纳米级缺陷分析

随着器件尺寸的持续微缩，纳米级缺陷的检测变得愈发重要——它们会直接影响器件质量与生产良率。本研究通过PiFM红外技术展示了检测仅纳米尺寸颗粒上有机与无机缺陷的能力。

尽管现有多种分析方法尝试鉴定未知缺陷，但成效甚微。扫描电子显微镜虽可判定缺陷形貌，若属无机性质则可借助能谱分析（EDX）确定元素组成；对于有机材料，虽可采用质谱技术测定成分，但所需样品量往往制约该方法的成功率。相比之下，PiFM红外技术能够无视成分差异（有机或无机）直接识别纳米尺寸颗粒。此外，该技术兼具非侵入性特质，既不会损伤样品，也无需特殊制样处理。

PiFM红外技术能够对微量化合差异实现卓越区分。如上图所示硅酸盐颗粒的检测案例，PiFM红外光谱凸显了硅基底自然氧化层与二氧化硅颗粒之间的结晶度差异。该颗粒很可能为抛光剂的残留物。

特征图像展示了该未知颗粒（经鉴定为聚四氟乙烯PTFE/特氟龙）在检测区与非检测区的PiFM红外光谱。所示数据经过功率归一化处理，可通过进一步数据处理扣除基底对样品光谱的信号贡献。

注: 本文另有详细版本可供参阅。