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高端半导体光掩膜版量产关键技术
光掩膜版(又称光罩，掩膜版，英文 Photo-mask )是芯片制作中实现设计图形转移的载体，是决定其微细结构和线宽精度的核心材料和工具。
目前中国半导体掩膜版的国产化率10%左右，90%需要进口，高端掩膜版国产化率3%，miniLED和microLED产业升级也需要更多高端掩膜版。随着中国市场需求的持续提升，掩膜版产能严重不足。并且中国半导体掩膜版的产业起步较晚，技术滞后，核心技术和装备基本让国外公司垄断，特别是在设备、材料领域众多技术处于“卡脖子”状态，例如掩膜版制造的核心装备光刻机、检测机、测量机、修复机和贴膜机等都依赖进口，严重制约中国半导体产业的发展。华中科技大学徐智谋教授团队致力于全套高端半导体光掩膜版的关键核心技术研发与量产，为“卡脖子”技术研究而努力。
具有建立180 nm技术节点半导体掩膜版量产线相关核心技术；具备130 nm至28 nm半导体掩膜版研发、设计及验证能力。主要研究成果如下：
1） 工艺突破
团队掌握了掩膜版MEMS微纳加工量产核心技术，如电子束光刻、激光光刻和纳米压印光刻等MEMS微纳加工工艺的各类技术参数的搭配和优化，以及大数据量软件快速处理、补偿等。
2） 装备国产化
A. 超高精度二维测量装备
尺寸测量是验证掩膜版技术指标的核心，主要包括关键尺寸测量(CD)和长尺寸测量(TP)。团队已掌握掩膜版的关键测量技术，达到国内先进水平，具有整套设备的整机制造能力。
TP测量是掩膜版制作的核心指标，直接影响到客户的套合精度，该测量设备一直由国外极少数厂商垄断，且价格昂贵，一般在1000万美元以上，高端限制对中国出口。团队目前正在攻克该项技术，已取得阶段性成果。
B. 缺陷修复装备
掩膜版修补技术是提升良品率的关键手段，该技术一直为国外垄断。团队已熟练掌握UV、DUV激光化学沉积技术及皮秒飞秒激光金属处理技术，具备整机制造能力，可降低设备采购成本70%以上。
C. Pellicle自动贴膜装备
随着产品精度的提升和应用领域的高端化，掩膜版贴膜是个不可缺少的重要环节。在IC制造领域100%掩膜版需贴Pellicle，在IC封装领域90%以上需贴膜，在LED领域80%以上需贴膜。该贴膜设备一直国外公司垄断，国内厂家没有提供，国外采购全自动贴膜设备需100万美元左右。团队具备研发制造该设备的能力，贴膜精度±0.1mm,且有设备正式在产线运营，制造成本可节约90%以上。
3） 厂房建设关键技术
团队对MEMS及其掩膜工厂工艺设备厂务设计有丰富经验，掌握高等级防微震厂房结构和设备平台的设计施工，可达到VC-D级技术标准，满足纳米级生产技术要求。
【技术优势】
（1）掌握了高性价比掩膜版量产的关键核心技术，包括部分装备的国产化，解决“卡脖子”技术难题，量产线建设成本节约30%以上；
（2）具备28 nm及以下技术节点掩膜版设计开发能力和验证平台，验证周期可缩短3倍；
（3）拥有一支20多年以上掩膜版量产、研发和销售经验的队伍，成熟的企业管理经验，保证企业稳步成长，确保投资风险可控。
【合作方式】
股权投资合作共建或政府孵化+中试线。
华中科技大学
2023-03-29
半导体光刻胶成膜树脂制备技术
1.痛点问题
光刻胶作为集成电路制备中不可或缺的一部分，已成为国家的战略资源之一。半导体光刻胶的核心在于成膜树脂，受限于研发难度大、专利壁垒高、资金投入多、准入门槛高，目前国内企业尚难以突破KrF胶（248nm）或ArF胶（193nm），而EUV胶完全不能自主供给。
2.解决方案
本项技术采用了国际最前沿的纳米氧化物团簇材料的工艺路线，可以实现单2nm小分子的光刻胶成膜树脂材料，攻克了材料合成和纳米材料提纯的难题，可满足目前半导体3nm制程节点的技术要求，RLS分辨率、边缘粗糙度、灵敏度三项关键性能指标优异，其曝光剂量远低于Intel公司提出的20mJ/cm2的成本线。此外，本项技术具有多种半导体光刻胶兼容性，可以生产248nm和193nm光源的半导体光刻胶成膜树脂，以及电子束半导体掩膜用光刻胶成膜树脂，具有广阔的技术替代优势和市场应用前景。
3.合作需求
本项技术已设立衍生企业，位于江苏常州的3000m2研发生产中心正在建设中。
1）融资需求：本轮天使轮融资6000万元。
2）资源对接需求：集成电路芯片制造、掩膜板生产企业，地方政府等。
清华大学
2022-07-12
半导体领域
晶盛机电以技术创新作为持续发展的动力源泉。相继开发出具有完全自主知识产权的全自动单晶生长炉、多晶铸锭炉、区熔硅单晶炉、蓝宝石炉等晶体生长设备，同时开发并销售晶体加工、光伏电池和组件等装备，致力于打造光伏产业链装备技术和规模双领先的装备龙头企业；在半导体产业实现8-12英寸大硅片制造用晶体生长及加工装备的国产化，并取得半导体材料装备的领先地位；成功掌握国际领先的450kg级超大尺寸泡生法蓝宝石晶体生长技术，蓝宝石材料业务具备较强的成本竞争力并逐步形成规模优势；在工业4.0方向，公司为半导体产业、光伏产业和LED产业提供智能化工厂解决方案，满足了客户对“机器换人+智能制造”的生产模式需求。
浙江晶盛机电股份有限公司
2021-02-01
半导体激光打标机
产品详细介绍YD-50W半导体YAG激光打标机
YD-50W semiconductor YAG laser marking machine
主要性能指标: Main performance indexes:
输出功率（W）
Output power (W)
50（可以选配100W）
激光峰值功率（KW）
Laser peak power (KW)
80
波长（nm）
Wavelength (nm)
1064
激光介质 （Nd）
Medium (Nd)
YAG
激光模式
Laser mode
多模multimode
调制频率（KHz）
Modulation frequency (KHz)
≤60
打标范围（mm）
Marking range (mm)
50×50 / 100×100 可选optional
打标线速度（mm/s）
Play line speed (mm/s)
10～7000mmps(直线扫描) (linear scan)
最小标刻字符尺寸（mm）
The minimum engraving character size (mm)
0.2
重复精度（mm）
Repeat precision (mm)
±0.00025
打标线深（mm）
Play lines deep （mm）
≤0.1
打标线宽（mm）
Play line width (mm)
≤0.05
整机功耗（KW）
The power (KW)
<2.5
供电电压
Power supply voltage
220V±22V / 50Hz 12A
配件accessories
旋转辅助器Rotating auxiliary device
产品性能：
1.一体化设计，全新的光路密封方式保证半导体的安全工作，免维护周期长。
2.激光输出功率大，能量连续工作稳定，标刻度深；
3.采用进口高速振镜扫描，速度快、精度高、性能稳定。
4.可根据不同材质、不同效果的标刻要求，激光频率在1-50KHZ可调
5.进口声光调Q系统，锁光效果好，光损耗小，输出功率高，确保激光系统长时间稳定工作。
6.软件控制系统操作简单快捷，支持常用的矢量图形绘制软件格式。电脑编程控制语言界面全中文操作简便快捷独有图形失真软件校正功能，可进行条形码、二维码、图形图像及文字等打标，支持PLT、PCX、DXF、BMP等文件格式
7.标刻图案精细美观、永不磨损。
The properties of product:
1 integration design, new ways of the sealing of semiconductor work safety, ensure maintenance free cycle is long.
2 the laser output power, energy, the scale continuous working stability;
3 imported high-speed galvanometer scanning, high speed, high accuracy and stability.
4. According to different material, different effects of laser engraving, frequency in the 1-50KHZ adjustable
5 Q system, adjustable import acousto-optic light effect is good, light lock loss, high power output for a long time, ensure the stability of laser system.
6 software control system operation simple and quick, support vector graphics software format. Computer programming language interface control all Chinese operation convenient unique graphic distortion, can undertake correction software code, two dimensional barcode, image and text marking, support, PCX PLT DXF, BMP files, etc
7. Engraving pattern fine beautiful, never wear.
使用条件：
供给电源：220V±10％（单相），有独立接地线， 频率50Hz， 电流10A
工作环境：环境温度5～25℃
相对湿度：≤75％（非凝结）
空间环境：整洁、相对无灰尘
电磁环境：计算机可以正常工作
Use:
Power supply: 220V ± 10% (single), has the independent grounding, frequency, current isolator deg
Working environment: the environmental temperature 5 ~ 25 ° c
Relative humidity than 75% (condensate:),
Environment: clean, relative to dust
Electromagnetic environment: the computer can work normally
产品用途：
对电子元器件、合金及氧化物、电工电器、珠宝、眼镜、钟表、汽车配件、塑料按键、通讯产品、环氧树脂、PVC管材、医疗器械、工具配件等进行标记。
Product use:
For electronic components, alloy, electrical appliances, and oxide jewels, watches, glasses, car accessories, plastic buttons, communication products, epoxy resin, PVC pipe, medical equipment, tool accessories for markers.
设备构成：YAG打标机主机 冷却系统 专业工控机 旋转辅助器（选配） 专业打标软件系统
Equipment: YAG laser marking machine is main engine cooling system for professional polymerizing-kettle rotation (optional) professional marking software system
北京神州正天科技有限公司
2021-08-23
高光溢出效果半导体纳米晶器件微结构的构筑
本成果以原有的直写型3D打印技术为基础，通过对于现有3D打印技术的进一步开发，实现简便，高效的微结构构筑技术。实现微结构纳米晶器件的高效构筑，进一步提升器件的光溢出效率。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
成果源于国家自然科学基金“异价掺杂量子点的合成、聚合物基复合块体3D打印制造与性能研究”，项目编号51872030。本成果以原有的直写型3D打印技术为基础，通过对于现有3D打印技术的进一步开发，实现简便，高效的微结构构筑技术。实现微结构纳米晶器件的高效构筑，进一步提升器件的光溢出效率。传统发光器件由于器件材料的折射率高于空气，光从器件内部向空气传播时，部分光会在器件的内表面发生全反射，从而无法实现高效的光溢出效果。2017年，Nature Photonics上报道的块体荧光器件内部发出的光大量的在器件边缘聚集（75%），正面与背面光溢出量的总和仅仅为25%(Nature Photonics, 2017,11,177-185.)。本成果以器件内部微结构构筑为基础，通过微结构在器件内部的全反射界面构筑，改变光在材料内部的传输路径，实现器件正面的光溢出效果增强。
本专利的高光溢出效果可以广泛的应用于激光器、LED照明领域，提升能源利用效率。目前本专利可以将块体材料单侧约为~25%的溢出效率提升至~80%，约为3.2倍的提升。保守估计将此技术用于实际器件中，可以实现2倍以上的提升，这就意味着对于能源的消耗可以降低至原有的50%。照明约占全球能源消耗的15%-19%，全球温室气体排放的5%-6%。据统计2021年，全球照明市场总市值达到8089亿元。照明技术是任何一个国家与地区都不可或缺的，高效的照明技术不仅可以为解决全球的能源危机提供有效解决途径，同时为减少碳排放作出巨大贡献，产生巨大的经济效益。
北京理工大学
2022-08-17
半导体测试设备监控系统
南京工程学院
2021-04-13
新型半导体异质结材料
上海科技大学物质科学与技术学院教授于奕课题组与美国普渡大学研究团队合作，在新型半导体异质结研究中取得重要进展，首次成功制备并表征了二维卤化物钙钛矿横向外延异质结。相关研究成果日前在线发表于《自然》。半导体异质结精准制备是半导体器件的起点，是现代电子学和光电子学的重要基石。卤化物钙钛矿材料作为一类近年来引起广泛关注的新兴半导体，在太阳能电池、发光二极管、激光等领域展示出巨大的应用前景。在构建卤化物钙钛矿半导体异质结的道路上，有两个科学难题一直未得到解决。一方面，该材料易发生离子扩散，难以获得高质量的原子级平整的异质界面；另一方面，卤化物钙钛矿对空气、水分、电子束辐照等因素十分敏感，其微观结构解析特别是原子结构成像困难重重。缺乏原子结构信息的指导，材料的精准构筑与性能设计难以开展。于奕课题组与合作团队在这两个前沿难题的解决上取得了突破。研究人员在材料制备过程中引入刚性有机配体来抑制离子扩散，成功制备了二维有机—无机杂化卤化物钙钛矿横向异质结；发展了低剂量像差校正电子显微技术，首次揭示了二维横向异质结的界面原子结构，直接证实获得了原子级平整界面。同时，于奕团队找到了一种优化的低剂量成像方法，首次实现了辐照敏感的二维横向异质结原子结构解析。这一突破提供了界面原子结构、缺陷构型以及晶格应变等准确信息，为这类新型半导体异质结的微观结构设计提供了直观的指导。在这些研究发现的基础上，研究团队进一步合作，展示了新型异质结原型器件中的整流效应，验证了这类新型半导体走向应用的前景。相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-020-2219-7
上海科技大学
2021-04-11
深圳博升光电科技半导体垂直腔体激光器（VCSEL）光芯片
深圳博升光电科技有限公司是由美国工程院院士常瑞华创办的中外合资企业，致力于研究生产用于3D感知领先世界的半导体垂直腔体激光器（VCSEL）光芯片。博升光电的创始团队来自加州大学伯克利分校、斯坦福大学、清华大学等国际知名高校。其中研发团队来自硅谷，工程生产团队来自台湾，市场运营团队来自美国及中国，在产品研发、生产、商业运营等方面经验丰富。博升光电成立后即获得业界顶级投资公司武岳峰资本、力合创投、嘉御资本、联想之星等超过1亿元人民币的A轮融资。点击上方按钮联系科转云平台进行沟通对接！
清华大学
2021-04-10
半导体制造系统生产调度
作为被公认为最复杂制造过程之一的半导体制造过程，其调度与控制是影响企业竞 争力的关键因素。半导体制造调 度介 于生产计划和设备控制之间，是 在满 足约束限制下，通过合理分配资 源来 优化各生产性能指标。针对我国 目前 多数半导体企业的生产管理仍 由人 工完成的现状，迫切要求提升生 产管 理的自动化，而调度与仿真软件 正是 有效支持生产管理决策的最佳 工具。 由同济大学研发的硅片制造 生产 线调度与仿真系统（TB-PSS），能够辅助管理人员进行生产调度决策，供现场操作人员参考完 成生产调度任务。 应用表明，TB-PSS 系统能够减少 带班经理交接班时间，提高工作效率； 优化瓶颈设备操作次序，提高非瓶颈 设备利用率。对提高半导体制造生产 线的管理水平具有积极的意义。
同济大学
2021-04-13
梯状n-型有机半导体
梯状有机半导体是一类非常重要的半导体材料， 这类半导体具有刚性结构、高共面性及载流子高度离域等特性，从而有利于实现高迁移率的晶体管器件， 因此梯状有机半导体对材料的基本物理化学性质研究和高性能有机半导体的开发都具有重要意义。梯状有机半导体材料通常富有电子，在电子器件中作为p-型半导体使用。由于合成挑战和同时拉电子基团带来的空间位阻，缺电子的梯状n－型有机半导体材料非常稀缺，难以合成，相对于p-型半导体载流子迁移率要低、器件稳定性要差。酰亚胺高分子半导体是有机电子领域最为重要的半导体材料之一，由于酰亚胺的强拉电子效应，迄今为止高性能的n-型有机半导体材料通常都带有酰亚胺或酰胺基团。郭旭岗从博士期间在国际上率先并系统性地研究了各类酰亚胺高分子半导体材料及其在有机场效应晶体管和有机太阳能电池中的应用，并实现了突出的器件性能（Chem. Rev. 2014, 114, 8943-9021）。 双噻吩酰亚胺是一个重要的梯状有机半导体构建单体， 前期工作中郭旭岗以双噻吩酰亚胺为单体成功构建一系列高性能有机半导体材料（Nature Photonics, 2013, 7, 825-833; J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1405-1418; J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18427-18439; J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 12565-12579; Adv. Mater. 2012, 24, 2242-2248）。 郭旭岗课题组结合梯状有机半导体的优势，对双噻吩酰亚胺进行了拓展，合成了一系列具有可调控共轭长度的梯状n-型有机半导体材料。这一系列材料具有精确的化学结构、易溶液加工、高共面性、良好的结晶度、可调控的光电性质及半导体能级结构。当用于有机场效应晶体管中实现优异的n-型半导体器件性能， 电子迁移率达到0.05 cm2 V-1 s-1。这一系列材料为基础的物理化学性质研究和高性能的有机半导体开发提供了良好的平台。
南方科技大学
2021-04-13