激光诱导击穿光谱结合热膨胀原理对硅片表面污染颗粒成分无损检测方法研究

项目名称： 激光诱导击穿光谱结合热膨胀原理对硅片表面污染颗粒成分无损检测方法研究

项目编号： No.61404171

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 刘立拓

作者单位： 中国科学院力学研究所

项目金额： 28万元

中文摘要： 硅片表面污染颗粒成分的快速在线及无损检测是半导体工艺发展的趋势要求，传统检测方法很难真正满足快速在线的检测特点， 激光诱导击穿光谱技术（LIBS）能满足这一特点要求，然而现有方法是将脉冲激光直接聚焦到硅片表面击穿，这将不可避免对硅片表面带来损伤。为了解决损伤问题，本项目创新地提出利用LIBS技术结合热膨胀原理实现硅片表面颗粒成分的快速在线及无损检测。方案是先利用热膨胀原理将颗粒加速脱离硅片表面，再利用LIBS技术将颗粒击穿。在热膨胀原理基础上，研究激光加速硅片表面颗粒脱离过程的物理机理，并首次对颗粒脱离硅片表面后的运动过程进行分析模拟，并利用实验分析的手段对这一模型进行逼近和修正。本项目的研究将为实现硅片表面污染颗粒成分的无损及快速在线检测奠定基础。

中文关键词： 无损检测；激光诱导击穿光谱；污染颗粒；硅片；热膨胀

英文摘要： Rapid on-line and nondestructive detection for contamination particle composition on silicon wafer surface is the trend of the development of the semiconductor process requirements. Traditional detection method is difficult to meet the rapid real online d

英文关键词： nondestructive testing；laser induced breakdown spectroscopy；contamination particles；silicon wafer；thermal expansion