浅析接触角测量仪对晶片表面的质量控制

  接触角测量仪被广泛应用于表面物理化学、涂覆技术、纳米材料和生物医学等领域。它具有测量精度高、测试速度快、操作简便等优点，能够提供有关固液界面性质的重要信息。在半导体生产的质量控制要求是非常高的，用于制造芯片的晶片具有非常均匀的表面，该表面上的任何疵点都能引起高成本损失。这同样适用于晶片表面的处理，如粘接剂和光学清漆的应用以及曝光和蚀刻后完全除去光学清漆。可用接触角测量检查晶片表面的均匀性和处理步骤是否成功。

用接触角测量检查表面均匀性：

  检查晶片表面的质量时，材料的性质必须不能被改变。使用我们的液滴形状分析仪进行超纯水的接触角测量可对晶片进行无损测试。作为润湿性的量度，即使最小的表面结构变化，接触角也会对其有灵敏反应。

用于全贴合的表面处理的表征：

  全贴合是晶片表面彼此粘合，以形成多层结构，如用于高频技术。在高温900℃以上可产生必要的强粘合力，然而，对于带有功能层的晶片来说，粘合力又太高了。通过适当的晶片预处理，如利用氧离子体，可在低温下实现良好的粘合性。为了测量预处理的质量，在若干液体接触角的基础上测定晶片的表面能。表面能增加，特别是其极性组分增加，表示表面活化，从而表示粘合成功。

  接触角测量仪能量测各种液体对各种材料的接触角。不止对晶片表面的处理起着重要作用，对石油、喷涂、印染、医药选矿等行业的科研生产也有着非常重要的作用。其测量原理为：当液滴自由地处于不受力场影响的空间时，由于界面张力的存在而呈圆球状。但是，当液滴与固体平面接触时，其最终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表层铺展开来，或以与固体表层成一定接触角的液滴存在。