半导体工艺测试设备应用技术探究

半导体工艺测试设备应用技术探究

汪彪周营秋谢安强樊荣飞唐健伟

（重庆三峡学院，重庆市404100）

摘要：半导体技术是现代重要的一项技术，在包括手机、电脑等重要的设备制作中，都离不开半导体技术来发挥作用。针对半导体技术的应用，需要做好工艺测试，才能够确保技术的效果发挥。本文将结合现阶段半导体工艺测试设备的实际应用情况，展开系统性分析。

关键词：半导体；工艺测试设备；应用

经过几十年的发展之后，半导体工艺已经成为了现代电子领域发展中重要的技术组成部分。这一技术主要是通过在晶片上发生特定的化学或者是物理反应，以此来制作出预期得到的器件。目前的半导体工艺测试设备越来越先进，技术越来越成熟，应用效果越来越好，已经能够满足现阶段的该技术领域的发展需求。

一、相关理论背景概述

在电子信息技术领域不断发展冲击的背景下，也带动了半导体工艺技术的创新和应用，使得这一领域变得越来越活跃。一些基本的电子元器件都是由半导体工艺进行制作的，其中就包含了常见的二极管、三极管以及一些电力电子器件等。针对不同的加工工艺，可以将半导体工艺测试设备进行分类。做好半导体工艺测试工作，能够实现对整个工艺流程的高效监测，确保各个流程能够达到预定的目标，最终使得整体生产的效果达标。因此可以看出半导体工艺测试设备的重要性，并且由于这项工作的特殊性以及高标准要求，对其展开深入研究是具有较强的现实意义的。

二、工艺方面的因素

从研究整个半导体工艺的应用中可以看出，可以将一些元件的制造过程进行分类。这样就会使得整个技术的应用效果更容易展现在研究者的面前。前端的晶圆加工以及后道的封装测试都是极其重要的，都能够对整体工艺应用的效果发挥重要影响。半导体工艺测试设备主要测试的参数为一些电压，电流或者是光电信号，只有严格确保这些测试参数达到预定的标准，才能够继续应用这些器件。由于半导体制造的精密性特征，往往就会使得对测试设备的要求越来越高。要通过高效的测试设备来对各种元器件的实际参数进行测量分析，根据测量的结果，可以对技术的应用过程进行改进调整，以此来确保各种技术应用的效果。

2.1薄膜工艺

薄模工艺相对来说涵盖的各种因素众多，并不是一个孤立的概念，主要能够在实际应用中发挥对污染杂质进行检测，或者是对薄膜厚度进行监控。薄膜工艺的应用环境主要以高温环境为主，在这种因素下，就会使得一些污染金属杂质参入到晶片当中去，这样就会使得整个晶片的各种性能参数发生较大的变化。特别是在一些高温环境下，会出现一些金属杂质挥发的情况，造成整个工艺腔室的严重影响，使得更多晶片受到污染。在薄膜工艺中需要进行科学的薄膜应力测试，确保其性能达标。目前针对薄膜工艺的实际应用，已经具有了比较丰富的经验，能够通过各种高科技技术来进行实践应用，使得薄膜工艺应用的效果越来越好，提高了产品的质量。

2.2掺杂工艺

在半导体晶片的制作过程中，不可避开掺杂工艺来发挥作用。在此过程中，需要对杂质的浓度进行检测，并对掺杂的整个过程进行在线监测，确保电阻率能够达标。目前在掺杂工艺中应用的主要模式为热扩散和离子注入模式，这两种工艺模式针对不同的应用领域能够发挥出不同的效果，因此就需要结合实际的应用情况进行选用，发挥出各自的优势。不过从目前的技术发展趋势可以看出，离子注入模式实际上是更加具有应用前景的，相比于热扩散来说，应用效率也更高。特别是一些器件的体积正在不断缩小，应用离子注入模式实际上是更加符合要求的。在有关掺杂工艺主要测试设备的应用过程中，需要展开探针测试和霍尔测试。

此外，半导体工业测试设备还涉及到一些显微镜和扫描电镜的应用。其中显微镜能够对一些产品表面的情况进行研究，发现存在的缺陷，以便改进生产线。和扫描电镜则是具有较高分辨率的特性，能够展现出具体的三维图像。相对于显微镜来说，扫描电镜能够将放大倍数扩大到上万倍，这样就使得故障分析精度大大提升。对于缺陷检测可以通过不同的检测方法来进行有效测试，掌握更加真实的产品质量情况。从目前的半导体工艺的实际应用情况可以看出，主要生产流程都是应用在一些环境比较清洁的厂房内，这样能够避免环境带来的灰尘影响。但是即使在这样的清洁厂房内，还是不可避免的会存在一些尘埃堆积的情况。因此就需要展开颗粒检测工作，避免尘埃颗粒对器件的质量产生不良影响。更为严重的是因为一些尘埃颗粒的存在，会使整个集成电路失去了应用价值。

三、具体应用

目前在半导体工艺的具体应用中，还是应当以提高成品率为主要发展对象，在此过程中就需要严格确保各个工艺流程的质量监控。要展开颗粒度测试和缺陷检测，这对于这项技术的应用是具有决定性因素的。在颗粒检测中，要使用到激光束的照射，通过检测激光束发生变化的角度，就能够对颗粒的直径进行对比分析。展开激光分析，相对来说使用的设备比较复杂，需要不同的操作系统进行共同组合。比如样品分散系统以及光强检测系统等。在进行检测到实际过程中，需要首先由固体激光源发出一些平行光束，那么如果照射到了样品颗粒，就会发生散射的情况，散射光的能量分布于颗粒的直径是具有内在关联的，通过计算机数据自动处理系统，就能够使得被测样品的粒度分析结果展现出来。缺陷测试主要是一种先进的图像分析技术，能够对整个产品生产过程中的各种缺陷进行分析统计，并通过特定的技术，展现出这些存在的缺陷对整个产品的影响。对于大部分的测试工作中都可以直接使用显微镜来进行观测。但是在技术的不断发展下，也可以应用一些扫描电镜，这样能够聚焦电子束，在样品上进行扫描，测量一些得到的物理信号，最终展现出对应的光学图像。

四、结语

在未来的技术领域发展中，半导体工艺技术将会进一步发挥作用。因此就需要对半导体工艺测试设备进行改进，应用更加先进的技术来提高这项工作的效果。要不断的优化半导体工艺测试流程，发挥出这些设备的作用，更加真实的展现出半导体工艺技术的应用效果，确保产品的质量达标，这也是确保半导体工艺领域能够健康发展的重要举措。

参考文献

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作者简介：汪彪（1995.08-），男，重庆奉节人。