白光干涉仪在金刚石wafer三维形貌测量中的应用

wafer，其实指的就是晶圆，即制作硅半导体电路所用的硅晶片；金刚石wafer即以单晶金刚石C为材料制成的薄片。金刚石具有良好的物理、化学性质和优异的半导体电气性质，且具有高硬度、高热导率、高化学稳定性等优良特性，因此被誉为“终极半导体材料”。

一、金刚石wafer的发展前景

随着新能源汽车、高铁动车、物联网、5G技术、人工智能等技术的快速发展，对高效率、高性能的半导体器件和集成电路的需求不断增加，金刚石 wafer的研究和应用领域不断扩大。金刚石 wafer在半导体、光电子、生物医学等领域的应用前景广阔，有望成为未来高科技产业的重要支撑。

金刚石wafer行业发展被限制的主要原因是金刚石制成的wafer片尺寸过小，无法满足半导体使用需求，因此如何实现大尺寸金刚石wafer的生产制造成为半导体行业急需突破的难题。

二、金刚石wafer的应用范围

金刚石 wafer在半导体、光电子、生物医学等领域具有广泛的应用。此外，金刚石 wafer还可以应用于以下领域：

• 微波器件
• 高温/高功率/高频电子器件
• 光电子器件
• 生物传感器
• 光电器件
• 航空航天

......

三、金刚石wafer的检测需求

金刚石 wafer的检测需求主要包括表面粗糙度、平面度、缺陷检测、厚度尺寸等方面。为了确保产品的质量和性能，需要对其进行全面的检测和分析。

• 平面度/平整度

金刚石wafer的平面度不足会导致封装过程的热应力发生变化，从而影响产品的可靠性。因此需要对金刚石wafer的平面度/平整度进行检测，从而改进加工工艺，减少客诉。

• 表面粗糙度

金刚石wafer的表面粗糙度影响产品的散热效果和贴装效果。金刚石作为一种性能优异的第三代（宽禁带）半导体材料和新型热管理材料，具备超高的热导率，因此在散热方面极具潜力，而金刚石wafer的表面粗糙度影响wafer的散热性能。若金刚石wafer的表面粗糙度过大，则会影响wafer片的贴装效果。此外，金刚石wafer的表面粗糙度还影响芯片的性能和可靠性，因此需要测量表面粗糙度，保证表面粗糙度在一定的范围内，优化加工工艺，从而有效降低表面粗糙度。

四、金刚石wafer的检测案例

某司希望通过检测金刚石wafer的表面粗糙度和平面度，从而提升产品质量和性能，减少客诉。优可测接收到测量需求后，选用白光干涉仪ER230进行检测，部分样品的检测效果如下：

样品一：

样品二：

样品三：

客户收到检测报告后，表示：“在金刚石wafer的粗糙度和平整度检测这方面，我们评估了许多家测量仪，其中不乏一些国际大牌，他们的检测效果也很好，但是价格实在是太高了。我们没想到如今的国产设备也能做到这么高精度的三维形貌测量，而且关键是性价比还如此之高，这款设备对我们的产品升级有着很大的帮助！”

优可测白光干涉仪AM-7000系列精度达亚纳米级。

最高RMS重复性可达0.002nm，搭配大量程压电陶瓷器件，最高扫描速度400μm/秒。

3200Hz加以业内首创SST+GAT算法，可瞬间完成最高500万点云采集。

白光干涉仪基于白光干涉原理，通过光干涉相位计量，任意放大倍率下均可获得小于1nm的检测精度。

涵盖市场上通用的国际标准测量工具，高效率轻松分析3D数据，从容应对各行各业的应用。

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