原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM),主要原理是藉由针尖与试片间的原子作用力,使悬臂梁产生微细位移,以测得样品表面形貌起伏。
iST 宜特服务优势
- 两岸少数可分析12吋wafer的AFM实验室,保存您完整晶圆以便后续进行其他实验。
- 业界最大扫描面积,同时仍保有绝佳分辨率的AFM profiler。
- 外加其他功能显微镜,分析应用之范围更扩大。如CAFM导电式原子力显微镜(Conductive Atomic Force Microscopy, CAFM)和SCM扫描式电容显微镜(Scanning Capacitance Microscopy, SCM)。 参见下表
AFM | AFM profiler | CAFM | SCM | |
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分析原理 | 针尖与试片间的原子作用力,以测得表面形貌起伏 | 探针在针尖或试片上施予电压,以获得样品表面电流强度 | 经由导电探针取微分电容讯号转为二维掺杂分布影像 | |
分析应用 | 1. 材料表面粗糙度检测与结构观察 2. 2D/3D 材料表面形貌影像 3. 奈米级纵深分析及尺寸量测 | 1. 侦测阻值偏高或漏电 2. 区别出 P+/ N+ /Poly contact 3. 对单点量测 I-V curve | P-N 型区域及其界面 | |
机台规格 | 试片大小(mm) : 200 x 200 x 15 可放置(mm) 300 x 300 (12"wafer) 分析范围(um) : 90 x 90 x 5 | 试片大小(mm) : 300 x 300 最大扫描长度(um): 50000 | 放大器倍率: 107 ~10 11 偏压范围: -10V~10V | 平面分辨率: 20nm 掺杂浓度范围: 1015 ~1019 atom/cm3 扫描范围: 90*90um/ 高度限制在 2cm 以内 |
案例分享
2D和3D表面粗糙度分析图,可得出SAD百分比,Rq和Ra数值。
最长达50000μm的扫描行程,仍保有原子级的分辨率,可更清楚了解样品表面粗糙度或是结构高低差的分布状况。
AFM分析后的表面形貌
透过SCM可清楚判断P/N well位置
透过SCM清楚看出N Well/ P Well /N Epi layer
外加正电压(+1v)时的Contact VC,无异常亮点发生
外加负电压(-1v)时的Contact VC,异常亮点发生
搭配SCM观察本质层中空乏区宽度(Wd)的变化
图片出处:978-1-5386-4513-0/18 ©2018 IEEE
- 薄膜粗糙度检测
- 微观表面结构研究
- 2D/3D材料表面形貌
- 奈米级纵深分析
- 硅光子部件之空乏区分析
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