作为一种廉价且商业化程度高的物质，其在设备制造中的成本较低，对大规模工业化具有重要意义。4. 这种策略不仅适用于n型OSC，还能推广到更广泛的有机材料，包括p型半导体、导电聚合物和发光分子，以及其他新兴材料如二维材料和钙钛矿，向太阳能电池、发光二极管等电子器件的发展方向。【科学图文】图1：VC提升n型有机半导体的抗氧化性能。图2. VC提升n型有机半导体器件性能。图3. VC提升n型有机半导体器件稳定性。图4. VC抗氧化策略在OFET阵列及逻辑电路元件中的应用。【科学结论】传统上，n型OSC由于其电子传输的不稳定性而受到限制，主要由于外源性氧化物种引起的化学退化和电子捕获。本研究首次采用维生素C作为一种新颖的策略，通过清除活性氧物种（ROS），如超氧阴离子、单线态氧和羟基自由基，有效防止了这些有害物质对n型OSC的破坏。这不仅在实验中得到了验证，也为解决n型OSC长期以来的稳定性问题提供了创新的思路。此外，维生素C的广泛应用性和商业可行性进一步加强了这一策略的科学启迪。作为一种廉价且易获取的化合物，维生素C在现代医药和食品工业中已有广泛应用，其在有机电子领域的应用潜力显而易见。本研究不仅展示了维生素C在改善n型OSC稳定性方面的独特效果，还为未来探索其他抗氧化剂或ROS清除剂在有机电子材料中的应用奠定了基础。综上所述，本研究不仅为有机半导体领域的研究提供了新的技术进展，还深化了对抗氧化剂在电子器件中应用的理解。未来的工作将集中于进一步优化和开发新型ROS清除剂，以推动n型OSC及其他有机材料向更广泛应用的转化，为可持续发展和高效能电子器件的实现做出贡献。文献信息：Yuan, L., Huang, Y., Chen, X. et al. Improving both performance and stability of n-type organic semiconductors by vitamin C. Nat. Mater. (2024). https://doi.org/10.1038/s41563-024-01933-w

p 　　SERS(表面增强拉曼光谱)作为一种超高灵敏度、超快速的无损检测光谱技术，在食品安全、环境监测等痕量有毒有害物质检测领域发挥越来越多的作用。 /p p 　　众所周知，SERS增强机理主要分为两种。一种是电磁场增强机理，依靠纳米结构的金、银、铜等金属的局域表面等离子共振实现拉曼信号的增强。另一种是化学增强机理，依靠增强基底与分子间的电荷转移实现拉曼信号的增强。 /p p style=" text-align: center " img title=" 01.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5fae9991-8b2d-4115-90fa-84a8fcb42e77.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图1. 增强机理 /p p 　　Zhongqun Tian et al. Nanostructure-based plasmonenhanced Raman spectroscopy for surface analysis of materials. Nature Reviews Materials 2016. /p p 　　目前而言，大部分SERS检测体系还是以电磁场增强机理为主，需要设计具有不同形貌和尺寸的币族金属纳米结构。如何开发不需要金属的高活性SERS基底材料，则成了一项更为艰巨的任务。 /p p 　　有鉴于此，George C. Schatz, Antonio Facchetti, Hakan Usta, Gokhan Demirel等人合作开发了一种具有高SERS活性的有机半导体材料。 /p p style=" text-align: center " img title=" 02.jpg" style=" width: 600px height: 345px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/fa6d37dd-fc18-4425-8f31-6513a0bdd7a2.jpg" width=" 600" hspace=" 0" height=" 345" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图2. 纳米结构的DFH-4T薄膜 /p p 　　研究人员通过气相沉积技术，利用一种π-共轭的有机半导体α,ω-diperfluorohexylquaterthiophene (DFH-4T),设计制备了一种类似常春藤的超疏水纳米结构薄膜。这种不含金属的有机半导体分子薄膜对亚甲基蓝可以实现3.4× 103的拉满信号增强。 /p p style=" text-align: center " img title=" 03.jpg" style=" width: 600px height: 462px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/46ed5791-4e79-4850-8de9-a6c1abe0a135.jpg" width=" 600" hspace=" 0" height=" 462" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图3. 纳米结构DFH-4T薄膜的SERS增强 /p p style=" text-align: center " img title=" 04.jpg" style=" width: 600px height: 357px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/1677d0dd-2708-4812-b535-377d04ae7285.jpg" width=" 600" hspace=" 0" height=" 357" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图4. 纳米结构DH-4T薄膜的SERS增强 /p p 　　量子力学计算和对比实验表明，π-共轭的核心氟碳取代以及独特的DFH-4T薄膜形貌对SERS增强起到主导作用。 /p p 　　进一步，研究人员在DFH-4T薄膜表面涂覆一层金膜，实现了1010左右的增强系数，可以检测到& lt 10-21摩尔级别的待测物。 /p p style=" text-align: center " img title=" 05.jpg" style=" width: 600px height: 359px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/418a2811-2d12-4a28-8177-ebb617a97fc6.jpg" width=" 600" hspace=" 0" height=" 359" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 图5. Au@ DFH-4T薄膜的SERS增强 /p p 　　总之，这项研究为SERS基底材料的设计以及痕量物质的超灵敏无损检测带来了新的方向! /p p style=" text-align: right " （来源：纳米人 路漫& nbsp ） /p

导读：布拉迪斯拉发先进材料应用中心（Center of Advanced Material Applications in Bratislava）的科研工作者利用对光致各向异性有不同响应的超高分辨散射式近场光学显微镜-neaSNOM，研究了有机半导体薄膜的分子取向与离散分子结构异质性的关系，揭示了分子取向对分子缺陷的影响。在此过程中，作者自创了一种综合利用振幅和相位信号测量分子取向的方法。上图：利用Neaspec设备表征材料得到的s-SNOM结果 文献解析：近年来, 共轭高分子以及小分子在有机电子设备方面的应用受到广泛关注，这是因为相比于无机半导体，它们在以下方面展现了其潜在优势：应用适配性、生物相容性、以及相对简单的制备过程。简单的制备过程也吸引化学家设计并研发了具有各种不同结构和功能基团的共轭分子，以此来满足有机电子设备的需要。而电导率作为重要的功能指标之一，与分子的取向息息相关。考虑到大多数分子都是各向异性的，分子取向将直接影响其光电特性（也就是能量转换效率）和机械特性。而根据具体应用的不同，设备需要一种特定的分子取向以满足其需要，并且此时其他的分子取向会被视为材料的缺陷。也因此，缺陷分析在有机半导体设备的开发与改进工作中，起到了举足轻重的作用。然而，对尺寸小于100 nm缺陷的判定一直是一块未被充分研究与记录的领域。 光学技术是表征分子取向的主要手段。而衍射限的存在限制了其测量精度，致使得到的光学响应信号体现的只是（精度范围内）很多纳米颗粒的平均情况。面对该问题，德国Neaspec公司历经多年研发出散射式近场光学显微镜（scattering-type scanning near-field optical microscopy，s-SNOM）。该设备突破衍射限(优于10 nm空间分辨率)并完成了超高空间分辨率的纳米成像。它能表征薄膜材料的固有纳米晶体结构、局部多晶型、异质性或应变性以及反应分子取向等信息。尽管近些年技术方面的进步日新月异，利用s-SNOM分析分子取向的工作却迟迟没有进展，眼下只有寥寥几篇的相关报告得以被发表。在本文中，作者深入研究了分子取向，并对离散分子结构的异质性做了分析。在此之上，作者观察到了与表面形貌并不相关的定向缺陷。这些缺陷对有机电子系统的功能性产生了直接的影响。 参考文献[1] Nanoimaging of Orientational Defects in Semiconducting Organic Films, [J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2021, 125(17):9229-9235.

近日，复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室魏大程团队设计了一种新型半导体性光刻胶。2024年7月4日，该成果以《基于光伏纳米单元的高性能大规模集成有机光电晶体管》（“Photovoltaic nanocells for high-performance large-scale-integrated organic phototransistors”）为题发表于《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）。光刻胶又称为光致抗蚀剂，在芯片制造中扮演着关键角色，经过曝光、显影等过程能够将所需要的微细图形从掩模版转移到待加工基片上，是一种光刻工艺的基础材料。传统光刻胶仅作为加工模板，本身不具备导电、传感等功能。该成果则报道了一种半导体性的光刻胶设计策略，通过掺杂光活性粒子进行光电功能化，可以通过微电子制造业通用的光刻技术进行光电晶体管的大规模高分辨率制备，实现了大规模有机光电芯片的集成，将集成度和光响应度提高了两个数量级以上。现代信息科技的飞速发展对功能芯片集成度的要求越来越高。目前硅基芯片的制程工艺已经达到了3纳米的节点，集成密度已经超过2亿个晶体管每平方毫米。硅基芯片单片集成的集成度从小规模集成度(SSI)、中规模集成度(MSI)、大规模集成度(LSI)、超大规模集成度(VLSI)和特大规模集成度(ULSI)（集成器件数量分别大于2、26、211、216、221）不断迈向更高的水平。相比之下，基于有机半导体材料的有机芯片克服了无机半导体固有的刚性，凭借其与软组织良好的机械相容性，在可穿戴电子学、生物电子学等新兴领域具有广阔的应用前景。然而，目前有机芯片的集成度远远落后于硅基芯片。通过溶液加工（丝网印刷、喷墨打印）或真空蒸镀等方法制备出的有机芯片，其集成度通常不超过大规模集成度(LSI)水平。这是因为有机半导体导电通道由范德华力堆叠形成，在复杂制造流程的溶剂和热处理过程中易受到损伤，导致芯片性能随小型化而急剧降低。尤其当特征尺寸降低到微米及以下时，小型化和性能的折中显著地限制了高集成有机芯片的发展。图1:（a）光刻胶组成；（b）光刻胶聚集态结构；（c）在不同衬底上加工的有机晶体管阵列；（d）有机晶体管阵列结构示意图及光学显微镜照片；（e）有机光电晶体管成像芯片（PQD-nanocellOPT）与现有商用CMOS成像芯片以及其他方法制造有机成像芯片的像素密度对比。在这项工作中，魏大程团队报道了一种新型半导体性光刻胶的设计策略，该材料包含光引发剂、交联单体、导电高分子，可以通过光交联形成纳米尺度的互穿网络结构，同时实现了亚微米级的光刻图案化精度、良好的半导体性能和工艺稳定性。这种半导体性光刻胶可以通过添加不同的活性粒子来功能化。为了实现高灵敏的光电探测能力，研究者开发了一种具有光伏效应的核壳结构纳米粒子，添加到半导体性光刻胶中。纳米光伏粒子在光照下会产生光生载流子，电子被内核捕获，对半导体导电通道产生原位光栅调控，大幅提升了器件的响应度。作为展示，研究者利用光刻技术在全画幅尺寸芯片上集成了2700万个有机晶体管并实现了互连，实现了特大规模集成度（ULSI）的制造水平。该阵列（4500×6000像素）集成密度达到3.1×106 units/cm2，光响应度达到6.8×106 A/W。研究者将高密度阵列转移到柔性衬底上，实现了仿生视网膜应用，在基于神经网络的图像识别算法中展现出比传统CMOS器件更高的性能。此外，该团队还研发出具有化学传感功能、生物电传感功能的光刻胶。由于开发的功能化半导体光刻胶使用半导体产业通用的光刻技术进行加工，所以与商业微电子制造流程高度兼容，具有很大的应用前景。未来该团队也会积极寻求产业界的合作，希望能够推动科研成果的实用化。图2：（a，b）人眼和仿生视网膜的结构示意图；（c）在5&thinsp ×&thinsp 5 晶体管阵列上展示光电突触性能；（d）基于神经网络的图像识别算法中仿生视网膜与传统CMOS光电探测器的性能对比。“我们正在积极寻求产业界合作，希望能够推动科研成果的应用转化。未来，这种材料一方面能够用于制造高集成度柔性芯片，另一方面由于其光刻兼容性，还有可能实现有机芯片与硅基芯片的功能集成，进一步拓展硅基芯片的应用。”团队负责人魏大程说。

随着近红外（NIR）和短波红外（SWIR）光谱在人工智能驱动技术（如机器人、自动驾驶汽车、增强现实/虚拟现实以及3D人脸识别）中的广泛应用，市场对高计数、低成本焦平面阵列的需求日益增长。传统短波红外光电二极管主要基于InGaAs或锗（Ge）晶体，其制造工艺复杂、器件暗电流大。有机半导体是一种可行的替代品，其制造工艺更简单且光学特性可调谐。据麦姆斯咨询报道，近日，华南理工大学的研究团队研制出基于有机半导体的新型红外光电探测器。这项技术有望彻底改变成像技术，该有机光电二极管在近紫外到短波红外的宽波段内均优于传统无机探测器。这项研究成果以“Infrared Photodetectors and Image Arrays Made with Organic Semiconductors”为题发表在Chinese Journal of Polymer Science期刊上。研究团队采用窄带隙聚合物半导体制造薄膜光电二极管，该器件探测范围涵盖红外波段。这种新技术的成本仅为传统无机光电探测器的一小部分，但其性能可与传统无机光电探测器（如InGaAs光电探测器）相媲美。研究人员将更大的杂原子、不规则的骨架与侧链上更长的分支位置结合起来，创造出光谱响应范围涵盖近紫外到短波红外波段的聚合物半导体（PPCPD），并制造出基于PPCPD的光电探测器，相关性能结果如图1所示。图1 基于PPCPD的光电探测器性能在特定探测率方面，该器件与基于InGaAs的探测器相比具有竞争力，在1.15 μm波长上的探测率可达5.55 × 10¹² Jones。该有机光电探测器的显著特征是，当其集成到高像素密度图像传感器阵列时，无需在传感层中进行像素级图案化。这种集成制造工艺显著简化了制备流程，大幅降低了成本。图2 短波红外成像系统及成像示例华南理工大学教授、发光材料与器件国家重点实验室副主任黄飞教授表示：“我们开发的有机光电探测器标志着高性价比、高性能的红外成像技术的发展向前迈出了关键的一步。与传统无机光电二极管相比，有机器件具有适应性和可扩展性，其潜在应用范围还包括工业机器人和医疗诊断领域。”该新型有机光电探测器有望对各行各业产生重大影响。它们为监控和安全领域的成像系统提供了更为经济的选择。未来，基于有机技术的医疗成像设备有望更加普及，价格也会更加合理，从而在医疗环境中实现更全面的应用。该器件的适应性和可扩展性还为尖端机器人和人工智能等领域的应用铺平道路。这项研究得到了国家自然科学基金（编号：U21A6002和51933003）和广东省基础与应用基础研究重大项目（编号：2019B030302007）的资助。论文链接：https://doi.org/10.1007/s10118-023-2973-8

近日，以中国科学院上海微系统与信息技术研究所为牵头单位的国家重点研发计划“智能传感器”重点专项“高精准分子识别有机半导体光电双模智能嗅觉传感器”项目启动暨实施方案论证会在上海召开。科技部高技术研究发展中心领导、中科院重任局领导、项目咨询专家组、项目和课题单位管理部门、项目核心成员等30余人参加了本次会议。项目咨询专家组由中科院化学研究所刘云圻院士、华东理工大学田禾院士、吉林大学卢革宇教授、海关学院谢秋慧教授、中科院上海技术物理研究所胡伟达研究员、复旦大学邓勇辉教授、华中科技大学刘欢教授、北京信息科技大学尤睿教授、华中科技大学段国韬教授组成。 　　会上谢晓明所长代表项目牵头单位对与会领导及专家表示热烈欢迎，希望各位专家对项目实施方案提出可行的宝贵意见与建议，并表示将为项目实施提供全方位的支持和保障，以确保项目顺利推进并取得创新成果。项目负责人兼课题三负责人付艳艳研究员、课题一负责人马骧教授、课题二负责人黄佳教授，分别就项目和具体课题的研究内容、技术实施方案、预期成果及推进计划等内容进行了详细汇报。 　　项目专家组充分肯定了本项目的总体实施方案，并着重指出在未来研究过程中，项目团队各课题承担方应紧密合作，强化协同机制，确保项目各关键节点把控及整体研究目标顺利实现。此外，专家组聚焦课题研究方向、技术创新点及项目实施可能面临的挑战和问题等方面，共同提出了针对性指导意见。经专家质询答疑、技术指导和综合评议，项目实施方案顺利通过专家论证。

报告简介： 半导体器件，尤其是高密度的集成电路，常见的污染莫过于微粒和有机化学品污染。该类污染物常落于器件的关键部位并毁坏器件的功能成为致命缺陷。目前微粒的量度尺寸已经降到亚微米，这种亚微米的小尺寸污染检测与鉴别尚未有高效准确的表征手段。有机化学品污染以多种形式存在，如人的皮肤油脂，净化室空气，机械油，清洗溶剂等。如何在凹凸不平的集成电路微区里发现并鉴定有机化学品污染，提升器件良品率，已成为众多科研工作者的研究课题。传统的傅里叶变换红外光谱FTIR/QCL一直是半导体器件污染的常用表征手段，但该技术在关键问题的表征上存在一些局限性，例如空间分辨率(10-20 μm) 较差和对扫码预约观看报告时间：2021年11月24日 14:00 主讲人：赵经鹏 博士赵经鹏，博士，毕业于法国科研中心，主要研究方向为高分子聚合物及纳米材料物化性能表征等相关研究工作，在Quantum Design中国公司负责非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统（mIRage）和台式X射线精细结构吸收谱（easyXAFS）等相关产品的技术支持及市场拓展等工作。技术线上论坛：https://qd-china.com/zh/n/2004111065734

1. 文章信息标题：CdTe Quantum Dot/Bi2WO6 Nanosheet Photocatalysts with a Giant Built-In Electric Field for Enhanced Removal of Persistent Organic Pollutants期刊：ACS Applied Nano Materials 20222. 文章链接ScienceDirect专用链接：https://doi.org/10.1021/acsanm.2c00155或https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsanm.2c001553. 期刊信息期刊名：ACS Applied Nano Materials2021年影响因子：5.097分区信息：中科院2区；JCR分区（Q2）涉及研究方向：工程技术：材料4. 作者信息：杨朋启（首要作者），吴正岩（首要通讯作者）；张嘉（第二通讯）5. 光源型号：北京中教金源CEL HXF300（300 W氙灯，可见光范围）和CEL-NP2000-2A（光密度测量仪）文章简介：近年来，由于各种有机污染物的大量使用导致水体环境污染加剧。针对此类污染，课题组设计并开发了一种高效的碲化镉量子点/钨酸铋纳米片复合半导体材料作为光催化剂用于治理有机污染物。由于低维半导体材料内部存在强的激子效应，严重抑制了电子-空穴的分离和转移。作者通过在材料内部构建内置电场作为内在驱动力，促进激子的解离和光生电子-空穴的转移，从而提高对苯酚、罗丹明B、四环素的降解效率，并且在短时间内基本可以达到完全降解的目的。同时，该催化剂又展现出良好的循环利用率，多次催化后仍可保持较高的光催化效率。因此，该催化剂在水体污染物治理方面展现出一定的应用前景。 我们一致认为本文的创新之处有以下几点：1、首次在2维钨酸铋（200）晶面和碲化镉量子点（111）晶面构建了内置电场。2、实验和DFT理论计算双向证明了内置电场的构建调节了激子效应，促进了激子的解离。3、在水体环境中各种可持续存在的有机物治理方面展现优异的性能。

刚柔结合出奇“材”——美专家巧用沾笔纳米光刻技术获得生物超材料 　 　　你或许没有想过将坚硬的金属或半导体与柔软的有机物或生物产品结合起来会是何种情景，不过美国科学家可以告诉你的是，他们获得了自然界从没有见过的混合材料，而这些混合材料在医学和制造业中将具有惊人的应用前景。 　　美国佛罗里达州立大学综合纳米研究所(INSI)的科学家完成了这项开创性的工作。在2010年4月出版的《自然纳米技术》杂志上，综合纳米科学研究所新成员、生物学家史蒂文勒恩荷特作为主要作者，与同事们共同发表了相关的研究文章。 　　一类全新物质这样诞生 　　这篇题为《脂质多层光栅》的文章介绍了勒恩荷特本人过去在德国明斯特大学和卡尔斯鲁厄工学院时设计出的基于沾笔纳米光刻(Dip-Pen Nanolithography, 简写为DPN)的新工艺。沾笔纳米光刻是一种用锋利的笔状工具和“墨水”在固体物质表面上勾画纳米级图形的技术。勒恩荷特将沾笔纳米光刻经过改进，让它成为一种让柔性材料(作为墨水)与坚硬材料结合从而形成新材料的工艺。 　　实验中，研究人员通过自上而下及自下而上的制造方法，让多种柔性纳米级物质按需要以任意图案被“刻写”在预备好的结构物质表面，形成结构复杂的材料和器件。譬如，用该工艺对脂质材料进行操作，他们获得了易溶性光学衍射光栅。衍射光栅由多层脂质组成，高度被控制在5纳米至100纳米之间。 　　勒恩荷特说，将柔性材料与硬性材料结合，他们获得了从本质上讲可以说是全新的一类物质，事实上它们就是学术界所称的生物超材料(biometamaterial )，它们并不存在于自然界中。这类材料的行为如同生物传感器，通过将敏感生物元素和物理器件结合起来，能现场检测生物制剂的存在与否。 　　新材料应用范围广阔 　　科学家表示，用生物纳米技术和沾笔纳米光刻技术制造的新材料，不仅能用于医学诊断，而且可用于需要材料的任何领域，从人体组织工程到药物开发以及计算机芯片制造。 　　目前最有可能实现的是新材料在医学诊断领域的应用，科学家设想利用新材料生产出便于携带、价格便宜和用后可丢弃的芯片，并将其安装在手机中用于医学诊断。当前的诊断工作需要人们前去医院看医生并将样品交给化验室进行检验。未来的诊断芯片作为人们常说的“芯片实验室”，能够就地快速地分析血样或尿样，这类同于家用怀孕检测法。不过，科学家同时表示，其他种类的检测仍需要先进的化验室或实验室。 　　跨学科团队的协同创新 　　今年32岁的勒恩荷特出生在美国盐湖城，2004年在德国明斯特大学获得博士学位。在加入佛罗里达州立大学前，他一直是德国纳米科学研究小组的带头人。在2009年一次会议上，他无意中看到了佛罗里达州立大学散发的有关综合纳米科学研究所的宣传单，其上的内容深深地打动了他，并促使他接受佛罗里达州立大学的聘请，回国进入该大学的综合纳米科学研究所。 　　综合纳米科学研究所集中了大学多个系不同学科的优秀人才，他们从事的领域包括细胞和分子生物学、化学和生物化学、材料科学、化学工程和生物医学工程，以及物理学。这种跨学科人才的氛围让勒恩荷特感到振奋并印象深刻。目前他与研究所的其他科学家合作从事着尖端科学技术的研究。 　　勒恩荷特说：“我有幸在攻读研究生时有机会游学于不同的院系和学科，其中包括生物系、医学系、化学系和物理系。我觉得解决特殊问题的途径也许就在不远处。综合纳米科学研究所基于跨学科团队协同工作的原则，这是我喜欢它的原因。” 　　勒恩荷特在生物纳米技术和沾笔纳米光刻技术领域所做的开创性研究工作受到全球同行的认可。大学教授布莱恩特切斯认为，勒恩荷特并非属于传统的生物学家，他是在今天从事未来的生物学研究。他在纳米技术和生物学领域接受的训练帮助他采用以前无法完成的新奇实验，来解答生物学的问题。他正在设计的新工具在科学和医学领域具有前所未有的应用前景。

2023年上半年国民经济运行情况新闻发布会指出,上半年半导体相关行业制造业增长较快,半导体器件专用设备制造业增长30.9%。业内人士认为,国内半导体设备市场的整体实力及国产化率的持续增长,标志着国内半导体产业链不断完善。不过,企业仍需加大研发力度,走高端路线。超纯水作为半导体产业链重要一环,在半导体国产化迈向高端的进程中发挥重要作用。以高频科技为代表的本土超纯水企业,不断增强研发创新能力,充分发挥超纯水对产业链的支撑作用,为行业发展带去“芯”动力。突破品质与成本边界是产业链发展关键点对国内半导体产业而言,能否提升良率、降低成本是发展的关键点。其中,良率是衡量半导体制造质量的重要指标,直接影响到芯片量产成本及企业收益与利润。对于尖端晶圆厂而言,1%的良率提高可能意味着每年1.1亿美元的净利润。此外,不断上涨的成本日益成为半导体发展的重要制约因素。概而言之,对于半导体企业而言,只有把良率提上来、成本降下去,发展才更具可持续性。超纯水在半导体企业提升良率、降低成本过程中发挥着重要作用。众所周知,清洗是半导体制程的重要环节,也是影响半导体器件良率的最重要因素之一。而芯片清洗需要用到超纯水,这是因为超纯水不导电,在清洗元器件时不会对产品的表面造成损伤,从而造成不可逆的影响。而如果水质不达标,比如微粒子、TOC(总有机碳)或气泡中的某一指标稍有差池,就会使半导体元件生产的合格率下降。换言之,具有更高纯度的超纯水是保障芯片良率和高效生产的基石之一。此外,先进的水资源利用方案可以助力半导体企业低成本可持续发展战略实施。半导体是水资源密集型行业,耗水量巨大,且会随着制程的日益先进而大幅增加用水量。在产能4万片每月的200mm晶圆厂中,一天用水量约为8000-10000 吨,其中70%是用来生成超纯水。而来到16nm、7nm工艺后,同样产能为4万片的12英寸晶圆厂,每天用水量大概是20000吨。根据台积电公布的年报显示,台积电一年的耗水量在160亿吨左右。其耗水量差不多达到半个三峡大坝的总蓄水量。因此,打造先进的水循环再生方案,提升水资源利用率,是半导体企业降本增效、实现可持续发展的必由之路。深耕纯度与水循环技术,高频科技助力本土芯片产业发展作为立足于超纯工艺能力的工业级技术服务商,高频科技通过提供领先的超纯水与循环再生解决方案及装备,助力半导体企业提升良品率和水资源利用效率,实现高效可持续发展,赋能本土半导体产业提速发展。面对硼、硅等特殊物质去除这一让行业头疼的难题,高频科技通过工艺创新以及终端材料的优化,实现了ppt级别的深度去除。并凭借过硬的技术把控力和工程实践经验,针对有机物(TOC)、颗粒物、细菌、金属和阴离子等影响良率的主要杂质,已经实现领先于行业的技术成果,产水水质接近绝对纯度,电导率无限接近18.24MΩ•厘米的理论极限值,其纯度可达99.9999999999%,满足高端半导体行业用水需求,助力芯片良率提升,获得客户认可和行业广泛关注。高频科技还通过打造先进的水循环系统,帮助半导体企业提升工业用水效能,降低用水成本。高频科技依托自有优秀半导体水系统专家,在确保超纯水水质纯度稳定达标的基础之上,研发交付了超过30种可选回用水工艺技术,包括砂滤及炭滤器反洗水回用、砂滤及炭滤器正冲水回用、反渗透浓缩水回用、EDI和UF浓缩水回用、反渗透冲洗水回用、冷却塔排放水回用、低浓度有机废水回用等,已实现水制程回收率达75%-90%,致力于让每一滴超纯水都可以循环再利用,从而切实降低企业的用水成本,增强企业市场竞争力和可持续发展能力。半导体及集成电路产业是支撑经济社会发展的战略性产业,也是引领新一轮科技和产业革命的关键力量。近年来,在国家政策和市场需求驱动下,国内半导体产业链不断完备,相关产业规模稳定提升。超纯水作为芯片生产不可或缺的一环,在半导体生产链中的作用日益凸显。高频科技立足高端领先,不断深耕超纯水纯度,提升水资源可循环再利用技术,为半导体行业高质量、可持续发展带去助力。

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日本经济产业省（以下简称为：“经产省”）于3月31日提出了计划“新增23类禁止出口的尖端半导体生产设备”的政令，并计划在今年五月修改政令、7月份正式实施。如今正处于收集公众意见(Public Comment)的阶段。当日本企业向不属于“一般许可（General License）”对象范围的同盟国、友好国家的地区和国家出口相关半导体设备时，需要单独申请、获得政府的许可。在当日的记者招待会上，经产省西村大臣明确表示：“这不是一项针对某个国家的政令”、“这不是紧跟美国步伐的政令”、“并不是完全禁止出口，在调查了出口对象明确没有军事用途的可能性后，也可以予以出口许可”。但西村大臣的发言明显没有得到相关人员的认可。据日本经产省表示，日本东京电子株式会社、尼康株式会社、SCREEN株式会社、Lasertec株式会社等十家尖端半导体生产设备厂家、检测设备厂家会成为此次政令影响的对象，“对日本半导体设备厂家的影响很轻微”（经产省）。日系各半导体生产设备厂家已经开始详细调查本公司哪些设备属于限制范围、以及对业绩的影响程度如何。但是，有声音指出日本产经省的法律文书难以理解，该文书虽然涵盖了详细的相关技术的细节，但文书晦涩难懂，此外，还涵盖了一些非尖端技术相关的内容。于是，笔者按照半导体的制程，对23个品种（实际上是30类，不仅包含设备，还包含半导体制程中的护膜（Pellicle）类）进行了分类。本文笔者的记录顺序不同于日本经产省的记录顺序。热处理相关（1类）在0.01Pa以下的真空状态下，对铜（Cu）、钴（Co）、钨（W）（任何一种元素）进行回流（Reflow）的“退火设备（Anneal）”。检测设备（1类）EUV曝光方向的光掩膜版（Mask Blanks）的检测设备、或者“带有线路的掩膜”的检测设备。曝光相关（4类）1.用于EUV曝光的护膜（Pellicle）。2.用于EUV曝光的护膜（Pellicle）的生产设备。3.用于EUV曝光的光刻胶涂覆、显影设备（Coater Developer）。4.用于处理晶圆的步进重复式、步进扫描式光刻机设备（光源波长为193纳米以上、且光源波长乘以0.25再除以数值孔径得到的数值为45及以下）。（按照笔者的计算，尼康的ArF液浸式曝光设备属于此次管控范围，干蚀ArF以前的曝光设备不在此范围。）干法清洗设备、湿法清洗设备（3类）1.在0.01Pa以下的真空状态下，除去高分子残渣、氧化铜膜，形成铜膜的设备。2.在除去晶圆表面氧化膜的前道处理工序中所使用的、用于干法蚀刻（Dry Etch）的多反应腔(Multi-chamber)设备。3.单片式湿法清洗设备（在晶圆表面性质改变后，进行干燥）。蚀刻（3类）1.属于向性蚀刻 (Isotropic Etching)设备，且硅锗（SiGe）和硅（Si）的选择比为100以上的设备；属于异向性(Anisotropic Etching)刻蚀设备，且含高频脉冲输出电源，以及含有切换时间不足300m秒的高速切换阀和静电吸盘（Chuck）的设备。2.湿法蚀刻设备，且硅锗（SiGe）和硅（Si）的蚀刻选择比为100以上。3.为异向性蚀刻设备，且蚀刻介电材料的蚀刻尺寸而言，蚀刻深度与蚀刻宽度的比率大于30倍、而且蚀刻幅宽度低于100纳米。含有高速脉冲输出电源、切换时间不足300m秒的高速切换阀的设备。成膜设备（11类）1.如下所示的各类成膜设备。*利用电镀形成钴（Co）膜的设备。利用电镀形成钴（Co）膜的设备。利用自下而上（Bottom-up）成膜技术，填充钴（Co）或者钨（W）时，填充的金属的空隙、或者接缝的最大尺寸为3纳米以下的CVD设备。在同一个腔体（Chamber）内进行多道工序，形成金属接触层（膜）的设备、氢（或者含氢、氮、氨混合物）等离子设备、在维持晶圆温度为100度一一500度的同时、利用有机化合物形成钨（W）膜的设备。可保持气压为0.01Pa以下真空状态（或者惰性环境）的、含多个腔体的、可处理多个工序的成膜设备，以及下面的所有工序中所使用的金属接触层成膜设备：（1）在维持晶圆温度为20度一一500度的同时，利用有机金属化合物，形成氮化钛层膜或者碳化钨层膜的工艺。（2）在保持晶圆温度低于500度的同时，在压力为0.1333Pa一一13.33Pa的范围内，利用溅射工艺，形成钴（Co）层膜的工艺。（3）在维持晶圆温度为20度一一500度的同时，在压力为133.3Pa一一13.33kPa的范围内，利用有机金属化合物，形成钴（Co）层膜的工艺。利用以下所有工艺形成铜线路的设备。（1）在保持晶圆温度为20度一一500度的同时，在压力为133.3Pa一一13.33kPa的范围内，利用有机金属化合物，形成钴（Co）层膜、或者钌（Ru）层膜的工艺。（2）在保持晶圆温度低于500度的同时，在压力为0.1333Pa一一13.33Pa的范围内，利用PVD技术，形成铜（Cu）层膜的工艺。利用金属有机化合物，有选择性地形成阻障层（Barrier）或者Liner的ALD设备。在保持晶圆温度低于500度的同时，为了使绝缘膜和绝缘膜之间不产生空隙（空隙的宽度和深度比超过五倍，且空隙宽度为40纳米以下），而填充钨（W）或者钴（Co）的ALD设备。2.在压力为0.01Pa以下的真空状态下(或者惰性环境下)，不采用阻障层（Barrier），有选择性地生长钨（W）或者钼（Mo）的成膜设备。3.在保持晶圆温度为20度一一500度的同时，利用有机金属化合物，形成钌（Ru）膜的设备。4.“空间原子层沉积设备（仅限于支持与旋转轴晶圆的设备）”，以下皆属于限制范围。（1）利用等离子，形成原子层膜。（2）带等离子源。（3）具有将等离子体封闭在等离子照射区域的“等离子屏蔽体（Plasma Shield）”或相关技术手法。5.可在400度一一650度温度下成膜的设备，或者利用其他空间（与晶圆不在同一空间）内产生的自由基(Radical)产生化学反应，从而形成薄膜的设备，以下所有可形成硅（Si）或碳（C）膜的设备属于限制出口范围：（1）相对介电常数（Relative Permittivity）低于5.3。（2）对水平方向孔径部分尺寸不满70纳米的线路而言，其与线路深度的比超过五倍。（3）线路的线距（Pitch）为100纳米以下。6.利用离子束（Ion Beam）蒸镀或者物理气相生长法(PVD)工艺，形成多层反射膜(用于极紫外集成电路制造设备的掩膜)的设备。7．用于硅（Si）或者硅锗（SiGe）（包括添加了碳的材料）外延生长的以下所有设备属于管控范围。（1）拥有多个腔体，在多个工序之间，可以保持0.01Pa以下的真空状态（或者在水和氧的分压低于0.01Pa的惰性环境）的设备。（2）用于半导体前段制程，带有为净化晶圆表面而设计的腔体的设备。（3）外延生长的工作温度在685度以下的设备。8.可利用等离子技术，形成厚度超过100纳米、而且应力低于450MPa的碳硬掩膜（Carbon Hard Mask）的设备。9.可利用原子层沉积法或者化学气相法，形成钨（W）膜（仅限每立方厘米内氟原子数量低于1019个）的设备。10.为了不在金属线路之间（仅限宽度不足25纳米、且深度大于50纳米）产生间隙，利用等离子形成相对介电常数（Relative Permittivity）低于3.3的低介电层膜的等离子体成膜设备。11.在0.01Pa以下的真空状态下工作的退火设备，通过再回流（Reflow）铜（Cu）、钴（Co）、钨（W），使铜线路的空隙、接缝最小化，或者使其消失。据日经报道，针对这个公告，日本一家大型半导体制造设备生产企业的相关负责人感到困惑，他表示：“我们做出了各种各样的设想，但比预想的更难理解”。生产超微细加工使用的“EUV曝光”相关检测设备的Lasertec指出，“如何操作还存在不明朗的部分”，“将从相关省厅和业界团体等收集信息，采取应对措施”。英国调查公司Omdia的南川明指出：“各企业的模式不同，详查设备是否用于尖端产品是一项非常繁杂的工作”，并表示“日本厂商有可能会根据自己的判断停止业务”。考虑到日本在设备领域的影响力，这个限制带来的影响值得我们高度重视。作者：张竞扬-摩尔精英CEO链接：https://xueqiu.com/4927163759/246457921来源：雪球著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。风险提示：本文所提到的观点仅代表个人的意见，所涉及标的不作推荐，据此买卖，风险自负。

对Fab工厂而言，控制晶圆、电子化学品、电子特气和靶材等原材料中的无机元素杂质含量至关重要，即便是超痕量的杂质都有可能造成器件缺陷。然而半导体杂质含量通常在ppt级，ICP-MS分析时用到的氩气及样品基体都很容易产生多原子离子干扰，标准模式、碰撞模式下很难在高本底干扰的情况下分析痕量的目标元素。珀金埃尔默NexION系列半导体专用ICP-MS，凭借其独特的以动态反应池技术为基础的UCT（通用池）技术，既能实现标准模式、碰撞模式，也可以通过反应模式消除干扰，从根本上成功解决了多原子干扰的技术难题。晶圆中的金属杂质分析(UCT-ICP-MS)晶圆等半导体材料中的主要成分是硅。高硅基体的样品在传统的冷等离子体条件下分析，其中的耐高温元素硅极易形成氧化物。这些氧化物沉积在锥口表面后，会造成明显的信号漂移。NexION系列半导体专用ICP-MS在高硅基体的样品分析中采用强劲的高温等离子体，大大降低了信号漂移。通过通入纯氨气作为反应气，在DRC 模式下，有效消除了40Ar+ 对40Ca+、40Ar19F+ 对59Co+、40Ar16O+ 对56Fe+ 等的干扰。通过调节动态带通调谐参数消除不希望生成的反应副产物，克服了过去冷等离子体的局限，有效去除多原子离子的干扰。在实际检测中实现了10 ng/L 等级的精确定量，同时表现出良好的长期稳定性。基质耐受性：Si 基质浓度为100ppm 到5000ppm 样品100ppt 加标回收稳定性：连续进样分析多元素加标浓度为100ppt 的硅样品溶液（硅浓度为2000ppm）《NexION 300S ICP-MS 测定硅晶片中的杂质》NexION ICP-MS 测定半导体级盐酸中的金属杂质在半导体设备的生产过程中，许多流程中都要用到各种酸类试剂。其中最重要的是盐酸（HCl），其主要用途是与过氧化氢和水配制成混合物用来清洁硅晶片的表面。由于半导体设备尺寸不断缩小，其生产中使用的试剂纯度变得越来越重要。ICP-MS具备精确测定纳克/升（ng/L，ppt）甚至更低浓度元素含量的能力，是最适合测量痕量及超痕量金属的技术。然而，常规的测定条件下，氩、氧、氢离子会与酸基体相结合，对待测元素产生多原子离子干扰。如，对V+(51) 进行检测时去除 ClO+ 的干扰。虽然在常规条件下氨气与ClO+ 的反应很迅速，但如果需要使反应完全、干扰被去除干净，则需要在通用池内使用纯氨气。NexION系列半导体专用ICP-MS的通用池为四级杆，具备精准可控的质量筛选功能，可以调节RPq 参数以控制化学反应，防止形成新的干扰，有效应对使用高活性反应气体的应用。20% HCl 中各元素的检出限、背景等效浓度、10 ng/L 的加标回收率20% HCl 中典型元素ppt 水平标准曲线20% HCl 中加标50 ng/L 待测元素，连续分析10 小时的稳定性《利用NexION 2000 ICP-MS 对半导体级盐酸中的杂质分析》电子特气直接进样分析技术(GDI-ICP-MS)半导体所使用的特殊气体分析传统方法有两种：一种是使用酸溶液或纯水对气体进行鼓泡法吸收，然后导入ICP-MS进行分析；另一种是使用滤膜对气体中颗粒物进行收集，然后对滤膜消解后上机。然而无论是鼓泡法吸收还是滤膜过滤收集、消解，都存在样品制备过程容易被污染、鼓泡时间难以确定、不同元素在酸中溶解度不一样等各种问题，分析结果的可靠性和重现性都难以保证。GDI-ICP-MS系统可以将气体直接导入到等离子中进行激发，避免了额外的前处理步骤，具有方便、高效、不容易受污染等特点，从根本上解决传统方法的一系列问题。GDI-ICPMS气体直接进样技术GDI-ICPMS 直接定量分析气体中金属杂质GDI-ICP-MS法绘制的校准曲线（标准气体产生方式：在氩气中雾化标准溶液，这些标气对所有待测元素的线性都在0.9999以上）《使用气体扩散和置换反应直接分析气体中金属杂质》半导体有机试剂中纳米颗粒的分析（Single particle-ICP-MS）单颗粒ICP-MS（SP-ICP-MS）技术已成为纳米颗粒分析的一种常规手段，采用不同的进样系统，能在100~1000 颗粒数每毫升的极低浓度下对纳米颗粒进行检测、计数和表征。除了颗粒信息，单颗粒ICP-MS 还可以在未经前级分离的情况下检测溶解态元素浓度，可检测到ppb级含量的纳米颗粒，实现TEM、DLS等纳米粒径表征技术无法完成的痕量检测。用ICP-MS分析铁离子(56Fe+)时会受到氩气产生的40Ar16O+的严重干扰。利用纯氨气作反应气的动态反应池技术是消除40Ar16O+对铁离子最高丰度同位素56Fe+干扰最有效的途径，而只有对56Fe+的分析才能获得含铁纳米颗粒分析最低的检出限。90% 环己烷/10% 丙二醇甲醚混合液测定图谱，有含铁纳米颗粒检出TMAH 中含铁纳米颗粒结果图谱：(a)粒径分布；(b)单个含铁纳米颗粒实时信号TMAH 中含铁纳米颗粒粒径和浓度由Fe(OH)2 到总铁的质量换算《利用单颗粒ICP-MS在反应模式下测定半导体有机溶剂中的含铁纳米颗粒 》SP-ICP-MS技术测定化学-机械整平(CMP)中使用的元素氧化物纳米颗粒悬浮物的特性氧化铝和氧化铈纳米颗粒常用于纳米电子学和半导体制造行业中化学-机械 (CMP)半导体表面的平整。CMP悬浮物纳米粒子的尺寸分布特征以及大颗粒的辨别，是光刻过程质量控制的重要方面，会影响到硅晶片的质量。既可以测量可溶分析物浓度、又能测定单个纳米粒子的单颗粒模式ICP-MS（SP-ICP-MS）是分析金属纳米粒子的最有前途的技术。SP-ICP-MS技术具有高灵敏度、易操作、分析速度快的特点，纳米粒子引入等离子体中被完全电离，随后离子被质谱仪检测，信号强度与颗粒尺寸有关。因此SP-ICP-MS可为用户提供颗粒浓度（颗/mL），尺寸大小和尺寸分布。为确保一次只检测一个单颗粒，必须稀释样品以实现分辨的目的。这就要求质谱仪必须能够有很快的测量速度，以确保能够检测到在50nm纳米颗粒的瞬时信号（该信号变化的平均时间为300~500μs）。珀金埃尔默NexION系列半导体专用ICP-MS单颗粒操作模式能够采集连续数据，无需设置定位时间，每秒钟获取高达100 000个数据点。结合纳米颗粒分析软件模块，可以实现单颗粒纳米颗粒的准确分析。采集数据比瞬时信号更快的纳米信号积分图悬浮物1~4归一化颗粒尺寸分布频次图《使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法（SP-ICP-MS）分析CeO2 化学机械抛光化浆料》On-line ICP-OES 在线监控磷酸中的硅含量在最新的立式3D NAND 闪存的生产工艺中，需要使用磷酸进行湿法刻蚀。在生产过程中，必须监控这种特殊的、高选择性氮化的磷酸中硅的含量，以控制工艺质量。当磷酸中硅含量发生改变时，必须排空并更换磷酸。在线ICP-OES技术响应迅速，可实现7天*24小时不间断检测，是最适合磷酸中硅含量监控的方法。而Avio500 紧凑的体积非常适合空间有限的Fab 厂；垂直炬管配合独特的切割尾焰技术，不需要任何维护也能获得最佳的数据稳定性。在线监控系统可实现：自动配制校准曲线7天*24小时全自动运行质控功能（超出线性范围则重新校准）可同时监控5个模块（多达20个采样点）允许ICP-OES在线或离线分析间切换点击链接获取文中提到的解决方案和更多半导体相关资料：http://e86.me/4qfk7N关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

2021年7月22日上午，由中国半导体行业协会主办，中国半导体行业协会半导体分立器件分会、大连市科学技术局、大连市工业和信息化局、专用集成电路重点实验室、元器件封装技术创新中心、河北省新型半导体材料重点实验室、河北普兴电子科技股份有限公司、中国电子科技集团公司第十三研究所承办的“第十五届中国半导体行业协会半导体分立器件年会暨2021年中国半导体器件技术创新及产业发展论坛”在大连富丽华酒店二楼多功能厅成功召开。会议邀请了工信部电子信息司、中国半导体行业协会等领导出席指导。会议现场中国半导体行业协会半导体分立器件分会秘书长 赵小宁 主持会议中国半导体行业协会执行秘书长 靳阳葆 致辞大连市人民政府副市长 张志宏 致辞中国电子科技集团公司第十三研究所副所长 蔡树军 致辞靳阳葆秘书长代表中国半导体行业协会对出席本次活动的嘉宾和来自全国各地的代表表示热烈的欢迎，对长期以来关心和支持集成电路产业发展的各位领导专家以及业界同仁们表示衷心的感谢。半导体产业是技术密集竞争激烈的战略性产业，具有产值巨大、创新性强的突出特点，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量，也是未来全球经济的增长之路已经成为全球各国在高科技竞争的战略制高点。近年来，在行业主管部门的领导和产业界的共同努力下，集成电路产业的发展取得了长足的进步。产业政策不断完善，发现发展环境持续优化，产业规模持续增长。半导体分立器件作为半导体产业的基础和核心领域，近几年保持着稳定的增长势头，这主要得益于新能源汽车、工业机器人、通讯等前沿应用领域的快速发展，国内市场的增长势头十分强劲，并范围不断扩展，产业迸发出前所未有的活力。靳阳葆秘书长表示，本次相聚大连，希望能够搭建一个行业专家、学者、产业链上下游企业交流经验碰撞思想平台，为半导体分立器件企业的技术创新与发展注入新的动力。最后希望与会代表通过本次论坛有所收获。报告人：大连市科学技术局副局长 于晓丹 报告题目：大连市市情及科技创新情况推介大连是中国北方重要的港口、工业、金融和旅游城市，是东北之窗、京津门户，是东北亚国际航运中心、物流中心和金融中心。于晓丹表示，大连将建设国际一流科学城—大连英歌石科学城，服务国家战略、瞄准国际前沿、专注四大功能、引领科技发展，以完备高端的研发设施、创新空间、要素环境、场景供给和服务设施吸引顶尖人才团队集聚,以顶尖人才团队推进前沿性、战略性、颠覆性技术创新突破，以前沿技术落地转化培育壮大新兴产业、未来产业。报告人：中国电子科技集团公司原副总经理 赵正平报告题目：SiC电力电子学的产业化技术的创新发展以Si MOSFET\Si IGBT和二极管为代表的Si电力电子学，以其优良材料物质量、易于加工、低成本大规模生产和可靠性验证等特点，是电力电子的主导技术，虽然其仍在发展，但已经达到其材料的极限。赵正平表示，宽禁带半导体SiC\GaN已进入产业发展的高速期，6英寸SiC晶圆线将会成为主流，8英寸SiC晶圆将启动；在电力电子领域SiC MOSFET将主导，在适应SiC应用的领域降低制造成本。报告人：大连理工大学人工智能大连研究院院长 江贺报告题目：EDA软件高效测试技术研究 据介绍，大连理工大学人工智能大连研究院成立于2018年10月，是大连市政府与大连理工大学共建的新型研发机构。江贺表示，工业软件是智能制造之魂，支撑着工业企业的业务和应用，是工业生产提质增效的重要根据。报告详细介绍了各类EDA软件的测试技术与结果。报告人：西安电子科技大学教授 贾仁需报告题目：宽禁带半导体发展现状与展望随着经济不断发展，5G通信、智能物联网、智能无人平台，新能源汽车等新产业的蓬勃发展，对芯片提出了更高的要求，要求芯片能具有更高的频率、更低的功耗、更大集成度和更可靠的工作性能，因此以GaN、SiC为代表的“第三代半导体材料与芯片”快速进入产业化。贾仁需指出，宽禁带/超宽禁带半导体是全球高技术竞争的关键领域之一。我国政府高度重视，在“中国制造2025”、2035中长期科技规划、十四五计划中，均将其列为重点方向或前沿领域。报告人：电子科技大学集成电路研究中心主任 张波报告题目：功率半导体器件的国产化挑战 功率芯片是中国半导体产业崛起的突破口，但国内功率半导体行业缺乏大型(先进)的IDM企业，即使IDM企业大都缺乏先进制程的半导体工艺线，导致产品同质化严重，竞争力缺乏。谈到功率半导体器件的国产化挑战时，张波提出，功率半导体器件研制不仅要考虑器件特性，还要考虑应用环境，要根据应用去设计器件特性。报告人：大连海外华晟电子科技有限公司副总经理 刘啸报告题目：电子浆料在电子器件、基板及模块中的技术与应用 据介绍，电子材料主要为电子信息产业生产配套器件，具有品类多、质量高、用量精等特点。电子材料产品种类繁多，可应用于太阳能电池、集成电路、分立器件、LED、传感器、印刷电路板等领域。电子材料在电子信息产品的生产加工过程中发挥着重要的作用，其工艺水平的高低和产品质量好坏直接决定了元器件的性能，是世界各国为发展电子信息产业而优先开发的关键材料之。而电子浆料则是由悬浮在有机载体中的粉末状导电金属，无机或高分子粘结剂构成的固体颗粒或有机液体混合的体系。报告中，刘啸详细介绍了芯片封装银浆、MLCC电极浆料、电阻浆料、电感浆料等在电子器件、基板及模块中的技术与应用。报告人：大连华邦化学有限公司总经理 侯鹏报告题目：半导体终端气体纯化器的进展及应用氮、氢、氧、氩、氮等大宗气体广泛用于在半导体芯片生产的各个过程中，起到氛围保护、输送特气、参与反应等作用。半导体产业对气体纯度要求极高。气体中的氧、水、总烃等杂质，在生产过程中可能会以原子形态进入芯片结构中去，影响芯片质量。低浓度杂质将导致合格频率下降，高浓度杂质可能导致批量产品报废、损坏设备、引起安全事故。因此，气体纯化装置显得尤为重要。侯鹏在报告中详细介绍了该公司的气体纯化器的进展及应用。

8月11日，第十一届（2023年）中国电子专用设备工业协会半导体设备年会暨产业链合作论坛在无锡落下帷幕。参会专家指出，国产半导体设备已经取得突破性进展，海外设备进口和本土设备销售呈现“此消彼长”态势，上半年半导体相关行业制造业增长比较快，半导体器件专用设备制造业增加值增长30.9%。并预计2023年国产主要半导体设备制造商订单有望稳步增长。 中国电子专用设备工业协会理事长、北方华创董事长赵晋荣表示，10余年来中国半导体设备市场规模持续发展，尤其是近几年，中国本土设备取得了较大进步。数据来源：浙商证券研究所 虽然国产半导体设备在诸多领域实现了从0到1的突破，但是关键设备、零部件以及满足特殊工艺生产需求的国产半导设备依旧缺乏，良率、稳定性等还待进一步提升，在全球半导体设备市场的规模依旧偏小。 中国电子专用设备工业协会常务副秘书长金存忠指出，国产半导体设备进一步发展，还亟需解决光刻机等关键设备国产化率低等问题，目前国产制造商能够制造的主要是先进封装和LED领域的光刻机，而且光刻机的难点不仅在制造出来，还要保证设备的效率和良率。另外，关键零部件成本在设备进口成本占比较大等问题，有的厂商反馈零部件成本占比高达六成。　 作为半导体设备终端用户，半导体制造厂商尤为关注生产效率和良率，就需要设备厂商与产业链进一步合作，攻关克难。“没有95%以上的良率、没有把成本降下来，企业是不能生存的，而且生产的越多，亏损的越多。”中国电子专用设备工业协会副秘书长、积塔半导体(上海)有限公司总工程师李晋湘表示，建议半导体制造企业和设备企业、材料厂商等进一步深化合作，推动工艺持续进步，不仅攻克具有经济效益规模而难度小的设备，也要挑战量小而难度大的设备，并且加强半导体设备的配套软件开发，建立和完善培训系统，让国内工程师能够掌握和使用好本土设备。小编也在这里整理了半导体行业相关优质解决方案供大家参考：集成电路检测方案：1、等离子清洗 仪处理 TEM透射电镜样品清洗和活化2、4H-SiC中EPI厚度，载流子浓度检测方案 3、硅片表面中金属污染物检测方案 4、集成电路制造行业常用有机溶剂中金属杂质检测方案 光电器件解决方案：1、小束斑+特色SnapMap快照成像功能分析SnOx成分半导体器件 2、高分辨光学链路诊断仪OCI+精准测量多分支光链路损耗3、SiC外延片测试方案4、TMC STACIS主动隔振器在抬高的钢支架上的隔振应用传感器解决方案：1、TEC半导体制冷片：热释电系数测试中的正弦波温度控制解决方案更多解决方案 请点击 查 看 ══════════▼▼▼══════════行业应用栏目简介：(http://www.instrument.com.cn/application/ ) 【行业应用】是仪器信息网专业行业导购平台，汇聚了行业内国内外主流厂商的优质分析方法及相应的仪器设备。栏目建立了兼顾国家相关规定和用户习惯的专业分类，涉及食品、药品、环境、农/林/牧/渔、石化、汽车、建筑、医疗卫生等二十余个使用仪器相对集中的行业领域，目前，已经收录行业解决方案6万+篇。

为促进半导体材料、器件和芯片领域科研院校，芯片设计、制造与封测企业，半导体分析检测仪器与设备企业，分析检测设备零部件供应企业之间的互动交流和融合创新，由国家集成电路创新中心、上海市仪器仪表行协会、财联社等主办，复旦大学光电研究院等协办的“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”第二轮通知正式发布。会议将在于7月11-13日在上海虹桥举办，欢迎广大专家学者和企业高管积极参会，企业参展交流。你将有机会与500位来自科研院所、芯片设计制造与封测企业、半导体分析检测仪器与设备企业的专家教授和企业高管，共同研判半导体检测技术的发展趋势，共同碰撞产学研合作火花，共同对接面向产业市场和科研市场的高质量合作机遇。一、会议宗旨为提高产品质量，针对先进半导体材料、薄膜、器件、芯片等工艺控制和精确测试、测量分析技术，以及创新链、供应链合作机遇，主要探讨交流：1、相关科学技术应用现状、未来去哪里、怎么去实现、有哪些障碍及具体的需求，高校科研院所和企业在专业人才培养、产学研合作、技术成果转移转化等方面如何打通双向合作通道；2、从事半导体技术研究的高校科研院所，从事半导体制造的企业，从事半导体材料制造企业的研发水平提升、产品质量提高和未来发展方向等对半导体相关分析检测仪器与设备的需求；3、半导体分析检测仪器设备及其零部件产业发展现状如何、未来的方向、怎么去实现、有哪些障碍及相应的需求，供应链上下游企业合作机遇及合作方式等。二、会议主题1、集成电路、新能源、显示、LED、汽车电子领域中先进半导体工艺、器件2、半导体材料、薄膜表征技术及其仪器，包括SEM, TEM, XPS, AFM, XRD, SIMS等3、半导体器件表征技术及其仪器，包括电学、光学、光电特性等表征及相关仪器4、半导体芯片表征技术及其设备，包括功能、性能、封装可靠性等表征及相关设备5、企业上下游供应链对接，科创型企业知识产权布局和保护6、企业与科研院所产学研合作，科研院所科研成果展示和发布三、参会人员1、利用各种物理、化学、光学、微结构、电学等技术进行半导体材料、薄膜、器件、芯片制备研究及分析检测仪器与设备研发等领域（集成电路、新能源、显示、LED、汽车电子）研究的高校科研院所课题组长、系主任、院长和学生；2、芯片设计行业、半导体材料和半导体前后道制造领域的企业管理者和技术负责人；3、半导体分析检测仪器与设备业管理者和技术负责人；4、半导体分析检测仪器与设备零部件制造企业的管理者和技术负责人。四、组织单位指导单位：中国技术创业协会、上海市经济和信息化委员会、上海市科学技术协会、上海虹桥商务区管理委员会、上海市闵行区人民政府主办单位：国家集成电路创新中心、上海市仪器仪表行业协会、财联社承办单位：复旦大学光电研究院、上海复创芯半导体科技有限公司、科创板日报、上海南虹桥投资开发（集团）有限公司协办单位：中国上海测试中心、上海市集成电路行业协会、上海市真空学会、上海电子学会智能仪器与设备专委会、上海市在线检测与控制技术重点实验室、上海理工大学光电学院、上海大学特种光纤与光接入网重点实验室、求是缘半导体联盟、复旦大学校友总会集成电路行业分会、上海段和段律师事务所特别报道：《CMG数字中国》融媒体节目支持媒体：仪器信息网、半导体综研、半导体行业联盟、上海真空学会官网、大同学吧、芯片揭秘支持期刊：半导体学报、自动化仪表五、已确认参会的专家/企业（持续更新中）六、会议信息1、会议时间：2024年7月11日-13日2、会议日程：日期时间活动议程7月11日14:00-20:00大会报到、展台布置7月12日09:00-12:00大会报告-113:30-17:30分会报告、墙报18:00-19:30晚宴、颁奖7月13日08:30-12:00分会报告、技术培训13:30-17:00大会报告-2、论坛、人才交流3、报告主题：报告主题主题一集成电路晶圆级缺陷检测技术主题二半导体封装及缺陷检测技术主题三高分辨显微技术及半导体应用主题四薄膜制备及椭圆偏振测试技术主题五X射线检测技术及半导体应用主题六光谱技术应用于半导体材料检测主题七功率器件、芯片缺陷检测技术主题八射频芯片检测及分析技术主题九半导体器件可靠性及失效分析技术主题十芯片、微纳器件形貌、热探测技术主题十一半导体光电器件、芯片检测技术主题十二AI技术应用于半导体分析检测(备注:会议议程持续更新，以现场实际安排为准)4、会议地点会议规模：500人左右会议地点：上海虹桥 新华联索菲特大酒店具体地址：上海市闵行区泰虹路666号(直线距离虹桥火车站、虹桥2号航站楼3公里)七、注册费用及报名名称费用（元/人）2024年6月25日前缴费2024年6月25日后及现场缴费会议代表23002800学生代表15001800（备注：注册费用包含大会期间的餐费、会议资料及纪念品等，不包含住宿费用）请扫描二维码 立刻在线报名请参会人员于2024年6月25日前微信扫码登记或填写附件3“会议参会回执表八、论文摘要/企业参展赞助1、会议论文摘要(详见附件1"会议论文摘要模板”)2、本次会议及论坛的参展与赞助(详见附件2"会议赞助权益清单”)（附件下载，详见文末）九、报名及赞助联系方式会议Emait:kjyzy@fudan.edu.cn院校师生报名及论文投递联系人：刘老师 139 1828 3051企业报名及赞助咨询联系人：徐老师 135 8571 1280报名缴费及发票确认联系人：王老师 178 2179 68082024中国检测技术与半导体应用大会_会议论文摘要模板_附件1.doc2024中国检测技术与半导体应用大会_会议赞助权益清单_附件2.pdf2024中国检测技术与半导体应用大会_参会确认表_附件3.docx

合物半导体在可穿戴设备、健康监测、疾病诊断等新型领域中颇具应用前景。基于聚合物半导体的柔性电子学是蕴含重大科学创新机遇的新领域。通常优异的电荷输运性能要求聚合物材料具有高结晶性，而强结晶性会导致材料拉伸力学性能低。因此，设计合成高迁移率可拉伸的聚合物半导体面临挑战。 　　近日，中国科学院化学研究所有机固体院重点实验室张德清课题组发展了在主链上引入中心不对称单元获得高迁移柔性聚合物半导体的新方法(图)。该策略实现了半导体性能和拉伸性能的协同调控，为柔性可穿戴设备提供可能的材料设计思路。 　　如图所示，螺芴单元的引入可以打破主链的对称性，降低薄膜中的晶畴尺寸，进而显著降低薄膜的拉伸模量；螺芴单元的引入还可以减少侧链长链烷基的含量，提升小尺寸晶畴中的短程有序度；通过调节螺芴单元上环形取代基大小还可以微调薄膜形貌。其中，P2在150%的形变后迁移率达3 cm2V-1s-1，在50%形变比例下循环拉伸1000次后迁移率仍保持在1.4 cm2V-1s-1以上，这是目前报道的可拉伸高分子半导体的最优性能。该工作为发展可用于柔性器件的可拉伸高分子半导体的设计提供了新策略。 　　研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部和中国科学院的支持。P1和P2的化学结构式以及薄膜的结晶性和力学性能对比

近年来中国在半导体领域的发展已经取得了一定的成就，想进一步的突破，仍面临着很大的挑战，限制中国半导体发展的关键因素集中在半导体设备和先进材料等方面。在材料方面，包括光刻胶、前驱体、硅材料、电子化学品等，是技术壁垒高的半导体关键材料，亟待广大科研单位及相关企业进行攻关。对这些关键材料的研发过程中，包括材料的优化开发、作用机理探究、定性定量分析、材料性能评估以及质量控制等，都需要使用各类分析手段。珀金埃尔默（PerkinElmer）作为分析仪器领先的全球供应商，广泛和深入的服务于全球研究机构和企业，助力半导体材料的研发。 珀金埃尔默分析技术在半导体材料研发中的应用 △点击查看大图 1 光刻胶 光刻胶是半导体制造和微电子制造中的关键材料之一，其研发和生产是半导体产业链中的关键环节，对于提升半导体制造工艺的精细度和效率具有重要意义。 光刻胶中金属元素杂质的存在会对其感光性能和成品质量产生影响，如降低分辨率、增加胶层的不均匀性等。光刻胶主要成分是树脂、光引发剂，单体等，主要成分都是有机物。在使用ICP-MS分析光刻胶中的金属杂质时，遇到的主要挑战是仪器对有机试剂的耐受能力以及反应池消除质谱干扰的能力。为了避免前处理可能带来的污染，通常采用有机溶剂稀释后直接进样的方式测试。珀金埃尔默NexION系列ICP-MS采用独有的34 MHz频率，使等离子体具有更强的趋附效应，中心通道更宽，有机类样品在经过等离子体时解离更完全，仪器测试有机样品时具有更好的稳定性。 NexION ICP-MS点炬状态直接进空气不熄炬， 体现出强大的基体耐受能力 △点击查看大图 同时，在进行ICP-MS分析时，光刻胶中大量的碳、作为等离子体的氩等会带来严重的质谱干扰，如12C12C+对24Mg+的干扰、12C15N+对27Al+的干扰，40Ar12C+对52Cr+的干扰、40Ar16O+对56Fe+的干扰等，NexION系列ICP-MS具有化学分辨能力，其核心就是采用具有专利技术的配备轴向加速电压的四极杆作为反应池，配合使用反应活性强的纯氨气作为反应气，在反应模式下能够彻底消除干扰，保证测试结果的准确度，达到精确评估光刻胶质量的目的。 光刻胶中受干扰元素典型检出能力 元素 检出限（DL/ppt） 背景等效浓度（BEC/ppt）Mg 0.05 0.20 Al 0.07 0.35 Cr 0.32 0.78 Fe 0.26 0.65 轴向加速四极杆通用池技术， 确保质谱干扰的去除 △点击查看大图 曝光动力学研究对于光刻胶的研发异常关键，因为其效能直接决定了制程良品率和生产效率。利用紫外光谱能够监测光刻胶在曝光过程中发生的光化学反应，通过跟踪特定化学键或官能团的变化，研究人员可以评估光刻胶的反应动力学和光化学稳定性。高性能紫外-可见-近红外分光光度计 （辅助建立DILL透光模型） △点击查看大图 为了更加准确原位模拟光刻胶在不同紫外-可见波段下的曝光历程，可采用差示扫描量热分析仪（DSC）和紫外光源联用进行分析，两者的联用，适合用于研究光刻胶的固化动力学过程，为研发更加稳定可靠的新一代无机金属氧化物复合光刻胶提供准确热力学数据支撑。 紫外光-差示扫描量热分析仪 △点击查看大图 在光刻胶配方开发过程中，出色的分析手段将极大帮助研究人员获取反馈信息。单独的手段往往具有局限性，比如热重（TG）没有结构定性能力，因此研究人员往往只能依靠个人的主观经验推测每个分解温度区间所产生组分的化学结构归属，这对于光刻胶配方逆向开发和性能优化等领域的应用存在较大的不确定性。而单独的红外（FTIR）或者气质（GC/MS）均存在单一温度维度测试的局限性，无法有效的还原温度维度或实现原位检测的要求。而采用分析技术的联用，就可以实现设备间的“协同效应，扬长避短”，比如热重引入的温度维度可以结合红外或气质的定性能力，赋予实时分析光刻胶组分随温度的动态逸出过程，做到原位监测、还原真实的反应/分解过程，应用于光刻胶配方开发和环境颗粒物的相互作用研究。 热重/红外/气质（TGA/IR/GC/MS） 联用逸出气体测试平台 △点击查看大图 2 前驱体前驱体是半导体薄膜沉积工艺的主要原材料，在薄膜、光刻、互连、掺杂等半导体制造过程中，前驱体主要应用于气相沉积(包括物理沉积PVD、化学气相沉积CVD和原子气相沉积ALD)，以形成符合半导体制造要求的各类薄膜层。此外，前驱体也可用于半导体外延生长、刻蚀、离子注入掺杂和清洗等，是半导体制造的核心材料之一。 前驱体介绍 分类 示例 用途 硅前 驱体 TEOS（正硅酸乙酯）、DIPAS（二异丙胺硅烷）、4MS（四甲基硅烷）等 用于多晶硅/氧化硅/氮化硅薄膜沉积 金属 前驱体 TFMAT(四（二甲基胺基）钛)、TiCl4(四氯化钛)等 用于各类金属化合物薄膜沉积用ICP-MS对前驱体样品中金属杂质分析时，由于样品中的金属元素杂质含量低，稀释倍数受到限制，导致前处理后的溶液样品中总固体溶解含量（TDS）较高，对ICP-MS耐盐能力提出了很高的要求。珀金埃尔默NexION系列ICP-MS采用独特的大锥孔三锥设计（TCI）和90度四极杆离子偏转技术(QID)，配合全基体进样系统（AMS），具有更加优异的基体耐受能力，以及更加优异的长期稳定性。 （a）大锥孔三锥设计（TCI） 和90度四极杆离子偏转技术(QID) （b）NexION ICP-MS优异稳定性 （2000 ppm 硅中35元素100ppt） △点击查看大图 前驱体中高基体的硅（Si）或金属（如Ti）也会产生严重的质谱干扰，比如高硅会对磷（P）、钛（Ti）、镍（Ni）等。利用NexION 系列ICP-MS的化学分辨能力，可以很好的实现前驱体中痕量杂质分析。 （a）高硅基体中对相关元素的质谱干扰 （b）NexION ICP-MS 典型受硅基体干扰元素分析 △点击查看大图 3 硅基材料 半导体硅基材料的研发是半导体集成电路发展的核心，集成电路制造技术已进入了后摩尔时代，传统硅基材料在尺寸微缩极限下遇到的关键挑战，是造成集成电路工艺复杂性和系统设计难度显著提升的重要因素。发展新材料（如三代半导体SiC等），探索与硅基技术兼容的新材料、新结构器件集成制造技术，是未来集成电路的重要发展趋势，也是后摩尔时代集成电路发展的主要技术路线之一。 利用晶圆表面分解技术(VPD)与NexION 系列ICP-MS结合，不仅可以对晶圆表面金属杂质分析，也可以对晶圆进行剖面分析。得益于NexION系列ICP-MS出色的性能，每平方原子数检出能力可达105。 （a）硅片经VPD处理后照片 （b）硅片表面金属杂质 分析 （c）掺硼硅片剖面分析 △点击查看大图 配备 MappIR 晶圆分析系统的珀金埃尔默Spectrum 3，不仅可以快速和简易的实现硅基材料中的碳和氧的杂质分析，还可以对涂层、电介质以及外延膜进行测量。 （a）Spectrum 3 FT-IR 和 MappIR 系统 （b）不同工艺硅片 光谱差异比较 （c）硅片中碳和氧分析 △点击查看大图 4 NexION 系列ICP-MS 电子化学品标准操作方法 △点击查看大图

在科技创新发展和复杂国际形势的驱动下，全球半导体产业竞争已日趋白热化。进入3月，又有多国发布重磅新政，纷纷加码半导体。半导体厂商罗姆计划扩充位于马来西亚吉兰丹厂的产能，总投资约为9.1亿林吉特（约13.8亿元人民币）；越南北宁省批准半导体材料、设备生产、组装和试验工厂项目，允准美国安靠（Amkor）公司投资16亿美元生产半导体材料及设备；富士康与印度企业Vedanta将在印度共同建立一家芯片合资企业，发展印度半导体制造业；加拿大宣布向半导体产业投资2.4亿加元（约12.19亿元人民币），支持芯片制造和研究。“二线”区域为半导体产业“开绿灯”马来西亚、越南等东南亚国家是电子制造重镇，印度则是第二大手机生产国。近期，这些国家均加大了对半导体产业的重视程度，对国外半导体企业来当地投资建厂和扩产行为大开政策“绿灯”，并给予资金支持。马来西亚的槟城素有“东方硅谷”之称，拥有50余年的电气和电子行业发展历史。在半导体封装领域，马来西亚占据市场份额高达13%，是世界七大芯片出口地之一。AMD、英飞凌、英特尔等50多家半导体巨头企业都曾在马来西亚投过资。近期，半导体厂商罗姆宣布扩充马来西亚吉兰丹厂的产能，总投资约为9.1亿林吉特，约合13.8亿元人民币。在这之前，英飞凌亦投资20亿欧元扩建其在马来西亚的第三代半导体产能。再来看越南。坐拥博通、日立、英特尔、恩智浦、高通、三星电子、SK海力士、意法半导体、德州仪器和东芝等半导体供应商，越南的半导体产业有望实现快速发展。不久前，越南北宁省批准半导体材料、设备生产、组装和试验工厂项目，允准美国安靠公司在越南北宁省投资16亿美元生产半导体材料及设备。市场调研公司Technavio的报告显示，得益于政策驱动及资金支持，2020年至2024年，越南半导体行业预计将以19%的复合年增长率增长，2024年产业规模将达61.6亿美元。印度的半导体设计广泛分布于网络、微处理器、模拟芯片和存储器子系统等领域。就半导体设计而言，全球几乎所有大型半导体公司都在印度设有办事处，半导体大厂高管也不乏印度籍员工的身影。3月，富士康宣布与印度大型跨国集团韦丹塔（Vedanta）签署合作备忘录，计划成立合资公司，在印度制造半导体。国外企业的投资建厂有助于形成产业集聚效应，提升马来西亚、越南和印度的半导体产业竞争力。赛迪顾问集成电路中心高级咨询顾问池宪念向《中国电子报》记者表示，目前马来西亚、越南和印度的半导体产业以封测和电子整机制造为主，国外企业来当地投资建厂会促进其产业链的不断完善，带动当地相关配套产业发展。“相关配套产业已有很多成果。”芯谋研究高级分析师张彬磊向记者表示，“晶圆制造耗材、基板材料等领域的国际头部企业已在马来西亚和越南有很多布局。富士康的组装产线已在印度落地多年，未来封装测试产业会随着当地政府的引导实现较快发展。”从代工生产转向技术研发困难重重半导体的研发和制造是资本高度密集的业务，更需要完整的产业链和附属支持。现阶段，马来西亚、越南和印度对国外企业的依赖程度非常高，发展半导体产业的途径也比较单一，主要从事封测等劳动密集型业务，处于产业链的底端位置。业内专家认为，这很可能是阻碍马来西亚、越南和印度半导体产业实现进一步发展的关键因素。“目前马来西亚等国家的代工和封测产业专注于第三方服务环节，体现的是规模效应和分工优势，未来确实受制于本区域内的电子信息产业发展水平。”创道投资咨询总经理步日欣向《中国电子报》记者表示，半导体产业中各个环节的技术差异较大，部分环节甚至属于跨行业跨领域，对于人才培养、技术积累和产业生态等方面要求很高，不是一朝一夕就能够完成的。张彬磊对《中国电子报》记者表示，“从下游往上游”和“从偏到全”是半导体产业转移发展的一般规律，尤其是对于资本、技术相对匮乏的东南亚国家和印度。“从目前全球半导体产业的发展趋势来看，半导体产业市场一直在不断地转换，产业转移依次从欧美到日韩，再到中国。”池宪念向《中国电子报》记者表示，在全球半导体产业链一体化的发展过程中，马来西亚、越南和印度这三个国家有机会实现从“代工国家”转为“技术研发重镇”，但是这需要一段较为漫长的时间。拥有较好的IT产业基础和广阔市场，印度似乎更有潜力成为全球半导体产业的重要力量。在池宪念看来，印度的人口数量更多，因此拥有规模更大的半导体市场。同时，印度的经济体量和国土规模更大，在经济和土地使用面积具有优势，能够吸引更多国外投资者来当地建厂、设立分支研发机构。半导体产业竞争将进一步加剧与此同时，加拿大也开始加码半导体产业。今年3月初，加拿大创新、科学与经济开发部长Champagne表示，加拿大将向半导体产业投资2.4亿加元（约12.19亿人民币），支持芯片制造和研究。其中，1.5亿加元的半导体基金将用于支持半导体研发和供应，另外9000万加元将分配给加拿大国家研究委员会下属的光子学制造中心（Canadian Photonics Fabrication Centre，CPFC）。Champagne表示，此次投资的目的是“加强加拿大在该行业的地位”。与马来西亚、越南和印度不同，加拿大拥有强大的工业基础和较为深厚的半导体底蕴，在半导体IP和半导体设备领域有一定企业基础。值得一提的是，加拿大在光子学方面处于世界领先地位。CPFC作为加拿大光子学领域的一项重要资产，是北美唯一一家公开运营并向所有人开放使用的化合物半导体代工厂，为研究和私营部门提供有影响力的光子器件制造服务，其客户包括电信、环境传感、汽车、国防和航空航天等行业的企业。由此可见，相比于马来西亚、越南和印度等国，加拿大在发展半导体产业方面具备一定差异化优势。当前的产业现状是，几乎所有的国家都在关注半导体产业，并且将其从商业层面上升为国家战略层面。但是目前美国、日韩等国家和地区，在全球半导体产业链各环节中拥有更大的垄断性优势。马来西亚、越南、印度，以至加拿大等国家虽然也在积极投资发展本国半导体产业，但是短期内的产业实力还不足以扰动全球半导体产业整体发展环境，在产业链各环节的完整性方面还有进一步完善的空间和需求。单单几个国家半导体产业的发展很难让全球半导体产业格局发生变化。“在这样的导向之下，未来半导体产业的竞争态势肯定会进一步加剧，逐渐打破原有的保守稳健的产业生态。”步日欣对记者表示，短期来看，半导体产业会呈现一种产业蓬勃发展的表象。但就长期发展而言，如果没有下游需求的强劲拉动，这种看似蓬勃发展的态势很容易造成产能过剩和产业资源浪费。多国入局，半导体对垒再度升级。能否在全球半导体竞赛中获胜，已经是一个拼技术、拼市场和拼财力的问题。未来全球半导体产业格局是否生变，或许也将由这几方面决定。

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近日，以“科技自立自强双创驱动发展”为主题的2022“科创中国”年度会议召开。会上，中国科协发布了2021年“科创中国”系列榜单。其中，“先导技术榜”面向生物医药、资源环境、电子信息、装备制造、先进材料、现代农林等六大领域，遴选出了100项具有广阔应用场景、高经济和社会效益的先导技术。中山大学微电子学院王钢教授领导的研发团队耗费十多年自主研发的“大尺寸氧化镓单晶薄膜异质外延生长技术及核心装备”既是广东省高校唯一入选的项目，也是广州地区唯一入选的项目。王钢团队的这项技术将在中国乃至全球新兴超宽禁带功率半导体材料领域形成产业化突破口，极大地推动中国氧化镓基功率电子器件的发展和产业化进程。中山大学微电子学院教授王钢本次研究成果登上国家级榜单，背后是王钢团队十余年磨一剑的坚韧。“每次推开一道门，都需要经过不断地探索，反复地试错，才能找到下一道门。”王钢对记者感叹道。实现并跑领跑，他们决定破题“氧化镓”2004年，在日本富士通量子器件公司担任研发工程师的王钢加入中山大学光电材料与技术国家重点实验室，并组建了自己的团队。在中山大学大学城校区光电材料与技术国家重点实验室的大楼里，王钢团队用18年时间将宽禁带半导体材料和器件实验室建设成型，宽禁带半导体材料和器件也成为这家国家重点实验室的重要研究方向之一。回国后的前8年，王钢团队主要聚焦支撑LED产业的氮化物半导体材料。“在氮化物领域，我们感觉长期处在跟跑状态，所以一直在思考有哪些新的材料可实现并跑甚至领跑。”王钢说道，最终他们把目光锁定在超宽禁带半导体材料上。禁带宽度的大小，决定了材料的导电能力。禁带越宽，导电性越低：如金属的禁带宽度为零，而绝缘体的禁带宽度则很宽。半导体在常温下的导电性能则介于导体与绝缘体之间。宽禁带、超宽禁带半导体材料的一大优点便是节能，比如LED照明应用宽禁带半导体材料技术，其相比传统的白炽灯照明，能效提升了数倍。氮化镓和碳化硅是第三代半导体晶圆材料的主流选择，其禁带宽度大概在3.4eV（电子伏特）左右，属于宽禁带半导体材料。氧化镓则是超宽禁带半导体材料，因为其禁带宽度大概在5eV。特殊的属性让氧化镓有着“击穿电场强度更强”“功率损耗更低”等优势。氧化镓可让人们使用更少的材料制造出具有更高耐压、更强功率处理能力的功率半导体器件，器件同时可以更薄、更轻。功率半导体器件是逆变装置里的核心器件，交流电和直流电的转换便是逆变。随着高铁、电动汽车以及高压电网输电系统的快速发展，全世界急切的需要具有更高转换效率的高压大功率半导体器件。氧化镓功率半导体器件在与氮化镓和碳化硅相同的耐压情况下，导通电阻更低、功耗更小、更耐高温、能够极大地节约高压器件工作时的电能损失。因为氧化镓的材料属性优势明显，王钢带领团队开始解决氧化镓半导体材料产业化的关键核心问题“仅从节能的角度来理解超宽禁带半导体材料不够全面，氧化镓功率半导体器件允许在更高的温度下操作，从而减少对庞大的冷却器件系统的需求。氧化镓在消费电子、5G通信、智能电网、轨道交通、雷达探测等领域有广阔的应用前景，氧化镓基器件被称为‘迄今为止最坚固耐用的晶体管’”。王钢告诉记者，随着科技发展，社会的数字化、智能化程度不断提升，被称为“第四代超宽禁带半导体材料”的氧化镓将会有更多的应用场景。氧化镓已经成为国际上超宽禁带半导体领域的研究热点，比如日本经济产业省便计划为致力于开发“氧化镓”的私营企业和大学提供财政支持。目前中国在氧化镓材料方向的研究正处于开拓阶段，仍然缺乏自主生产优质氧化镓材料的能力。从0到1 打造半导体制备核心设备半导体器件和电路在半导体材料晶圆的表层形成。而晶圆制备包括衬底制备和外延工艺两大环节。衬底是由半导体单晶材料制造而成的晶圆片。外延则是指在经过切、磨、抛等仔细加工的单晶衬底上生长一层新单晶薄膜的过程。新单晶薄膜可以与衬底为同一材料，也可以是不同材料。而第三代和第四代半导体器件几乎都做在外延层的单晶薄膜上，这层薄膜的质量、均匀度等参数直接决定着器件的各项电学性能。“就氧化镓半导体器件来说，主要发挥关键核心电学功能是这层透明氧化镓膜，这个膜只有几微米级（1米的一百万分之一）的厚度。衬体只是起支撑作用，以方便后期对这层薄膜进行加工。”王钢告诉记者。晶圆制备包括衬底制备和外延工艺两大环节氧化镓这种材料在自然界根本不存在，需要人工进行合成，氧和镓两种元素的反应需要在接近1000摄氏度的环境下进行。化学气相沉积（CVD）技术是用来制备高纯、高性能固体薄膜的主要技术。在典型的CVD工艺过程中，把一种或多种蒸汽源原子或分子引入腔室中，在外部能量作用下发生化学反应并在衬底表面形成需要的薄膜。所以化学气相沉积（CVD）设备也就成为半导体器件制造当中的核心设备。化学气相沉积设备是半导体器件制造当中的核心设备当记者走进宽禁带半导体材料和器件实验室，一代代大型CVD设备映入眼帘。王钢说，这些都是从欧洲国家购买回来的CVD设备。当年谈判之艰辛、耗费之巨大，至今王钢记忆犹新。“2006年我们从英国买回这台长氮化物的机器，为了打折我们谈得很辛苦，但也花了我们将近1000万人民币。”王钢说。就氧化镓材料而言，目前国际主流的技术路线是在氧化镓单晶衬底上采用HVPE设备同质外延生长β相氧化镓单晶薄膜，但其单晶制备和薄膜生长技术及设备的相关知识产权完全掌握在日本手中。为了实现氧化镓外延材料及核心装备从0到1的突破，王钢带领团队开始研制大尺寸、高质量氧化镓半导体薄膜材料异质外延生长用MOCVD（金属有机化学气相沉积）设备，同时研发氧化镓单晶薄膜材料的大尺寸异质外延生长工艺技术。王钢告诉记者，目前氧化镓单晶薄膜材料生长主要面临结晶质量问题。“理想的半导体材料，是由许多原子按照一定规律的周期性排布而形成。但在半导体材料的制备过程中，由于各种原因，原子排布的周期性常常会被打破，材料因此就会出现缺陷。”王钢说，他们的目标就是改进材料生长技术，努力降低材料中的缺陷密度。大尺寸同样是王钢团队面临的挑战。因为半导体行业不仅身处科研领域，也和应用市场密切关联，对成本和价格非常敏感。对于半导体材料而言，制备的尺寸越大越具有价格优势，同样产生的缺陷也会更多。“我们去波士顿开学术交流会议时，听到日本专家分享氧化镓的功率电子器件的原型。我认为我们同样有能力完成此事，还能走出不同的技术路径，于是我们回国之后立马着手研究，并以蓝宝石作为衬底进行异质外延尝试。”王钢说，在起初的两年时间里，他们都无法在蓝宝石衬底上长出薄膜材料。这种气闷难受的感觉一直让王钢难以忘怀，他也有过疑虑：这个研究方向是否真的能走向成功？焦虑迷茫中，王钢团队未曾放弃。依靠长期在氮化物半导体元器件的研究经验，他们在一台用于生产第二代半导体材料的旧式MOCVD设备上进行改造，并且对半导体设备反应腔室进行独特设计。十年来，团队不断调整着工艺、参数和设计方案，在近万次的失败中总结经验。最终他们实现氧化镓单晶薄膜材料外延生长MOCVD设备的自主研制，并且他们采用自主研制的MOCVD设备在蓝宝石、碳化硅及硅等大尺寸异质衬底上生长了结晶质量高，晶向一致性好的4-8英寸的ε相氧化镓单晶薄膜。多学科融合让“黑盒子”可视化王钢身上激荡着理想主义的情怀。他告诉记者，他这一辈子的目标是研发出更出色的国产设备，进而长出更加优质的半导体材料。在这项成果登上科创中国“先导技术榜”之前，网络上基本搜寻不到这项技术的任何信息。“做半导体的人应该用90%的精力去做落地的事情，我们也算是默默在做这件事。有些核心的技术甚至没有拿出去发表论文，所以在公众领域基本上没有知名度。”王钢告诉记者。王钢和其团队自主研发的国内首台氧化镓异质外延专用多片型MOCVD量产装备在十余年来对氧化镓材料技术的钻研中，王钢说自己又是幸运的，“针对一些非常前沿的技术，在国家尚未推出重点研发计划之前，需要不断有人去熬。其实我非常幸运，可以得到中山大学和光电材料与技术国家重点实验室探索性课题的一些资金的支持，同时仰仗产学研合作伙伴在MOCVD设备制造过程中硬件的投入，探索一些没有完全把握的事情。”王钢说。即便自主研发的MOCVD设备已是进展喜人，但是王钢团队还在努力让氧化镓MOCVD设备拥有更优质的性能从而走向大规模应用。

天眼查显示，上海积塔半导体有限公司“用于制造半导体装置的方法以及半导体装置”专利公布，申请公布日为2024年7月19日，申请公布号为CN118366850A。背景技术与硅(Si)相比，作为第三代半导体材料代表的碳化硅(SiC)具有大禁带宽度、高临界击穿电场、高热导率、高载流子饱和漂移速率和强抗辐照性等更优越的电气特性。凭借SiC的电气特性，能够开发出更适用于高压、高温、高频、强辐射等应用领域的半导体装置，其中，SiC金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field-EffectTransistor，MOSFET)更是倍受关注。常用在高压低功耗场景下的SiC MOSFET分为沟槽型SiC MOSFET和平面型SiCMOSFET。垂直结构的平面型SiC MOSFET由于存在结型场效应晶体管(Junction Field-Effect Transistor，JFET)区，使得半导体装置的输出直流电阻较大，限制了半导体装置的功率阈值。此外，平面型SiC MOSFET有着因沟道离子注入导致的沟道迁移率退化问题。相比于传统的平面型SiC MOSFET，沟槽型SiC MOSFET没有JFET区，可以避免寄生JFET效应(例如JFET区产生的额外电阻)，能够实现提高的晶圆密度，同时还具有更高的阻断电压、更好的开关特性和更低的导通损耗等改善的电学性能。发明内容本公开涉及用于制造半导体装置的方法以及半导体装置。一种用于制造半导体装置的方法，该方法包括：提供半导体基底，在半导体基底中形成有沟槽；用飞秒激光束照射半导体基底的与沟槽的第一部分邻接的第二部分，使得半导体基底的第二部分发生非热熔化；以及在完成飞秒激光束的照射之后，对半导体基底进行热氧化处理，使得半导体基底的第二部分形成氧化层。

近日，华东理工大学化学与分子工程学院张金龙教授课题组和曹宵鸣教授课题组合作，在表面增强拉曼光谱(SERS)领域获得最新进展。相关研究以《提高半导体基底的电磁场增强能力用于非吸附分析物的SERS检测》为题发表于《化学》。 表面包覆结构示意。 华东理工大学供图SERS具有超高检测灵敏度，因此在多个领域得到广泛应用。开发低成本、高活性SERS基底是该领域的研究热点。目前，常见的贵金属SERS基底主要通过电磁机制，增强分析物分子的SERS信号，因此具有极高的检测灵敏度，但其缺点是化学性质活泼、制备繁琐、价格昂贵。相较而言，半导体SERS基底化学性质稳定、制备方便、成本低廉，但绝大多数半导体SERS基底需要分析物分子吸附在半导体基底表面。因此，传统的半导体SERS技术只能用于极少分子(染料分子、硫醇分子等)，这极大地限制了半导体SERS技术的应用。近期，有研究报道发现，Ta2O5、ZnO和SnO2-NiOx等半导体SERS基底同样能通过电磁增强机制提升分析物分子的SERS信号。不同于化学增强机制，电磁增强机制可以作用于距SERS基底表面一定范围内的吸附性/非吸附性分析物分子。然而，相较于贵金属SERS基底，半导体SERS基底的电磁增强能力极弱。因此，提高半导体SERS基底的电磁增强能力是拓展半导体SERS技术应用前景的关键。在该项工作中，研究团队设计并制备了具有次级结构的ZnO纳米粒子，通过在其外表面包覆ZIF-8壳层，提升了ZnO纳米粒子的电磁增强能力，实现了6种非吸附性有机化合物(VOCs)的低浓度检测，检测极限可与贵金属SERS基底相当。研究发现，在这种表面包覆结构不仅可以富集大量VOC分子，还可以改变ZnO表面的折射率，从而有效抑制电磁场在ZnO纳米粒子表面随距离的衰减。这进一步拓展了电磁增强机制在ZnO纳米粒子表面的作用范围，使更多富集在ZIF-8壳层中的信号得到电磁增强，从而实现VOC分子的低浓度检测。此外，密度泛函理论(DFT)计算同时表明，这种结构可以通过空间位阻效应阻碍VOC分子与ZnO之间形成化学键，避免两者可能存在的电荷转移，从而排除了化学增强机制的影响。因此，在该研究中电磁增强机制是VOC分子SERS信号得到增强的唯一作用机制。该研究表明半导体SERS基底的电磁增强能力可以通过包覆MOF材料得到显著提高，这对未来半导体SERS基底的设计和应用有着重要的意义。

p style=" text-indent: 2em " 据权威消息人士透露，我国计划把大力支持发展第三代半导体产业，写入正在制定中的“十四五”规划，计划在2021-2025年期间，在教育、科研、开发、融资、应用等等各个方面，大力支持发展第三代半导体产业，以期实现产业独立自主。 /p p style=" text-indent: 2em " 当前，以碳化硅为代表的第三代半导体已逐渐受到国内外市场重视，不少半导体厂商已率先入局。不过，量产端面临多重挑战下，第三代半导体材料占比仍然较低。未来政策导入有望加速我国第三代半导体产业发展，以期进一步把握主动。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 第三代半导体市场景气向上 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 华创证券认为，随着物联网、大数据和人工智能驱动的新计算时代的发展，对半导体器件的需求日益增长，对器件可靠性与性能指标的要求也更加严苛。第三代半导体开始逐渐受到市场的重视，国际上已形成完整的覆盖材料、器件、模块和应用等环节的产业链。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 与此同时，化合物半导体材料也有着战略意义。作为重要的上游材料，化合物半导体不仅应用于军用领域，还对大功率高速交通起着重要支撑作用，被各国视作战略物资。当前，美国、日本、欧盟都致力于在该领域建立技术优势。 /p p style=" text-indent: 2em " 受益于材料自身优势，以及5G和新能源汽车等应用拉动，市场预估第三代半导体材料在今年就会起量。中美贸易摩擦和疫情影响下，市场重估行情。 /p p style=" text-indent: 2em " TrendForce集邦咨询旗下拓墣产业研究院指出，氮化镓的射频器件受到不小震荡。氮化镓器件仍处于开发阶段，目前主要应用于基站射频技术，预计2020年营收则呈现小幅增长。 /p p style=" text-indent: 2em " 功率器件方面，虽然受大环境影响，但其已是化合物半导体的发展重点，成长动能依旧显著。碳化硅材料因衬底生产难度大，功率器件成长幅度受限，后续有待衬底技术持续精进；氮化镓功率器件技术发展则相对成熟，虽大环境不佳导致成长放缓，但向上幅度仍明显。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 国内外厂商争取卡位时间 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 全球范围内，半导体大厂纷纷布局，IDM厂商意法半导体购并NorstelAB以及法国Exagan、英飞凌收购Siltectra，以及日商ROHM收购SiCrystal等事件都颇受业界关注。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 国内方面，不少厂商围绕第三代半导体材料争取卡位时间。 /p p style=" text-indent: 2em " 海特高新子公司海威华芯建立了国内第一条6英寸砷化镓/氮化镓半导体晶圆生产线。据称，其技术指标达到国外同行业先进水平，部分产品已经实现量产。赛微电子涉及第三代半导体业务，主要包括GaN（氮化镓）材料的生长与器件的设计。 /p p style=" text-indent: 2em " 三安光电在长沙设立子公司湖南三安从事碳化硅等化合物第三代半导体的研发及产业化项目，目前项目正处于建设阶段。聚灿光电目前产品涉及氮化镓的研发和生产，外延片的技术就是研发氮化镓材料的生长技术，芯片的技术就是研发氮化镓芯片的制作技术。 /p p style=" text-indent: 2em " 今年8月，露笑科技投资100亿建设第三代功率半导体（碳化硅）产业园。露笑科技与合肥市长丰县人民政府签署战略合作框架协议，包括但不限于碳化硅等第三代半导体的研发及产业化项目，包括碳化硅晶体生长、衬底制作、外延生长等的研发生产，项目投资总规模预计100亿元。 /p h3 style=" text-indent: 2em " 量产仍是最大挑战 /h3 p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 目前，第三代半导体材料的比重仍然相当低。全球以硅为基础的半导体材料市场约4500亿美元，第三代半导体仅占10亿美元。 /span br/ /p p style=" text-indent: 2em " 业内人士指出，量产端的困难仍是业界的最大挑战。 /p p style=" text-indent: 2em " 目前，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）较为成熟，并称为第三代半导体材料的双雄。氧化锌、金刚石、氮化铝等材料的研究则仍处于起步阶段。不过，即使是成熟度最高的碳化硅和氮化镓，也在量产环节面临诸多困难。 /p p style=" text-indent: 2em " 氮化镓的难度主要在于在晶格。当前，氮化镓发展瓶颈段仍在基板段，成本昂贵且供应量不足,主要是因为氮化镓长在硅上的晶格不匹配，困难度高。 /p p style=" text-indent: 2em " 对于碳化硅，长晶的源头晶种来源纯度要求高、取得困难，另外，长晶的时间相当长且长晶过程监测温度和制程的难度高。碳化硅长一根晶棒需时2周，成果可能仅3公分，也加大了量产的难度。 /p p style=" text-indent: 2em " 拓墣产业研究院认为，在化合物半导体领域，虽然中国厂商相比国际厂商仍有技术差距，但随着国家加大支持以及厂商的不断布局，技术差距将不断缩小。分析师强调，当前唯有真实掌握市场需求，厂商才有机会在竞争当中成长及获利。 /p

9月10日，据企查查信息，深圳市志橙半导体材料有限公司（以下简称“志橙半导体”）发生工商变更，新增股东中微半导体设备（上海）股份有限公司。同时，志橙半导体的注册资本由1234.57万元人民币增加至1296.30万元人民币，增幅为5%。图片来源：企查查信息截图官网介绍称，志橙半导体成立于2017年12月26日，生产基地为全资子公司东莞市志橙半导体材料有限公司。该公司的经营范围包含电子元器件、半导体产品、化合物半导体产品、光学电子产品、太阳能产品、金属材料和金属化合物材料；半导体器件生产设备的销售、维修服务等。

为优化政府采购营商环境，提升采购绩效，《财政部关于开展政府采购意向公开工作的通知》（财库〔2020〕10号）等有关规定要求各预算单位按采购项目公开采购意向，内容应包括采购项目名称、采购需求概况、预算金额、预计采购时间等。近两年来，各大高校、科研院所等纷纷在相关平台公布本单位政府采购意向。中国科学院半导体研究所以国家重大需求为导向，开展前沿基础和应用技术研究，拥有2个国家级研究中心、3个国家重点实验室、2个院级实验室，并设有半导体集成技术工程研究中心、光电子研究发展中心、半导体照明研发中心、全固态光源实验室和元器件检测中心等，与地方政府、科研机构、大学和企业等共建了近40个联合实验室，在半导体领域取得了一系列科研成果，培养了一批批优秀人才。成果的产出和人才的培养都离不开仪器的支持，中国科学院半导体研究所每年都会投入一定的经费采购科学仪器，以建立具有国际先进水平的实验研究和测试平台。为方便仪器信息网用户及时了解仪器采购信息，本文特对中国科学院半导体研究所2022年1至12月政府采购意向进行了整理汇总。共收集到41个采购项目，预算金额相加达1.7亿元，采购品目涉及高分辨场发射透射电子显微镜、扫描电子显微镜、双腔分子束外延系统、金属有机气相化学沉积、高真空化学沉积系统、高分辨X射线衍射仪等多种仪器类型。中国科学院半导体研究所2022年政府采购意向汇总表序号项目名称预算金额（万元）采购日期项目详情1超低振动无液氦闭循环低温恒温器1802月详情链接2矢量超导磁体1902月详情链接3反应磁控溅射系统2933月详情链接4反应磁控溅射光学膜镀膜机2453月详情链接5低温真空面内磁场旋转探针台1004月详情链接6低温PL mapping测试设备230.025月详情链接7高分辨场发射透射电子显微镜8005月详情链接8双腔分子束外延系统（MBE）19835月详情链接9扫描电子显微镜（SEM）418.15月详情链接10ICP刻蚀机3555月详情链接11离子束沉积系统7005月详情链接12超高精密加工飞秒激光光源1665月详情链接13微光红外显微镜2805月详情链接14可调谐飞秒光参量放大器1515月详情链接15光/电芯片贴片键合系统1795月详情链接16高精度光路偏振综合测试系统1106月详情链接17金属有机气相化学沉积（MOCVD）16596月详情链接18超声扫描显微镜1206月详情链接19参数曲线跟踪仪1206月详情链接20窄线宽激光器自动光学耦合机1156月详情链接21高性能计算集群9006月详情链接22高分辨X射线衍射仪2306月详情链接23MOCVD外延生长设备15006月详情链接2467G矢量网络分析仪2297月详情链接25闭式冷却塔3907月详情链接26高分辨X射线衍射仪2207月详情链接27蝶形管壳密封机1217月详情链接28高温气相外延系统1707月详情链接29高分辨场发射透射电子显微镜7009月详情链接30高真空化学沉积系统16009月详情链接31微区荧光测试系统2579月详情链接32基于宽谱光源的光纤电流传感装置测试系统1609月详情链接33人才配套支撑6009月详情链接34变温变磁场输运测量系统1809月详情链接35扫描电子显微镜5309月详情链接36低温半导体参数综合测试设备162.810月详情链接37磁控溅射设备18010月详情链接38高分辨X射线衍射仪229.6410月详情链接39逻辑分析仪15010月详情链接40晶圆表面缺陷扫描测试系统17210月详情链接41高分辨X射线衍射仪22012月详情链接

相对于半导体技术迅猛发展，制程工艺不断缩小的迭代周期，与半导体产业一路相伴的测试设备产业似乎“缓慢”得多。在全球半导体测试设备龙头爱德万测试（ADVANTEST）的官网上，其分别推出于1999年、2003年的两款测试设备V93000测试系统和T2000测试系统至今依然有出货记录。根据爱德万测试的官方数据，V93000机型在2017年创下累计出货5000台的记录，在2019年仍有单笔订单超过30台的情况。同样地，另一家测试机龙头泰瑞达的一款推出于2001年的数模混合测试平台至今也仍在该公司的官网销售。作为半导体行业唯一贯穿设计、制造、封装、应用全过程的重要部分，半导体测试设备对于产品良率和品质的提升至关重要。根据美国的半导体行业调查公司VLSI Research发布的按销售额排名的2019年全球前十大半导体设备厂商中，测试设备商占据两个席位，分别是日本的爱德万公司（第6）、美国的泰瑞达公司（第8）。2019年爱德万、泰瑞达销售额（包括服务收入）分别为24.7亿美元、15.5亿美元。随着芯片工艺不断升级，一颗芯片上承载的功能越来越多，对测试的需求也不断增长。而一台20年前上市的半导体测试ATE设备至今依然可以有良好的销售业绩，这种超长“待机”的背后，是哪些核心技术能力的支撑？在摩尔定律快速迭代的技术路线之下，测试设备如何以“以缓慢应对迅疾”，为半导体产业的推进保驾护航？超长“待机”背后看似“缓慢”其实一直在变化。“现在半导体测试机台，都是一个平台的概念。尽管V93000系列现在依然在出货，但是它早已不是20多年前的那台机器了。”爱德万测试（中国）管理有限公司（下称“爱德万测试”）新概念业务VP夏克金博士对集微网指出，以V93000系列为例，其实经历了Single Density、Pin Scale、Smart Scale、EXA Scale四代升级。T2000系列也是一样的，推出了各种针对不同应用的板卡模块。对于动辄百万乃至千万元量级的半导体测试设备，使用期限作为投入成本中考虑的重要因素之一，10到20年几乎是最基本的参考标准。但测试设备的技术进步从未停止，它是跟摩尔定律同步的，这就要在产品平台更新与兼容性两者之间实现最优平衡。这些机型之所以能够维持如此好的销售成绩，是因为ATE设备仅需更换测试模块和板卡就可应对更多种类的测试需求以及提升其测试性能，而不需要更换机器。对于半导体测试设备来说，核心的技术能力在于功能集成、精度与速度，以及可延展性。“在一台测试机的设计之初就要考虑得特别长远。”夏克金说，这其中，需要设计研发人员有非常前瞻的技术眼光以及平台化思维，“你不能说，4G时代的测试机台，到了5G时代，技术更新升级了，就完全不能使用，要全部换新的。”测试的价值体现最主要在上市时间（Time-to-Market）和成品率提升（Yield Improvement）两个方面。半导体检测设备的核心功能是用来检测晶圆制造和芯片成品的质量，辅助降本、提高良率和增强客户的订单获取能力。检测设备自身不会改变晶圆或芯片的质地，但是经过优化的测试方法，可以在具有高测试覆盖率的前提下，控制成本并降低在最终客户那里的DPPM（Defective Parts Per Million），减少退货率。一台测试设备对于半导体制造厂商来讲是重资产投入，其使用周期少说也要长达10至20年，在这样的超长“待机”背后，更考验的是半导体测试设备厂商的工程支持能力。而越是高端的测试设备，工程支持能力越为关键。“你同样用一台测试机验证IC设计，工程能力强的服务团队可能1个月就能帮你找到所有的bug，就可以快速进入量产上市阶段。”夏克金指出。芯片融合时代：测试也要“上天入云”过去简单的电子技术就可以满足的需求，如今可能需要人工智能、机器学习、无人驾驶、医疗仪器、基础设施扩建等多元覆盖实现。终端应用领域对于半导体技术的要求亦呈指数增长。因此，半导体元器件必须具备极高的可靠性，半导体测试设备对于供应链的价值也由此变得更加重要。对应迅速更新迭代的智能世界，先进制程升级要求半导体检测技术快速迭代，因而对于ATE机台来说，平台通用化、模块化、灵活性高、可升级是未来技术发展的大趋势。系统级测试（SLT，system level test）、大数据分析、ATPG编程自动化等，都是测试领域应对未来半导体市场发展面临的挑战，这需要测试设备厂商有超前的技术眼光，随时跟进市场需求。在此前十年，爱德万先后并购了Asia Electronics, Inc.、Credence Systems GmbH、Verigy以及W2BI.COM，进一步完善了公司除存储以外的业务布局，包括SoC、无线、汽车等综合领域。当前芯片已经进入融合的时代 (Age of Convergence)，这对于测试设备提出更多要求。和以往单一驱动力不同，现在的半导体产业有着众多的驱动力，从无人驾驶到虚拟现实，从人工智能到云计算，从5G到IoT，从传感器到SIP，众多驱动力共同推动半导体测试技术不断前行。爱德万扩展的脚步从未停止。今年（2020年）7月，爱德万测试发布了TE-Cloud（Test Engineering Cloud）云平台服务，整合各个合作伙伴测试资源，可以为客户提供完整的测试程序开发环境，以及全方位测试外包服务。9月，爱德万又与半导体软件市场数据分析解决方案PDF Solutions建立合作，拓展AI在测试领域的应用。使用AI和机器学习技术的PDF公司，通过软件平台进行的大数据分析，对于提高精细工艺关键点的良率，确保设备质量以及降低检测和测量成本至关重要。更重要的是，随着半导体制造、测试和装配的独立分工，PDF公司的Exensio平台和连接数据基础的Data Exchange Network（DEX），通过连接半导体供应链，将半导体工程师与半导体测试设备连接起来，为设计和制造提供重要的参考，有助于降低检测成本，提高性能和良率。而通过将PDF公司的Exensio平台和DEX，与高性能检测设备相结合，爱德万可以为客户提供在产业链上任何点位的连接、测试、测量和分析，有助于进一步提高客户的良率和降低检测成本。近年来，集成电路测试需求的热点围绕IOT、5G、AI以及高性能计算（HPC），尤其是射频应用开发增长极快。在这个趋势下，测试设备开始要在整个产业链“上下左右”都多走一步。具体来说，要与IC设计层面结合更多，在产品层面则是更多需要向系统级测试（SLT）发展，往上走则是要接入云端、AI、大数据。夏克金表示，目前爱德万测试的业务已不止专注于后道，而是涵盖了全面的半导体产业链及SSD、手机、平板等系统测试产业，除了传统的SoC和存储测试机台之外，还包括了服务、支持、咨询、SSD测试以及分选机台、纳米电子束扫描电镜等机电业务。中国市场测试需求不断增长根据SEMI统计，目前全球半导体检测类设备市场规模超800亿元，其中前道量测设备市场规模约406亿元，后道测试设备约399亿元。从全球市场格局来看，当前半导体检测设备呈现寡头垄断格局。其中前道检测设备领域，科磊、应用材料、日立合计占比76%。在后道高端测试设备市场，以2011年爱德万收购惠睿捷（VERIGY）为标志，形成了以爱德万、泰瑞达为中心的双寡头格局。目前以爱德万、泰瑞达为代表的后道测试设备厂商形成了SOC测试、存储器测试、模拟信号测试、数模混合信号测试等全面的产品系列，同时对5G、AI、物联网等新兴趋势进行了积极开发布局，代表着行业最前沿的水平。而伴随着中国兴建半导体厂的规划逐渐落地，以及国际半导体公司在中国的不断投入，中国开始引入越来越多的半导体测试设备。同时，在大方向上，随着终端市场需求增加，对于存储的需求格外旺盛，此外包括电源、模拟、逻辑产品的部分品类需求也呈爆发态势，极大地促进了行业对半导体测试设备的需求。夏克金说，多年以前，国内的芯片设计水平和技术指标比较低，与国际甚至可能有一两代的差距。但是现在来看，这种差距总体上越来越小，在某些领域甚至都有可能实现反超。根据国金证券的测算，科磊、爱德万、泰瑞达三家合计中国大陆地区销售收入规模为150亿元。国金证券预估上述三家公司在中国大陆地区的市占率超过70%，由此推测出中国大陆每年对半导体检测设备的需求量在 200亿元以上。机构分析指出，尽管测试设备市场头部效应明显，在芯片制造、封测所涉及到的上千道加工工序中，包括晶圆检测在内的多个细分领域仍存在新玩家入局的机会。目前国内半导体测试设备与国际水平仍有很大差距，但近年来已有一些国内企业崭露头角，并在一些层面打破国外测试机厂商的垄断，未来具备良好成长空间。国内半导体测试设备领先企业包括华峰测控、长川科技、武汉精鸿等，在模拟、存储测试机以及SoC测试机领域，都在积极布局，并取得了一定的突破。

半导体行业试剂篇——那些不可不提的酸 关注我们，更多干货和惊喜好礼在上篇文章中，我们主要介绍了半导体行业中关于芯片生产需要严格关注空气与纯水的质量。然而除了环境空气与超纯水，还有一部分是需要关注的就是化学试剂。在电子产品的生产过程中需要用到的试剂是电子级试剂，要求电性杂质含量极低，才可以控制产品最终的质量。而有些半导体材料中甚至会人为加入一些特定的成分，从而其电导性能才具有可控性，因此试剂中杂质离子的含量，就变得尤为重要。 那么涉及到半导体的试剂有哪些呢？他们的作用分别是什么呢？我们大致可以将其分为三类：酸（如氢氟酸、硝酸、硫酸等）、碱（氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化铵等）、溶剂（异丙醇、丙酮等），本篇主要给大家介绍酸。 半导体中常用的酸国际半导体设备与材料产业协会（semi）对这有各种明确的标准规定（见下表，单位为ppm，以最gao级别算）。那么对于这些高纯度的试剂中的杂质离子，我们怎么样去测试呢？测试过程中会遇到什么样的问题呢？今天我们首先针对不同种类的酸，且看赛默飞离子色谱为大家提出的一个个的解决方案！高纯试剂——氢氟酸、磷酸中的杂质利用这两种酸均为弱酸的特点，因此可采用同一方法——柱切换进行分析，相关标准分别为：semi c28 氢氟酸中的阴离子、gbt 31369-2015；semi c36 浓磷酸中的阴离子、gbt 28159-2011。氢氟酸（hf）、磷酸（h3po4）、乙酸（ch3cooh）均为弱酸，利用排斥柱donnan原理，弱酸及有机酸在排斥柱上有保留而无机阴离子没有保留的特点，我们采取柱切换的方式可以将以弱酸为基体的主成分切换掉，同时无机阴离子进入到浓缩柱中进行富集。再经过高容量色谱柱进行分离，可以准确测定氢氟酸与浓磷酸中无机阴离子含量，避免了高浓度基质的干扰，且检出限可达10ppb。 氢氟酸中常见阴离子谱图浓磷酸的离子排斥色谱图（1. 强酸离子；2. 磷酸根）浓磷酸中常见阴离子谱图高纯试剂——浓硝酸中阴离子弱酸的方案我们得到了解决，那么无机强酸中的阴离子怎么去解决呢？这又面临着新的挑战，硝酸是无机强酸，柱切换的方式已然不可用，那么这次挑战得到解决有赖于我们赛默飞特有的高容量色谱柱，高容量色谱柱可以保证即使在出现高基体的情况下，也不会导致色谱柱饱和且不会影响痕量离子的分离度，稀释50倍后，浓度差可达十万倍，进样分析谱图如下，检出限可达1ppm。 75%硝酸稀释50倍进样高纯试剂——浓硫酸中杂质阴离子恭喜飞飞又完成了一项挑战，解决了浓硝酸中痕量阴离子的问题，可是挑战还有哦，浓硫酸的问题又该如何解决呢？浓硫酸是二元强酸，且保留很强，那么赛默飞有那么多款色谱柱，总有一款适合你（浓硫酸），选择合适的高容量色谱柱，使得硫酸根离子既不会饱和色谱柱，也可以与待测离子有较好的分离度，也可以做到直接稀释进样哦。硫酸稀释后测试后谱图硫酸稀释后加标谱图（分别加标20、30、50ppb）高纯试剂——盐酸中杂质阴离子强酸体系中，还有一员大将——浓盐酸，高容量色谱柱依然是解决该方案的首要因素，可以很好分离高基体中的痕量物质，浓盐酸稀释200倍后可直接进样进行分析，谱图如下： 0.5% hcl及其加标谱图（50ppb） 这么多年以来，赛默飞离子色谱与半导体行业一起成长，为各大半导体企业及其供应链上下游行业提供稳定的技术支持与可靠的数据保证。下面附上可实现上述功能的离子色谱全明星阵容。thermo scientific™ dionex™ ics-6000 离子色谱仪thermo scientific™ dionex™ integrion 离子色谱仪thermo scientific™ dionex™ aquion™ rfic™ 离子色谱仪“码”上下载 填写表单即刻获取【赛默飞dionex离子色谱产品系列】 扫描下方二维码即可获取赛默飞全行业解决方案，或关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号，了解更多资讯+了解更多的产品及应用资讯，可至赛默飞色谱与质谱展台。https://www.instrument.com.cn/netshow/sh100244/

近日，盛美半导体设备（上海）股份有限公司首次公开发行股票并在科创板挂牌上市引发业界强烈关注。而这主要源于盛美半导体强大的研发实力。据了解，盛美上海成立于2005年，专注于半导体专用设备的研发、生产和销售，主要产品包括先进半导体清洗设备、半导体电镀设备、立式炉管系列设备和先进封装湿法设备。通过多年的技术研发和工艺积累，盛美上海成功研发出全球首创的国际先进的SAPS单片兆声波清洗技术、国际领先的TEBO单片兆声波清洗技术和Tahoe单片槽式组合清洗技术，可应用于28nm及以下技术节点的晶圆清洗领域，可有效解决刻蚀后有机污染和颗粒的清洗难题，并大幅减少浓硫酸等化学试剂的使用量，在帮助客户降低生产成本的同时，满足节能减排的要求。近几年，盛美上海也开发了半关键清洗设备：单片背面清洗及刻蚀设备、刷洗设备和全自动槽式清洗设备。目前，盛美上海还在继续开发其他几款新的清洗设备陆续推向市场，届时，盛美上海所有清洗设备可覆盖清洗工艺的比例将更高，夯实盛美在国内半导体清洗设备行业的龙头地位。如今，盛美上海已发展成为中国少数具有国际竞争力的半导体设备供应商，产品得到众多国内外主流半导体厂商的认可，取得良好的市场口碑。然而，盛美上海却面临“失控”的风险。招股书显示，公司控股股东美国 ACMR 存在特殊表决权，具体为：美国 ACMR 的股票分 为 A 类股和 B 类股，每单位 B 类股享有 20 单位 A 类股的投票权。截至招股说明书签署日，HUI WANG 持有美国 ACMR 168,006 股 A 类股股票和 1,146,934 股 B 类股股票，合计持有美国ACMR 投票权不低于35%。同时，美国ACMR于2017年11月在美国NASDAQ股票市场上市时还签署了相关的股权转换约定。截至2020年5月26日，美国ACMR的市值为10.76亿美元。但是，依据转换约定，若美国ACMR于2020年10月、2021年10月、2022年10月的“十月市值”均未超过10亿美元，且于2023年10月的“十月市值”超过10亿美元，则美国ACMR的B类股将会按照上述转换约定以1比1的方式自动转换为A类股，盛美半导体将最早于2023年12月31日面临实际控制人发生变化的风险。也就是说，一旦盛美半导体在美国的公司在特定时间遭遇做空等，股价发生意料之外的变化，中国大股东则可能失去控制权。中美贸易战以来，美国通过种种手段打压中国企业和技术研发，而盛美半导体作为中国半导体设备领头羊之一，在失控后很容易成为美国政府的针对目标。美国政府很可能通过类似于国防安全法等手段来胁迫和窃取相关知识产权并打击中国半导体产业发展。实际上，近年来盛美不断遭遇做空机构做空，不过好在股价未发生剧烈变动。去年，盛美半导体就遭遇美国做空机构J Capital Research做空，该机构披露的报告称，在纳斯达克和科创板上市的盛美半导体存在虚增收入和利润、通过关联交易隐藏设备的真实成本等欺诈行为。对此，盛美半导体董事长王晖博士表示，公司会严肃对待该事件，正在评估这份做空报告的影响，对一些不实报道不排除会采取法律手段来维护公司权益。