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人物访谈|从等离子体物理到集成电路,对话大连理工大学高飞

本期嘉宾大连理工大学集成电路学院党委书记高飞。

 

高端人物访谈栏目 《智享远见》

 

“智享远见”高端人物访谈系列是复享光学发起的产业深度对话平台。

 

访谈将聚焦微纳尺度下的现代集成光子学与智能测控发展,链接高端科学仪器与半导体先进制程两大战场,邀请科学家、装备商、晶圆厂及上下游生态伙伴,共同探讨光学科研前沿、半导体测控技术如何成为产业进步的隐形基础设施。

 

见微知著,格物致知;不骛虚声,唯求实证;不居旁席,只立光中。

 

 

00 开篇导语

 

在大连理工大学,等离子体物理与集成电路的交叉研究已有二十余年积累。高飞教授正是这一领域的核心推动者之一。他的另一重身份,是集成电路学院党委书记。

 

从射频等离子体的基础物理,到半导体装备中的零部件优化、工艺腔内的诊断闭环,再到产学研如何精准对接——这些是他在访谈中反复谈起的话题。

 

在半导体装备国产化进程加速的今天,高校如何深度参与?技术堵点在哪里?

 

高飞给出了自己的思考和行动方向。

 

01 学科定位|从物理到集成电路的自然延伸

 

大连理工在集成电路领域并非从零开始。学校的等离子体物理在装备层面积累深厚,尤其是在等离子体装备方向;同时,原有的微电子学院(2024年更名为集成电路学院)在芯片设计、器件方向也有着不可忽视的传统优势。

 

“我们希望围绕国家集成电路产业,做出大工的优势和特点。”

 

高飞提到的“优势”具体指向:等离子体物理与集成电路装备的深度结合。这不是简单的学科交叉,而是从基础科学问题到工程化落地的全链条打通。

 

“带队伍,把集成电路学科带到新高度。”

 

02 学院规划|三个方向+一个融合

 

高飞对集成电路学院的规划,可以概括为“3+1”。

 

三个学科方向:

1. 芯片设计:学院的传统优势方向,继续强化。

2. 探测器与器件:围绕器件层面的探测技术。

3. 先进零部件与整机测试:重点拓展的新方向,包括射频电源匹配器、光谱诊断等先进零部件,以及整机装备的性能优化。

 

一个融合:产学研深度融合。

 

“解决产业中面临的基础科学问题,同时把人才培养好。”

 

从人才培养的角度,深入做零部件的性能优化和基础科学问题研究。学校解决基础问题,建立高水平队伍,最终精准化地向产业输送人才。

 

03 技术痛点|从开环到闭环

 

在技术层面,高飞关注的是一个长期存在的行业难题。

 

当前大部分集成电路装备的工艺控制,停留在“外控参数→结果”的开环模式。比如控制射频电源的功率、工作压力、气体流量,然后看最终刻蚀或沉积结果。中间的过程——等离子的产生、输运、反应——因为检测困难,被直接绕开。

 

“大家不是说不想做,是诊断太难。”

 

他提出的方向是:闭环控制。

 

从外控参数,到等离子体的产生与输运,再到微观加工过程,实现全面数据监控和闭环调控。这需要三个环节的协同:

• 诊断/探测:提取腔内的特征参数;

• 仿真:理解物理过程;

• 调控:优化射频电源匹配、流场、热场的均匀性与稳定性。

 

“如果能做到这一步,对先进制程的良率和稳定性会是很大的提升。”

 

这背后涉及大量基础问题:特征参数如何提取?如何映射到装备的可靠性和均匀性?

 

高飞认为,这些正是需要产学研深度合作的地方。

 

04 合作期待|光谱诊断与等离子体协同

 

等离子体诊断是闭环控制的关键瓶颈。原位测量、特征参数提取、光谱诊断技术……这些技术堵点的突破,离不开装备供应商、仪器企业与高校的协同发力。

 

高飞对此抱有明确期待。

 

“让中国的半导体产业上一个新台阶。”

 

在他看来,光谱诊断等原位测量技术,正是打通从工艺腔到良率控制链条的钥匙。而这一链条的完善,需要产业界与学术界共同投入。

 

在光谱诊断的工程化落地方面,复享光学的InView-OES发射光谱终点检测方案,已支持VCSEL刻蚀、高深宽比刻蚀等场景中的微弱信号终点抓取;InView-IEP白光干涉方案则用于SiC沟槽刻蚀的深度监控。这些产品正在将光谱诊断转化为产线上可执行的工艺控制决策。

 

05 结语

 

从基础物理到装备零部件,从工艺诊断到人才培养,高飞的关注点始终清晰而务实。

 

二十年前,他的老师王友年带着团队坐上了冷板凳,为中国半导体产业埋下了基础研究的种子。二十年后,高飞接过接力棒,站在学科交叉与产业需求的交汇处,思考的是如何让这些种子长成森林。

 

他谈的是零部件的可靠性、腔内的诊断闭环、产学研的深度融合——每一句都落在半导体从业者熟悉的语境里。但这些技术细节的背后,是一个更大的图景:当等离子体物理与集成电路装备真正握手,当高校从“发论文”转向“解难题”,中国半导体产业的自主化进程,就有了更坚实的底座。

 

“解决基础科学问题,精准化地为产业输送人才。”

 

这是高飞的回答,也是他给自己设定的目标。

 

 

栏目策划:复享光学
本期嘉宾:大连理工大学集成电路学院党委书记高飞