半导体前端和后端工艺的表面优化

相比其他行业，半导体行业对质量的标准和要求更高，从原始晶圆到封装芯片的无数步骤都各个步骤都需要不断的优化和质量检查。而表面科学可用于研究几乎所有前端和后端工艺所相关的界面过程，以确保所需要的清洁度、润湿性和粘附性。

前端工艺

从从硅晶（硅锭）上切割下来的原始晶片到准备用于芯片生产的成品晶圆，涉及多个表面处理和清洁工艺。

张力仪、接触角仪器和泡沫分析仪可在这些过程中为研发部门提供支持，并帮助质量控制部门提供最高质量和最低废品率的晶圆。

晶圆平面化 

晶圆在化学机械平面化（CMP）过程中，表面活性剂可通过降低表面张力确保浆料的最佳混合和良好的润湿性。这两点都可以用张力仪来量化。为了消除不良的起泡现象，同时也需要对浆料的起泡行为进行研究。

晶圆清洁度 

接触角 (CA) 对污染或清洁剂残留物非常敏感。因此，CA 是对各种前端清洁工艺进行优化和质量控制的理想测试参数。而使用纯水进行测试，晶圆的质量不会受到影响。

自动化批量测试

对于清洁度或润湿性的系列质量控制检查，便携式接触角仪与工业机器人系统相结合，其软件通过 API 或 OPC UA 协议与周围系统进行无缝通信。

后道工序 

安装和保护芯片成品（封装）的工艺涉及多个界面的接触。封装前，必须对封装件的表面进行制备和质量检查，以确保良好的润湿性和粘合性。为了测量所涉及的量以及分析不同尺寸范围的表面，甚至是微小尺寸的表面，我们提供了一系列用于表面分析的仪器。 

芯片底部填充

在芯片底部填充环氧树脂时，必须达到良好的润湿效果，以便填充剂快速到达每个位置，并且不留气穴。接触角测量可为封装工程师提供这方面的支持，甚至还能计算铺展速度。

引线键合  

为确保芯片布线时具有出色的导电性和机械稳定性，键合焊盘不得受到污染或氧化。而接触角为表面优化提供了重要信息。这些分析数据是采用微滴定测量仪器以皮升液滴进行测量的。

球形顶部封装

敏感元件周围的树脂涂层必须提供长期保护，例如防潮或防机械应力。接触角测量可测定粘附力和界面张力，这对长期稳定性起着决定性作用。