半导体晶圆检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-29  

半导体晶圆检测涉及对晶圆表面和内部特性的高精度评估,确保产品质量和性能。关键检测要点包括缺陷识别、尺寸测量、电学特性分析和材料成分检验,采用标准化方法和专业仪器进行客观测试。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

表面缺陷检测:识别晶圆表面的划痕、颗粒污染和异常。检测参数包括缺陷尺寸范围0.1微米至100微米、缺陷密度每平方厘米少于10个。

厚度均匀性测量:评估晶圆厚度变化以确保一致性。检测参数包括平均厚度200微米至800微米、厚度偏差小于1微米。

电阻率测试:测定晶圆的电学性能以验证材料纯度。检测参数包括电阻率值0.001Ω·cm至100Ω·cm、均匀性误差低于5%。

晶体取向分析:确定晶向角度用于器件制造对齐。检测参数包括取向角度偏差小于0.1度、晶向标识精度99.9%。

平坦度评估:测量表面平整度以防止工艺问题。检测参数包括翘曲度小于50微米、弯曲半径大于500毫米。

边缘轮廓检查:检测晶圆边缘形状和完整性。检测参数包括边缘半径标准值0.2毫米、缺陷数量零容忍。

表面粗糙度量化:评估微观表面纹理影响器件性能。检测参数包括Ra值0.1纳米至10纳米、Rz值1纳米至50纳米。

氧含量测定:测量硅晶圆中氧浓度以控制材料特性。检测参数包括氧浓度5ppma至20ppma、分布均匀性±0.5ppma。

金属污染检测:识别表面金属杂质避免电学失效。检测参数包括杂质类型铁、铜、镍、浓度低于1e10 atoms/cm²。

介电常数测试:评估绝缘层性能用于电容结构。检测参数包括介电常数3.9至25、损耗角正切小于0.01。

载流子寿命测量:分析少数载流子寿命以评估材料质量。检测参数包括寿命值1微秒至1000微秒、衰减曲线拟合误差低于2%。

应力分布分析:检测晶圆内部应力预防开裂。检测参数包括应力值-100MPa至100MPa、分布图分辨率1毫米。

检测范围

硅晶圆:用于集成电路制造的单晶硅片,直径从100毫米至300毫米。

化合物半导体晶圆:如砷化镓和磷化铟晶圆,适用于高频和光电子器件。

绝缘体上硅晶圆:具有埋氧层的硅晶圆,用于低功耗集成电路。

抛光晶圆:表面经过化学机械抛光的晶圆,提供光滑基底。

外延晶圆:生长有外延层的晶圆,用于增强器件性能。

测试晶圆:用于工艺验证和设备校准的晶圆,通常为低成本类型。

MEMS晶圆:微机电系统用晶圆,包含微结构图案。

功率器件晶圆:用于制造功率半导体如IGBT,要求高电压耐受。

光电子器件晶圆:如激光二极管和探测器晶圆,涉及III-V族材料。

纳米结构晶圆:具有纳米级图案的晶圆,用于先进器件研究。

太阳能电池晶圆:光伏应用中的硅晶圆,注重成本效率。

射频器件晶圆:用于无线通信电路的晶圆,要求低噪声特性。

检测标准

ASTM F1526标准用于表面缺陷检测和分类。

ISO 14644-1规范洁净环境中颗粒污染控制。

GB/T 6495标准涉及光伏晶圆的电学性能测试。

SEMI M1标准规定硅晶圆的尺寸和物理特性。

ASTM F1392标准用于电阻率测量方法。

ISO 10110标准指导光学元件包括晶圆的检测。

GB/T 1550标准涵盖半导体材料导电类型测试。

ASTM F1241标准用于氧含量测定 via红外光谱。

ISO 12782标准涉及表面化学分析。

GB/T 16525标准关于半导体晶圆包装和运输要求。

检测仪器

光学显微镜:提供高倍放大成像用于表面缺陷检测,放大倍数可达1000倍,分辨率0.2微米。

椭偏仪:测量薄膜厚度和光学常数通过光偏振分析,波长范围190纳米至1700纳米,精度0.1纳米。

四探针测试仪:评估电阻率通过四电极法,量程0.1mΩ·cm至100Ω·cm,误差低于1%。

表面轮廓仪:扫描表面形状和粗糙度使用触针或光学方法,垂直分辨率0.1纳米,扫描长度100毫米。

X射线衍射仪:分析晶体结构和取向通过衍射图案,角度范围0度至90度,角度精度0.001度。

二次离子质谱仪:检测表面污染和成分通过离子溅射,质量分辨率10000,检出限1e9 atoms/cm³。

原子力显微镜:成像表面拓扑 at原子尺度,扫描范围100微米,分辨率0.1纳米。

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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