半导体陶瓷加热器薄膜质量超声SAM分析

在半导体薄膜沉积中有个非常重要的部件：陶瓷加热器（Ceramic Heater）可实现温度均匀分布，对硅晶圆加热反应生成薄膜，应用于半导体薄膜沉积设备如APCVD、LPCVD、PECVD等。全球陶瓷加热器主要由日本公司为主导，随着近年来我国对电子产品的大规模使用，陶瓷材料表现出了庞大的市场需求。工欲善其事必先利其器，国家已将集成电路上升到国家战略高度。因此不仅对陶瓷材料的工艺进行研究，如何判断陶瓷工件内部质量检测也是科研人员一直关注的问题！

氮化铝陶瓷加热器是一个典型的多层结构，薄膜沉积在制造工艺中十分重要。在这样一个多层结构中，每一层稍有缺陷都能直接造成封装工件报废，使良品率大大降低。在PECVD沉积设备中的加热器还作为射频地，利用陶瓷本身优异的抗腐蚀和耐高温的特点，在陶瓷内置电加热元件和射频地，形成一体化结构构成的陶瓷加热器。这种一体化主要应用于航空航天、船厂、化工、机械合金钢等结构件的预热和热处理，陶瓷材料可以在含等离子体腐蚀环境下具有优异的绝缘性。而在半导体领域中，陶瓷与内置加热元器件和硅晶圆之间热膨胀系数差异化，如参数未匹配好的情况下，在进行反复冲击会产生裂纹，气孔、分布不均等问题，就会造成封装后的加热器整体失效，因此，陶瓷加热器工艺质量检测非常重要。

氮化铝陶瓷加热器内部结构展示

超声水浸SAM是检测工件内部质量缺陷的无损检测设备；主要利用高频超声扫描成像技术，用高频超声探头对工件内部进行高精度扫描成像设备。广泛应用于材料内部检测、焊接质量检测、辨别材料内部如裂纹、分层、气孔、虚焊、空洞、夹杂等缺陷，系统软件可对缺陷进行定性定量分析，如缺陷尺寸、缺陷位置、缺陷深度等关键数据。

采声高精度水浸超声设备

陶瓷材料检测案例

以下是采声科技超声水浸SAM 检测陶瓷工件的结果                    

陶瓷工件一：

陶瓷工件二：

从采声高精度水浸超声设备扫描出的图像中，我们可以明显发现陶瓷工件一内部有空隙缺陷；陶瓷工件二内部有点状气泡缺陷，边缘位置（红色）出现不良缺陷。