半导体与电子器件
半导体与电子制造高度依赖计量技术实现质量控制、精确测量及工艺优化。该技术确保产品可靠性,降低缺陷率,并推动材料、设计及制造工艺的创新发展。半导体计量能实现对材料与器件的精准测量分析,保障制造过程符合规范、协助排查缺陷,并精确表征器件性能。在研发阶段,计量技术支撑材料开发、原型验证与创新突破,推动制造工艺进步,最终引领电子设备的持续演进。
技术平台
行业挑战
半导体行业在计量领域正面临多重挑战:纳米级精度测量、复杂结构分析、高速测量的准确性、多样化材料集成、校准标准的维护,以及先进计量工具的成本可控性。
结构复杂性
随着三维晶体管、纳米级架构等先进结构的发展,如何精确测量并表征其内部精细特征、多层结构与界面特性,已成为行业面临的关键挑战。
质量控制
计量技术通过验证半导体产品是否符合精密规格要求,确保其质量与可靠性、具体包括:对尺寸、厚度、表面粗糙度及材料成分等参数的精确测量,以确保产品性能的一致性和准确性。
器件表征
X 射线计量技术通过测量薄膜成分、界面特性等参数,实现对半导体器件性能的精准表征。这些参数数据对于评估器件性能与功能至关重要。
缺陷检测
高速、高分辨率 X 射线形貌术能够在全晶圆尺度上探查晶体缺陷。该技术适用于裸晶圆、外延膜晶圆、半成品晶圆以及键合晶圆等多种类型。通过对位错密度与类型、滑移线、位错网络、(小角度)晶界、夹杂物、析出相、凹坑、划痕、应力水平等缺陷进行成像、分类与定量分析,为质量控制、工艺优化与良率提升提供关键数据支撑。
超薄薄膜
精准分析超薄薄膜的成分、厚度及结构特性,为优化半导体制造工艺、提升质量控制水平及增强器件综合性能提供保障。
半导体计量解决方案
半导体技术拥有改变世界、造福人类的力量。作为全球领先的半导体工艺研发与大规模制造X射线计量设备供应商,理学始终致力于将这一愿景转化为现实。
TXRF 系列
全反射 X 射线荧光
TXRF 系列计量工具在半导体制造和研发领域具有显著优势,专为表面污染评估而设计。其非破坏性检测技术对钠、镁、铝等轻元素、过渡金属及重金属痕量成分具备极高灵敏度。TXRF-V310 和 XHEMIS TX-3000V 中集成的气相分解(VPD)功能可实现行业领先的最低检测限。该系列仪器兼具痕量元素高灵敏度检测与定量分析能力,在薄膜分析领域表现卓越,能精准解析材料元素组成与厚度分布,为强化质量控制、优化工艺流程及深化材料认知提供关键支撑。理学计量解决方案:TXRF 3760、TXRF 310Fab、TXRF-V310、XHEMIS TX-3000 和 XHEMIS TX-3000V。
了解更多 >WDXRF 系列
波长色散 X 射线荧光仪
WDXRF 系列因其在测量材料厚度和成分分析方面的卓越精确度和准确性而闻名,对轻元素检测具有突出优势。在半导体制造和研发领域,WDXRF已成为不可或缺的关键工具,通过对材料特性的严格监控,为制造高性能半导体器件提供可靠保障。理学计量解决方案:AZX 400、WDA-3650 和 WaferX 310。
了解更多 >ONYX 系列
混合能量色散 X 射线荧光和光学技术
专为后端制程与封装应用中的多层结构表征设计。该系统集成微区EDXRF,二维纤维成像与三维扫描技术,实现在线,无损检测与计量分析。理学计量解决方案:ONYX 3000 和 ONYX 3200。
了解更多 >XTRAIA MF 系列
EDXRF(能量色散 X 射线荧光)、XRR(X 射线反射率)和 XRD(X 射线衍射)
该集成系统融合多种X 射线技术,通常用于超薄膜层、多层结构、平板晶圆及图形化晶圆的综合表征。理学计量解决方案:XTRAIA MF-2000 和 XTRAIA MF-3000
了解更多 >XTRAIA XD 系列
HRXRD (高分辨率 X 射线衍射)和 XRR(X射线反射率)
该系统可以精确测定外延层的应变、成分和厚度,多晶薄膜的晶相和织构取向。并同步测量单层薄膜及多层膜堆的厚度分布与质量密度。理学计量解决方案:XTRAIA XD-3200 和 XTRAIA XD-3300。
了解更多 >XTRAIA CD 系列
CDSAXS:用于300毫米及以下尺寸晶圆的掠入射和透射测量的 X 射线临界尺寸计量工具
XTRAIA CD-3200G:采用GISAXS技术,实现在线小角散射测量,转为浅层临界尺寸分析设计。XTRAIA CD-3200T:采用TSAXS技术,实现在线小角X射线散射测量,转为高深宽比器件临界尺寸分析设计。
了解更多 >准Fab级计量解决方案
通过在制程线旁部署计量设备,实现对半导体制造工艺的在线监测与调控,保障器件质量与性能一致性。准Fab级计量系统位于晶圆厂生产区域相邻位置,对确保半导体制造过程的质量稳定性与工艺可靠性具有关键作用。该系统通过实时监测与反馈机制,优化制造参数,提升整体良率。借助理学计量解决方案(XRTmicro系列、TFXRD系列),可通过X射线形貌术解析晶体缺陷,并利用X射线衍射技术分析薄膜性能。
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