久久婷婷国产综合精品青草-久久婷婷国产精品香蕉-久久婷婷大香萑太香蕉a-久久婷婷成人综合色-欧美日韩免费在线-欧美日韩免费看

X射線光電子能譜技術（XPS）在半導體領域的應用

X射線光電子能譜技術（XPS）原理

X射線光電子能譜技術（XPS）是電子材料與元器件顯微分析中的一種先進分析技術，它不但為化學研究提供分子結構和原子價態方面的信息，還能為電子材料研究提供各種化合物的元素組成和含量、 化學狀態、分子結構、化學鍵方面的信息。它在分析電子材料時，不但可提供總體方面的化學信息，還能給出表面、微小區域和深度分布方面的信息。 另外，因為入射到樣品表面的X射線束是一種光子束，所以對樣品的破壞性非常小，這一點對分析有機材料和高分子材料非常有利。

X射線光電子能譜技術（XPS）設備

以下以全自動、成像型多技術X射線光電子能譜儀——AXIS SUPRA+作為示例，展示XPS在半導體領域當中的應用。AXIS SUPRA+集樣品全自動傳輸、全自動分析、智能數據采集處理于一體，體現了便捷性；擁有多種X 射線源、大半徑雙層能量分析器，杰出的荷電中和技術，使其獲得了最優異的性能；通過豐富的硬件接口和靈活的軟件接口，具備了多種功能附件和完善的表面分析技術。

X射線光電子能譜技術（XPS）在半導體領域的應用

XPS檢測半導體表面污染

XPS是檢測半導體表面的檢測方法之一，半導體晶片在保存放置過程中，免不了要受到環境氣氛的氧化或者污染，在使用晶片進行外延生長或加工器件之前，表面的清潔至關重要。XPS由于表面靈敏度高，且為無損檢測，因此檢測之后還可繼續用于后續的使用。

半導體器件失效分析

“金手指”是指電腦硬件如內存條上與內存插槽、顯卡與顯卡插槽之間等進行電信號傳輸的介質，金手指涂敷工藝不良或由于使用時間過長導致其表面產成了氧化層，均會導致接觸不良，甚至造成器件報廢。

單晶硅表面被氧化污染后出現SiO2

硅片表面分布島狀SiO2的XPS成像，Si(綠色)、SiO2(紅色)

島津高能Ag靶表征GaN半導體材料

GaN可作為藍綠光半導體材料，XPS分析該材料時，要注意Ga的俄歇峰對N 1s峰的干擾，單色Al靶測試時，Ga LMM對N 1s的干擾最為嚴重；雙陽極Mg靶測試時，該干擾并不能完全消除；使用島津高能Ag靶測試時，則可以得到完全分離的N 1s結果。

島津高能Ag靶分析GaN材料

高K介電常數介質材料（用做柵極）分析

半導體業界常利用高K介電常數介質材料HfO2來代替傳統SiON來改善柵極漏電流問題。使用XPS角分辨功能，對HfO2柵極氧化物多層結構進行分析可獲得柵極氧化物的結構及厚度。

HfO₂柵極氧化物表面結構分布及結構示意圖

由于X射線光電子能譜的表面靈敏度以及優秀的化學狀態分析能力，已廣泛應用于大規模集成電路芯片、計算機硬盤、光盤等領域的研發、工業化生產檢測中。通過XPS成像技術對半導體期間微區表面元素進行分析，能夠清楚地了解各元素在期間表面的散布，結合污染元素的組成以及化學的狀態進行有目的的排查，能夠有效對器件的質量和失效機制進行解析與把控，有效對污染和器件材料失效進行控制，達到對產品技藝的優化。