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技术文章

静电计在半导体晶圆表面静电电位原位检测中的应用

点击次数:262 发布时间:2026/8/24 11:13:56

静电计在半导体晶圆表面静电电位原位检测中的应用

半导体晶圆加工刻蚀、薄膜沉积工序中,工艺腔体内部摩擦、等离子轰击会使晶圆表面积累静电,局部静电电位过高会击穿栅氧介质,造成芯片栅极损伤,降低晶圆良率。普通万用表输入阻抗低,接触测量时会快速泄放晶圆表面微弱静电荷,无法得到真实静电电位。Huace-103静电计拥有100TΩ高输入阻抗,1mV电压分辨率,可达200V直流测量范围,500读数/秒高速采集,测量时对样品电荷泄放小,适合半导体工艺中晶圆表面静电电位的原位监测。

一、晶圆表面静电传统测试痛点

普通仪表输入阻抗偏低,测量过程泄放表面静电荷普通数字表输入阻抗仅MΩ-GΩ级别,探针接触晶圆瞬间,表面积累的静电电荷快速流失,测得电压远低于晶圆实际静电电位,测试结果失真。

电压分辨率不足,微弱静电电位无法识别晶圆早期静电积累往往只有数毫伏至几十毫伏,常规仪表mV级分辨能力不足,无法识别潜在静电损伤风险点。

读数速率慢,无法捕捉工艺瞬态静电峰值等离子刻蚀、离子轰击会产生瞬时静电尖峰,低速采集会丢失瞬态电压峰值,难以定位静电产生的工艺节点。

温漂、时漂大,长时间在线监测数据漂移部分测试设备24小时长时间监测电压漂移大,无法实现设备腔体长时间连续在线监控。

缺少数字通讯接口,无法对接产线自动化系统无RS-232、模拟输出接口,只能人工读数,难以集成至半导体工艺设备做自动化数据记录。

二、100TΩ高输入阻抗,保留晶圆表面静电荷

Huace-103静电计输入阻抗高达1×10¹⁴Ω,接触测量时从晶圆抽取的泄漏电流小,避免测试环节造成静电电荷泄放,还原晶圆表面真实静电电位。测量范围DC±0.0001V~±200V,覆盖从几毫伏微弱静电到上百伏危险静电电位全区间;准确度±(0.5%读数+2字),保障不同电位下测量可靠。

三、1mV高分辨率+ 500读数/秒高速采样,捕捉瞬态静电尖峰

1mV电压分辨率,可以识别晶圆表面数毫伏的早期静电积累信号,提前预警栅氧击穿风险;500读数/秒高速采集,能够完整捕获等离子工艺带来的瞬时静电电压尖峰,定位静电产生的工艺步骤,为设备工艺参数优化提供依据。设备时间漂移24h小于0.1%,温度漂移小于0.01%/℃,适合工艺腔体长时间不间断在线监测。

四、丰富对外接口,适配半导体产线自动化集成

配置BNC输入接口,搭配高阻测物;具备RS-232数字接口以及模拟输出功能,可以对接上位机或者半导体设备PLC,实现24小时无人值守连续记录静电电压时序。12字符真空荧光显示屏,本地也可以直接观测实时电压,兼顾实验室手动测试与产线集成两种场景。整机体积220×230×80 mm,重量仅2kg,便于机柜内部安装部署。


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