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半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)

參考價(jià) 0.01
訂貨量 ≥1
具體成交價(jià)以合同協(xié)議為準(zhǔn)
  • 公司名稱 北京卓立漢光儀器有限公司
  • 品牌
  • 型號(hào)
  • 所在地 北京市
  • 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
  • 更新時(shí)間 2024/5/10 10:50:59
  • 訪問次數(shù) 215

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半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)針對(duì)第三代半導(dǎo)體,如GaN、InGaN、AlGaN等,進(jìn)行溫度相關(guān)光譜和熒光壽命測(cè)試。同時(shí)可測(cè)量外延片的膜厚、反射率及相應(yīng)的Mapping圖。

詳細(xì)信息 在線詢價(jià)

面向半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)的光譜測(cè)試系統(tǒng)

熒光測(cè)試
熒光光譜的峰值波長(zhǎng)、光譜半寬、積分光強(qiáng)、峰強(qiáng)度、熒光壽命與電子/空穴多種形式的輻射復(fù)合相關(guān),雜質(zhì)或缺陷濃度、組分等密切相關(guān)
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
膜厚&反射率&翹曲度
通過白光干涉技術(shù)測(cè)量外延片的薄膜厚度(Thickness)、反射率(PR)以及晶片翹曲度
熒光光譜
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
系統(tǒng)特點(diǎn)
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
面向半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)的光譜測(cè)試系統(tǒng)
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
光路結(jié)構(gòu)示意圖
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
自動(dòng)掃描臺(tái):兼容2寸、4寸、8寸晶圓
可升級(jí)紫外測(cè)量模塊、翹曲度測(cè)量模塊
側(cè)面收集模組:用于AlGaN樣品(發(fā)光波段200-380 nm),因?yàn)锳lGaN輕重空穴帶反轉(zhuǎn)使其熒光發(fā)光角度為側(cè)面出光,因此需要特殊設(shè)計(jì)的側(cè)面收光模塊。
翹曲度測(cè)量模塊
翹曲度測(cè)量模塊集成在顯微鏡模組中,利用晶圓表面反射回的375nm激光,利用離焦量補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)表面高度的測(cè)量,對(duì)晶圓片的高度掃描后獲得晶圓形貌,從而計(jì)算翹曲度的數(shù)值。
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
該模塊不僅可以測(cè)量晶圓的形貌和翹曲度,同時(shí)還可以起到激光自動(dòng)對(duì)焦的作用,使得晶圓片大范圍移動(dòng)時(shí),用于激發(fā)熒光的激光光斑在晶圓表面始終保持最佳的聚焦?fàn)顟B(tài),從而極大的提供熒光收集的效率和分辨率。

物鏡

5x

NA=0.28

20x

NA=0.40

100x

NA=0.8

離焦量z分辨率

< 1 μm

< 0.5 μm

< 0.06 μm

激光光斑尺寸(焦點(diǎn)處)

~2 μm

~2 μm

~1 μm

測(cè)量時(shí)間(刷新頻率)

< 20 ms(50 Hz),可調(diào)節(jié)最高100 Hz

紫外測(cè)量模塊
紫外測(cè)量模塊的功能主要由集成在顯微鏡模組中的5x紫外物鏡和側(cè)面收集模塊實(shí)現(xiàn)。可選擇213nm或266nm的激光進(jìn)行激發(fā),聚焦光斑約10微米,可選擇通過該物鏡收集正面發(fā)射的熒光,通過單色儀入口1進(jìn)行收集和測(cè)量。
針對(duì)AlGaN的發(fā)光波段(200-380nm),尤其是Al組分較大(70%)的AlGaN由于輕重空穴帶反轉(zhuǎn),其熒光發(fā)光角度為側(cè)面出光,因此設(shè)置側(cè)面收集模組,將側(cè)面發(fā)出的熒光通過一個(gè)單獨(dú)傾斜60度角的物鏡收集后,通過光纖傳入單色儀入口2進(jìn)行收集和測(cè)量。
可通過翹曲度模塊對(duì)晶圓片形貌進(jìn)行測(cè)量后,再進(jìn)行紫外熒光測(cè)量時(shí),根據(jù)記錄的形貌高度,Z軸移動(dòng)實(shí)現(xiàn)晶圓片高度方向的離焦量補(bǔ)償,使得晶圓片大范圍移動(dòng)時(shí),激光光斑在晶圓表面始終保持最佳的聚焦?fàn)顟B(tài),從而極大的提供熒光收集的效率和分辨率。
軟件界面
晶圓Mapping軟件界面
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
數(shù)據(jù)分析軟件界面
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
應(yīng)用案例
6英寸AlGaN晶圓測(cè)試
隨著AlGaN中Al所占比例的增加,可看到發(fā)光峰位出現(xiàn)了藍(lán)移,當(dāng)Al的含量占到70%的時(shí)候,峰位已經(jīng)藍(lán)移至238nm。對(duì)AlGaN晶圓進(jìn)行Al組分比例面掃描,可以看到晶圓中Al的組分分布情況。
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
MicroLED微區(qū)PL熒光光譜Mapping
MicroLED微盤,直徑40微米。圖(A):熒光PL Mapping圖像,成像區(qū)域45×45微米;圖(B):圖(A)所示紅線,m0-m11點(diǎn),典型熒光光譜。
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
MicroLED微盤的熒光強(qiáng)度3D成像
2英寸綠光InGaN晶圓熒光光譜測(cè)試
從InGaN的峰強(qiáng)分布來看,在晶圓上峰強(qiáng)分布非常不均勻,強(qiáng)發(fā)光大約位于P2點(diǎn)附近,而有些位置幾乎不發(fā)光。發(fā)光峰位在500-530nm之間,分布也很不均勻。波長(zhǎng)在510nm(P2位置)發(fā)光強(qiáng)。波長(zhǎng)越靠近530nm(P1位置),發(fā)光越弱。
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
2英寸綠光InGaN晶圓熒光壽命測(cè)試
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
從以上熒光壽命成像得到,綠光InGaN熒光壽命在4ns-12ns之間。沿著P1-P3白線,熒光壽命減小。
半導(dǎo)體晶圓PL光譜測(cè)試系統(tǒng)
從晶圓上分布看,熒光壽命與熒光強(qiáng)度成像的趨勢(shì)大致相符,而且峰位有明顯關(guān)聯(lián)。即沿著峰位藍(lán)移方向(藍(lán)移至500nm),熒光發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)而且壽命增加,說明輻射復(fù)合占據(jù)主要比例。而沿著峰位紅移的方向(藍(lán)移至530nm),發(fā)光強(qiáng)度減弱,同時(shí)壽命減小,說明非輻射復(fù)合占據(jù)主要比例。
面向半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)的光譜測(cè)試系統(tǒng)
性能參數(shù):

熒光激發(fā)和收集模塊

激光波長(zhǎng)

213/266/375 nm

激光功率

213nm激光器,峰值功率>2.5kw@1KHZ,266nm激光器,輸出功率2-12mw可調(diào)

自動(dòng)對(duì)焦

•    在全掃描范圍自動(dòng)聚焦和實(shí)時(shí)表面跟蹤

•     對(duì)焦精度<0.2微米


顯微鏡

•用于樣品定位和成像

•近紫外物鏡,100X/20X,用于375nm激光器,波長(zhǎng)范圍355-700 nm
•紫外物鏡, 5X,用于213 nm/266nm的紫外激發(fā), 200-700 nm


樣品移動(dòng)和掃描平臺(tái)

平移臺(tái)

•掃描范圍大于300x300mm。

•最小分辨率1微米。



樣品臺(tái)

•8寸吸氣臺(tái)(12寸可定制)

•可兼容2、4、6、8寸晶圓片


光譜儀

探測(cè)器


光譜儀

•320 mm焦長(zhǎng)單色儀,可接面陣探測(cè)器。

•光譜分辨率:優(yōu)于0.2nm@1200g/mm


可升級(jí)模塊

翹曲度測(cè)量模塊

重復(fù)測(cè)量外延片統(tǒng)計(jì)結(jié)果的翹曲度偏差<±5um

紫外測(cè)量模塊

5X紫外物鏡,波長(zhǎng)范圍200-700 nm。應(yīng)用于213 nm、266nm的紫外激發(fā)和側(cè)面收集實(shí)現(xiàn)AlGaN紫外熒光的測(cè)量

膜厚測(cè)試模塊

重復(fù)測(cè)量外延片Mapping統(tǒng)計(jì)結(jié)果的膜厚偏差<±0.1um

熒光壽命測(cè)試模塊

熒光壽命測(cè)試精度8 ps,測(cè)試范圍50 ps-1 ms

軟件

控制軟件

可選擇區(qū)域或點(diǎn)位自動(dòng)進(jìn)行逐點(diǎn)光譜采集

Mapping數(shù)據(jù)分析軟件

•可對(duì)光譜峰位、峰高、半高寬等進(jìn)行擬合。

•可計(jì)算熒光壽命、薄膜厚度、翹曲度等。
•將擬合結(jié)果以二維圖像方式顯示。


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  • 使用方法說明書、售后服務(wù)
  • 其他
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