試論半導(dǎo)體工藝技術(shù)中如何進(jìn)行超聲波的檢測(cè)及應(yīng)用

摘 要：半導(dǎo)體工藝在醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用較為廣泛，那么針對(duì)當(dāng)前半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展，如何在進(jìn)行超聲波的檢測(cè)中提升半導(dǎo)體的工藝技術(shù)，優(yōu)化技術(shù)水平，從而為患者提升檢測(cè)結(jié)果等方面具有積極的意義。因此，本文就此進(jìn)行了分析論述，并在論述中結(jié)合相關(guān)案例提出了相關(guān)對(duì)策和建議。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體；工藝技術(shù)；超聲波

超聲掃描檢測(cè)技術(shù)是被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的無損檢測(cè)方法之一。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于裂縫、氣孔檢測(cè)等缺陷，又能判定彈性模量、密度差異等特性。對(duì)于半導(dǎo)體材料，可用來檢測(cè)其內(nèi)部多種缺陷；還可利用圖像對(duì)比度確定缺陷的具體情況。本文主要闡述超聲掃描檢測(cè)技術(shù)在半導(dǎo)體中如何應(yīng)用。

一、超聲掃描檢測(cè)技術(shù)

工作原理：脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖信號(hào)，觸動(dòng)壓電傳感器，壓電傳感器產(chǎn)生某頻率的超聲波，超聲波再經(jīng)過耦合介質(zhì)傳到樣品。不斷裂的媒介是必不可少的，所以在傳播過程中若遇到不同介質(zhì)將會(huì)產(chǎn)生反射。斷斷續(xù)續(xù)的界面也會(huì)干擾超聲信號(hào)，甚至出現(xiàn)反射現(xiàn)象。傳感器不僅發(fā)射超聲波，還接收超聲波，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理后可得到一張分辨率較高的超聲波圖像，該圖像將展現(xiàn)樣品層面的各點(diǎn)信息。然后根據(jù)圖像顯示的內(nèi)容確定其情況。

透射掃描屬于基本的檢測(cè)方式，樣品上部的發(fā)射傳感器發(fā)射超聲波，超聲波透過樣品到達(dá)處于樣品下側(cè)的接收傳感器，整個(gè)過程便于操作，且能迅速觀察到樣品的內(nèi)部缺陷，但只能確定缺陷是否存在而缺陷的位置與大小無從而知。透射掃描的結(jié)果展現(xiàn)的是該部件所有的投影圖像。由于超聲波無法通過空隙，因此這些位置在圖像上顯示為黑色，很有可能出現(xiàn)漏檢情況，一般很少使用[ 2 ]。同樣，在反射時(shí)，部分材料的聲阻抗在界面處與空洞等缺陷相同，無法直接觀察缺陷的情況，可對(duì)樣品進(jìn)行透射掃描。反射掃描時(shí)，超聲波遇到不同的阻抗界面，會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn)象。對(duì)反射波進(jìn)行分析，能夠確定缺的尺寸及位置，有很多種檢測(cè)方法，詳見下圖。

以上均是最基礎(chǔ)的反射掃描方式。A 是單點(diǎn)掃描方式，以此為前提創(chuàng)建和解釋圖像，能夠檢測(cè)波形并將檢測(cè)到的內(nèi)容反應(yīng)在示波器上，對(duì)情況進(jìn)行判斷。A掃描的主要特點(diǎn)就是精準(zhǔn)，其不足之處為僅能分析一個(gè)點(diǎn)而不能分析一個(gè)平面，故可利用A掃描確認(rèn)檢測(cè)結(jié)果。B 掃描用于檢測(cè)傾斜、空洞和裂縫等，它顯示的是每個(gè)界面垂直方向的截面圖。C掃描顯示的是反射產(chǎn)生回形波所生成的二維圖像，可用來檢測(cè)裂紋、空洞、分層等缺陷。在缺陷判斷過程中，主要運(yùn)用C掃描進(jìn)行檢測(cè)，而A掃描以輔助確認(rèn)。

二、半導(dǎo)體工藝在超聲掃描檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

超聲掃描檢測(cè)技術(shù)廣泛應(yīng)用于在半導(dǎo)體行業(yè)，基本上都能運(yùn)用此技術(shù)檢測(cè)內(nèi)部缺陷。

（一）晶圓

逐層掃描可判定晶元內(nèi)部缺陷的具體情況。

（二）塑封微電路

某工作項(xiàng)目顯示應(yīng)利用超聲掃描對(duì)塑封微電路DPA試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。由于塑封微電路本身具有的獨(dú)特性質(zhì)，造成內(nèi)部缺陷很易出現(xiàn)。從近年來DPA實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)來看，2013年檢測(cè)出的不合格產(chǎn)品中，99%的原因是塑封微電路內(nèi)部界面分層問題。其出現(xiàn)的應(yīng)力容易導(dǎo)致芯片以及鈍化層出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，甚至造成金屬化臺(tái)階的退化現(xiàn)象。為提升塑封微電路的可靠性，一定要利用超聲來掃描微電路。圖4和圖5展現(xiàn)了其頂視圖以及后視圖。在塑封微電路掃描時(shí)，重點(diǎn)觀察模塑化合物的空洞和裂紋、引線框架以及芯片的粘接區(qū)域以及引線鍵合和芯的分層。

三、結(jié)語

綜上，通過本文對(duì)半導(dǎo)體的研究探討，我們進(jìn)一步了解了半導(dǎo)體工藝技術(shù)和醫(yī)院超聲檢測(cè)之間的關(guān)系，在本文論述中也為進(jìn)一步明確半導(dǎo)體工藝技術(shù)發(fā)展水平的創(chuàng)新提出了新的要求，因此，在今后半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展中要致力于技術(shù)創(chuàng)新，提升半導(dǎo)體工藝品水平這對(duì)進(jìn)一步提升醫(yī)院超聲檢測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義和醫(yī)療實(shí)踐價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 張繼靜，連軍莉.超聲掃描技術(shù)及設(shè)備[J].電子工業(yè)專用設(shè)備，2011（05）.

[3] 羅雄彪，陳鐵群.超聲無損檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)[J].無損檢測(cè)，2005（03）.

作者簡(jiǎn)介：包禎美，女，本科，畢業(yè)院校于重慶工商大學(xué)，工作于中國振華集團(tuán)永光電子有限公司（國營(yíng)第八七三廠）。