原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM),主要原理是藉由針尖與試片間的原子作用力,使懸臂樑產生微細位移,以測得樣品表面形貌起伏。
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- 兩岸少數可分析12吋wafer的AFM實驗室,保存您完整晶圓以便後續進行其他實驗。
- 業界最大掃描面積,同時仍保有絕佳解析度的AFM profiler。
- 外加其他功能顯微鏡,分析應用之範圍更擴大。如CAFM導電式原子力顯微鏡(Conductive Atomic Force Microscopy, CAFM)和SCM掃描式電容顯微鏡(Scanning Capacitance Microscopy, SCM)。 參見下表
AFM | AFM profiler | CAFM | SCM | |
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分析原理 | 針尖與試片間的原子作用力,以測得表面形貌起伏 | 探針在針尖或試片上施予電壓,以獲得樣品表面電流強度 | 經由導電探針取微分電容訊號轉為二維摻雜分佈影像 | |
分析應用 | 1. 材料表面粗糙度檢測與結構觀察 2. 2D/3D 材料表面形貌影像 3. 奈米級縱深分析及尺寸量測 | 1. 偵測阻值偏高或漏電 2. 區別出 P+/ N+ /Poly contact 3. 對單點量測 I-V curve | P-N 型區域及其界面 | |
機台規格 | 1. 試片大小(mm) : 200 x 200 x 15 2. 可放置(mm) : 300 x 300 (12"wafer) 3. 分析範圍(um) : 90 x 90 x 5 | 1. 試片大小(mm) : 300 x 300 2. 最大掃描長度(um):50000 | 1. 放大器倍率: 107 ~10 11 2. 偏壓範圍: -10V~10V | 1. 平面解析度: 20nm 2. 摻雜濃度範圍: 1015 ~1019 atom/cm3 3. 掃描範圍: 90*90um/ 高度限制在 2cm 以內 |
案例分享
2D和3D表面粗糙度分析圖,可得出SAD百分比,Rq和Ra數值。
最長達50000μm的掃描行程,仍保有原子級的解析度,可更清楚瞭解樣品表面粗糙度或是結構高低差的分布狀況。
AFM分析後的表面形貌
透過SCM可清楚判斷P/N well位置
透過SCM清楚看出N Well/ P Well /N Epi layer
外加正電壓(+1v)時的Contact VC,無異常亮點發生
外加負電壓(-1v)時的Contact VC,異常亮點發生
搭配SCM觀察本質層中空乏區寬度(Wd)的變化
圖片出處:978-1-5386-4513-0/18 ©2018 IEEE
- 薄膜粗糙度檢測
- 微觀表面結構研究
- 2D/3D材料表面形貌
- 奈米級縱深分析
- 矽光子元件之空乏區分析
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