西安交大杨树明团队精进铸就半导体芯片检测“大国重器”

西安交大杨树明团队精进铸就半导体芯片检测“大国重器”

近日，中国科协发布了首批“科创中国”创新基地认定名单，西安交通大学牵头组织建设的“半导体芯片检测技术创新基地”入选产学研协作类创新基地。

该创新基地将聚焦国家急需解决的半导体芯片检测领域关键技术及装备，通过与半导体芯片制造企业建立产学研合作，推动科技成果转化及产业化进程。

“从国家重大需求出发，在半导体芯片检测技术和设备方面，通过产学研协作，努力解决半导体芯片检测领域的技术难题，这是一件特别有价值的事情，值得长期坚持做。”担任创新基地负责人的西安交大教授杨树明对采访记者说。

半导体芯片是二十世纪最伟大的发明之一，促进人类进入到了信息时代，可应用于所有的电子产品，在我们的生活里处处可见。而集成电路芯片是信息时代的基石，集成电路制造技术代表着当今世界超精密制造的最高水平，集成电路产业已成为影响社会、经济和国防安全保障与综合竞争力的战略性产业。

杨树明教授介绍，2014年出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》，将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。近些年，随着物联网、区块链、汽车电子、5G、AR／VR及AI等创新应用发展，半导体行业一直保持高景气度。但长期以来，我国高端芯片检测设备主要依赖进口。数据显示，全球半导体芯片高端检测设备市场基本由美国、日本等国外公司垄断，尽快实现芯片高端检测设备国产化被称为是发展集成电路产业的关键之一，这关系到我国能否拥有产业自主权。

“在半导体制造过程中，芯片检测则是重中之重，是提升产品良率和效率的重要环节。并且，随着半导体芯片技术的不断发展，其制作工艺越来越复杂，半导体芯片逐步向尺寸微缩方向发展，使得测试的复杂度不断升级，这些都对检测设备的检测精度提出了新的更高要求。而目前国内半导体行业技术积累与国外先进水平差距仍然较大，不能完全满足国内半导体产业现阶段的发展需求。”杨树明教授说。

国家曾对于半导体设备国产化提出明确要求，在 2025年之前，20纳米至14纳米工艺设备国产化率达到30%，实现浸没式光刻机国产化；到 2030 年，实现18英寸工艺设备、EUV 光刻机、封测设备的国产化。“提升‘核芯技术’自主化率、实现国产半导体高端设备替代进口，这无疑对于国内相关半导体设备研发领域和制造企业来说是重大机遇，并面临挑战。”杨树明教授认为。

我国在半导体芯片高端检测设备领域的迫切需求，正是西安交大建立“半导体芯片检测技术创新基地”的初衷。创新基地将高校、科研院所的前沿基础研究和企业的实际需要相结合，实现资源共享和优势互补，探索产学研可持续协作机制，建立成为产学研协作相结合的创新平台，为社会经济高质量发展提供动能。

创新基地凭借西安交通大学是国家教育部直属综合研究型重点大学，位列国家“双一流”，有中国西部科技创新港，正在布局建设世界一流大科学装置群和新型协同创新研究实体，瞄准未来科学、技术和现代产业，政产学研形成紧密链条；并依托学科与人才培养及机械制造系统工程国家重点实验室的微纳加工和测试条件等优势资源；同时，华中科技大学、南开大学、复旦大学、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所提供技术支持。

据了解，在入选“科创中国”创新基地之前，杨树明教授带领的科研团队开展了多项产学研合作，并取得了一些列成果。如：通过西安交大国家技术转移中心与江苏宏芯亿泰智能装备有限公司等单位进行合作，将企业的实际需求与科研工作有机结合，开发了芯片关键尺寸测量装备，推动科技成果转化和产业化进程；与上海隐冠半导体有限公司等企业建立了合作育人基地和长期科研合作，促进企业与高校在科研领域的协同发展。

杨树明教授是国家杰出青年科学基金获得者、国家重点研发计划项目首席、陕西省重点科技创新团队带头人、国际纳米制造学会会士等，专注于微纳制造与测量领域的科研工作已有20多年。承担国家及省部级重大重点项目20余项，发表学术论文170多篇；授权/公开国际国内发明专利90多件，获省部级和国家行业学会等科技奖励7项；担任亚洲精密工程与纳米技术学会理事、中国计量测试学会常务理事等；在国际学术会议应邀做大会报告和特邀报告30余次，还是JMS、IJPEM-GT、IJRAT、NMME、MST、PE、IJAMT、Photonics等国际期刊编委和客座编委。

基于长期的产学研协作实践，杨树明教授负责完成的“大长径比纳米探针可控制备技术及应用”，入选2020年中国科协首届“科创中国”先导技术榜单。提出的“如何解决三维半导体芯片中纳米结构测量难题”入选中国科协2021十大工程技术难题。

“积厚成器，对于半导体芯片检测来说，我们不仅要关注单项高端检测设备的研发，还要针对芯片制造技术的发展，不断精进创新，形成系列成套设备。”杨树明告诉记者，未来，创新基地将积极按照中国科协相关要求，主动服务科技企业，切实推动创新基地融入“科创中国”创新网络，加强与其他高校、科研院所、企业等的合作、交流、对接、验证和转化工作，预计到2024年底，创新基地达到一定规模。

大国重器，中国半导体芯片检测高端装备任重道远，“科创中国”半导体芯片检测技术创新基地正迈向新征程。

来源：周励记载