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聚焦半导体产业与等离子技术工艺——2019牛津仪器等离子技术研讨会在武汉隆重举行

牛津仪器发布时间:2019/11/05 14:10 点击: 加载中..

  仪器信息网讯 2019年10月31日,由牛津仪器主办的“2019牛津仪器等离子技术研讨会——光电及微机电器件制造工艺解决方案”在湖北武汉隆重举行。本次会议是一次针对等离子技术在光电及微机电应用领域的信息共享盛会,参会人数近百人。来自中山大学、华中科技大学、德国Axitron、深圳珑璟光电、湖南启泰传感科技、以及牛津仪器的技术专家为到会人员讲解了半导体行业前沿动态和等离子技术应用实例。仪器信息网在会议期间采访了牛津仪器等离子技术部中国区经理陈伟和中国区市场与工艺高级部门经理方子文博士,听两位大咖谈半导体产业和等离子技术的最新进展。

  牛津仪器等离子技术部中国区经理陈伟首先对到场人员表示欢迎,并作“牛津仪器等离子技术部全产品介绍”的报告。牛津仪器诞生在牛津大学,并在1959年成为第一家独立于牛津大学的商业机构,恰好今年也是牛津仪器的60岁生日。世界只有一个硅谷,在美国;世界只有一个光谷,即武汉光电发展产业园,这也是牛津仪器选择在武汉举办第三次用户会的原因。牛津仪器目前关注的重点主要有三部分:光电子、传感器、射频和功率器件;并且牛津仪器超过50%的用户都是量产型用户。其他在研的领域还有二维材料和原子层镀膜刻蚀等,这些领域可能在未来3-5年后才会产生应用。牛津仪器等离子产品主要集中在刻蚀和沉积两块,陈经理介绍了铌酸锂在体声波传感器应用、ICP、PECVD 离子束产品、离子束刻蚀、离子束沉积等内容。

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牛津仪器等离子技术部中国区经理 陈伟

  中山大学教授蔡鑫伦作“基于硅-铌酸锂复合基底的马赫-曾德尔调制器”的报告。光电子芯片是光通信的基石,而硅基光电子器件是目前最有前景的集成平台,具有高集成度和CMOS兼容带来的低成本等优势。硅基电光调制器是其中最重要的部分,能把电域转化成光域,使得器件速率提高。硅基电光调制器目前主要有传统硅基调制器和硅基异质集成两种(如石墨烯/硅、聚合物/硅、磷化铟/硅、铌酸锂/硅等)。铌酸锂材料具有优秀的电光、声光、压电等性质,但面临折射率差小、尺寸大、集成度低、效率低等问题。使用干法刻蚀工艺制备的铌酸锂薄膜材料在垂直方向上可形成高折射率差,具有折射率差大、尺寸小、集成度高、效率高等优势。2018年,哈佛大学发表的铌酸锂材料做到了半波电压1.4V,电光带宽40GHz,速率210Gbit/s;2019年,中山大学取得了进一步的突破,半波电压提升到1.6V,电光带宽提升到了45GHz,速率提升到了220Gbit/s。铌酸锂薄膜与硅光结合,全面突破电光调制器的性能瓶颈,能够更好地支撑下一代光通信技术。

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  中山大学教授 蔡鑫伦

  牛津仪器等离子技术部邓丽刚作“磷化铟半导体化合物光子器件等离子等离子刻蚀工艺综述”的报告。邓丽刚在牛津仪器工作了超过25年,在等离子刻蚀等领域具有超过30年的经验,长期在英国从事等离子体刻蚀等方面的工作。磷、铟等广泛应用于光电子器件中,报告中介绍了不同的器件对于工艺的基本要求、基本的等离子体概念、由基本概念引申出等离子体刻蚀影响因素以及如何利用这些概念调制刻蚀形貌;还介绍了DFB激光器的刻蚀工艺、器件损伤和工艺的重复性等。

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牛津仪器等离子技术部 邓丽刚

  湖南启泰传感科技有限公司董事长王国秋作“薄膜压力传感器与物联网发展”的报告。压力传感器,由于压力源会造成表面变形,导致破坏性作用,使得传感器面临损坏、失效、寿命缩短等问题,目前国内主要使用进口产品。湖南启泰传感制造的压力传感器应用了金属基底,不但弹性更好、稳定性高、可靠性好、温度适应性好(-200℃-200℃),而且避免了使用硅和陶瓷材料的极端高压适应性问题;王总还以消防行业为例,阐述了物联网动态监测对于下一代压力传感器的革命性变革。

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湖南启泰传感科技有限公司董事长 王国秋

  深圳珑璟光电技术有限公司赵硕博士作“AR光学方案趋势”的报告,介绍了AR和VR市场目前发展趋势及相关技术方案、衍射波导相关内容以及AR仪器在现实场景中的应用。赵博士认为,VR和AR市场取代手机是一个必然的发展趋势,2025年AR市场将达到8000亿美金以上。华为、英特尔、高通、微软、苹果等行业巨头已经在AR领域开始布局,其中,AR眼镜产品将成为焦点,而光学模组限制了AR场景的使用,且成本占比接近50%,是AR产品的重要元部件。 赵博士介绍了深圳珑璟光电在棱镜、Birdbath、阵列光波导、光栅的产品研发计划以及在G端、B端、C端的应用。

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深圳珑璟光电技术有限公司 赵硕

  华中科技大学引力中心刘骅锋教授作“基于硅基刻穿工艺的高精度MEMS加速度计”的报告,介绍了MEMS火星微震加速度计原理及关键技术,包括高深宽比体硅刻穿工艺、高精度位移传感技术、电磁力反馈控制技术、温度自补偿技术、冲击过载保护技术、低应力封装技术等。刘教授还在现场播放了来自火星的风声,令现场观众耳目一新。

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华中科技大学 刘骅锋

  牛津仪器等离子技术部邓丽刚作“VCSEL及其他镓砷-铝镓砷等离子刻蚀工艺”的报告,通过大量实例介绍了VCSEL解决方案和镓砷-铝镓砷的刻蚀工艺。报告后,邓丽刚向参会观众提出两个与VCSEL有关的基础性问题,并为两位答题观众颁发了奖品。

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牛津仪器等离子技术部邓丽刚为答题者颁奖

  Axitron公司中国区市场与工艺高级部门经理方子文博士作“III/V族光电设备的大批量外延制造”的报告,介绍了VCSEL具体在砷化镓基、磷化铟基方面的应用以及Micro LED在显示方面标杆性的工作。方博士表示,VCSEL器件的出现已经很多年历史,但落实到生产要考虑到良率等问题,比如在均匀性方面,要考虑厚度均匀性、组分均匀性,另外也要考虑成本问题;尺寸在50微米以下的Micro LED产品,在未来必然会替代LCD、OLED等,但这离不开业界的努力,其市场相比于LED照明市场更加广阔,是LED市场的10倍以上。市面上见到的Micro LED产品其实还没有实现量产,而目前工业届最大的问题就是量产,Axitron公司也正在解决如何实现低成本、高良率生产问题,因为只有这样才能打开更广阔的市场。

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Axitron公司中国区市场与工艺高级部门经理 方子文

  牛津仪器纳米分析部马岚博士作“半导体材料的表面分析”的报告,介绍了EDS及EBSD在半导体中的应用以及原子力显微镜在半导体中的应用。EBSD主要用于长程有序的结晶半导体样品分析,如微焊点等。EBSD能通过采集周期性样品表面所产生的衍射电子信号,确定样品晶体结构、晶粒取向、晶粒尺寸和界面分布,可以用于芯片的失效分析。随后,马岚博士也就原子力显微镜如何分析半导体表面粗糙度、形貌、缺陷等进行了详细介绍。

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 牛津仪器 马岚

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牛津仪器为报告人颁奖

  仪器信息网还在会议期间采访了牛津仪器等离子技术部中国区经理陈伟和Axitron公司中国区市场与工艺高级部门经理方子文博士,了解国内半导体产业发展现状与等离子技术发展的趋势。

  牛津仪器:以客户需求为中心 以行业应用为导向

  陈经理谈到,得益于国内政策导向的支持与半导体芯片企业的飞速发展,牛津仪器凭借着每年10%以上的科研投入保持着两位数的高速增长。一方面,牛津仪器迎合客户需求,积极推陈出新,关注化合物半导体的发展,尤其是在光电、能源领域;另一方面,牛津仪器积极发展等离子体技术,比如在等离子体低损伤方面,不同于传统ICP以时间为单位,新型原子层刻蚀以每个Cycle为单位,刻蚀可以控制在原子层级别,精度大幅提升。

  牛津仪器目前超过50%的用户都是量产型用户,通过举办类似的线下用户会,与用户面对面交流,第一时间了解到用户的问题和攻克的难点,确定攻克方向上的优先顺序。在传统领域,牛津仪器主要是帮助量产型用户提升产能、良率;在新领域研发方面,牛津仪器也在关注二维材料等领域,虽然三到五年内尚不会成为主流,但其发展潜力看好。包括砷化镓,碳纳米管以及二硫化钼等低维材料都有希望成为替代硅的晶体管材料。目前,客户对等离子技术的需求日益提高,以无机材料中的化合物半导体为例,随着芯片的迭代升级,对频率和功率的要求更加严格,不仅要朝着刻蚀的无损化的方向发展,还要求一台设备能对应更多类型的材料,这都是牛津仪器目前在研发的方向。

  Axitron公司:将与牛津仪器密切合作 携手促进等离子技术发展和半导体相关产业升级

  方博士表示,Axitron公司与牛津仪器是上下游的合作关系,比如在薄膜的沉积和刻蚀方面,双方合作攻克新材料,从硅基材料到新型化合物半导体材料,如砷化镓及磷化铟等新兴材料。目前,化合物半导体材料在性能上比硅强,但是化合物半导体材料的普及主要还是集中在成本上,这包括了整个行业长期的质量验证过程以及行业整体“量”上的提升。以LED蓝宝石衬底为例,过去单片成本高昂,但随着政府的支持和大量工厂的兴起,单片成本大幅降低。在这个过程中,科研用户在化合物半导体领域进行初筛,选择最具量产前景的半导体新材料;工业用户主要负责降低单位成本,比如基台的成本和消耗,保证产能和良率的提升和化学源效率的提高。

  对于国内半导体产业面临的问题,方博士也指出,国内产业在数据分析方面还停留在初级阶段,产品质量出现问题才由工程师人为分析,尚未建立起工业的自动化,进行常见参数如温度、压力与对应产品批次的质量分析。对于国内半导体产业技术相对落后的问题,牛津仪器和Axitron公司也经常为客户做一些技术分享,帮助半导体相关产业升级。

  陈经理最后谈到,中国市场对于牛津仪器意义非凡,在整个亚太市场都占有很高的比重,牛津仪器也会重视中国市场的巩固与开拓,未来考虑将在上海建立DEMO实验室,帮助用户提供专业解决方案。

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Axitron公司方子文博士(左)和牛津仪器等离子技术部中国区经理陈伟(右)

  本次会议在武汉隆重举行,牛津仪器与用户进行了深入的交流讨论,对于用户痛点以及未来的发展方向有了更加清晰的认知,也帮助用户解决了科研生产中的工艺问题,会议取得了圆满成功。

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研讨会期间还举办了抽奖环节,牛津仪器为与会老师提供了丰富的奖品

会后热烈讨论.jpg

会后热烈讨论


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