薄膜应力测量系统

Toho Technology

Toho Technology 的 Flexus-S 薄膜测量系统可在 -65 °C 至 500 °C 的温度范围内测量应力。涂层过程中产生的薄膜应力会导致空隙和开裂,因此是电子零件故障的主要原因之一。借助 KLA-Tencor 的专利“双波长”技术,激光束沿轴线移动到样品上方。反射光束撞击位置敏感的光电二极管。通过薄膜沉积前后的线扫描测量晶片沿轴线的曲率半径,从而可以确定由于沉积而导致的曲率变化。然后通过 Stoney 方程计算晶片的薄膜应力。沿不同轴进行几次扫描可以创建晶片应力分布或曲率的 3D 图像。

对于温度测量不重要的应用,新型 FLX-R 系统是一种经济高效的替代方案。除了标准的 FLX 功能外,它们还具有自动旋转台,可围绕客户确定的任意角度旋转样品并执行多次扫描。3D 绘图软件可绘制薄膜应力和样品偏转的三维分布。

Flexus 应力测量系统有两个版本:FLX-2320 适用于 25 毫米 – 200 毫米的样品尺寸,FLX-3300 适用于最大 300 毫米的样品尺寸。

技术参数

 

最大扫描直径/样本尺寸

  • FLX-2320 为 50-200 毫米(可应要求提供 1 英寸)
  • FLX-3300 为 75-300 毫米

表现

  • 测量范围:1 至 4000 MPa1(FLX 3300 为 3500 MPa)
  • 重复性:1.3MPa
  • 精度:小于2.5%或1MPa,以较大者为准
  • 最小半径:2米
  • 最大半径:33公里

工作温度(适用于 FLX-2320-S 和 FLX-3300-T)

  • 工作温度:-65°C 至 500°C
  • 吹扫气体:氮气或氩气
  • 气体流量:1.5L/min,0.3 kg/cm²
  • 冷却选项:使用液氮
  • 升温至 500°C 的速率:25°C/分钟
  • 冷却速度:1小时30分钟内从500°C降至100°C(使用LN²)
  • 热膨胀系数/双轴薄膜模量的测定
 

应用

 

应力膜可能会出现位错、空洞和开裂等缺陷。FLX 应力测量系统可帮助解决以下应用问题:

  •  铝应力引起的空洞
  •  钝化开裂(氮化物、氧化物)
  • 硅中的应力诱发位错
  •  电测试良率下降
  • 硅化钨开裂
  • 温度循环过程中氧化物的应力增加
  • 恒定电流应力测试 (CCST) 退化
  • GaAs 上的匹配金属化扩展
  • 由于薄膜应力过高导致硅开裂

PPMS 平台提供多种测量选件

特征

  • 可用温度范围从 -65 °C 至 500 °C
  • 获得专利的双波长技术,实现最佳信号读取
  • 热膨胀系数和双轴模量的计算
  • 样品偏转/应力分布的 3D 映射
  • 样品尺寸从 25 毫米到 300 毫米不等