精彩回顾| 共议半导体测试技术与市场趋势：第四届纳博会分析测试应用论坛召开！

该论坛由胜科纳米（苏州）股份有限公司主办，江苏省纳米技术产业创新中心、中国半导体行业协会MEMS分会、苏州纳米科技发展有限公司合办，赛默飞世尔科技、日立科学仪器有限公司、蔡司中国、高德英特（北京）科技有限公司、爱斯佩克环境仪器（上海）有限公司、仪器信息网共同协办。论坛围绕射频芯片、滤波器芯片、功率半导体等的测试分析，邀请13位国内外半导体领域的专家、学者、企业家、工程师分享相关的分析测试技术案例，探讨半导体分析检测技术发展应用趋势。 

李晓旻在致词中首先回顾了胜科纳米的发展历程，2004年在新加坡创立、2012年落户苏州，近二十年的专注帮助胜科纳米实现快速发展。目前，胜科纳米新加坡成为东南亚最大的半导体芯片测试公司，胜科纳米苏州在国内也保持很高的增长速率快速成长。接着，分享了关于半导体行业发展趋势的两种观点，即Labless共享实验室模式和半导体行业三维发展。关于半导体行业三维发展，半导体市场每年规模超5000亿美元，但同时也是高度细分化的市场，细分领域数以万计，在领域内横向扩张或垂直于产业链的整合过程中，势必会造成对产业设备、耗材、场地，尤其是人才等资源的挤压。而半导体领域内不足2万分析测试人才的现状，人才缺乏已经成为业内共识。此背景下，胜科纳米希望通过全新模式、三维视角，构建整个行业的中央实验室，以服务成百上千家企业，解决供需矛盾，实现共赢发展。最后，对与会者表示欢迎，并期望论坛中业内专家的精彩分享能给大家带来启发。 

池保勇首先从1958年集成电路的诞生、摩尔定律带动下的飞速发展等谈起，分享了集成电路的发展历史。接着，介绍了集成电路延续摩尔定律工艺持续进步的发展趋势，以及现行芯片技术在物理、功耗、工艺和经济四方面存在的四个极限。关于集成电路对信息产业的推动作用，池保勇认为，全球GDP与集成电路呈现相关性，且进入本世纪第二个十年后相关性越来越强。最后从网络基础设施核心技术、5G赋能、几何高清、全自动驾驶、智慧芯片等方面展望了集成电路的未来趋势。

王宏宇首先探讨了万物物联背景下传感器未来的发展之路，接着介绍了BOSCH在MEMS传感器技术方面的发展历程，从1990年汽车传感器需求下的诞生，到2005年独立出子公司拓延至消费品需求市场，再到伴随智能手机需求的快速发展、万物物联等。针对MEMS传感器面临的功耗、个性化配置、智能化、信息安全等挑战，提出低功耗、嵌入式AI、智能算法等行业期望，同时这些趋势也将对对应的分析测试技术产生深远影响。

Pierce Li从全球芯片紧张、中国半导体市场机遇、三星Foundry解决方案方面进行分享。新冠疫情、大数据时代芯片需求增长、产能紧张等现状都加速了全球芯片的紧张。此背景下，中国最为全球最大的半导体单一市场，2020年全球半导体市场规模占比达34.4%，且近五年中国半导体市场复合增长率达11.06%。中国芯片设计公司高速成长、资本推动、国产化政策、先进工艺需求强劲等都展现了中国半导体市场的巨大潜力。三星先进工艺优势包括率先推出先进Foundry工艺、助力突破高端芯片、2.5D/3D封装Turn-key服务，并表示将扩大中国本土生态伙伴，芯植中华、共创辉煌。

圆桌论坛环节，由胜科纳米副总官浩主持，分别邀请胜科纳米董事长李晓旻、赛默飞半导体中国区高级商务总监朱雪雁、知存科技副总李召兵、芯云科技封测技术顾问张胜毅、资深行业专家赖李龙、睿熙科技经理陈耿等，从半导体制造、设计、封装测试、第三方检测、科学仪器设备商等角度共同探讨了半导体分析测试发展的趋势和机遇。大家对胜科纳米为代表的第三方检测企业寄予厚望，并认为，在半导体不断细分趋势下，面对结构、材料、良率等挑战，对检验检测不断涌现新的需求。新的需求下，先进的仪器设备与专业性的技术积累并重，专业第三方检测迎来新的机遇。半导体企业，尤其中小企业对第三方检测需求旺盛，对于第三方检测实验室是机遇也是挑战，如何把握机遇，还需与半导体企业间保持紧密合作的基础上深耕技术，基于广度优势上，实现深度上的突破。 

赖李龙首先简介了失效分析的流程，并概述了半导体成分分析和表面分析技术，成分分析技术主要包括三类：电子分析手段（EDS/EELS/AES…）、离子分析手段（SIMS/RBS…）、X射线手段（XRF/TXRF/XPS…），表面分析技术则主要包括AFM/SPM、TOF SIMS、AES、XPS、TXRF等。随后案例探讨了如何在实际器件中看掺杂质与载流子的分布，并介绍了APT与（S）TEM两种表征方法的比较。最后从产品级定位、试片制备、成分分析等方面展望了集成电路未来微纳分析技术的发展方向，并提出为何需要在实验室进行器件表征、FIB如何制备SCM样品等问题的思考。

VCSEL被广泛应用于手机3D摄像头、人脸支付终端、扫地机器人等场景，陈耿主要介绍了VCSEL的优势、主要工艺步骤及设计难度，整体设计过程都需要对其光学性能、电学性能、热学性能、机械应力等进行考量，这就涉及到系列检测技术手段的支持。接着分享了在手机、非手机、TWS耳机等领域的应用前景及睿熙科技可以提供的VCSEL相关解决方案。

在半导体晶圆制造中，最具挑战的失效分析包括前端制程中的晶体管栅极氧化层失效（晶圆良率）、后端制程的铝焊盘失效（封装良率）等，报告中，华佑南主要分享了晶体管栅极氧化层失效相关的失效分析方法。报告通过使用两种分析流程，提出一种可靠的晶体管栅极氧化层失效分析方法。即当样品失效来自晶圆时，建议使用TOF-SIMS分析进行污染定性分析，然后使用D-SIMS法确定污染物；当知道样品不合格是来自可疑的工具或工艺时，建议使用VPD ICP-MS进行污染定性分析，然后使用D-SIMS确定污染物。接着以实际两个案例分别详细介绍了两种分析流程的分析过程。 

随着半导体器件结构变得越来越复杂，精确定位这些器件中的缺陷变得越来越困难， FIB在探寻这些失效点时也需要切割更多的材料，这些都为失效分析带来挑战，需要更高分辨的成像和微量分析技术来进行失效本质进行分析。曹潇潇主要分享了赛默飞基于芯片失效分析的挑战提供的相关前沿分析解决方案。基于近来PFIB技术在半导体物理失效分析中应用的不断增多，着重介绍了赛默飞Helios5 PFIB在时下比较热门的Power、Display、Packaging、MENS四个领域的详细应用方案及流程。

日立相关仪器设备技术覆盖半导体晶圆工艺、在线检测、缺陷检测及分析等流程，周鸥主要分享了日立科学仪器在半导体缺陷分析方面提供的系列解决方案，包括SEM、STEM、FIB、SPM、纳米探针等。电镜相关核心技术包括ExB技术（用于控制SE/BSE信号检测，实现消除放电现象及信号混合）、Regulus探测系统等。接着依次分享了日立SEM、纳米探针NP6800、SU9000、低压STEM等在半导体失效分析中的应用案例与优势。

黄承梁分别介绍了蔡司半导体晶片级和封装级失效分析解决方案，晶片级失效分析方案主要包括光学显微镜进行光学检测、电子探针/EBIC/EBAC进电气故障检测、C-SEM/FE-SEM进行缺陷检测、FIB-SEM/Laser FIB进行物理失效分析等；封装级失效分析方案则包括2D X-ray等进行无损检测、机械研磨等破坏性检测、SEM等进行端点检测、FIB-SEM进行失效原因分析等。

鞠焕鑫首先介绍了XPS、AES、SIMS等常规表面分析技术的技术发展历程、各类技术的比较，以及应用现状。接着介绍了PHI在表面技术方面的历史积累与优势，并通过这些表面分析技术在半导体表面缺陷成分分析、Chip表面成分和钝化层厚度分析、半导体材料内部异物/污染/颗粒物分析等应用案例详细介绍了PHI对应解决方案。

随着整体应用市场由4G向5G的变化，数据多元化、汽车电子化等趋势下，可靠性测试已变得不可或缺。潘晨亮主要分享了半导体生产制造过程中常见的可靠性测试流程，以及国内外主要半导体企业当前的可靠性测试现状。接着从加速环境应力测试、加速寿命模拟试验等测试项目分别介绍了各类测试的方法、对应测试设备，及验收标准等。