试论半导体工艺技术中如何进行超声波的检测及应用

摘 要：半导体工艺在医院的医疗设备中的应用较为广泛，那么针对当前半导体工艺技术的发展，如何在进行超声波的检测中提升半导体的工艺技术，优化技术水平，从而为患者提升检测结果等方面具有积极的意义。因此，本文就此进行了分析论述，并在论述中结合相关案例提出了相关对策和建议。

关键词：半导体；工艺技术；超声波

超声扫描检测技术是被广泛应用于各行各业的无损检测方法之一。该技术广泛应用于裂缝、气孔检测等缺陷，又能判定弹性模量、密度差异等特性。对于半导体材料，可用来检测其内部多种缺陷；还可利用图像对比度确定缺陷的具体情况。本文主要阐述超声扫描检测技术在半导体中如何应用。

一、超声扫描检测技术

工作原理：脉冲发生器产生脉冲信号，触动压电传感器，压电传感器产生某频率的超声波，超声波再经过耦合介质传到样品。不断裂的媒介是必不可少的，所以在传播过程中若遇到不同介质将会产生反射。断断续续的界面也会干扰超声信号，甚至出现反射现象。传感器不仅发射超声波，还接收超声波，对信号进行处理后可得到一张分辨率较高的超声波图像，该图像将展现样品层面的各点信息。然后根据图像显示的内容确定其情况。

透射扫描属于基本的检测方式，样品上部的发射传感器发射超声波，超声波透过样品到达处于样品下侧的接收传感器，整个过程便于操作，且能迅速观察到样品的内部缺陷，但只能确定缺陷是否存在而缺陷的位置与大小无从而知。透射扫描的结果展现的是该部件所有的投影图像。由于超声波无法通过空隙，因此这些位置在图像上显示为黑色，很有可能出现漏检情况，一般很少使用[ 2 ]。同样，在反射时，部分材料的声阻抗在界面处与空洞等缺陷相同，无法直接观察缺陷的情况，可对样品进行透射扫描。反射扫描时，超声波遇到不同的阻抗界面，会产生反射现象。对反射波进行分析，能够确定缺的尺寸及位置，有很多种检测方法，详见下图。

以上均是最基础的反射扫描方式。A 是单点扫描方式，以此为前提创建和解释图像，能够检测波形并将检测到的内容反应在示波器上，对情况进行判断。A扫描的主要特点就是精准，其不足之处为仅能分析一个点而不能分析一个平面，故可利用A扫描确认检测结果。B 扫描用于检测倾斜、空洞和裂缝等，它显示的是每个界面垂直方向的截面图。C扫描显示的是反射产生回形波所生成的二维图像，可用来检测裂纹、空洞、分层等缺陷。在缺陷判断过程中，主要运用C扫描进行检测，而A扫描以辅助确认。

二、半导体工艺在超声扫描检测技术应用

超声扫描检测技术广泛应用于在半导体行业，基本上都能运用此技术检测内部缺陷。

（一）晶圆

逐层扫描可判定晶元内部缺陷的具体情况。

（二）塑封微电路

某工作项目显示应利用超声扫描对塑封微电路DPA试验进行检测。由于塑封微电路本身具有的独特性质，造成内部缺陷很易出现。从近年来DPA实验的数据来看，2013年检测出的不合格产品中，99%的原因是塑封微电路内部界面分层问题。其出现的应力容易导致芯片以及钝化层出现开裂的现象，甚至造成金属化台阶的退化现象。为提升塑封微电路的可靠性，一定要利用超声来扫描微电路。图4和图5展现了其顶视图以及后视图。在塑封微电路扫描时，重点观察模塑化合物的空洞和裂纹、引线框架以及芯片的粘接区域以及引线键合和芯的分层。

三、结语

综上，通过本文对半导体的研究探讨，我们进一步了解了半导体工艺技术和医院超声检测之间的关系，在本文论述中也为进一步明确半导体工艺技术发展水平的创新提出了新的要求，因此，在今后半导体工艺技术的发展中要致力于技术创新，提升半导体工艺品水平这对进一步提升医院超声检测具有重要的现实指导意义和医疗实践价值。

参考文献：

[1] 陈章涛，潘凌宇.声学扫描显微镜检查在塑封器件检测中的应用[J].电子与封装，2013（03）.

[2] 张继静，连军莉.超声扫描技术及设备[J].电子工业专用设备，2011（05）.

[3] 罗雄彪，陈铁群.超声无损检测的发展趋势[J].无损检测，2005（03）.

作者簡介：包祯美，女，本科，毕业院校于重庆工商大学，工作于中国振华集团永光电子有限公司（国营第八七三厂）。