AFM原子力显微镜在半导体行业领域应用介绍

 新闻资讯     |      2024-09-02 10:25:25

原子力显微镜在半导体行业领域的应用非常广泛且重要,主要体现在以下几个方面:

一、半导体材料研究

形态、电气和机械性能分析:AFM原子力显微镜能够非接触式地研究半导体材料的形态、电气和机械性能,减少对样品的物理影响。其极高分辨率(纳米级)使得它能够精确测量材料的表面形貌、粗糙度以及局部微观轮廓。

电导率测量:通过在探头上施加电场或电压,原子力显微镜能够测量半导体器件的电流-电压特性,从而评估其电导率。

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力谱测量:AFM原子力显微镜还能测量探头与样品之间的力变化,提供半导体材料的力学性能信息,如弹性模量、硬度等。

二、半导体晶圆检测

晶圆表面形貌检测:原子力显微镜可用于2~8英寸晶圆表面形貌的综合检测,包括粗糙度、局部微观轮廓等,提供原子或近原子级别的分辨率表面形貌图像。

缺陷分析:通过AFM原子力显微镜的扫描,可以检测出晶圆表面的微观缺陷,如划痕、污染等,对于提高半导体产品的质量和可靠性至关重要。

纳米级表征:在半导体制造中,对纳米级表征和质量控制的需求日益增加,原子力显微镜能够无损地测量高纵比结构(如沟槽和台阶)的深度和宽度,以及纳米片的厚度。

三、市场现状与前景

市场规模:根据Z新数据,2022年中国半导体用AFM市场规模达到了1.17亿元,预计2029年将达到2.46亿元,年复合增长率(CAGR)为10.79%。

产品类型:大样本AFM原子力显微镜在市场中占有重要地位,预计2029年份额将达到81%。

应用增长:半导体晶圆计量在2022年份额大约是39.73%,未来几年(2024-2029)年度复合增长率CAGR大约为11.62%。

四、技术发展与国产替代

技术进步:原子力显微镜系统技术的不断进步推动了半导体行业AFM原子力显微镜市场的增长,包括更高分辨率、更快扫描速度以及更多功能模块的集成。

国产替代:中国半导体原子力显微镜市场正在逐步减少对外国技术的依赖,国产仪器品牌具备较强的性价比优势,预计相比同类进口仪器,国产仪器价格通常可低20%-50%。同时,国内企业与国际实体的合作也增强了其竞争力和市场覆盖范围。

五、主要参与者

目前中国半导体AFM原子力显微镜市场的主要参与者包括Bruker Corporation、Park Systems、牛津仪器、岛津和日立高新技术等。这些企业在技术研发、市场推广和客户服务等方面均有着丰富的经验和优势。

综上所述,原子力显微镜在半导体行业领域的应用不**于材料研究和晶圆检测,还涉及到市场趋势、技术发展和国产替代等多个方面。随着半导体技术的不断发展,AFM原子力显微镜在半导体行业的应用前景将更加广阔。