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在当今半导体行业，生产工艺日益复杂，设备精密度要求也越来越高，制造难度及品质管控难度呈指数级增长。为应对这些挑战，培养专业人才，由中国科学院人事局资助、中国科学院上海硅酸盐研究所主办的第二届“半导体材料与器件量测和检测技术”培训班于2025年10月27至31日在上海举办。该培训班采用专题讲座、技术培训、参观交流等多种方式，致力于提升科技人员的实验技能和仪器使用效能，吸引了众多行业专家和学者齐聚一堂，共同探讨前沿技术与应用实践。分析测试百科网作为支持媒体，对此次培训班进行了全程报道。
在10月30日的培训课程中，专家们围绕半导体分析检测技术的多个维度展开了深入的探讨。培训报告分别由中国科学院上海硅酸盐研究所汪正研究员和李青副研究员进行主持。
报告主持：汪正（左）、李青（右）
中国科学院上海微系统研究所 周夕淋研究员
中国科学院上海微系统研究所的周夕淋研究员率先分享了“集成电路材料与器件微结构分析技术”的报告内容。在报告中，周夕淋研究员首先介绍了多种先进仪器设备，包括聚焦离子束扫描电子显微镜双束系统（FIB）、双球差校正透射电子显微镜（Cs-TEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和三维原子探针（3D-APT）等，这些设备在材料微结构分析中发挥着关键作用。
随后，周夕淋研究员详细介绍了3D-APT技术的核心功能与优势，指出该技术可在纳米尺度上进行三维成分分析，提供原子级元素分布信息。在高密度存储器材料、LED器件和高性能相变材料的研究中，3D-APT成功解析了复杂元素分布，优化了器件性能，并揭示了相变机理。此外，该技术在分析轻元素和低浓度微量元素方面具有独特优势，为研究材料微观结构与宏观性能的关系提供了有力支持。
此外，周夕淋研究员还分享了上海微系统所在相变存储器材料研究与产业化方面的进展，展示了如何通过微纳加工技术实现高性能器件的制备与表征。结合3D-APT与透射电镜（TEM）等技术，研究团队在材料的微观结构解析与性能优化方面取得了显著成果。
上海市集成电路材料研究院高级工程师 李春华
上海市集成电路材料研究院的高级工程师李春华作了题为“集成电路材料检测新技术介绍”的报告，介绍了集成电路材料的分类及其重要性，并阐述了超痕量检测领域的多项新技术。
李春华详细介绍了阴阳离子检测、气态分子污染物（AMC）、颗粒检测及缺陷检测等技术，指出随着集成电路制程的不断进步，对材料纯度和杂质管控的要求日益严格。例如，在先进制程中，颗粒污染会对光刻过程和良品率产生显著影响，因此颗粒检测技术成为关键。此外，李春华还介绍了多种先进的检测设备和技术方案，包括原位检测-SEM和TEM技术，这些技术能够实现材料的高精度分析和表征。他提到，原位检测技术可以通过模拟实际工况，实时监测材料的性能变化，为材料的优化和改性提供重要数据支持。同时，多种检测技术的联用可以实现对材料的全面表征，满足不同检测需求。
安捷伦技术解决方案专家 刘国强
安捷伦技术解决方案专家刘国强带来题为 “半导体材料表征新趋势及多维方案” 的报告。他指出，随着国产替代的深入推进，半导体材料行业在成分分析、失效分析等方面的需求不断增加。客户主要有三大需求方向：非挥发性馏出物分析方案、光合胶成分分析以及难度较大的聚合物表征。针对这些需求，安捷伦利用多维度有机色谱-质谱分析平台，结合多维技术，从挥发性成分到非挥发性成分，采用不同技术平台进行分析。同时，在光合胶类成分分析方面，也有相应测试方案满足客户定性、定量等需求。此外，报告还介绍了如何利用LC-QTOF和Py GC-QTOF平台解析共聚物组成。这些平台利用高分辨质谱技术，能够精准地对共聚物的分子结构进行解析，识别出共聚物中的不同组成单元及其比例。
中国科学院上海应用物理所 张林娟研究员
中科院上海应用物理所张林娟研究员报告题为“X射线吸收谱技术及材料分析应用”。 张林娟研究员表示，X射线吸收谱技术在能源材料、化学环境等领域能表征短程结构信息，其优势在于元素分辨能力、价态敏感性和配位结构敏感性等，适用于复杂体系如高熵材料中特定元素的测量，能够区分多重价态和配位结构信息。
报告介绍了X射线吸收精细结构谱的产生过程，从宏观和微观两个层面解析了其基本原理，并深入剖析了谱型特征。报告还展示了台式X射线吸收谱仪的高品质数据获取能力，介绍了其在分辨率、便捷性和成本方面的优势，能够满足实验室日常检测需求
报告还提到，X射线吸收谱技术可配套各种原位装置，用于液相和固液相反应体系的研究，如水裂解和CO₂还原等，为接近实际反应条件的实验提供了可能。在应用实例方面，报告展示了该技术在电池材料和半导体材料等领域的应用，例如分析电池材料中的磁性离子分布及表面调控磁性结构机理，为材料研发和性能优化提供了重要依据。
中国科学院上海硅酸盐研究所正高级工程师 程国峰
中国科学院上海硅酸盐研究所正高级工程师程国峰作了题为“半导体材料与器件的X射线分析”的报告。报告深入探讨了X射线技术在材料科学中的应用，尤其是其在半导体领域的关键作用。自X射线分析技术诞生以来，它对现代物理学的发展产生了深远影响，并被广泛应用于材料的结构分析、缺陷检测和性能优化等方面。
程国峰介绍，X射线技术能够揭示材料的内部三维结构，通过吸收成像和显微成像技术，研究人员可以无损地观察材料内部的缺陷，如孔洞和裂纹。这对于半导体器件的失效分析尤为重要，能够帮助识别导致器件性能下降的关键因素。此外，X射线衍射技术被用于测量薄膜的厚度、应力和晶体质量，对优化半导体制造工艺具有重要意义。
报告还强调了X射线技术在锂电池等能源材料研究中的应用，通过分析界面裂纹的扩展与失效关系，为提升电池性能和寿命提供了重要依据。
本次培训班在汪正研究员团队的组织下，为半导体检测领域的专家和学者提供了一个高效的交流平台，促进了技术共享与创新。参会人员通过热烈的交流和互动，不仅加深了对当前检测技术前沿动态的理解，更对未来的研发方向和应用前景充满了信心。随着会议的圆满结束，培训班在推动我国半导体产业技术进步和创新发展方面发挥了积极作用，为行业发展注入了新的活力，也为产业升级提供了强有力的技术支持和人才保障。
