持續報道|第二屆“半導體材料與器件量測與檢測技術”培訓班精彩延續

在當今半導體行業，生產工藝日益復雜，設備精密度要求也越來越高，制造難度及品質管控難度呈指數級增長。為應對這些挑戰，培養專業人才，由中國科學院人事局資助、中國科學院上海硅酸鹽研究所主辦的第二屆“半導體材料與器件量測和檢測技術”培訓班于2025年10月27至31日在上海舉辦。該培訓班采用專題講座、技術培訓、參觀交流等多種方式，致力于提升科技人員的實驗技能和儀器使用效能，吸引了眾多行業專家和學者齊聚一堂，共同探討前沿技術與應用實踐。分析測試百科網作為支持媒體，對此次培訓班進行了全程報道。

在10月30日的培訓課程中，專家們圍繞半導體分析檢測技術的多個維度展開了深入的探討。培訓報告分別由中國科學院上海硅酸鹽研究所汪正研究員和李青副研究員進行主持。

報告主持：汪正（左）、李青（右）

中國科學院上海微系統研究所 周夕淋研究員

中國科學院上海微系統研究所的周夕淋研究員率先分享了“集成電路材料與器件微結構分析技術”的報告內容。在報告中，周夕淋研究員首先介紹了多種先進儀器設備，包括聚焦離子束掃描電子顯微鏡雙束系統（FIB）、雙球差校正透射電子顯微鏡（Cs-TEM）、高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）和三維原子探針（3D-APT）等，這些設備在材料微結構分析中發揮著關鍵作用。

隨后，周夕淋研究員詳細介紹了3D-APT技術的核心功能與優勢，指出該技術可在納米尺度上進行三維成分分析，提供原子級元素分布信息。在高密度存儲器材料、LED器件和高性能相變材料的研究中，3D-APT成功解析了復雜元素分布，優化了器件性能，并揭示了相變機理。此外，該技術在分析輕元素和低濃度微量元素方面具有獨特優勢，為研究材料微觀結構與宏觀性能的關系提供了有力支持。

此外，周夕淋研究員還分享了上海微系統所在相變存儲器材料研究與產業化方面的進展，展示了如何通過微納加工技術實現高性能器件的制備與表征。結合3D-APT與透射電鏡（TEM）等技術，研究團隊在材料的微觀結構解析與性能優化方面取得了顯著成果。

上海市集成電路材料研究院高級工程師 李春華

上海市集成電路材料研究院的高級工程師李春華作了題為“集成電路材料檢測新技術介紹”的報告，介紹了集成電路材料的分類及其重要性，并闡述了超痕量檢測領域的多項新技術。

李春華詳細介紹了陰陽離子檢測、氣態分子污染物（AMC）、顆粒檢測及缺陷檢測等技術，指出隨著集成電路制程的不斷進步，對材料純度和雜質管控的要求日益嚴格。例如，在先進制程中，顆粒污染會對光刻過程和良品率產生顯著影響，因此顆粒檢測技術成為關鍵。此外，李春華還介紹了多種先進的檢測設備和技術方案，包括原位檢測-SEM和TEM技術，這些技術能夠實現材料的高精度分析和表征。他提到，原位檢測技術可以通過模擬實際工況，實時監測材料的性能變化，為材料的優化和改性提供重要數據支持。同時，多種檢測技術的聯用可以實現對材料的全面表征，滿足不同檢測需求。

安捷倫技術解決方案專家 劉國強

安捷倫技術解決方案專家劉國強帶來題為 “半導體材料表征新趨勢及多維方案” 的報告。他指出，隨著國產替代的深入推進，半導體材料行業在成分分析、失效分析等方面的需求不斷增加。客戶主要有三大需求方向：非揮發性餾出物分析方案、光合膠成分分析以及難度較大的聚合物表征。針對這些需求，安捷倫利用多維度有機色譜-質譜分析平臺，結合多維技術，從揮發性成分到非揮發性成分，采用不同技術平臺進行分析。同時，在光合膠類成分分析方面，也有相應測試方案滿足客戶定性、定量等需求。此外，報告還介紹了如何利用LC-QTOF和Py GC-QTOF平臺解析共聚物組成。這些平臺利用高分辨質譜技術，能夠精準地對共聚物的分子結構進行解析，識別出共聚物中的不同組成單元及其比例。

中國科學院上海應用物理所 張林娟研究員

中科院上海應用物理所張林娟研究員報告題為“X射線吸收譜技術及材料分析應用”。 張林娟研究員表示，X射線吸收譜技術在能源材料、化學環境等領域能表征短程結構信息，其優勢在于元素分辨能力、價態敏感性和配位結構敏感性等，適用于復雜體系如高熵材料中特定元素的測量，能夠區分多重價態和配位結構信息。

報告介紹了X射線吸收精細結構譜的產生過程，從宏觀和微觀兩個層面解析了其基本原理，并深入剖析了譜型特征。報告還展示了臺式X射線吸收譜儀的高品質數據獲取能力，介紹了其在分辨率、便捷性和成本方面的優勢，能夠滿足實驗室日常檢測需求

報告還提到，X射線吸收譜技術可配套各種原位裝置，用于液相和固液相反應體系的研究，如水裂解和CO?還原等，為接近實際反應條件的實驗提供了可能。在應用實例方面，報告展示了該技術在電池材料和半導體材料等領域的應用，例如分析電池材料中的磁性離子分布及表面調控磁性結構機理，為材料研發和性能優化提供了重要依據。

中國科學院上海硅酸鹽研究所正高級工程師 程國峰

中國科學院上海硅酸鹽研究所正高級工程師程國峰作了題為“半導體材料與器件的X射線分析”的報告。報告深入探討了X射線技術在材料科學中的應用，尤其是其在半導體領域的關鍵作用。自X射線分析技術誕生以來，它對現代物理學的發展產生了深遠影響，并被廣泛應用于材料的結構分析、缺陷檢測和性能優化等方面。

程國峰介紹，X射線技術能夠揭示材料的內部三維結構，通過吸收成像和顯微成像技術，研究人員可以無損地觀察材料內部的缺陷，如孔洞和裂紋。這對于半導體器件的失效分析尤為重要，能夠幫助識別導致器件性能下降的關鍵因素。此外，X射線衍射技術被用于測量薄膜的厚度、應力和晶體質量，對優化半導體制造工藝具有重要意義。

報告還強調了X射線技術在鋰電池等能源材料研究中的應用，通過分析界面裂紋的擴展與失效關系，為提升電池性能和壽命提供了重要依據。

本次培訓班在汪正研究員團隊的組織下，為半導體檢測領域的專家和學者提供了一個高效的交流平臺，促進了技術共享與創新。參會人員通過熱烈的交流和互動，不僅加深了對當前檢測技術前沿動態的理解，更對未來的研發方向和應用前景充滿了信心。隨著會議的圓滿結束，培訓班在推動我國半導體產業技術進步和創新發展方面發揮了積極作用，為行業發展注入了新的活力，也為產業升級提供了強有力的技術支持和人才保障。