2018年6月12日，“半導(dǎo)體材料及器件研究與應(yīng)用進(jìn)展”主題網(wǎng)絡(luò)研討會在儀器信息網(wǎng)“網(wǎng)絡(luò)講堂”欄目成功舉辦。本次會議旨在為全國在半導(dǎo)體及器件領(lǐng)域或有意在本領(lǐng)域從事研發(fā)、教學(xué)、生產(chǎn)的科技人員提供一個學(xué)術(shù)與技術(shù)交流的平臺，以促進(jìn)我國半導(dǎo)體材料及器件領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
半導(dǎo)體材料(semiconductor material)是一類具有半導(dǎo)體性能、可用來制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。近年來半導(dǎo)體材料迅猛發(fā)展，特別是寬禁帶化合物半導(dǎo)體在材料生長、器件與電路設(shè)計、制造工藝及其應(yīng)用等方面具有最新進(jìn)展。
本次會議邀請了來自華進(jìn)半導(dǎo)體、賽默飛、雷尼紹、HORIBA、牛津、華東師范大學(xué)六家機(jī)構(gòu)從事半導(dǎo)體研究及應(yīng)用的專家學(xué)者，對目前科學(xué)儀器在半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹了。各項報告內(nèi)容簡介如下：
華進(jìn)半導(dǎo)體研發(fā)部高級工程師劉海燕介紹了數(shù)種半導(dǎo)體材料與部件的封裝工藝及其各自特點(diǎn)，著重講解了目前處于前沿領(lǐng)域的扇出型封裝工藝，代表的類型有eWLB、INFO POP、大板級。華進(jìn)半導(dǎo)體目前正在開發(fā)晶圓級、大板級扇出封裝技術(shù)，現(xiàn)已制備出部分樣品，并申請了相關(guān)專利。此外還補(bǔ)充介紹了Low k芯片封裝工藝。華進(jìn)公司的主要業(yè)務(wù)包括設(shè)計仿真、封裝工藝、測試驗(yàn)證、技術(shù)轉(zhuǎn)移等領(lǐng)域。
賽默飛的應(yīng)用工程師朱中正介紹了ICP MS(電感耦合等離子體質(zhì)譜儀)在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用和最新進(jìn)展。半導(dǎo)體行業(yè)中，對痕量金屬元素進(jìn)行常規(guī)且準(zhǔn)確的分析是十分重要的工作。隨著半導(dǎo)體器件尺寸的不斷縮小，雜質(zhì)的存在對其性能的影響逐漸增加。報告重點(diǎn)介紹了賽默飛公司的四級桿ICP-MS和SQ-ICP-MS的結(jié)構(gòu)、工作機(jī)理、主要優(yōu)勢以及局限性。
雷尼紹的高級應(yīng)用工程師王志芳介紹了雷尼紹公司的拉曼光譜在半導(dǎo)體領(lǐng)域的一些應(yīng)用工作。她首先為觀眾進(jìn)行了拉曼光譜基礎(chǔ)知識的講解，拉曼光譜具有無損無創(chuàng)、原位檢測、快速簡便的使用特點(diǎn)，可應(yīng)用于材料科學(xué)、生命科學(xué)、分析科學(xué)等多個領(lǐng)域。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，拉曼光譜可對SiC、GaN、MoS2等半導(dǎo)體材料進(jìn)行性能表征，可檢測的性能特征有：晶型分布鑒定、應(yīng)力表征缺陷分析、鑒定和發(fā)現(xiàn)污染物、電子遷移率分布、塊材生長過程等。
HORIBA公司儀器事業(yè)部的應(yīng)用工程師孫正飛分享了光譜分析技術(shù)在半導(dǎo)體材料領(lǐng)域的應(yīng)用，主要應(yīng)用的分析手段有光致發(fā)光光譜、拉曼光譜、輝光放電GD、橢偏儀TF，并著重介紹了前兩者的工作機(jī)理和應(yīng)用方向。光致發(fā)光光譜可測定半導(dǎo)體材料的組分、識別其中的摻雜元素、測試材料/器件的發(fā)光效率、研究位錯缺陷;拉曼光譜可分析半導(dǎo)體化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、形態(tài)、濃度、應(yīng)力、溫度、結(jié)晶度等特征。
牛津儀器納米分析部的應(yīng)用科學(xué)家馬嵐介紹了EDS能譜和EBSD(電子背散射衍射Electron Backscattered Diffraction)在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用。SEM-EDS可對樣品進(jìn)行成分檢測、定性分析。針對掃描電鏡及有窗能譜測試結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，提出了建議解決辦法，通過對三種不同樣品圖像結(jié)果的分析，得出適當(dāng)降低工作電壓可提高電鏡和能譜的空間分辨率。鑒于有窗能譜對10nm以下尺度空間分辨率的局限性，有窗能譜Extreme應(yīng)運(yùn)而生，在低電壓下具有優(yōu)良的表現(xiàn)。EBSD目前在半導(dǎo)體相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用還處于起步階段，但由于其技術(shù)優(yōu)勢，會越來越多的應(yīng)用在半導(dǎo)體的研發(fā)當(dāng)中?？捎糜谟^測樣品中晶粒的取向。
華東師范大學(xué)電鏡中心的成巖老師向觀眾分享了半導(dǎo)體存儲領(lǐng)域的新秀—相變存儲器，介紹了其發(fā)展、結(jié)構(gòu)、原理、材料等研究內(nèi)容。DRAM和Flash占據(jù)了存儲器市場95%以上的份額，舊的存儲器存在一定的性能缺陷以及存儲速度和存儲性能之間的矛盾，開發(fā)新型存儲架構(gòu)勢在必行。IBM開發(fā)的SCM(Storage Class Memory)使用高速、非易失性、字節(jié)可訪問、存儲密度高的新型存儲級內(nèi)存介質(zhì)構(gòu)建外部大容量存儲器，為計算機(jī)系統(tǒng)延續(xù)了數(shù)十年的內(nèi)外存架構(gòu)提供了新的選擇，應(yīng)用相變存儲技術(shù)的PCRAM將高速、隨機(jī)訪問和非易失在同一存儲介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)。透射電子顯微鏡可應(yīng)用于對相變存儲材料Ge2Sb2Te5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)其具有兩級相變過程，可由非晶轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫘牧⒎浇Y(jié)構(gòu)，再轉(zhuǎn)變?yōu)榱较嘟Y(jié)構(gòu)。
