第四講晶片加工及質(zhì)量檢測演示文稿

第四講晶片加工及質(zhì)量檢測演示文稿目前一頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)（優(yōu)選）第四講晶片加工及質(zhì)量檢測目前二頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)硅晶片是由半導(dǎo)體級硅單晶棒生產(chǎn)而出。硅單晶棒的制造是耗時(shí)且高成本的技術(shù)，因此晶片成形工藝的首要目地在于如何提高硅單晶棒的使用率，將硅單晶材料浪費(fèi)降至最低。這一目標(biāo)主要通過晶片厚度的控制與加工損耗的降低(KerfLoss)來達(dá)到。晶片成形工藝的第二個(gè)目地是提供晶片高平行度與平坦化(Flatness)的潔凈表面。高平坦度晶片表面對半導(dǎo)體元件制造中圖案移轉(zhuǎn)技術(shù)(PatternTransfer)具有相當(dāng)關(guān)鍵的影響。目前三頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)硅晶片除了須具有良好的表面特性外，其表面物質(zhì)仍需與內(nèi)層(Bulk)材料性質(zhì)一致。單晶硅是脆性材料，在晶片成形過程中的各種工藝都會(huì)在晶片表面造成許多微觀缺陷(MicroDefect)。而這些晶體上的缺陷常會(huì)影響半導(dǎo)體中載流子(Carrier)的形成。因此維持晶片表面結(jié)晶、化學(xué)與電性等行為與其內(nèi)層材料的一致是晶片成形過程的第三個(gè)目的目前四頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)切片(Slicing)切片是晶片成形的第一個(gè)步驟，也是相當(dāng)關(guān)鍵的一個(gè)步驟。在此步驟中決定了晶片幾個(gè)重要的規(guī)格：·晶片結(jié)晶方位(SurfaceOrientation)·晶片厚度(Thickness)·晶面斜度(Taper)與曲度(Bow／Warp)目前五頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)晶棒固定(Mounting)晶棒來到切片工藝時(shí)，已是磨好外徑與平邊(Flat/Notch)。因此在切片前必需將晶棒穩(wěn)固的固定在切片機(jī)上。在八寸的硅晶片上，尺寸的精度是以微米(Micrometer)為單位來考慮，因此晶棒黏附的穩(wěn)固性是十分重要的。一般晶棒在切片前是以臘或樹脂類的黏結(jié)劑黏附于與晶棒同長的石墨條上。石墨條除了具有支撐晶棒的作用外，同時(shí)還有防止鋸片對晶片邊緣所造成的崩角現(xiàn)象(ExitChipping)與修整(Dressing)鋸片的效果目前六頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)結(jié)晶定位(Orientation)硅單晶棒成長的方向?yàn)?lt;100>或<111>可與其幾何軸向平行，或偏差一固定角度。因此晶棒在切片前需利用X—光衍射的方法來調(diào)整晶棒在切片機(jī)上正確的位置目前七頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)切片(Slicing)切片是硅單晶由晶棒(Ingot)變成晶片(Wafer)的一個(gè)重要步驟，在此一制程中決定了晶片在今后的工藝過程中曲翹度的大小，同時(shí)此時(shí)硅晶片的厚度對后面工藝的效率(如晶面研磨、蝕刻、拋光)有決定性的影響。在切片制程中主要設(shè)備，切片機(jī)(SlicingMachine)，有兩種加工方式：內(nèi)徑切割和線切割(Wire-SawSlicing)。內(nèi)徑切割是利用邊緣鑲有鉆石微粒，厚度在0.2mm以下的金屬鋸片來切割晶棒(圖11)。由于鋸片相當(dāng)薄，因此在切割過程任何鋸片上的變形都會(huì)導(dǎo)致所切出晶片外形尺寸上的缺陷，線切割則是在高速往復(fù)移動(dòng)的張力鋼線上噴灑陶瓷磨料來切割晶棒(圖12)。線切割是以整支晶棒同時(shí)切割，而內(nèi)徑切割是單片加工，線切割所加工出硅晶片的曲翹度特性較好目前八頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前九頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前十頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)晶邊圓磨(EdgeContouring)晶邊圓磨的主要作用有：1，防止晶片邊緣碎裂晶片在制造與使用的過程中常會(huì)遭受晶舟(Cassette，Boat)、機(jī)械手(Robot)等撞擊而導(dǎo)致晶片邊緣破裂(EdgeChipping)，形成應(yīng)力集中的區(qū)域。而這些應(yīng)力集中區(qū)域會(huì)使得晶片在使用中不斷的釋放污染粒子(Particle)，進(jìn)而影響產(chǎn)品的合格率。2，防止熱應(yīng)力(ThermalStress)集中晶片在使用時(shí)會(huì)經(jīng)歷無數(shù)高溫過程(如氧化、擴(kuò)散、薄膜生長等)。當(dāng)這些工藝中產(chǎn)生熱應(yīng)力的大小超過硅晶體(Lattice)強(qiáng)度時(shí)即會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)(Dislocation)與滑移(Slip)等材料缺陷。晶邊圓磨可避免此類材料缺陷的產(chǎn)生。3，增加薄膜層／光阻層在晶片邊緣的平坦度：在薄膜生長工藝中，銳角(SharpCorner)區(qū)域的成長速率會(huì)較平面為高，因此使用未經(jīng)圓磨的晶片容易在邊緣產(chǎn)生突起。同樣的，在利用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)(SpinCoater)上光刻膠(Photo-resist)時(shí)，也會(huì)發(fā)生在晶片邊緣堆積的現(xiàn)象。這些不平整的邊緣會(huì)影響光罩對焦的精確性目前十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)晶面研磨(Lapping)切片后硅晶片仍未具有適合于半導(dǎo)體工藝要求的曲度、平坦度與斜度，因此晶面研磨是晶片拋光工藝之前的關(guān)鍵工藝。硅晶片在拋光過程中表面磨除量(Removal)僅約5微米(MicronMeter)，且對晶片曲度與斜度無法作大幅度改善。因此，晶片研磨工藝對拋光晶片的效果有著實(shí)質(zhì)性的影響。晶片研磨工藝的主要目地是去除晶片切片(Slicing)時(shí)所產(chǎn)生的鋸痕(SawMark)與破壞層(DamageLayer)，而同時(shí)降低晶片表面粗糙度(Roughness)目前十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)晶面研磨的設(shè)備如圖13所示。待研磨的硅晶片被置于挖有與晶片同大小空孔的承載片(Carrier)中，再將此載片放置于兩個(gè)研磨盤之間。研磨盤以液壓方式壓緊待研磨晶片，并以相反方向旋轉(zhuǎn)。硅晶片表面材料的磨除主要是靠著介于研磨盤與硅晶片間的陶瓷磨料(GritSlurry)以抹磨的方式來進(jìn)行。整個(gè)晶面研磨工藝的控制是以研磨盤轉(zhuǎn)速與所施加的荷重為主。一般而言，研磨壓力約為2-3Psc，而時(shí)間則為2-5min，制程的完成則是以定時(shí)或定厚度(磨除量)為主。晶面研磨的原理并不復(fù)雜，但若要維持高的合格率卻必須注意磨盤與磨料的選擇，磨盤的平坦度會(huì)影響硅晶片的表面狀況而磨料則是決定了研磨的效率。目前十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)蝕刻(Etching)蝕刻工藝的主要目的去除之前機(jī)械加工在晶片表面所造成的應(yīng)力層，并同時(shí)提供一個(gè)更潔凈平滑表面。在蝕刻過程中所使用的蝕刻液可區(qū)分為酸系與堿系二大類。通常酸性蝕刻液由氫氟酸、硝酸及醋酸所組成的混酸。而堿性蝕刻液則是由不同濃度的氫氧化鈉或氫氧化鉀所組成。蝕刻工藝的設(shè)備是以酸洗槽為主，其工藝流程示意圖如圖29。該工藝的關(guān)鍵在于腐蝕時(shí)間的控制。當(dāng)硅晶片離開酸液槽時(shí)，必須立即放入水槽中將酸液洗盡，以避免過腐蝕現(xiàn)象發(fā)生目前十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)拋光(Polishing)1，邊緣拋光(EdgePolishing)邊緣拋光的主要目的在降低微粒(Particle)附著于晶片的可能性，并使晶片具有較佳的機(jī)械強(qiáng)度以減低因碰撞而產(chǎn)生碎片的機(jī)會(huì)。常用的邊緣拋光設(shè)備以機(jī)械動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)型態(tài)來分，可分為下列兩種：第一種邊緣拋光方式系將晶片傾斜、旋轉(zhuǎn)并加壓于轉(zhuǎn)動(dòng)中的拋光布。正確的拋光布搭配適當(dāng)?shù)膾伖鈩┙?jīng)?？傻玫阶罴训膾伖庑Ч话愕膾伖鈩┎捎脩腋〉墓杷崮z。第二種拋光方式是預(yù)先在拋光輪(Buff)上車出晶片外緣的形狀再進(jìn)行拋光的動(dòng)作。邊緣拋光後的晶片必需馬上清洗，清洗過後再做目視檢查是否有缺口(Chip)、裂痕(Scratch)或污染物的存在再進(jìn)行晶片表面拋光。目前十七頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)2，晶片表面拋光(WaferPolishing)

拋光是晶片表面加工的最后一道步驟，移除量約10μm，其目的是改善前道工藝所留下的微缺陷并獲得一平坦度極佳的晶片以滿足IC工藝的需求。圖15為晶片拋光方式示意圖，拋光時(shí)先將晶片以蠟黏著(Mounting)或真空夾持方式固定于拋光盤上，再將具有SiO2的微細(xì)懸浮硅酸膠及NaOH等拋光劑加于拋光機(jī)中開始拋光。如果晶片與拋光盤間的粘結(jié)技術(shù)不佳，將影響拋光后晶片表面的平坦度或造成晶片表面缺陷(Dimple)存在，因此拋光前晶片與拋光盤間的粘結(jié)技術(shù)是影響晶片品質(zhì)好壞的重要因素。目前十八頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)拋光時(shí)與晶片接觸面間的溫度亦影響晶片表面平坦度及移除率，控制較高的溫度易得到較大的移除率，但是卻不利于平坦度。因此適當(dāng)?shù)膾伖獗P溫度控制是生產(chǎn)的關(guān)鍵。至于拋光布則需考慮其硬度、孔隙設(shè)計(jì)與楊氏系數(shù)的大小而進(jìn)行合適的選擇。目前十九頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)拋光的過程是一個(gè)化學(xué)機(jī)械(ChemicalMechanical)的反應(yīng)過程。由拋光液中的NaOH、KOH，NH4OH腐蝕晶片最表面層，拋光布、硅酸膠與晶片間的機(jī)械摩擦作用則提供腐蝕的動(dòng)力來源，不斷的腐蝕氧化所形成的微拋光屑經(jīng)拋光液的化學(xué)作用與沖除而達(dá)到晶片表面去除的目的。最佳的拋光機(jī)理是當(dāng)機(jī)械力與化學(xué)力二者處于平衡時(shí)的狀態(tài)。拋光過程中若有過于激烈的機(jī)械力作用將造成刮傷(Scratch)。拋光的生產(chǎn)方式依設(shè)備不同有單片式拋光機(jī)及批式拋光機(jī)兩種，單片式拋光機(jī)一次只拋一片晶片，每次拋光的時(shí)間大約是4—5分鐘。批式生產(chǎn)方式視晶片尺寸而定，一次可同時(shí)拋多片晶片，每批次的時(shí)間大約20-40分鐘。目前二十頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前二十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)晶片的測試分析技術(shù)光學(xué)顯微技術(shù)光學(xué)顯微鏡的成像原理，是利用可見光在試片表面因局部散射或反射的差異，來形成不同的對比?？梢姽獾牟ㄩL高達(dá)～5000A，雖然分辨率不高，但是儀器購置成本低、操作簡便、可以直接觀察晶片，同時(shí)可以觀察區(qū)域卻是所有儀器中最大的，具有很高的分析效率。因此，在半導(dǎo)體晶片中，對于大范圍的雜質(zhì)分布或結(jié)構(gòu)缺陷的觀察，可以利用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)溶液蝕刻雜質(zhì)或缺陷所在的位置，造成凹痕，形成明暗對比。使用光學(xué)顯微鏡來觀察堆砌層錯(cuò)(StackingFaults，SF)、位錯(cuò)(Dislocation)或界面析出物(Precipitates)目前二十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)X光衍射技術(shù)由于X光兼具波與質(zhì)量的雙重性質(zhì)，因此，X光也同時(shí)具備一切光波的特性，如X光可以反射，折射及繞射成1：1的影像；X光可以被物質(zhì)吸收：X光可以被極化；X光不受磁場或電場影響；X光也可以使底光感光，同時(shí)，X光也可以控制波長而調(diào)整強(qiáng)度。由于X光波長遠(yuǎn)較可見光或紫外線為短，利用布瑞格衍射原理可用來進(jìn)行單晶硅晶片內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)的分析工作。目前二十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)掃描電子顯微分析技術(shù)SEM的運(yùn)作原理如圖16所示，由電子槍內(nèi)的燈絲發(fā)射(Emission)的熱電子經(jīng)由陽極(Anode)電場加速，再經(jīng)電磁透鏡(CondenserLens)使電子聚集成一微小電子束。再由物鏡(ObjectiveLens)聚焦至試片上。電子束沿著試片上做直線掃描，而同時(shí)在陰極射線管(CRT)對應(yīng)著一條水平掃描。CRT上的信號強(qiáng)弱則是利用探測器獲得的電子束訊號，如二次電子(SecondaryElectrons)、背反射電子(BackscatteredElectrons)、穿透電子，X-ray、陰極發(fā)光(Cathodeluminescence)及吸收電流等等，將其放大后同步顯示在CRT上。利用掃描電子顯微鏡可以進(jìn)行材料的形貌觀察和相關(guān)的化學(xué)成分分析。目前二十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前二十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)原子力顯微分析技術(shù)原子力顯微鏡是利用一探針感測來自試片表面的排斥力或吸引力。當(dāng)探針自無限遠(yuǎn)處逐漸接近試片時(shí)，會(huì)感受到試片的吸引力，但是當(dāng)探針繼續(xù)接近試片表面時(shí)，探針與試片表面的排斥力逐漸增強(qiáng)。一般探針是與一支撐桿(Cantilever)連接而成，探針?biāo)惺艿降淖饔昧?huì)使支撐桿產(chǎn)生彎折，如圖17所示。支撐桿彎折的程度直接反應(yīng)出作用力的大小，而彎折的程度可利用低功率激光的反射角變化來決定。反射后的激光投射到一組感光二極管上，感光二極管上的激光斑變化造成二極管電流的改變，根據(jù)電流變化便可推算出支撐桿的偏折程度。原子力顯微鏡探針在xyz三維方向的微細(xì)移動(dòng)是利用壓電材料(Piezoelectrics)做成的支架來完成。在圖17AFM結(jié)構(gòu)中，感光二極管、激光二極管及探針均固定在一金屬座上，試片置于一管狀壓電材料掃描臺(tái)上，利用管狀壓電材料xyz的移動(dòng)完成試片的平面掃描與垂直距離的調(diào)整，探針與試片表面之間垂直距離的調(diào)整視兩者間相互物理作用力的大小而定，有一反饋電路可控制這垂直距離以促使探針與試片表面的相互作用力保持固定。目前二十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前二十七頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)AFM的最大功能是晶片表面粗糙度分析、獲得表面形貌的三維圖象，而微電子行業(yè)對產(chǎn)品的質(zhì)量控制時(shí)普遍需要了解晶片這方面的信息。因此AFM目前廣泛地應(yīng)用于微電子元件立體形貌的觀察、進(jìn)行高寬比及粗糙度的測量。目前二十八頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)超微量分析技術(shù)半導(dǎo)體工藝中所使用的材料及化學(xué)品中不純物濃度，多數(shù)元素已經(jīng)到了1ppb(ng/ml)的程度超微量分析技術(shù)就成為半導(dǎo)體制造行業(yè)不可缺少的基本分析需求微電子化學(xué)分析包括材料、晶片表面污染及化學(xué)品等三個(gè)項(xiàng)目氣相分解配合原子吸收光譜法感應(yīng)耦合等離子質(zhì)譜法表面液滴掃描配合反射X射線螢光分析全反射X射線螢光分析(TXRF)一般均需利用物理化學(xué)技術(shù)，先將晶片表面的污染物予以溶解，然后再利用高靈敏的儀器作測定在樣品的前處理過程中若處理不當(dāng)造成污染，或分析物的遺漏，儀器測定過程中干擾效應(yīng)沒有予以消除，將造成分析結(jié)果的誤差目前二十九頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)1.感應(yīng)耦合等離子質(zhì)譜法

該儀器的工作原理是根據(jù)由電感耦合等離子體所產(chǎn)生的高溫作為樣品的激發(fā)源，由感應(yīng)線圈上的電流形成振蕩磁場，磁場的強(qiáng)度和方向會(huì)做周期性的改變，因而使磁場感應(yīng)生成的電子流受到加速作用而增加動(dòng)能，此動(dòng)能在不斷地與Ar氣碰撞，產(chǎn)生高熱而進(jìn)行傳遞，最后產(chǎn)生離子化現(xiàn)象，形成高熱的等離子體。由于電感耦合等離子體激發(fā)源的溫度高達(dá)6000一8000K，分析物在此惰性的Ar氣等離子體中的停留時(shí)間可達(dá)2ms，因此可有效的將分析物原子化或離子化，并予以激發(fā)。這已成為目前最理想的一種激發(fā)源，樣品中的待分析物在高溫等離子體中被游離成離子，并導(dǎo)人四極柱式質(zhì)譜儀中進(jìn)行分析。該儀器對于水溶液的分析，其探測極限可達(dá)1012g/ml的程度，廣為半導(dǎo)體制造廠使用。目前三十頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)ICP一MS除了可以分析水溶液樣品外，也可以經(jīng)由樣品導(dǎo)入界面的改變而分析固體樣品，該分析方式是由激光聚焦后照射到樣品表面，此激光束經(jīng)由樣品表面吸收后，繼而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，樣品表面?jīng)受熱而氣化揮發(fā)后，由載氣導(dǎo)人儀器，最后由質(zhì)譜儀分析。由于這種分析方法中樣品的導(dǎo)人效率高、其有較高靈敏度、可同時(shí)進(jìn)行表面微量分析，目前已逐漸受到重視。目前三十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)石墨爐原子吸收光譜儀(GFAAS)雖然ICP-MS是目前最靈敏的多元素同時(shí)分析儀器，但對某些元素(包括Fe,Ca,K及Si]進(jìn)行分析時(shí)會(huì)受到嚴(yán)重的質(zhì)譜性干擾，使得這些元素分析結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響。為解決上述元素用ICP一MS分析的困難，一般使用具有同樣靈敏度的GFAAS儀器測定這些元素。GFAAS的分析原理是:由瞬間在石墨管內(nèi)通人高電流導(dǎo)致的溫度上升使樣品中待測元素形成原子蒸氣而揮發(fā)，同時(shí)由光源處所發(fā)出的待測元素譜線會(huì)被原子蒸氣吸收，并通過光電倍增管測量的信號而進(jìn)行定量分析。該技術(shù)的特點(diǎn)是可以將探測時(shí)會(huì)導(dǎo)致干擾的基質(zhì)元素予以分離，減少樣品的前處理步驟，但是該儀器只適合做單一元素的測定。然而，它探測靈敏度極高，而且價(jià)格較便宜，日前已在半導(dǎo)體工業(yè)中得到普遍使用。目前三十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)3.全反射X射線熒光光譜儀（TXRCTXRF)

該儀器具有與ICP-MS或GFAAS相近的探測靈敏度，且為一種非破壞性的分析儀器，已逐漸在微電子工業(yè)中作為微量元素的分析之用。其分析原理是利用x光管產(chǎn)生的x射線光源，先經(jīng)由反射器消除部分高能量的K射線后，再以低于臨界人射角的方向照射放置于樣品載體上的分析試樣薄膜，試樣中待分析元素經(jīng)由人射x光照射后，會(huì)發(fā)出特定的X射線熒光，經(jīng)半導(dǎo)體探測器記錄其能量及強(qiáng)度，即可以獲得元素的種類及濃度。該方法的信號強(qiáng)度較易受到基質(zhì)元素的影響，但是在微電子行業(yè)中晶片材料較為固定且單一，上述干擾問題較易克服，因此，該技術(shù)在半導(dǎo)體表面污染及試劑分析中廣泛使用。目前三十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)怎樣的硅片才是好的硅片一、表面無隱裂、針孔、缺角，孿晶、微晶，玷污，應(yīng)力，崩邊（長度≤0.5mm，深度≤0.3mm，每片崩邊總數(shù)≤2處）

二、TTV(TotalThicknessVariation)、厚度、對邊距離、對邊距離誤差因硅片大小而異，一般≤0.5μm三、翹曲度、彎曲度一般≤0.1mm、對角線、倒角弦長、斜邊角度等誤差應(yīng)盡量小，垂直度痕深度≤10μm、電阻率0.5-3Ω?cm、少子壽命≥2μs、位錯(cuò)密度（Nd)≤3000/cm2四、氧含量單、多晶硅≤8×1017；碳含量單晶硅≤5×1016個(gè)/厘米3、多晶硅≤8×1017個(gè)/厘米3目前三十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)如何檢測硅片的質(zhì)量不同規(guī)格和用途的的硅片有不同的檢測標(biāo)準(zhǔn)，因此有不同的檢測方法。硅片規(guī)格及用途按直徑劃分按單晶生長方法劃分CZ硅：二極管、外延襯底、太陽能電池、集成電路MCZ硅：用途和CZ硅相似，性能好于CZ硅FZ硅：高壓大功率器件，可控整流器件外延硅：晶體管，集成電路領(lǐng)域，如邏輯電路一般使用價(jià)格較高的外延片，因其在集成電路制造中有更好的適用性按摻雜情況劃分按用途劃分

目前三十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)硅片質(zhì)量檢測方法與儀器一，不需特別的要求，隱裂、針孔、缺角、孿晶、微晶、崩邊、線痕可目測，若有較高要求可用顯微鏡。二，對邊距離、對角線、倒角弦長可用游標(biāo)卡尺測量；翹曲度、彎曲度可用塞尺。三，而TTV(TotalThicknessVariation)、厚度可用測厚儀測量，也可以用XRD或者Thick800A等目前三十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)

游標(biāo)卡尺塞尺目前三十七頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)Thick800A元素分析范圍從硫(S)到鈾（U）。一次可同時(shí)分析最多24個(gè)元素，五層鍍分析檢出限可達(dá)2ppm，最薄可測試0.005μm。分析含量一般為2ppm到99.9%。多次測量重復(fù)性可達(dá)0.1%，長期工作穩(wěn)定性可達(dá)0.1%，溫度適應(yīng)范圍為15℃至30℃。目前三十八頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)四，電阻率的測量可以用四探針測試儀；少子壽命可用少子壽命檢測儀四探針測試儀少子壽命檢測儀目前三十九頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)下面介紹

晶片的測試分析技術(shù)一、光學(xué)顯微技術(shù)二、X光衍射技術(shù)三、掃描電子顯微分析技術(shù)四、原子力顯微分析技術(shù)五、超微量分析技術(shù)目前四十頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)一、光學(xué)顯微技術(shù)光學(xué)顯微鏡成像原理：利用可見光在試樣表面因局部散射或反射造成差異來形成對比。在半導(dǎo)體晶片檢查中，對于大范圍的雜質(zhì)分布或結(jié)構(gòu)缺陷的觀察，可以利用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)溶劑刻蝕雜質(zhì)或缺陷所在的位置，造成凹痕，形成明暗對比。檢測項(xiàng)目：堆垛層錯(cuò)、位錯(cuò)或界面析出物。目前四十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)硅片檢測顯微鏡7XB-PC1、產(chǎn)品簡介：大平臺(tái)檢測顯微鏡是專為IT行業(yè)大面積集成電路，晶片的質(zhì)量檢測而設(shè)計(jì)開發(fā)制造的，主體為正置式，三目鏡筒，比傳統(tǒng)的顯微鏡更適合于觀察。上部安裝彩色攝像機(jī)連接彩色監(jiān)視器直接觀察，可連接計(jì)算機(jī)打印報(bào)告、照片或連接數(shù)碼相機(jī)、135照相機(jī)直接拍照，還可以直接進(jìn)行圖象記錄，并建立技術(shù)檢測報(bào)告。存儲(chǔ)、查詢，可省去復(fù)雜繁瑣的攝像、洗印等暗室工作，大大的提高了工作效率。2、特點(diǎn)：2.1放大倍數(shù)：40X-500X2.2超大型載物臺(tái)，樣品可以大范圍的快慢速移動(dòng)，擴(kuò)大檢測領(lǐng)域的使用范圍，適用于電子、機(jī)械、化工、科研、院校等部門，以及金相技術(shù)檢驗(yàn)、失效分析等。目前四十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)3、儀器功能硅片檢測顯微鏡可以觀察到肉眼難觀測的位錯(cuò)、劃痕、崩邊等;還可以對硅片的雜質(zhì)、殘留物成分分析。雜質(zhì)包括:顆粒、有機(jī)雜質(zhì)、無機(jī)雜質(zhì)、金屬離子、硅粉粉塵等，造成磨片后的硅片易發(fā)生變花、發(fā)藍(lán)、發(fā)黑等現(xiàn)象，使磨片不合格。目前四十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)相關(guān)硅片實(shí)例：目前四十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)X射線衍射儀目前四十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)二、X光衍射技術(shù)由于X光的波粒二象性，因此，X光也同時(shí)具備一切光波的特性，如X光可以反射、折射及衍射；X光可以被物質(zhì)吸收；X光可以被極化；X光不受磁場或電場影響；X光可以使底片感光；X光也可以控制波長來調(diào)整強(qiáng)度。利用布拉格衍射原理，可以進(jìn)行Si晶片內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)的測試分析工作。目前四十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)X光衍射技術(shù)原理圖目前四十七頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)可參考GB/T1555-1997半導(dǎo)體單晶晶向測定方法目前四十八頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)三、掃描電子顯微分析技術(shù)掃描電子顯微鏡（Scanningelectronmicroscope--SEM）是以類似電視攝影顯像的方式，通過細(xì)聚焦電子束在樣品表面掃描激發(fā)出的各種物理信號來調(diào)制成像的顯微分析技術(shù)。用于觀察硅片表面及邊緣的微觀結(jié)構(gòu)，放大倍數(shù)5-300000。當(dāng)在硅片表面/邊緣發(fā)現(xiàn)不明物質(zhì)時(shí)，可以使用EDX分析其成分。目前四十九頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)3.1掃描電鏡工作原理及構(gòu)造掃描電鏡的基本原理

SEM的工作原理是利用細(xì)聚焦電子束在樣品表面逐點(diǎn)掃描，與樣品相互作用產(chǎn)行各種物理信號，這些信號經(jīng)檢測器接收、放大并轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號，最后在熒光屏上顯示反映樣品表面各種特征的圖像。目前五十頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)硅片的SEM電鏡圖如下目前五十一頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前五十二頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前五十三頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)目前五十四頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)四、原子力顯微分析技術(shù)掃描探針顯微鏡（ScanningProbeMicroscope)是一種發(fā)展迅速的顯微技術(shù)，其中原子力顯微鏡(AutomicForceMicroscope，AFM)因?yàn)閷?dǎo)體及絕緣體均有極出色的三維空間的顯像能力，所以成為應(yīng)用最廣泛的掃描探針顯微鏡。由于掃描探針顯微鏡有極佳的三維圖像分析能力，而且可在大氣環(huán)境中直接進(jìn)行圖像觀察，操作與維修比SEM簡單，因此，已逐漸的被應(yīng)用于晶片清洗方法開發(fā)、掩膜重疊曝光定位、刻蝕形貌檢測、平坦化和粗糙度分析、晶片與鍍膜表面形貌及缺陷觀察。目前五十五頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)原子力顯微鏡是利用一探針感測來自樣品表面的排斥力或吸引力來進(jìn)行工作的。AFM的最大功能是晶片表面的粗糙度分析和獲得表面形貌的三維圖像，而微電子行業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量控制時(shí)普遍需要了解的就是晶片這方面的信息。因此，目前AFM被廣泛的應(yīng)用于微電子器件立體形貌的觀察以及高度比和粗糙度的測量。原子力顯微鏡的工作原理示意圖目前五十六頁\總數(shù)六十一頁\編于十八點(diǎn)五、超微量分析技術(shù)1995年國際半導(dǎo)體儀