半导体新材料表征及制程监控技术 - 产品信息 - 相关知识

2025-01-10 17:02:12半导体新材料表征及制程监控技术: 半导体新材料表征及制程监控技术是半导体产业中的关键环节。该技术涉及对新型半导体材料的详细分析与描述，包括其物理、化学及电学特性，以确保材料满足特定应用需求。制程监控则通过一系列精密手段，实时跟踪半导体制造过程中的关键参数，及时发现并纠正偏差，保障产品质量及生产效率。两者共同作用，推动半导体产业向更高集成度、更低功耗及更优性能发展。

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【讲座回放】半导体新材料表征及制程监控技术与应用

来自HORIBA集团各事业部的4位资深技术专家带来了HORIBA在半导体领域的最新技术和解决方案。每一讲结束后的答疑环节，每位讲师针对同学们的提问一一作出了解答。

HORIBA 科学仪器事业部 351
2022-07-11
半导体新材料表征及制程监控技术光电器件功能薄膜椭圆偏振光谱技术

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半导体新材料表征及制程监控技术问答

2022-10-30 16:48:50报计划指南｜半导体材料表征技术推荐

2023-05-25 16:47:05【ALP-TS-23008A】脂质纳米粒制备及表征解决方案: 全文共3826字，阅读大约需要12分钟脂质纳米粒简介脂质纳米粒(Lipid Nanoparticle，LNP)是一种粒径介于 10-1000 nm 的新型药物递送载体，由多种有机材料、无机材料、金属 - 有机框架或这些材料组合而成，可作为化学与生物制剂之间传递的媒介，脂质纳米粒包裹药物可显著提高药物的稳定性与生物利用度。[1]目前脂质纳米粒广泛应用于mRNA疫苗递送、肿瘤治疗、抗炎和抗感染药物载体、治疗神经退行性疾病、抗疟等领域。脂质脂质纳米粒可分为固体脂质脂质纳米粒(Solid Lipid Nanoparticles，SLN)和纳米结构脂质载体(Nanostructured Lipid Carriers，NLC)。固体脂质脂质纳米粒（SLN）主要是由固体脂质、表面活性剂、有效成分和水制备的胶体颗粒，具有生物相容性好、有机溶剂使用少、体内稳定性高、应用范围广等优点。但在储藏过程中仍存在载药量低、易凝胶化和药物泄漏等问题；为此，研发人员尝试在固体脂质壁材中加入一定量的液体油脂，打乱了原来单纯固体脂质壁材的有序的晶体结构，负载活性成分的量得到了提高，也使得晶体结构更加稳定，不易发生泄露等现象。[2-3]图1 LNP的结构[3]脂质纳米粒靶向性研究是药物递送热点研究方向之一，考虑到纳米药物自身性质的影响，可通过对其自身物理化学性质进行调控，如粒径、表面电荷、表面修饰物等，以此来增加脂质纳米粒药物的渗透作用。目前还开发了各种粒径可调控的纳米递药系统，Li 等[4，5]构建了一种酸刺激响应型脂质纳米粒，可以在低 pH 条件下将其粒径从 100 nm 缩减到5 nm。脂质纳米粒的初始尺寸有利于长时间的血液循环，当到达肿瘤部位后，酸性环境刺激脂质纳米粒发生结构变化，粒径缩小，有助于脂质纳米粒外渗和组织渗透。除 pH 响应外，肿瘤组织处特异的酶环境、肿瘤细胞内的还原环境和光、热、磁等外部刺激都可以用于调控纳米药物的粒径和表面电荷。[5]除平均粒径外，脂质纳米粒的尾端大颗粒和过小颗粒也会影响纳米药物的效果，尾端大颗粒容易造成脂质纳米粒聚集，影响药物的稳定性和安全性，小颗粒（＜5nm）会被直接脏快速地过滤清除，影响药物的有效性。过滤可有效减少脂质纳米粒药物中的大颗粒和杂质，提高脂质纳米粒药物的稳定性。Alpharmaca奥法美嘉平台提供整套的脂质纳米粒均一性和稳定性的解决方案，可用于快速评估、优化脂质纳米粒的配方和工艺：高压微射流均质机、微流控技术对脂质纳米粒进行均质乳化分散处理、Nicomp粒度分析仪分析平均粒径、AccuSizer颗粒计数器分析大粒子浓度，Lum稳定性分析仪快速分析脂质纳米粒药物稳定性，Entegris-ANOW滤芯过滤杂质及大颗粒。脂质纳米粒的制备技术传统的脂质纳米粒制备技术，包括乙醇注入法、薄膜分散法、逆向蒸发法、冻融法等，存在粒径分布广和批间重复性大等问题，对药物开发的临床试验和生产具有很大的影响。为了解决传统制备方法的弊端，微流控混合技术、高压微射流技术、高压均质等新型制备技术应运而生。高压微射流制备方法：制备水相、油相，经过混合、剪切步骤形成初乳，初乳经微射流均质机均质，而后除菌过滤得到脂质纳米粒。微流控混合技术制备方法：制备水相、油相，将水相油相经过微流控均质乳化后，除菌过滤得到脂质纳米粒。无论是通过何种方法制备脂质纳米粒药物，后续都需要对其平均粒径、尾端大颗粒、稳定性进行检测来筛选配方，PSS的Nicomp粒度分析仪可用于测试平均粒径、AccuSizer颗粒计数器可用于测试大颗粒浓度、Lum稳定性分析仪可用于快速筛选在不同工艺制备下脂质纳米粒药物的稳定性。图2 高压微射流法制备脂质纳米粒图3 微流控混合技术法制备脂质纳米粒脂质纳米粒的粒径控制脂质纳米粒的粒径与其靶向性和有效性紧密相关，粒径小且分布窄是脂质纳米粒药物的理想粒径。微流控技术通过微米通道控制流体的流动和混合，具有良好的单分散性、可控性及重现性，可改善脂质纳米粒的均一性和药物包封效率，并实现高通量生产，已成功应用于Covid-19 mRNA 疫苗的制备[6]。高压微射流均质技术使物料在高压作用下以高速度流经腔体，经过剪切、碰撞、空穴效应等物理作用降低脂质纳米粒的平均粒径，可对脂质纳米粒初乳进一步均质分散。高压微射流均质机PSI-20高压微射流均质机（小试兼中试型）采用固定结构的均质腔，通过电液传动的增压器使物料在高压作用下以极大的速度流经交互容腔的微管通道，物料流在此过程中受到高剪切力、高碰撞力、空穴效应等物理作用，使得平均粒径降低、体系均一稳定，由此获得理想的均质、分散、去团聚的结果。图4 PSI高压微射流均质机最高2069 bar的均质压力，最高处理量20L/h（PSI-20）采用特殊设计Y型腔，去除尾端大颗粒效果佳，物料的混合更均一，处理效率高。屏显界面，数据可溯源：支持数据导出设定压力及实时压力、监测点温度、实时流量、时间等。配置K型热电偶：可用于实施监测料液温度。低噪音：运行音量低于70分贝，工作环境友好型。NanoSpirit 系列微流控药物制剂递送平台微流控制备系统通过制造泵和高压输送泵与微流控芯片连接。A相和B相可以按一定比例以恒定速度混合和乳化。在微流控芯片中，设计不同的流道结构，控制不同的速度，使样品在微流控芯片中湍流、层流或雾化，可以满足预乳化或再乳化的要求。还可以将制备好的样品通过高压泵输送到高压微流控芯片中，通过冲击力和剪切力控制粒径，达到达到所需的包封率、粒径、粒径分布均一性等要求。图5 NanoSpirit 系列高精度流量控制（＜5‰）。可提供多项可调参数（反应量、流速等）。多型号微流芯片通用，适合多种载体类型。注射器规格：0.25，1，2.5，5，10 ml。自动充液、反应、前后排废、清洗等工能平均粒径与Zeta电位检测脂质纳米粒径不同使药物富集在不同部位可现不同治疗效果。应用于肿瘤治疗领域的脂质纳米粒，由于肿瘤组织处血管丰富，血管壁间隙较宽且结构完整性差，具有适宜尺寸的脂质纳米粒（60-200 nm）可通过 EPR 效应在肿瘤处积聚，实现纳米药物的被动靶向。脂质纳米粒电性一般呈中性或轻微负电性，在血液循环中，高正电性的脂质纳米粒会吸附蛋白质，被迅速清除，进而影响脂质纳米粒的药代动力学和生物分布。相比之下，中性脂质纳米粒以及带有轻微负电荷的脂质纳米粒则显示出延长的半衰期。Zeta电位是衡量药物稳定性指标之一，Zeta电位的绝对值越高，体系越稳定。Nicomp纳米激光粒度仪系列Nicomp系列纳米激光粒度仪采用动态光散射原理检测分析样品的粒度分布，基于多普勒电泳光散射原理检测ZETA电位。图6 Nicomp 3000系列粒径检测范围0.3nm-10μm，ZETA电位检测范围为+/-500mV搭载Nicomp多峰算法，可以实时切换成多峰分布观察各部分的粒径。高分辨率的纳米检测，Nicomp纳米激光粒度仪对于小于10nm的粒子仍然显示较好的分辨率和准确度。图7 高斯粒径分布图图8 多峰粒径分布图颗粒分布检测尾端大颗粒的存在会影响药物本身的稳定性，由于表面积增大，使得体系形成热力学不稳定体系，容易发生脂质纳米粒聚集以降低体系自由能现象。尾端大颗粒的存在还会对身体机能造成影响，较大的颗粒（> 200 nm）容易积聚在肝脏和脾脏中，影响药物安全性；粒径极小（< 5 nm）的颗粒则会被肾脏快速地过滤清除，影响药物的有效性。AccuSizer颗粒计数器系列AccuSizer系列在检测液体中颗粒数量的同时精确检测颗粒的粒度及粒度分布，通过搭配不同传感器、进样器，适配不同的样本的测试需求，能快速而准确地测量颗粒粒径以及颗粒数量/浓度。图9 AccuSizer系列检测范围为0.5μm-400μm（可将下限拓展至0.15μm）。0.01μm的超高分辨率，AccuSizer系列具有1024个数据通道，能反映复杂样品的细微差异，为研发及品控保驾护航。灵敏度高达10PPT级别，即使只有微量的颗粒通过传感器，也可以精准检测出来。可出具法规报告LumiSpoc单粒子颗粒计数器LumiSpoc采用单粒子光散射技术（SPLS），通过在光学流通池中进行流体动力聚焦，将单个粒子排列成一条直线。通过调整流动条件来调整样品浓度，从而避免浓度峰值的影响。当单个纳米或者微米颗粒经过特殊光束截面的激光束时，记录其正向和侧向散射的光强。根据米氏理论，将分类强度转换为粒度分布密度。通过软件分析显示计数分布、颗粒浓度。在行业内已有使用Lumispoc用于颗粒浓度的监测成功案例。图10 LumiSpoc单粒子颗粒计数器颗粒粒径检测范围：50 nm ~ 8 µm（取决于样品）颗粒浓度检测范围：1 × 106 ml-1 ~ 1 × 109 ml-1进样体积：250 μl稳定性分析检测稳定性是评价药物制剂质量的重要指标之一，也是确定药物制剂使用期限的主要依据。药物制剂若发生分解、变质，可导致药效降低，甚至产生或增加毒副作用，危及患者的身体健康和生命安全，Zeta电位、尾端大颗粒浓度都是衡量药物稳定性的指标之一。除此之外，还可以使用稳定性分析仪测量样品的分离、沉降、悬浮或澄清、浮离、聚集、凝聚或产品存放期以及粒径分布。LUM稳定性分析仪Lum稳定性分析仪可以直接测量整个样品的分散体的稳定性，检测和区分各种不稳定现象，如上浮、絮凝、聚集、聚结、沉降等，通过测量结果可用来开发新的配方和优化现有的配方及工艺。图11 LUM稳定性分析仪快速、直接测试稳定性，无需稀释，温度范围宽广可同时测8个样品，测量及辨别不同的不稳定现象及不稳定性指数加速离心，最高等效2300倍重力加速度过滤经高压微射流均质机或微流控技术处理的脂质纳米粒，还需进行适当的过滤工艺，用于去除脂质纳米粒药物中的尾端大颗粒和杂质，提高药物的稳定性和安全性。滤膜的材质和型号将影响脂质纳米粒药物的过滤效率和效果，综合考虑膜与纳米药物配方的兼容性、成本、效率等多方面因素选择合适的滤膜。Entegris滤芯Entegris-Anow是一家高分子微孔膜过滤企业，专业从事MCE、Nylon、PES、PVDF、PTFE等（膜孔径为0.03μm~10μm）微孔膜的研发及生产，具有二十多年服务与医药客户经验，并为全球生物制药、医疗器械、食品饮料、实验室分析、微电子及工业等领域的客户提供过滤、分离和净化解决方案。

2024-07-03 16:01:28半导体高低温箱的作用及试验后的好处？: 广皓天生产的半导体高低温箱主要用于对半导体产品进行高低温环境下的性能测试和可靠性评估。其作用包括：检测性能稳定性：在不同温度条件下，观察半导体器件的电性能、工作频率、信号传输等是否稳定，以确保其在各种温度环境中能正常工作。评估可靠性：通过反复的高低温循环，模拟半导体在长期使用过程中可能遇到的温度变化，提前发现潜在的故障和缺陷，提高产品的可靠性和使用寿命。材料特性研究：研究半导体材料在高低温下的物理和化学特性变化，为材料的改进和优化提供数据支持。进行半导体高低温试验后的好处有：提高产品质量：能够提前筛选出存在质量问题的产品，降低产品在实际应用中的故障率，提升整体质量水平。例如，经过试验后，某批次的半导体芯片在高低温下的性能波动得到有效控制，从而减少了后续在电子产品中的故障发生率。增强市场竞争力：生产出质量可靠的半导体产品，有助于企业在市场上树立良好的品牌形象，增强竞争力。比如，某企业的半导体产品因经过严格的高低温试验，在市场上获得了更高的客户满意度和市场份额。降低成本：在产品研发阶段发现问题并解决，避免了在大规模生产和使用后出现质量问题导致的召回和维修成本。假设某半导体企业在研发初期未进行高低温试验，导致产品在大规模投产后出现大量故障，不仅维修成本高昂，还影响了企业声誉。满足行业标准和客户需求：许多行业对半导体产品有特定的温度性能要求，通过高低温试验能够确保产品符合相关标准和客户的特定需求。例如，在汽车电子领域，半导体器件必须经受住极端的高低温环境，通过试验可以保证其满足汽车行业的严格标准。半导体高低温箱的试验对于提高半导体产品的质量、可靠性和市场适应性具有重要意义。广东皓天检测仪器是一家专业从事研发、设计及生产可靠性环境试验设备的科技企业。公司拥有一批经验丰富的技术管理人员和专业的售后服务人员，自主拥有机械设计及软件开发能力。其技术力量雄厚，制造工艺优良，产品品质精优，符合 UL、ASTM、JIS、GB、GB/T、ISO 等执行标准。皓天仪器公司的主营产品包括：科研可程式恒温恒湿试验箱、可程式高低温恒温恒湿试验箱、定做恒温恒湿试验箱、恒温恒湿试验箱，以及高低温箱、冷热冲击箱、紫外线老化箱、淋雨试验箱、沙尘试验箱、振动试验台等。产品广泛应用于航天、高校、IT、通讯、半导体、光电、电子、电器、线材、塑胶、五金、化工、皮革、科研机构和企事业单位等行业领域。凭借专业的技术与完善的售后服务，该公司在业内建立了 ISO9001：2000 质量管理体系、ISO14001：2004 环境管理体系和 OHSAS18000 职业与健康体系，全力贯彻“以质量求生存、以服务立信誉、以管理增效益、以创新造辉煌”的经营方针，实施“用心服务，追求顾客满意，超越客户期待”的阳光服务理念，在主要中心城市设有分公司或办事处。

2020-05-11 14:47:40半导体测试制程介绍: 《半导体测试制程介绍》　　测试制程乃是于IC构装后测试构装完成的产品之电性功能以保证出厂IC 功能上的完整性，并对已测试的产品依其电性功能作分类（即分Bin），作为 IC不同等级产品的评价依据；Z后并对产品作外观检验（Inspect）作业。　　电性功能测试乃针对产品之各种电性参数进行测试以确定产品能正常运作，用于测试之机台将根据产品不同之测试项目而加载不同之测试程序；而外观检验之项目繁多，且视不同之构装型态而有所不同，包含了引脚之各项性质、印字（mark）之清晰度及胶体（mold）是否损伤等项目。而随表面黏着技术的发展，为确保构装成品与基版间的准确定位及完整密合，构装成品接脚之诸项性质之检验由是重要。以下将对测试流程做一介绍上图为半导体产品测试之流程图，其流程包括下面几道作业： 1.上线备料　　上线备料的用意是将预备要上线测试的待测品，从上游厂商送来的包箱内拆封，并一颗颗的放在一个标准容器（几十颗放一盘，每一盘可以放的数量及其容器规格，依待测品的外形而有不同）内，以利在上测试机台（Tester）时，待测品在分类机（Handler）内可以将待测品定位，而使其内的自动化机械机构可以自动的上下料。 2.测试机台测试（FT1、FT2、FT3）　　待测品在入库后，经过入库检验及上线备料后，再来就是上测试机台去测试；如前述，测试机台依测试产品的电性功能种类可以分为逻辑 IC测试机、内存IC测试机及混合式IC（即同时包含逻辑线路及模拟线路）测试机三种，测试机的主要功能在于发出待测品所需的电性讯号并接受待测品因此讯号后所响应的电性讯号并作出产品电性测试结果的判断，当然这些在测试机台内的控制细节，均是由针对此一待测品所写之测试程序（Test Program）来控制。　即使是同一类的测试机，因每种待测品其产品的电性特性及测试机台测试能力限制而有所不同。一般来说，待测品在一家测试厂中，会有许多适合此种产品电性特性的测试机台可供其选择；除了测试机台外，待测品要完成电性测试还需要一些测试配件： 1）分类机（Handler）　　承载待测品进行测试的自动化机械结构，其内有机械机构将待测品一颗颗从标准容器内自动的送到测试机台的测试头（Test Head）上接受测试，测试的结果会从测试机台内传到分类机内，分类机会依其每颗待测品的电性测试结果来作分类（此即产品分 Bin）的过程；此外分类机内有升温装置，以提供待测品在测试时所需测试温度的测试环境，而分类机的降温则一般是靠氮气，以达到快速降温的目的。不同的Handler、测试机台及待测品的搭配下，其测试效果会有所同，因此对测试产品而言，对可适用的Handler与Tester就会有喜好的选择现象存在。测试机台一般会有很多个测试头（Test Head），个数视测试机台的机型规格而定，而每个测试头同时可以上一部分类机或针测机，因此一部测试机台可以同时的与多台的分类机及针测机相连，而依连接的方式又可分为平行处理，及乒乓处理，前者指的是在同一测试机台上多台分类机以相同的测试程试测试同一批待测品，而后者是在同一测试机台上多台分类机以不同的测试程序同时进行不同批待测品的测试。 2）测试程序（Test Program）　　每批待测产品都有在每个不同的测试阶段（FT1、FT2、FT3），如果要上测试机台测试，都需要不同的测试程序，不同品牌的测试机台，其测试程序的语法并不相同，因此即使此测试机台有能力测试某待测品，但却缺少测试程序，还是没有用；一般而言，因为测试程序的内容与待测品的电性特性+息息相关，所以大多是客户提供的。 3）测试机台接口　　这是一个要将待测品接脚上的讯号连接上测试机台的测试头上的讯号传送接点的一个转换接口，此转换接口，依待测品的电性特性及外形接脚数的不同而有很多种类，如：Hi-Fix（内存类产品）、Fixture Board（逻辑类产品）、Load Board（逻辑类产品）、Adopt Board + DUT Board（逻辑类产品）、Socket（接脚器，依待测品其接脚的分布位置及脚数而有所不同）。　　每批待测品在测试机台的测试次数并不相同，这完全要看客户的要求，一般而言逻辑性的产品，只需上测试机台一次（即FT2）而不用FT1 、FT3，如果为内存IC则会经过二至三次的测试，而每次的测试环境温度要求会有些不同，测试环境的温度选择，有三种选择，即高温、常温及低温，温度的度数有时客户也会要求，升温比降温耗时许多，而即于那一道要用什么温度，这也视不同客户的不同待测品而有所不同。　　每次测试完，都会有测试结果报告，若测试结果不佳，则可能会产生Hold住本批待测品的现象产生。 3.预烧炉（Burn-In Oven）（测试内存IC才有此程序）　　在测试内存性产品时，在FT1之后，待测品都会上预烧炉里去 Burn In，其目的在于提供待测品一个高温、高电压、高电流的环境，使生命周期较短的待测品在Burn In的过程中提早的显现出来，在Burn In后必需在96个小时内待测品Burn In物理特性未消退之前完成后续测试机台测试的流程，否则就要将待测品种回预烧炉去重新Burn In。在此会用到的配件包括Burn-In Board及Burn In Socket..等。 4.电性抽测　　在每一道机台测试后，都会有一个电性抽测的动作（俗称QC或Q货），此作业的目的在将此完成测试机台测试的待测品抽出一定数量，重回测试机台在测试程序、测试机台、测试温度都不变下，看其测试结果是否与之前上测试机台的测试结果相一致，若不一致，则有可能是测试机台故障、测试程序有问题、测试配件损坏、测试过程有瑕疵..等原因，原因小者，则需回测试机台重测，原因大者，将能将此批待测品Hold住，等待工程师、生管人员与客户协调后再作决策。 5.卷标扫描（Mark Scan）　　利用机械视觉设备对待测品的产品上的产品Mark作检测，内容包括 Mark的位置歪斜度及内容的清晰度..等。 6.人工检脚或机器检脚　　检验待测品IC的接脚的对称性、平整性及共面度等，这部份作业有时会利用雷射扫描的方式来进行，也会有些利用人力来作检验。 7.检脚抽检与弯脚修整　　对于弯脚品，会进行弯脚品的修复作业，然后再利用人工进行检脚的抽验。 8.加温烘烤（Baking）　　在所有测试及检验流程之后，产品必需进烘烤炉中进行烘烤，将待测品上水气烘干，使产品在送至客户手中之前不会因水气的腐蚀而影响待测品的质量。 9.包装（Packing）　　将待测品依其客户的指示，将原来在标准容器内的待测品的分类包装成客户所指定的包装容器内，并作必要的包装容器上之商标粘贴等。 10.出货的运送作业　　由于Z终测试是半导体IC制程的Z后一站，所以许多客户就把测试厂当作他们的成品仓库，以避免自身工厂的成品存放的管理，另一方面也减少不必要的成品搬运成本，因此针对客户的要求，测试厂也提供所谓的「Door to Door」的服务，即帮助客户将测试完成品送至客户指定的地方（包括客户的产品买家），有些客户指的地点在海外者，便需要考虑船期的安排，如果在国内者，则要考虑货运的安排事宜。半导体组件制造过程可概分为晶圆处理制程（Wafer Fabrication；简称 Wafer Fab）、晶圆针测制程（Wafer Probe）、封装（Packaging）、测试制程（Initial Test and Final Test）等几个步骤。一般称晶圆处理制程与晶圆针测制程为前段（Front End）制程，而构装、测试制程为后段（Back End）制程

2023-06-09 17:53:53关于召开2023冶金及材料分析测试表征学术报告会暨展览会的通知

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