半导体晶圆缺陷扫描检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-13  

半导体晶圆缺陷扫描检测通过精密成像和分析技术,识别晶圆表面的微小缺陷如颗粒、划痕、晶体异常等。检测要点包括缺陷尺寸范围、密度计量、位置定位,确保芯片制造过程的质量控制和可靠性提升。方法涉及高分辨率光学和电子设备扫描,覆盖晶圆全表面及内部关键区域。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

半导体晶圆缺陷扫描检测

检测项目

表面颗粒检测:识别晶圆表面附着异物颗粒;检测参数包括颗粒尺寸0.1μm~5μm,密度测量单位每平方厘米,位置坐标记录。

划痕检测:定位晶圆表面机械损伤痕迹;检测参数包括划痕长度1μm~100μm,宽度0.1μm~5μm,深度0.05μm~1μm。

晶体缺陷检测:分析晶格结构异常如位错或堆垛层错;检测参数包括缺陷密度每平方厘米,类型分类,尺寸范围0.5nm~50nm。

金属残留检测:识别晶圆表面金属污染;检测参数包括残留元素种类如铜或铝,浓度范围0.01ppm~100ppm,覆盖面积百分比。

氧化层厚度测量:评估晶圆表面氧化膜均匀性;检测参数包括厚度范围10nm~1000nm,测量精度±0.5nm,均匀性偏差±5%。

平坦度检测:测定晶圆表面平整度;检测参数包括全局平坦度偏差0.1μm~10μm,局部翘曲度0.05μm~5μm。

对准标记检测:验证光刻对准标记精确度;检测参数包括标记位置偏移量±0.05μm~±1μm,尺寸误差±0.01μm~±0.5μm。

边缘缺陷检测:扫描晶圆边缘区域损伤;检测参数包括裂纹长度5μm~500μm,崩边尺寸0.5μm~50μm,发生率百分比。

光刻胶缺陷检测:分析光刻胶涂层异常;检测参数包括气泡直径0.5μm~20μm,涂层厚度偏差±1%,不均匀区域面积。

键合质量检测:评估晶圆键合界面完整性;检测参数包括键合强度0.1MPa~100MPa,界面空隙尺寸0.1μm~10μm,密度计量。

杂质浓度分析:测量晶圆内部掺杂元素;检测参数包括硼或磷浓度1ppb~1000ppb,分布均匀性±2%,深度剖面。

应力分布检测:识别晶圆内部机械应力;检测参数包括应力值0.01GPa~1GPa,梯度变化±5%,区域映射。

检测范围

硅晶圆:集成电路和微处理器制造用基板材料。

砷化镓晶圆:高频率光电子器件和射频组件应用基材。

碳化硅晶圆:高温高压环境下功率半导体器件制造基板。

蓝宝石晶圆:LED照明和显示技术中的基底材料。

绝缘体上硅晶圆:低功耗集成电路和高性能传感器应用基板。

微机电系统晶圆:微型传感器和执行器制造用基底。

光电子器件晶圆:激光二极管和光探测器应用材料。

集成电路晶圆:逻辑芯片和存储器生产基础材料。

功率半导体晶圆:电动汽车和电源管理系统应用基板。

传感器晶圆:环境监测和生物医学传感设备基底。

太阳能电池晶圆:光伏能源转换用硅基材料。

化合物半导体晶圆:高频通信和量子计算应用基材。

检测标准

ASTM F1526:晶圆表面颗粒检测标准方法。

ISO 14644-1:洁净室环境颗粒控制规范。

GB/T 18036:半导体晶圆缺陷分类和检测规程。

SEMI M1:晶圆尺寸和几何特性标准。

JEDEC JESD89:晶圆可靠性测试指南。

IEC 60749:半导体器件机械和环境测试方法。

GB/T 18900:硅单晶抛光片技术规范。

ASTM E1558:晶圆缺陷识别和测量标准。

ISO 9001:质量管理体系要求。

SEMI M73:晶圆表面平坦度测量规程。

检测仪器

扫描电子显微镜:提供高分辨率表面成像;在检测中用于微小缺陷可视化,分辨率可达1nm,放大倍数1000x~100000x。

原子力显微镜:测量纳米级表面形貌;在检测中用于三维缺陷深度分析,扫描范围1μm~100μm,精度±0.1nm。

激光散射缺陷检测仪:利用激光散射原理识别颗粒;在检测中实现快速全表面扫描,速度每秒100mm²,灵敏度0.1μm颗粒。

自动光学检测系统:基于机器视觉自动识别缺陷;在检测中执行高速缺陷分类,图像采集速率每秒10帧,处理精度±0.5μm。

X射线衍射仪:分析晶体结构异常;在检测中诊断内部缺陷如位错,角度分辨率0.001°,测量范围5°~90°。

红外显微镜:穿透晶圆内部缺陷检测;在检测中用于非破坏性成像,波长范围1μm~15μm,深度分辨率10μm。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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