第457期 |【从查毒到造芯】拉曼光谱仪秒级精准控杂， 重构半导体工艺监控逻辑
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欢迎大家收听新面揭秘我是主播幻石今天我邀请到了一家做光谱检测技术为核心的专业公司叫北京建制技术有限公司那现在坐在我旁边的呢就是建制技术的总工程师张建宏博士张博士好你好你好欢迎您做客我们新面揭秘听说您还是在德国慕尼黑大学当的博士对对对然后现在在

国内然后从事这个光谱的这个技术所以我今天觉得还挺荣幸的因为这个技术这个技术不太容易所以今天跟您多请教一下请教他们啥你这客气了张博士您能给我们简单的科普一下光谱技术是一个什么样的技术他在做检测的时候有什么样的差异化的优势跟我们其他的检测手段比起来他的特点是什么啊

这个光谱技术啊因为它是一个非常广的一个技术我们用光谱技术做检测主要是用来做对物质的成分做检测

就像我们很多人上班打卡的时候可能你把手指往那一按那个设备就采集你的指纹然后就可以识别你的身份就把你的个人信息调出来了然后我们用光谱解册也是用类似的这个原理如果是一些固体或者液体不知道它是什么东西我们只要拿我们的设备照它然后采集它的光谱实际上这个光谱也是具有指纹特征的跟它的物质的成分是相关的所以听起来很神奇你们一照就能知道它是什么组成物

物质是什么对的对的所以现在的话这个方法在公安海关他们用的是最多的我们现在将这些行业里面在全球有几千套在用主要就是来查一些毒品爆炸物微化品违禁品这些东西因为从直观上看可能看到就是一些药片粉末还有一些个液体就它外观已经改变了我们很难通过外观知道它是什么的情况下

所以摄像头啊这种图形不好使是啊你仍是很难去直接从直观上去判断的但是呢你如果是用这个东西照的时候它相当于就是直接跟它里面的分子结构是要对照起来的就可以告诉你它到底是什么东西什么物质都可以吗基本上大多数的物质有分子结构大半都可以的哦

它其实的原理是你们了解到了这个物质的构成它是什么样的分子结构所以你们一下子就识别出来它是什么样的物质是的 就像我们的指纹识别一样我们先吧 像是说公安局吧它会把各个人的指纹都采进去然后这时候呢 我们看到这个指纹的时候它就可以在这个指纹群里面知道你是谁的指纹了我们这个也是一样的我们是事先会把绝大多数的这个物质的指纹的光谱给它录进来

目前来说我们已经有将近两万种的物质光谱涵盖了绝大多数的物质了已经两万种物质那这些物质你们录的过程是通过什么样的手段呢你们怎么能拿到它的元素的这个身份证这个是一个非常长期的过程我们是从 2007 年开始我们就开始做拉曼光谱的研究所以应该是在国内做的起步最早的公司之一所以这个数据库啊也是经过了这么长时间的一个不断的一个积累

然后才到达这么多的深度对对对嗯您刚刚提到了一个专业名词拉曼光谱技术这又是一个什么东西听起来好高端的样子这个词呢实际上就是光谱里面的一种然后呢我们实际上在我们公司里面有好几种光谱技术在同时在用然后针对不同的应用需求我们会选择哪种更合适

目前来说在拉曼光谱这个技术里面我们是目前用的最多的当然这个拉曼光谱也是曾经德国诺贝尔奖的一个东西所以它的这是人民对吧对人民对对对所以这个技术的大家的认可度和它的到底的能力大家还是比较认可的对那我们一层一层来因为

我们知道光谱也对应有色谱还有像什么 X-Ray 他们和光谱比起来光谱更擅长什么比如说他可以去替代色谱吗这个重复是个人的意见了不一定对啊我个人觉得这个每种技术啊无所谓这个技术的好和坏每种技术啊它应该都能在某一些科技的领域里面它就是最棒的

所以包括您刚才提到的这个 X 射线也好呢这个色谱啊质谱啊包括这个光谱类的话呢我相信啊他们都肯定在各自的擅长的场景下它就是最好的一个技术所以我们要做的其实就是把我们在专注的光谱技术在它适合的领域里面在它的性能上做到一个更好用户的体验方面用户在用它的时候怎么样能觉得最适合那光谱的技术比如说它使用起来的便携度怎么样成本高不高啊

然后需要的场景要求怎么样这个方面的话我觉得光谱啊这个虽然说刚才说是各个技术它对于它各自的适合的这个方向但是整体来说从技术原理本身来讲光谱因为它不需要什么耗材基本上

没有耗材对对对需要什么戒指是的是的所以像我们常用的时候他们公安做禁毒的时候我们做的就跟个手机那么大小的一个东西对着那个东西照着完事了就告诉你是什么东西了所以整个东西是没有耗材的再一个的话就是它的速度会非常快所以这个是可能是很多的记者多久出结果通常来说就是秒级的一个东西那马上就抓人了是的是的如果出问题马上抓是的

所以是一个非常简单的一个过程而且我们现在很多是从应用的需求角度来出发就是把我们在做研究的时候可能也觉得很高端或者很难的一些东西我们把它尽量的转化成用户用的时候就像一个最傻瓜的一个东西转化所以他们要做的可能就是爱个爱你而已

我前两天刷了一个海外的一个老电影然后他讲的也不算很老他讲的是一群空姐为了帮别人带货去走私所以他们是把金子融成了那个费列罗巧克力的方式外面穿了一群巧克力然后再包进去然后这样子入镜然后因为他们空姐的身份嘛这样就可以逃避掉关税但我听完你这个技术我发现其实压根它做成什么形状都没有用

我们真出现过这个事那个我记得忘了是哪一年剧情是哪一年了当时海关是有一次有人就是递东西到海外就是过关寄快递然后呢他当时报关的东西就是一些玻璃饰品这些东西然后他们弄完以后你从直观上看也是一些就是小的玻璃小颗粒但是拿这个东西一测以后发现里面绝大多数的东西都是别的都是钻石

所以当时的那个货值应该是非常高的所以那个就是这是很典型的一个就是玻璃来做曝光对啊当时听说里面还可能还确实掺了一些玻璃在里面然后就是你如果你把玻璃和那个钻石拿出来的时候虽然你眼睛看起来它是一模一样的但是那个因为它很容易测所以当时的那个现场人员他就这么对着照几个结果发现哎好多都不对啊就是直接爆出来就是钻石因为那个东西它是不会说谎的所以那就很显然它就是这个东西了嗯

那基本上海关有了这个手段之后就是基本上我们很难逃过他的法眼如果想通这种心思所以收听我们新片揭秘的伙伴们一定要长点智慧千万不要干这种事现在是不是海关还有这个飞机场都已经基本上都已经普及了这个技术了对对对基本上都已经变故了那张博士你们现在就是做这个这种的成像仪吗就是这种这个是实际上是我们在

差不多在五年以前主要做的然后是从 2019 年开始然后我们的工作重点就是我们的重心开始从这个茶毒啊茶报这些方向然后转到了更这个民用的方向就是工业这块因为当时我们就发现这个工业用户啊很多的生产过程都是过一段时间就安排人在那取个样因为他不知道现在这个这个生产进度到什么地方了

取个样送到实验室去自写测然后实验室呢当然是会有各种的色谱啊质布各种方法然后它会有一个比较复杂的一个过程然后测完以后然后告诉你说哦现在怎么样了但实际上它不是现在而是这个你取样的时候也就是说那个样的时候之前

所以它一方面就是一个后知后觉的过程再一个呢就是整个里面实际上我们看到对这个工作人员的要求还是比较高的都是比较专业的一些东西所以我们就发现这个在线光谱啊在实际上在这方面是有用武之地的所以我们现在的话重心在往这个方面倾斜实际上在国内是很多的

一些龙头企业已经在用我们这个东西了那你们要把它做成傻瓜似的对吧对不对对检测人员要做的现在我们要做的基本上用户在那他们要做的就是开关机然后就看结果就行了包括我们那个结果也不是说给你一个大家看不懂的一个图啊什么东西就告诉你比如说他关心里面的 ABC 三种东西都含量有多少他就直接告诉你 A 现在有多少 B 有多少就是很直观的一个东西我马上想到了一个场景打假哈哈

比如说买什么镯子啊什么玉啊经常有人骗人的对吧那用质朴一测其实你到底是伪造的还是说真的就是玉石就很清楚了吗是的从那个您这个说法是对的就是从很宏观上来讲确实你通过这种朴一的方式然后是能知道它是真假的但是呢这里面我还给您

怎么说呢不好听点泼个冷水这个方向实际上我们也在探索过这个应用因为一开始觉得这个是一个很有前景的一个方向但到后面的时候发现这个路不太好走就是因为你像我们拿个镯子一样

现在大家都看它成色这些东西有一个桌子可能都是一个和田玉的他可能有的可能值几十块钱有的可能值几万块钱有的甚至更贵那到底值多少钱这个东西这个补一就很难来做了因为他只能告诉你这是一个真桌子还是假桌子但那个真桌子有多少钱

这个不好您说的那个是品级品相我们现在说的还是它有没有假冒伪劣用的不是和田玉但是说成了和田玉真假这个东西是完全可以做的因为我们的设备之前在古丸城这些地方就在用古丸城已经用了他们就是给用户拿来以后给他出个界定报告这样的方式

这真的是打假用了科技手段是的是的确实还是一个用处还是很普遍的音频听得一知半解专业术语到底怎么写关注公众号芯片揭秘大咖谈新文章已经上线配合音频使用效果更佳有问题也可在评论区和我们互动留言我们请产业大咖为你解答

那我还想问一下你们这东西贵不贵啊大家用不用得起啊我说的这种场景也不是这种科研场景揭秘仪器我担心他们用不起啊这个是这样的这个从仪器本身来讲在不同的场景下它的需要的

这个性能和功能是完全不一样的所以我们这个产品整个的它的价格的跨度范围是非常高的从几万块钱到可能上百万这样的整个的跨度这要根据具体的应用需求来看的那你们最贵的最高端的设备它的性能上面能做到什么程度

我们现在的话做的有一款气体的设备如果你要测一个气体里面有哪些组分只要把那个气体通到里面它就很快地把它给你测出来目前来说气体的那是不是介质已经变了就是你可以从这个有质量的这种物体变成气体

对对对气体按道理说是最难做的但是我为什么把它拿出来挺当然一方面是跟咱们今天的主题更切合一点另外一点这个东西确实是目前来说在光谱里面应该我们做到世界前列的一个东西我们以前听说气体有用色谱的方式来解决啊

对对就你们光谱也可以是的是的以前的时候大家说是光谱做的时候往往就是说固体液体因为它的密度比较大对气体因为太细胞了那个信号根本不过来但是我们现在就是解决了这样的核心问题等离子体的

把这个它的精度解上来的所以我们现在能到就是百万分之一这样的一个浓度它都可以测出来的百万分之一里边含了一个什么元素你们就能测出来对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对对

那有意思了因为我们之前知道像什么半导体行业里边他都在说你的纯度高不够对对对你说的是你的精准度达不达到你有没有其他的杂志甚至你有了啥杂志你都不知道是的是的在这个半导体行业里面对这个纯度的要求是非常高的有的甚至是要这个五个九六个九这样的一个级别六个九起步的

对这时候呢客观的讲我们做那个在这个阶段的时候我们的能力已经到了我们的天花板了你是在国内这个领域全球全球现在如果到这个领域对对就在拉曼光谱在全球里边气体成本检测我们的精度来说应该是做的

比国外的应该我觉得比国外的应该都好我觉得这个要放生放生宣传出来这个是好事啊对吧我以为这个领域我们国内是比较落后的没想到根本不是啊在不同的行业里面或者不同的运用方向上实际上有些地方可能国外还是有优势的有些地方的时候国内就我记得可能在十多年以前吧差不多一一二年的时候然后我们当时是最做出来的那个便携式的设备

差不多接近 10 公斤了那个就是一个小箱子那边做的然后那时候我们觉得你做的非常好了但是那时候国外已经有手持式的设备了一公斤左右的时候哎呀我在现场

拿那个用的时候哎呀体验就完全不一样觉得人家那个东西多好啊当时我们确实是客观上讲我们的技术上跟人家还是有距离的但是经过几年以后我们在核心技术方面已经把它的公关下来了所以我们像就拿那个手持设备来讲现在我们做的差不多 400 多克比它还小是的是的就跟手机那么大小可能比手机稍微厚一点这应该是全球在手持拉麦做的最小的设备之一了最小的设备也是你们开拓的那张博士你是很有

应该很有成就感的能把自己的这是我们整个团队在做这个我可不敢自己这个好的那张博士还想问一下你如果说放眼未来的话你觉得哪一块市场的增长会更大你们更关注什么样的一个趋势的应用呢呃

我觉得你这个话题这个问题有点大但是我就跟我的经验来说一把就是比如说在我们最初做这个化工再现的时候当时静儿是因为有朋友在这个圈子里面然后他就说哎呀那你有这个问题看你能不能解决实际上这个光谱啊你从原理上来讲他能做的事情非常多但是呢

牵扯到某一个戏风的一个具体的一个需求的时候他可能又会有一些难点出来就拿我们做这个锂电池的那个电池的电解液的添加剂我们知道做的时候就发现那里面它的成分很好几种对而且干扰非常厉害然后呢他还里面在做的过程之后他们生产的时候都是高温啊高压还有那个孵化氢这种强腐蚀剧毒的这个东西在里边所以

他们之前的时候就是有某个工艺放进去以后就不管了以前取药没法取那就只能说是根据一个经验到底什么程度来做了然后我们就是想办法想给他来看这个监测这个反应告诉你什么时候反应进行到什么阶段什么时候好了

当时做这个的时候难度非常大当时是我们的总经理王洪琼然后他呢是亲自带队然后我们有十几个人的一个研发团队就在客户那边那客户那个当时乔介也非常艰苦然后他们在那就是待了两三个月就在这就是封闭公关然后最后才把这个戏风的这个特定的问题解决掉当然

那时候已经是差不多四五年以前的事情到现在为止在这个锂电池的这个添加剂的检测方面我们还是全球应该是唯一的这个解决方案的供应商别人家其实还没敢进入这个所以我觉得在所以很多时候市场是试出来的并不是一个想象好的空间是的很多的时候是我觉得就拿我们这个拉曼光谱来讲国内实际上做拉曼光谱讲的应用至少有十多家

所以那些个常规的一些问题大家应该解决的非常好了但是呢就是在一些一些个很特定的场景下一些具体的问题那些非常难而又非常有意义的一个事情这个恰恰是我觉得是需要有担当的企业能够做的事情

我觉得这可能是我们后面一个重点的发力点我觉得你给我的感觉特别的嗨我就感觉这个状态特别好就有一种前面有很多高山我不怕我要冲上去的那种这可能是清华人的一个特点对就是一点都不是说我这行业很卷的大家很辛苦赚不到钱张博士你没有给我任何这样的感觉

这个说的在换个角度来讲这也是确实行业确实比较绝所以我们才需要在这里面找出来一些个不绝的地方对但最后我想问问就是我们今天还有一个活货我们来推的环节我想请您说一款产品就我在我们平台上去做个宣传然后您要非常干练地讲出它的竞争优势就是它的卖点是什么其实像我刚才的时候已经写在题里一下就是我们这块多组分析及分析仪

它就是把你要测的气体通到这个设备里面的时候它就可以最后把里面的各个组分和它的含量给出来它实际上最大的一个特点就是它的测能测得非常广这个广应该是从两个维度来讲第一个是测试种类来讲它现在目前来说我们测试了差不多有四五百种的气体了

除了汉奶亚克鲜这几种多性气体以外其他气体都能做包括这个同位素气体包括氢气刀气川气这样东西做还包括那些个这个孵化类的对对对孵化类的强腐蚀性的气体所以它的种类是非常多另外一个三孵化盆对对啊就这种半导体常用的是的是的基本上我们都能做另外呢就是它的测试范围也非常的广那这款设备咱们是有海外的某一家公司对标吗去替代它吗

目前来说据我了解在这个环节我们应该还属于一个独一份的状态全球唯一一家能测这么多气体的一个分析因从这个测的种类和测的精度来讲因为它的精度是从 PPM 就是百万分之一这个级别到百分百这样的一个级别它都是能解决的但我们半导体有很多时候是有 AMC 污染的就是有金属化合物在气体里边污染了晶圆场的空间那是不是用这个也可以测出

是的如果是气体的地方他会把气体的各个组分都可以测出来那这样的话他们再去控制就可以有一些手段了这个出结果是多久时间呢这个是秒级的一个结果哇那是可以做到实时监控对是的是的我们有的用户甚至是通过这个他的及时的反馈然后来调节他的工艺就形成一个闭款就像他说我一边来测这个东西测结果再反馈到中控中控又根据这个东西来做相关的调节

这样复杂的东西售价要多高呢如果要做到 PPM 级别的话不同的应用的场景以及不同的应用需求它价格会有差别大致是百万级这样一个级别百万级就可以了不需要千万级不需要那看来很多 Five 厂还是买得起的而且它的另外一个好处的话就是我们现在的用户基本上都是好多个点位来测试

好的

好的我们芯片揭秘的朋友们如果要买这台设备联系换时啊我帮你去要折扣谢谢谢谢这个特别有意思啊那最后我还想问问就是您作为技术专家能不能对我们这种行业内的工程师啊提一些个人的呼吁或者建议给他们一些启发或者给他们一些思考的一些建议因为我们也是从呃

开始做研究然后慢慢的逐渐接触到用户然后在不同的阶段做不同的事情所以回首过去的时候我们觉得确实是因为踩了不少的坑所以有些东西可以讲从这点你提出来的话那就拿我们公司的企业文化里面非常关键的一点就是创新这个词我来提一下因为在之前的时候我们做研究的时候可能就实验室里面觉得

什么东西可能我们做出来一些新东西什么东西就觉得很开心觉得很有价值很有用这样的东西但是回首看的时候发现好多这样的当时觉得很有用的东西现在都还停留在实验室阶段

所以这样的话它就没有转化到实际的应用就是相当于说我们的用户我们没给他们带来价值这样的话我们也体现不是我们的价值在哪的所以我们到后面的时候我们会在创新这个词上我们就有了新的认识就是我们的创新一定是

我们的用户他有什么问题需要解决然后我们就解决这个问题去做这个创新也就是说用户的需求是我们创新的一个出发点只有这样的话你才能把我们做的东西真正的能够给用户来讲或者是说说大一点为整个行业来说在创造的价值这样的话也就是说我们的这个价值好像才能更更多的体现出来非常务实啊这个特别务实的一个点嗯

我觉得就是今天跟张博士聊也了解到了果内有建芝这样的一家公司在这个行业内比较坚守然后做的东西全球领域有一些都是不差的都是头部的我觉得还蛮骄傲的而且你们还挺低调的所以我也很开心今天能从您的身上汲取这种力量和精神谢谢也祝张博士您的研发越来越有新的突破

谢谢然后下次再来个新产品过来跟我们再分享一下我们也很期待好 谢谢我是北京建制技术的张建宏我在芯片揭秘等着你芯片揭秘汇聚精英智慧打造科技人专属发声平台抛析产业热点揭秘行业趋势我是主播幻石我在芯片揭秘等着你