半導體材料/器件高質量發(fā)展與下一代分析儀器

　　【化工儀器網 會議新聞】半導體行業(yè)是一個技術密集型的行業(yè)，其生產工藝復雜，設備精密度要求高，整體流程涉及到成百上千道工序。隨著半導體制造工藝越來越高，其制造難度及品質管控也在呈指數級增長。因此，對材料純度、制造精度等都提出極高要求，而這也給材料、器件的分析檢測技術帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為了進一步探討我國半導體及其相關信息技術領域的最新研究進展和發(fā)展趨勢，特別是半導體材料分析檢測技術，推動我國半導體材料事業(yè)快速發(fā)展，加強各領域學術交流與協(xié)同創(chuàng)新，特舉辦本次論壇。
 

　　組織機構：中國科學院上海硅酸鹽研究所
 

　　論壇召集人：中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員 汪正研究員
 

　　專題論壇日程安排：
 

報告人簡介及報告摘要
 

　　報告人：中國科學院半導體研究所 趙德剛研究員
 

　　報告題目：氮化鎵半導體激光器材料行業(yè)現狀及趨勢
 

　　趙德剛，博士，中國科學院半導體所研究員、博士生導師，2009年國家杰出青年科學基金獲得者，2011年中國青年科技獎獲得者，2017年國家百千萬人才工程入選者，2018年國家中青年科技創(chuàng)新領軍人才，2019年國家萬人計劃入選者，國家重點研發(fā)計劃首席科學家，享受國務院政府特殊津貼專家，中國科學院特聘研究員。1994、1997年在電子科技大學分別獲得學士、碩士學位，2000年在中國科學院半導體所獲得博士學位，主要從事氮化鎵基光電子材料與器件研究，研制出我國第一支氮化鎵基紫外激光器、長壽命大功率藍光激光器和紫外雪崩光電探測器，發(fā)表SCI論文380多篇，獲得國家發(fā)明專利40多項。
 

　　報告摘要：氮化鎵(GaN)基材料被稱為第三代半導體，其光譜范圍覆蓋了從近紅外、可見光到深紫外全波段，在光電子學領域有重要的應用價值。GaN基藍光LED的發(fā)明引發(fā)了照明技術和產業(yè)的革命，而GaN基激光器在激光顯示、激光照明、激光加工等領域有重要的應用，更是高難度的光電子器件，受到了廣泛關注。本報告從分析GaN基激光器的主要難點出發(fā)，深入探討了材料外延、結構設計和器件工藝等技術，揭示了激光器的可靠性機理，獲得了高性能器件結果，并對未來GaN基激光器的發(fā)展趨勢做了探討。
 

　　報告人：中國科學院上海硅酸鹽研究所  汪正研究員
 

　　報告題目：等離子體質譜在半導體用高純材料的分析研究
 

　　汪正，博士，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員，博士生導師，材料譜學組分表征與應用課題組長。主持科技部儀器研制重大專項、國家自然科學基金、中科院儀器研制項目、中科院儀器設備功能開發(fā)技術創(chuàng)新項目和上?？莆鸬榷囗椏蒲腥蝿铡Ｔ趪鴥韧鈱W術刊物Applied Catalysis B: Environmental，Chem. Eng. J.，Anal. Chem.等發(fā)表論文100余篇，是國際和國內期刊《Atomic Spectroscopy》、《Chinese Chemical Letters》、《光譜學與光譜分析》、《理化檢驗-化學分冊》和《中國無機分析化學》編委。出版學術專著2部，建立國家標準3項，行業(yè)標準5項，企業(yè)標準10余項。獲授權國內專利20余項，美國專利1項。2010和2018年兩次獲得中國分析測試協(xié)會科學技術獎勵( 排名均為第一)。擔任中國質量檢驗協(xié)會檢驗檢測設備分會應用原子光譜專業(yè)委員會的副主任委員、中國儀器儀表學學會分析儀器分會第十屆理事，中國儀器儀表學會光譜儀器專業(yè)委員會副秘書長、原子光譜專業(yè)委員會委員、離子色譜專業(yè)委員會委員, 中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會在線分析儀器分會專家委員會委員以及中國稀土學會稀土生物醫(yī)學專業(yè)委員會委員。研究方向為半導體材料質譜色譜表征研究及儀器設備研制。
 

　　報告摘要：匯報內容涉及電感耦合等離子體質譜在集成電路的廣泛應用，隨后介紹 電感耦合等離子體質譜結構原理及干擾去除，接著介紹 電感耦合等離子體質譜在高純材料分析的應用研究，最后介紹激光剝蝕電感耦合等離子體質譜在高純材料分析的應用探索。
 

　　報告人：中山大學 李攻科教授
 

　　報告題目：分離富集檢測一體化SERS基底用于復雜樣品快速分析研究
 

　　李攻科，中山大學教授，博士生導師，逸仙學者、分析化學學科負責人。研究方向為樣品前處理、色譜/質譜/光譜分析、復雜快速檢測。已主持包括國家基金重點項目、國家基金儀器專項項目、國家重大科學儀器設備開發(fā)專項課題、國家重點研發(fā)計劃項目課題、廣東省重點領域研發(fā)計劃專項等國家、省、市級項目40多項。以第一作者或通訊作者發(fā)表SCI科研論文300余篇、出版著作2部；授權國家發(fā)明專利60件；研制分析儀器/裝置/部件22臺/套。獲省部級科研獎勵3項，獲寶鋼教育基金優(yōu)秀教師獎、中國女分析化學家獎、中國色譜貢獻獎。入選The analytical scientist"2016年分析科學界最有影響力50位女科學家"、“2019年及2021年世界最具影響力100位分析科學家”榜單。擔任Journal of Chromatography A副主編、教育部高等學?；瘜W類專業(yè)教學指導委員會委員、中國化學會色譜專業(yè)委員會副主任等。
 

　　報告摘要：復雜樣品制備作為分析過程中最耗時、易引起誤差的關鍵環(huán)節(jié), 嚴重制約了復雜樣品快速檢測的速度、準確度和精密度。本文依據不同食品樣品中目標物的快速檢測需求，集磁、膜、微流控快速分離技術與表面增強拉曼光譜(SERS)檢測技術于一體，設計和研制了多種一體化SERS基底，結合衍生化反應、適配體捕獲以及酶催化等技術提高方法的選擇性，建立了系列食品安全風險物質快速檢測方法，實現了復雜樣品中痕量物質的快速檢測，分析結果與標準方法分析結果吻合，分析時間小于30 min?？焖贅悠非疤幚?SERS檢測一體化策略，可為復雜樣品中目標物的快速檢測提供一種新思路和方法借鑒，具有良好的應用前景。
 

　　報告人：北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司 曹永友高級工程師
 

　　報告題目：半導體潔凈制造理論及超高純檢測分析技術的應用與展望
 

　　曹永友，高級工程師，2015年博士畢業(yè)于清華大學機械系及材料學院，后加入北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司，現任供應鏈技木發(fā)展中心總經理兼材料技術部總監(jiān)、公司技委會機械/材抖/ESC分會常委、中級講師。主要負貴公司零部件材料技木平臺能力建設，參與或負責多項裝備用零部件，零部件用材料等關鍵技術攻關項目。歷任刻蝕事業(yè)部機械工程師、供應鏈企劃部部長、供應鏈工程技術部部長、供應鏈技術認證部長、先進材料研究中心主任、供應鏈工程技術中心總經理。專長領域包括：集成電路設備工藝技術、半導體設備腔室材料及表面工程、材料加工計算模擬仿真、半導體潔凈制造理論、精確拷貝、質量管理、裝備零部件用超高純材料(陶瓷/石英/石墨/不銹鋼/鋁合金等)、高階涂層及表處、微污染控制、精密洗凈等。已發(fā)表論文12篇(SCI6篇)，申請7項專利，已授權4項。
 

　　報告摘要：集成電路裝備產業(yè)是集成電路產業(yè)鏈的重要組成部分，擁有極高的技術門檻，需要零部件及上游原材料產業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新。本報告基于半導體IRDS路線圖及摩爾定律介紹半導體行業(yè)，核心工藝裝備及上游零部件原材料技術的發(fā)展趨勢，精確復制(CE!)變更管理理念，SEMI標準應用，詳細闡述半導體潔凈制造理論、微污染控制、超高純零部件材料分析檢測技術，針對超高純零部件材料加工研發(fā)應用中存在問題和挑戰(zhàn)，探討集成電路裝備產業(yè)鏈的交叉科學與工程應用的協(xié)同創(chuàng)新機制。
 

　　報告人：中山大學電子與信息工程學院 劉川教授
 

　　報告題目：場效應晶體管非理想特性的分析與利用
 

　　劉川，中山大學教授、博士生導師，1981年10月出生。國家優(yōu)秀青年基金獲得者，現任中山大學電子與信息工程學院(微電子學院)副院長。從事半導體材料和薄膜晶體管研究，在器件理論模型、高遷移率高穩(wěn)定性器件、氧化物-硅基器件混合集成等方面取得創(chuàng)新成果，以第一作者或通訊作者在Nature Electronics、Science Advances等期刊上發(fā)表SCI期刊論文和和IEDM頂級會議上發(fā)表論文超過80篇，論文被他人引用超過5000次。承擔國家重點研發(fā)項目課題、省應用研發(fā)專項等項目。獲韓國信息顯示協(xié)會獎金獎，獲英國物理學會IOP頒發(fā)的青年人員研究獎。指導學生獲中國電子學會集成電路一等獎學金1名。在國內外學術會議上作Tutorial和邀請報告30余次。授權發(fā)明專利6 項和軟件著作權1項。任國際SCI期刊Journal of Society for Information Display副編輯、Journal of Information Display副編輯、Semiconductor Science and Technology編委等。
 

　　報告摘要：新材料的出現為薄膜場效應晶體管的基礎理論和器件機理帶來了新的重要問題。揭示新材料的固有電特性對新材料和新器件的基礎研究和應用研究都非常重要。許多新開發(fā)的納米線、二維納米片、有機小分子或聚合物已被用于制造場效應晶體管(FET)或薄膜晶體管(TFT)。然而,由于電極功函數不匹配、界面缺陷態(tài)、熱損害、各向異性輸運、界面俘獲等,許多器件偏離理想晶體管的特性,這給深入研究這些半導體的輸運特性和器件的工作狀態(tài)帶來了很大困難。有機半導體和氧化物半導體的優(yōu)勢非常明顯,可以通過較低溫度甚至溶液工藝制備薄膜器件,并具有可彎曲性。但它們都存在一個共同的缺點,即晶體結構的無序導致大量缺陷態(tài)。這導致與基于共價鍵硅的晶體管器件相比,場效應現象中的電荷注入和電荷輸運機理存在顯著差異。本報告將從理論和實驗的角度探討薄膜場效應晶體管理論模型和特性控制的新思路。
 

　　報告人：上海市計量測試技術研究院集成電路產業(yè)中心 李春華高級工程師
 

　　報告題目：痕量檢測技術在集成電路材料領域的應用
 

　　李春華，男，漢族，華東理工大學材料科學與工程專業(yè)畢業(yè)，研究生碩士，九三學社社員。2009年3月參加工作，高級工程師，國家一級注冊計量師，現任上海市計量測試技術研究院集成電路產業(yè)計量檢測中心主任兼上海市電子化學品計量檢測技術服務平臺技術主管。擔任全國化學標準化技術委員會化學試劑分會委員，至今已參與起草國家標準10余項。從事痕量分析15年，熟悉集成電路材料中無機元素的方法開發(fā)和驗證工作，參與集成電路材料產業(yè)化和國產化項目數十項，所屬實驗室在濕電子化學品、電子級多晶硅、硅片、光刻膠、拋光液、金屬靶材和電子級氣體領域已通過CNAS和CMA認證。
 

　　報告摘要：集成電路材料是產業(yè)發(fā)展的基礎，痕量雜質是集成電路材料的重要質量指標。隨著制程工藝的不斷進步，雜質控制水平也越來越嚴苛。報告介紹GDMS、ICPMS、IC、VPD等技術的發(fā)展和在痕量檢測領域的應用。
 

　　報告人：中國科學院上海有機化所 王昊陽高級工程師
 

　　報告題目：有機半導體材料的體系化質譜分析方法
 

　　王昊陽，博士，高級工程師，碩士研究生導師，上海有機化學研究所質譜組課題組長。2013年入選中科院青年創(chuàng)新促進會，2017年入選中國科學院關鍵技術人才項目，2022年受聘科學院首批特聘研究骨干(技術攻堅類)崗位。曾主持國家自然科學基金5項，發(fā)表科研論文100余篇，包括有：J. Am. Chem. Soc.(4篇)，ACS Catal.(通訊作者3篇)，Anal. Chem. (通訊作者2篇)，為Wiley-VCH和Taylor & Francis出版社的兩部科研專著撰寫了章節(jié)。專業(yè)特長：致力于解決有機化學和質譜學中挑戰(zhàn)性難題，基于化學基本理論發(fā)展新質譜技術與裝備。擅長未知物的質譜解析和復雜體系中微量雜質的定性與定量分析，在新型有機半導體材料和聚合材料的質譜分析領域具備豐富的研究經驗。
 

　　報告摘要：有機半導體材料是以有機電子學為基礎衍生發(fā)展而來的新型有機材料種類，通過對有機半導體材料分子結構分析及性能研究，對提升有機半導體材料性能，拓展有機半導體材料的應用有重要意義。根據有機半導體材料領域具體的分析與測試需求和研究對象的不同，需要建立體系化的質譜分析方法與手段。采用高分辨質譜技術結合不用離子化方式，可以實現對有機半導體材料分子結構的表征和分析，還可以結合熱脫附/熱裂解分析對有機半導體材料中的聚合物及其相關添加劑進行分析。只有通過這種多種質譜學技術的融合方式，建立體系化質譜分析方法，并進一步緊密結合光譜和NMR技術才能真正有效的有機半導體材料的表征與分析，進而避免分析中的盲點和誤區(qū)。
 

　　報告人：中國科學院上海硅酸鹽研究所 李青副研究員
 

　　報告題目：離子色譜在高純材料分析的應用
 

　　李青，博士，中國科學院上海硅酸鹽研究所副研究員。主要從事高純材料分析方法開發(fā)、光譜質譜儀器研制等工作。先后主持承擔了包括國家自然科學基金、上海科委項目、中國科學院儀器功能開發(fā)項目等各類研發(fā)項目5項。目前在Anal. Chem., Anal. Chim. Acta等國際期刊發(fā)表論文10余篇，獲授權國內專利14項，美國專利1項。
 

　　報告摘要：陰陽離子分析涉及生物醫(yī)學、集成電路、環(huán)境、食品安全等重要研究課題。利用離子色譜技術測定離子態(tài)物質的檢測方法，分析速度快、靈敏度高、選擇性好，已被廣泛應用。本報告將主要介紹高純電子試劑、高純晶體、OLED材料中痕量鹵素離子的分析方法。
 

　　關于ACAIC 2024
 

　　第九屆中國分析儀器學術大會(ACAIC 2024)將于2024年11月14-16日在廣東省深圳市召開。會議主題為“下一代分析儀器”，本次會議將研究和探討未來幾年分析儀器發(fā)展方向及布局建議，集中宣傳最新分析儀器及其關鍵部件高水平研發(fā)成果，進一步提升用戶對國產儀器和國產關鍵部件的信心。
 

　　主辦單位：中國儀器儀表學會分析儀器分會
 

　　承辦單位：中國科學院深圳先進技術研究院
 

　　專題論壇：
 

　　1.分析儀器重大研發(fā)成果進展交流及展望論壇
 

　　2.生命科學創(chuàng)新與下一代分析儀器論壇
 

　　3.探索未來：下一代質譜技術創(chuàng)新與突破論壇
 

　　4.光譜儀及核心元器件技術創(chuàng)新論壇
 

　　5.下一代熱分析與量熱儀器創(chuàng)新與應用論壇
 

　　6.智能生物傳感技術創(chuàng)新論壇
 

　　7.下一代空間多組學檢測技術論壇
 

　　8.半導體材料/器件高質量發(fā)展與下一代分析儀器論壇
 

　　9.下一代材料結構與界面分析技術論壇
 

　　10.高質量儀器共享和國產儀器推廣應用論壇
 

　　詳細信息請見：第九屆中國分析儀器學術大會(ACAIC 2024) 第二輪通知
 

　　組織機構簡介：
 

　　中國科學院上海硅酸鹽研究所(簡稱上海硅酸鹽所)淵源于1928年成立的國立中央研究院工程研究所，經過九十多年的發(fā)展，上海硅酸鹽所現已成為集材料前沿探索、高技術創(chuàng)新、應用發(fā)展研究為一體的無機非金屬材料科研機構，形成了“基礎研究—應用研究—工程化、產業(yè)化研究”有機結合的較為完備的科研體系。上海硅酸鹽所目前籌建關鍵陶瓷全國重點實驗室(聚焦航空航天和半導體陶瓷領域)，擁有無機材料分析測試中心，主要從事無機材料測試技術方法研究、測試設備研制和測試標準制定等工作。中心目前擁有球差透射電鏡、輝光放電質譜、電感耦合等離子體質譜、微米CT等原值超過1.8億元的設備，測試服務實現了對于無機材料測試表征領域的全覆蓋，目前正聚焦于半導體材料與器件分析檢測技術和研究。