非接觸式表面電阻量測系統在半導體晶圓上實際應用
Delcom 非接觸式晶圓電阻率量測應用
半導體晶圓需要特定的電阻率，這取決於材料的生產應用。
非接觸式感測器可以讀取晶圓的表面電阻，滿足不同應用對材料電阻率的要求。無論摻雜類型或製程技術（如擴散、離子植入等），皆可精確讀取目標片電阻值。
，包括：
- 晶圓製造過程中總體的 n 型或 p 型晶圓摻雜
- 通過擴散製程的晶圓部分摻雜
- 通過離子注入的晶圓部分摻雜
- 使用合金的摻雜
- 化學氣相沉積 (CVD)、物理氣相沉積 (PVD)、原子層沉積 (ALD) 等沉積過程
相同地，Delcom 感測器可以讀取晶圓基底材料的表面電阻率，包括：
- 矽 (Si)
- 砷化鎵 (GaAs)
- 氮化鎵 (GaN)
- 碳化矽 (SiC)
- 氮化鎵 (GaN)
- 藍寶石(Sapphire)
- 玻璃 (Glass)
需要注意的是，晶圓的片電阻會受到熱處理和物理加工影響，例如拋光、退火、蝕刻及氧化。因此，建議在製造過程中的關鍵步驟使用 Delcom 傳感器進行測量，以確保精確性。
圖 1：範例 – 摻雜後的PV wafer
為什麼要使用 Delcom 測量晶圓的表面電阻
值得注意的是，由於渦流測量儀依靠磁場進行讀數，與四點探針相比，它具有以下幾項優勢：
•非破壞性測量
•可穿透絕緣層進行讀數
•能測量移動中的材料
•提供近乎即時的讀數
•支援製程的即時檢測
Delcom 感測器的使用方式
渦流傳感器可以簡單直接地測量整體摻雜晶圓的片電阻。只需將晶圓放入傳感器的磁場中，即可讀取測量結果。
圖 2：測量體摻雜晶圓的方塊電阻
渦流傳感器利用磁場與材料的導電層進行感應耦合，即使材料由多層結構組成且夾有絕緣層，也能測量整體的片導電率（各層導電率相加，稱為疊加效應）。
要測量經過摻雜處理的晶圓，可先測量基材摻雜層的片電阻，然後再測量增加外摻雜層後的片電阻，兩者差值即為新增層的片導電率。將導電率取倒數，即得片電阻，此方法稱為「渦流兩步驟」。
渦流兩步驟：
步驟 1：在創建第二摻雜層之前測量晶圓
步驟 2 在建立第二個摻雜層後測量晶圓
圖 3：兩步驟渦流法
Delcom 感測器的內嵌感測器架設方案
一般來說，Delcom 感測器架設方案可以包括以下一種或多種架設方案。
上圖表示單傳感器量測示意圖, 其優點較節省成本, 固定相同點位量測, 快速的測量。
下圖表示雙傳感器量測示意圖, 其優點為可判斷製程前後阻抗差異。