電子行業(yè)專題 | 不得不說的KRÜSS與“中國芯”

活動背景

從晶圓的質(zhì)量控制、集成電路封裝、表面處理表征到監(jiān)測清潔劑中表面活性劑濃度等應(yīng)用過程，KRüSS的表界面分析設(shè)備可以為芯片制造提供一系列助力。

上個月，美國對華實施了嚴(yán)格芯片禁令，國內(nèi)半導(dǎo)體公司必須要披荊斬棘、奮發(fā)圖強，才能打破feng鎖，這是中華民族偉大復(fù)興過程中的最后一步 -  中國成為科技強國！KRüSS計劃開展為期8周的電子行業(yè)專題活動，包括免費的樣品測試、應(yīng)用文章的分享和專家講座等一系列活動，旨在提供適用于該行業(yè)領(lǐng)域的解決方案， 今天首先和小編一起來了解一下表界面測量技術(shù)如何在芯片制造能夠扮演什么角色吧！

典型應(yīng)用

1.晶圓的質(zhì)量控制

半導(dǎo)體生產(chǎn)的質(zhì)量控制要求非常高，用于制造芯片的晶圓具有非常均勻的表面，因此表面上的任何疵點都能引起高成本損失。檢查晶圓表面的質(zhì)量時，必須不能改變材料的性質(zhì)。接觸角測量可對晶圓進(jìn)行非破壞性測試，檢測晶圓表面的清潔度和監(jiān)控質(zhì)量的均勻性。即使表面結(jié)構(gòu)發(fā)生了微小的變化，接觸角也會靈敏的反映出來。

KRüSS的DSA100W液滴形狀分析儀是為全自動對晶圓表面質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制設(shè)計的，基于接觸角測量來監(jiān)測晶圓表面清潔度和均一性。全自動測量模塊中有一個特殊的晶圓定位樣品臺，在定義的測量位置（“繪圖”）基礎(chǔ)上，進(jìn)行一系列全自動測量。不同位置接觸角的測量結(jié)果可反映樣品的均一性或不同區(qū)域之間的差異。

2.光刻膠在晶圓表面的潤濕

光刻膠必須旋涂在晶圓上。因此，晶圓表面和光刻膠之間的接觸特性尤為重要。如果接觸角過大，光刻膠在晶圓表面呈液滴狀分布，工藝失敗；如果接觸角太小，光刻膠很容易分布在晶圓表面，薄膜厚度很難保證，特別是對于需要厚光刻膠的層。

KRüSS的DSA系列液滴形狀分析儀可以系統(tǒng)的分析光刻膠在晶圓表面的靜態(tài)接觸角，或者使用傾斜臺的方法，測試光刻膠在晶圓表面旋涂過程中的動態(tài)接觸角。

3.金手指的親疏水性

KRüSS的DSAM系列液滴形狀分析儀可以滴定皮升級的液滴，非常適合測試金手指等微小樣品表面的接觸角。

4.電子元器件和密封劑間的潤濕和粘附

為了保護(hù)成品印刷電路板免受環(huán)境影響（如振動、沖擊或水分），從而保證其長期正常運行，必須用密封劑（圓頂封裝體）對組件進(jìn)行封裝。除了良好的潤濕性，組件和密封劑高強度的粘結(jié)和低界面張力也是保證封裝穩(wěn)定性的必要條件。通過KRüSS的接觸角測量儀測量組件和密封劑的表面能和極性來判斷兩者之間的潤濕和粘附。

例如有兩種不同的組件，已知其表面自由能和分量，而密封劑的表面張力為40.5mN/m（極性部分7.5 mN/m，色散部分33 mN/m）。則可通過上圖潤濕譜圖預(yù)判密封劑對不同組件的潤濕和粘附效果。

5.用于全貼合的表面處理的表征

全貼合是晶圓表面彼此粘合，以形成多層結(jié)構(gòu)，可用于高頻技術(shù)。在高溫900℃以上可產(chǎn)生強粘合力，然而，對于帶有功能層的晶圓來說，粘合力又太高了。通過適當(dāng)?shù)木A預(yù)處理，如利用氧等離子體，可在低溫下實現(xiàn)良好的粘合性。可通過測定晶圓表面能來檢測預(yù)處理的質(zhì)量。便攜式液滴形狀分析儀 – MSA可在現(xiàn)場進(jìn)行非破壞性檢測，甚至也可在豎直表面進(jìn)行。

6.表征評價清潔液的質(zhì)量

監(jiān)控清潔電路板的清洗劑中表面活性劑濃度。為確保表面活性劑添加的有效性和經(jīng)濟性，可測量與濃度相關(guān)的表面張力值來檢測清洗劑中表面活性劑的含量。繪制不同濃度動態(tài)表面張力曲線，通過BPT便攜式動態(tài)表面張力儀在現(xiàn)場直接進(jìn)行快速測試。