聚焦半導體產業與等離子技術工藝——2019牛津儀器等離子技術研討...

　　儀器信息網訊 2019年10月31日，由牛津儀器主辦的「2019牛津儀器等離子技術研討會——光電及微機電器件製造工藝解決方案」在湖北武漢隆重舉行。本次會議是一次針對等離子技術在光電及微機電應用領域的信息共享盛會，參會人數近百人。來自中山大學、華中科技大學、德國Axitron、深圳瓏璟光電、湖南啟泰傳感科技、以及牛津儀器的技術專家為到會人員講解了半導體行業前沿動態和等離子技術應用實例。儀器信息網在會議期間採訪了牛津儀器等離子技術部中國區經理陳偉和中國區市場與工藝高級部門經理方子文博士，聽兩位大咖談半導體產業和等離子技術的最新進展。

　　牛津儀器等離子技術部中國區經理陳偉首先對到場人員表示歡迎，並作「牛津儀器等離子技術部全產品介紹」的報告。牛津儀器誕生在牛津大學，並在1959年成為第一家獨立於牛津大學的商業機構，恰好今年也是牛津儀器的60歲生日。世界只有一個矽谷，在美國;世界只有一個光谷，即武漢光電發展產業園，這也是牛津儀器選擇在武漢舉辦第三次用戶會的原因。牛津儀器目前關注的重點主要有三部分：光電子、傳感器、射頻和功率器件;並且牛津儀器超過50%的用戶都是量產型用戶。其他在研的領域還有二維材料和原子層鍍膜刻蝕等，這些領域可能在未來3-5年後才會產生應用。牛津儀器等離子產品主要集中在刻蝕和沉積兩塊，陳經理介紹了鈮酸鋰在體聲波傳感器應用、ICP、PECVD 離子束產品、離子束刻蝕、離子束沉積等內容。

牛津儀器等離子技術部中國區經理 陳偉

　　中山大學教授蔡鑫倫作「基於矽-鈮酸鋰複合基底的馬赫-曾德爾調製器」的報告。光電子晶片是光通信的基石，而矽基光電子器件是目前最有前景的集成平臺，具有高集成度和CMOS兼容帶來的低成本等優勢。矽基電光調製器是其中最重要的部分，能把電域轉化成光域，使得器件速率提高。矽基電光調製器目前主要有傳統矽基調製器和矽基異質集成兩種(如石墨烯/矽、聚合物/矽、磷化銦/矽、鈮酸鋰/矽等)。鈮酸鋰材料具有優秀的電光、聲光、壓電等性質，但面臨折射率差小、尺寸大、集成度低、效率低等問題。使用幹法刻蝕工藝製備的鈮酸鋰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、效率高等優勢。2018年，哈佛大學發表的鈮酸鋰材料做到了半波電壓1.4V，電光帶寬40GHz，速率210Gbit/s;2019年，中山大學取得了進一步的突破，半波電壓提升到1.6V，電光帶寬提升到了45GHz，速率提升到了220Gbit/s。鈮酸鋰薄膜與矽光結合，全面突破電光調製器的性能瓶頸，能夠更好地支撐下一代光通信技術。

　　中山大學教授 蔡鑫倫

　　牛津儀器等離子技術部鄧麗剛作「磷化銦半導體化合物光子器件等離子等離子刻蝕工藝綜述」的報告。鄧麗剛在牛津儀器工作了超過25年，在等離子刻蝕等領域具有超過30年的經驗,長期在英國從事等離子體刻蝕等方面的工作。磷、銦等廣泛應用於光電子器件中，報告中介紹了不同的器件對於工藝的基本要求、基本的等離子體概念、由基本概念引申出等離子體刻蝕影響因素以及如何利用這些概念調製刻蝕形貌;還介紹了DFB雷射器的刻蝕工藝、器件損傷和工藝的重複性等。

牛津儀器等離子技術部 鄧麗剛

　　湖南啟泰傳感科技有限公司董事長王國秋作「薄膜壓力傳感器與物聯網發展」的報告。壓力傳感器，由於壓力源會造成表面變形，導致破壞性作用，使得傳感器面臨損壞、失效、壽命縮短等問題，目前國內主要使用進口產品。湖南啟泰傳感製造的壓力傳感器應用了金屬基底，不但彈性更好、穩定性高、可靠性好、溫度適應性好(-200℃-200℃)，而且避免了使用矽和陶瓷材料的極端高壓適應性問題;王總還以消防行業為例，闡述了物聯網動態監測對於下一代壓力傳感器的革命性變革。

湖南啟泰傳感科技有限公司董事長 王國秋

　　深圳瓏璟光電技術有限公司趙碩博士作「AR光學方案趨勢」的報告，介紹了AR和VR市場目前發展趨勢及相關技術方案、衍射波導相關內容以及AR儀器在現實場景中的應用。趙博士認為，VR和AR市場取代手機是一個必然的發展趨勢，2025年AR市場將達到8000億美金以上。華為、英特爾、高通、微軟、蘋果等行業巨頭已經在AR領域開始布局，其中，AR眼鏡產品將成為焦點，而光學模組限制了AR場景的使用，且成本佔比接近50%，是AR產品的重要元部件。 趙博士介紹了深圳瓏璟光電在稜鏡、Birdbath、陣列光波導、光柵的產品研發計劃以及在G端、B端、C端的應用。

深圳瓏璟光電技術有限公司 趙碩

　　華中科技大學引力中心劉驊鋒教授作「基於矽基刻穿工藝的高精度MEMS加速度計」的報告，介紹了MEMS火星微震加速度計原理及關鍵技術，包括高深寬比體矽刻穿工藝、高精度位移傳感技術、電磁力反饋控制技術、溫度自補償技術、衝擊過載保護技術、低應力封裝技術等。劉教授還在現場播放了來自火星的風聲，令現場觀眾耳目一新。

華中科技大學 劉驊鋒

　　牛津儀器等離子技術部鄧麗剛作「VCSEL及其他鎵砷-鋁鎵砷等離子刻蝕工藝」的報告，通過大量實例介紹了VCSEL解決方案和鎵砷-鋁鎵砷的刻蝕工藝。報告後，鄧麗剛向參會觀眾提出兩個與VCSEL有關的基礎性問題，並為兩位答題觀眾頒發了獎品。

牛津儀器等離子技術部鄧麗剛為答題者頒獎

　　Axitron公司中國區市場與工藝高級部門經理方子文博士作「III/V族光電設備的大批量外延製造」的報告，介紹了VCSEL具體在砷化鎵基、磷化銦基方面的應用以及Micro LED在顯示方面標杆性的工作。方博士表示，VCSEL器件的出現已經很多年歷史，但落實到生產要考慮到良率等問題，比如在均勻性方面，要考慮厚度均勻性、組分均勻性，另外也要考慮成本問題;尺寸在50微米以下的Micro LED產品，在未來必然會替代LCD、OLED等，但這離不開業界的努力，其市場相比於LED照明市場更加廣闊，是LED市場的10倍以上。市面上見到的Micro LED產品其實還沒有實現量產，而目前工業屆最大的問題就是量產，Axitron公司也正在解決如何實現低成本、高良率生產問題，因為只有這樣才能打開更廣闊的市場。

Axitron公司中國區市場與工藝高級部門經理 方子文

　　牛津儀器納米分析部馬嵐博士作「半導體材料的表面分析」的報告，介紹了EDS及EBSD在半導體中的應用以及原子力顯微鏡在半導體中的應用。EBSD主要用於長程有序的結晶半導體樣品分析，如微焊點等。EBSD能通過採集周期性樣品表面所產生的衍射電子信號，確定樣品晶體結構、晶粒取向、晶粒尺寸和界面分布，可以用於晶片的失效分析。隨後，馬嵐博士也就原子力顯微鏡如何分析半導體表面粗糙度、形貌、缺陷等進行了詳細介紹。

 

 牛津儀器 馬嵐

牛津儀器為報告人頒獎

　　儀器信息網還在會議期間採訪了牛津儀器等離子技術部中國區經理陳偉和Axitron公司中國區市場與工藝高級部門經理方子文博士，了解國內半導體產業發展現狀與等離子技術發展的趨勢。

　　牛津儀器：以客戶需求為中心 以行業應用為導向

　　陳經理談到，得益於國內政策導向的支持與半導體晶片企業的飛速發展，牛津儀器憑藉著每年10%以上的科研投入保持著兩位數的高速增長。一方面，牛津儀器迎合客戶需求，積極推陳出新，關注化合物半導體的發展，尤其是在光電、能源領域;另一方面，牛津儀器積極發展等離子體技術，比如在等離子體低損傷方面，不同於傳統ICP以時間為單位，新型原子層刻蝕以每個Cycle為單位，刻蝕可以控制在原子層級別，精度大幅提升。

　　牛津儀器目前超過50%的用戶都是量產型用戶，通過舉辦類似的線下用戶會，與用戶面對面交流，第一時間了解到用戶的問題和攻克的難點，確定攻克方向上的優先順序。在傳統領域，牛津儀器主要是幫助量產型用戶提升產能、良率;在新領域研發方面，牛津儀器也在關注二維材料等領域，雖然三到五年內尚不會成為主流，但其發展潛力看好。包括砷化鎵，碳納米管以及二硫化鉬等低維材料都有希望成為替代矽的電晶體材料。目前，客戶對等離子技術的需求日益提高，以無機材料中的化合物半導體為例，隨著晶片的迭代升級，對頻率和功率的要求更加嚴格，不僅要朝著刻蝕的無損化的方向發展，還要求一臺設備能對應更多類型的材料，這都是牛津儀器目前在研發的方向。

　　Axitron公司：將與牛津儀器密切合作 攜手促進等離子技術發展和半導體相關產業升級

　　方博士表示，Axitron公司與牛津儀器是上下遊的合作關係，比如在薄膜的沉積和刻蝕方面，雙方合作攻克新材料，從矽基材料到新型化合物半導體材料，如砷化鎵及磷化銦等新興材料。目前，化合物半導體材料在性能上比矽強，但是化合物半導體材料的普及主要還是集中在成本上，這包括了整個行業長期的質量驗證過程以及行業整體「量」上的提升。以LED藍寶石襯底為例，過去單片成本高昂，但隨著政府的支持和大量工廠的興起，單片成本大幅降低。在這個過程中，科研用戶在化合物半導體領域進行初篩，選擇最具量產前景的半導體新材料;工業用戶主要負責降低單位成本，比如基臺的成本和消耗，保證產能和良率的提升和化學源效率的提高。

　　對於國內半導體產業面臨的問題，方博士也指出，國內產業在數據分析方面還停留在初級階段，產品質量出現問題才由工程師人為分析，尚未建立起工業的自動化，進行常見參數如溫度、壓力與對應產品批次的質量分析。對於國內半導體產業技術相對落後的問題，牛津儀器和Axitron公司也經常為客戶做一些技術分享，幫助半導體相關產業升級。

　　陳經理最後談到，中國市場對於牛津儀器意義非凡，在整個亞太市場都佔有很高的比重，牛津儀器也會重視中國市場的鞏固與開拓，未來考慮將在上海建立DEMO實驗室，幫助用戶提供專業解決方案。

Axitron公司方子文博士(左)和牛津儀器等離子技術部中國區經理陳偉(右)

　　本次會議在武漢隆重舉行，牛津儀器與用戶進行了深入的交流討論，對於用戶痛點以及未來的發展方向有了更加清晰的認知，也幫助用戶解決了科研生產中的工藝問題，會議取得了圓滿成功。

研討會期間還舉辦了抽獎環節，牛津儀器為與會老師提供了豐富的獎品

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