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半導(dǎo)體制造中對(duì)材料的純度要求非常高，一旦有多余的雜質(zhì)就會(huì)直接影響到半導(dǎo)體的良品率，所以對(duì)進(jìn)廠原材料和工藝過(guò)程產(chǎn)生的雜質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析就顯得尤為重要。
雜質(zhì)中有很大一部分屬于無(wú)機(jī)元素，就需要用到無(wú)機(jī)元素分析技術(shù)。本期我們邀請(qǐng)到了珀金埃爾默高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理朱敏先生給我們介紹一下半導(dǎo)體材料中關(guān)于無(wú)機(jī)元素分析技術(shù)的一些新的觀點(diǎn)和看法。
芯片揭秘主播幻實(shí)對(duì)話
珀金埃爾默高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理朱敏先生
本期話題
1. 檢測(cè)分析在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用
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2. 無(wú)機(jī)元素分析儀器的使用場(chǎng)景
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3. 分析儀器助力物聯(lián)大數(shù)據(jù)
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4. 檢測(cè)分析行業(yè)的未來(lái)趨勢(shì)
1、檢測(cè)分析在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用
幻實(shí)（主播）
無(wú)機(jī)元素的檢測(cè)，對(duì)大家來(lái)說(shuō)比較陌生，先請(qǐng)您給我們做一個(gè)解讀，你們是做哪一方向的服務(wù)，解決什么問(wèn)題的？
朱敏（嘉賓）
珀金埃爾默是一家跨國(guó)企業(yè)，公司成立于 1937 年，經(jīng)過(guò) 80 多年的成長(zhǎng)，已經(jīng)成為一家非常著名的分析儀器廠商。
我們公司現(xiàn)在有 4 個(gè)業(yè)務(wù)單元，包括診斷、生命科學(xué)、食品，以及應(yīng)用市場(chǎng)部，已經(jīng)不僅僅局限于分析儀器的設(shè)備制造。
應(yīng)用市場(chǎng)部實(shí)際上是負(fù)責(zé)整個(gè)（PerkinElmer）分析儀器這一業(yè)務(wù)，相關(guān)的設(shè)備包括了做元素分析的，我們叫原子光譜技術(shù)，也有做色譜質(zhì)譜，包括液相色譜、氣相色譜、液質(zhì)質(zhì)和氣質(zhì)等等，還有是做材料表征這部分，從分子光譜產(chǎn)品到熱分析產(chǎn)品等，都是屬于 PerkinElmer 的一些產(chǎn)品。
（圖源：PerkinElmer 官網(wǎng)）
PerkinElmer 在無(wú)機(jī)元素分析儀器里面是佼佼者，也誕生了很多我們的明星產(chǎn)品。
今年 4 月，我們有一款新發(fā)布的針對(duì)無(wú)機(jī)元素分析的產(chǎn)品叫 NexION 5000 電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）已經(jīng)在進(jìn)行推廣了。
半導(dǎo)體的主要材料是硅，我們需要把材料做成硅片，硅片上面我們?nèi)ドw房子，成為我們的芯片。除了硅以外，其他不發(fā)揮作用的元素實(shí)際上就變成了雜質(zhì)，這些雜質(zhì)就可以用 ICP-MS 技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。
幻實(shí)（主播）
您說(shuō)的特別言簡(jiǎn)意賅，給我們界定了 PerkinElmer 檢測(cè)儀器的應(yīng)用范圍，我們之前也跟 NI，包括是德科技做過(guò)訪談，他們也在做檢測(cè)儀器，我不知道和您是不是同領(lǐng)域。
朱敏（嘉賓）
不完全是同一領(lǐng)域。我們?cè)诎雽?dǎo)體里面屬于設(shè)備領(lǐng)域，設(shè)備里面分成生產(chǎn)設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備。我們 PerkinElmer 其實(shí)屬于檢測(cè)設(shè)備里面的分析檢測(cè)。分析檢測(cè)在里面不算一個(gè)特別大的領(lǐng)域，比如說(shuō)中國(guó)的設(shè)備檢測(cè)有 500 多億美金的市場(chǎng)規(guī)模，我們所在的分析檢測(cè)大概有 1 億美金左右的業(yè)務(wù)量，但它承擔(dān)的工作還是相當(dāng)重要的。
因?yàn)榇蠹叶贾佬酒瑥S肯定是在一個(gè)很干凈的環(huán)境中生產(chǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)碰到很多的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)里面可能有無(wú)機(jī)的，有有機(jī)的，還有一些是顆粒狀的。
我們今天聊的無(wú)機(jī)元素，它實(shí)際上在生產(chǎn)過(guò)程中，不管是從化學(xué)品，還有一些其他的設(shè)備器材（帶來(lái)的溶出，或者擴(kuò)散等原因），包括人員的流動(dòng)（即使穿了防護(hù)服）會(huì)帶來(lái)一些雜質(zhì)。這部分我們其實(shí)跟 NI、是德科技做的不一樣，他們是偏向電學(xué)方面的參數(shù)檢測(cè)，而我們是對(duì)雜質(zhì)，特別是對(duì)無(wú)機(jī)元素的一個(gè)測(cè)試。
2、無(wú)機(jī)元素分析儀器的使用場(chǎng)景
幻實(shí)（主播）
無(wú)機(jī)元素分析是如何參與到半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)中的？
朱敏（嘉賓）
通常會(huì)用在 Fab 里面，而且是用一種離線的方式在一個(gè)獨(dú)立的化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室里。來(lái)料檢測(cè)的時(shí)候，會(huì)用到很多的化學(xué)品，像硫酸、鹽酸、氫氟酸等等，還包括一些氣體和水，就要拿到化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。
早先的時(shí)候，比如說(shuō)化學(xué)品到了一個(gè)集中的單元，然后把它取樣過(guò)來(lái)拿到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)?，F(xiàn)在為了適應(yīng) 12 英寸晶圓制造線生產(chǎn)，對(duì)于雜質(zhì)控制的要求越來(lái)越高，會(huì)出現(xiàn)一些在線檢測(cè)的新需求，但總體而言分析檢測(cè)是非常獨(dú)立的部分。
幻實(shí)（主播）
我們知道半導(dǎo)體在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)用到非常多的材料，尤其是化學(xué)制劑，比如上海新陽(yáng)生產(chǎn)的拋光液，這些是不是都要經(jīng)過(guò)你們的檢測(cè)？你們對(duì)材料設(shè)備公司有生殺予奪的判定權(quán)嗎？
朱敏（嘉賓）
并沒有，我們只是給他們提供檢測(cè)的一種途徑，其實(shí)就相當(dāng)于一雙眼睛，我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)材料里面相關(guān)的可能潛在的金屬元素，特別是雜質(zhì)方面的一個(gè)水平，因?yàn)?ICP 質(zhì)譜能做到 PPT 級(jí)別，也就是 10-12，精度非常的高。從材料廠到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，F(xiàn)ab 里面都會(huì)用到檢測(cè)的設(shè)備。
幻實(shí)（主播）
好像除了半導(dǎo)體行業(yè)，其他的行業(yè)也可能會(huì)運(yùn)用到分析儀器？
朱敏（嘉賓）
沒錯(cuò)。實(shí)際上半導(dǎo)體是分析儀器行業(yè)里面不算特別大的一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，大的市場(chǎng)大家比較熟悉的比如環(huán)境，食品和制藥這些方面。
比如說(shuō)日常喝的水，我們通過(guò)對(duì)水里面有機(jī)和無(wú)機(jī)的一些參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)來(lái)評(píng)價(jià)這個(gè)水是不是達(dá)標(biāo)了。其中比如說(shuō)元素，不同的水對(duì)應(yīng)不同的元素都會(huì)有相應(yīng)的限制要求，而這個(gè)要求就可以用分析設(shè)備來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。
因?yàn)榉治鰞x器是個(gè)通用型的儀器，它是利用我們物理的一些現(xiàn)象、物體的參數(shù)，通過(guò)工程制造成一臺(tái)儀器。
像我們這次推的 NexION 5000，我們叫電感耦合等離子體質(zhì)譜，它只是一個(gè)質(zhì)譜儀，利用一個(gè)叫電感耦合的 ICP 離子源，把它打碎變成離子，然后經(jīng)過(guò)接口引入后用四極桿進(jìn)行分離并進(jìn)行檢測(cè)的一個(gè)技術(shù)。應(yīng)用面還是相對(duì)比較廣的，從常規(guī)的食品環(huán)境，再到半導(dǎo)體，甚至包括核工業(yè)等方面都有應(yīng)用。
NexION 5000 多重四極桿 ICP-MS
（圖源：PerkinElmer 官網(wǎng)）
3、分析儀器助力物聯(lián)大數(shù)據(jù)
幻實(shí)（主播）
從您的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)的客戶和國(guó)外的客戶在檢測(cè)方面或者是分析上面差距大嗎？
朱敏（嘉賓）
有些行業(yè)我們國(guó)內(nèi)應(yīng)用水平是領(lǐng)先的，比如說(shuō)在做食品檢測(cè)的時(shí)候，國(guó)內(nèi)比國(guó)外還領(lǐng)先一些，但是在半導(dǎo)體行業(yè)，我們跟國(guó)外是有些差距的，相應(yīng)分析檢測(cè)的技術(shù)對(duì)人員的要求、對(duì)廠商的要求是不一樣的。隨著越來(lái)越多的人才引入以及我們國(guó)內(nèi)自身的發(fā)展，實(shí)際上差距也會(huì)慢慢縮小。
幻實(shí)（主播）
那么以您目前觀測(cè)到的這種行情，不局限于半導(dǎo)體行業(yè)，您對(duì)未來(lái)的市場(chǎng)有一個(gè)什么樣的預(yù)估？
朱敏（嘉賓）
總體來(lái)說(shuō)我覺得分析儀器還是一個(gè)非常值得期待的行業(yè)。盡管早期已經(jīng)應(yīng)用在環(huán)境領(lǐng)域和食品領(lǐng)域，但是它依然會(huì)以其他的方式表現(xiàn)出來(lái)。
比如傳統(tǒng)的是放在實(shí)驗(yàn)室，實(shí)際上更多的是把這些儀器變成一些通用的產(chǎn)生數(shù)據(jù)端，會(huì)作為物聯(lián)或者是大數(shù)據(jù)的分析支持，為我們科學(xué)決策等方面提供很好的幫助。在半導(dǎo)體里面，這是一個(gè)必不可少的技術(shù)，隨著我們國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的大力發(fā)展，我相信分析儀器肯定會(huì)扮演很重要的角色。
幻實(shí)（主播）
您從事的這個(gè)方向有沒有什么挑戰(zhàn)？或者是面臨的一些困難？
朱敏（嘉賓）
對(duì)我們儀器廠商來(lái)說(shuō)，其實(shí)更重要的是給不同的客戶，不同的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)提供更好的服務(wù)方向。
事實(shí)上服務(wù)方向和客戶的需求是在變的，就像傳統(tǒng)的把分析儀器也叫做科學(xué)儀器，大家認(rèn)為科學(xué)有可能離生活相對(duì)比較遠(yuǎn)，但事實(shí)上我們跟應(yīng)用很近，跟大家的生活也越來(lái)越近。就像剛剛提到的用數(shù)據(jù)來(lái)決策相關(guān)的方面，對(duì)分析儀器產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，在滿足更多的應(yīng)用端的客戶需求方面下更多的功夫，我覺得算是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
幻實(shí)（主播）
更貼近市場(chǎng)需求，也更理解客戶的需求。
朱敏（嘉賓）
客戶的應(yīng)用場(chǎng)景已經(jīng)發(fā)生變化了，原來(lái)我們和客戶可能只講儀器，現(xiàn)在會(huì)更多的一起解決一些實(shí)際的問(wèn)題，做出一些對(duì)應(yīng)的方案，整體來(lái)滿足不同的客戶需求，更加有針對(duì)性。
4、檢測(cè)分析行業(yè)的未來(lái)趨勢(shì)
幻實(shí)（主播）
國(guó)內(nèi)有很多這種第三方的檢測(cè)分析實(shí)驗(yàn)室，包括食品藥品方面，集成電路好像也慢慢有這樣的趨勢(shì)，你們會(huì)打算用這種方式來(lái)服務(wù)嗎？
朱敏（嘉賓）
目前還沒有這方面的想法，因?yàn)楝F(xiàn)在一些傳統(tǒng)的第三方，包括國(guó)外的第三方，已經(jīng)開始進(jìn)入國(guó)內(nèi)，肯定會(huì)促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。大家各自都有著不同的分工，而我們的目標(biāo)著眼于更好的去滿足終端客戶的整體需求。
幻實(shí)（主播）
最后我想替聽眾里面的學(xué)生來(lái)問(wèn)一下，您覺得什么樣的專業(yè)適合從事你們現(xiàn)在這種工作？
朱敏（嘉賓）
其實(shí)就像我本人一樣，學(xué)的就是化學(xué)，往下細(xì)分就屬于分析化學(xué)，我相信只要大家把時(shí)間投入到你喜歡的這個(gè)地方，不管你學(xué)什么專業(yè)，你都可以在里面收獲到你自己的成功和快樂。
幻實(shí)（主播）
最后讓您給我們整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提一個(gè)號(hào)召或者是期許，你會(huì)講什么？
朱敏（嘉賓）
首先把我們檢測(cè)分析的服務(wù)做的更好，提供到各個(gè)行業(yè)，響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，各行各業(yè)都發(fā)揮自己的努力，一起推進(jìn)半導(dǎo)體行業(yè)，乃至整個(gè)科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為國(guó)家建設(shè)添磚加瓦。
檢測(cè)分析技術(shù)雖然在半導(dǎo)體行業(yè)中占據(jù)很小的份額，但是對(duì)提高半導(dǎo)體良品率卻能起到很大的作用，也對(duì)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展提供了大量數(shù)據(jù)的支持。
隨著國(guó)內(nèi)對(duì)晶圓廠的大力建設(shè)，未來(lái)對(duì)半導(dǎo)體分析檢測(cè)的需求會(huì)越來(lái)越多，而深入半導(dǎo)體最基礎(chǔ)最前沿材料工藝研究的分析檢測(cè)行業(yè)也會(huì)面對(duì)更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
