激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS)是一种全元素分析技术。基于LIBS的应用研究近年来仍然为人们所广泛关注，目前该技术在工业生产、环境监测、生物医药、等领域都得到了广泛的应用。在半导体行业，晶体管的制造通常是利用金属沉积于硅片表面。在形成晶体管的过程中，金属经常容易扩散入硅片，这可能导致弱化晶体管的电子性能甚至导致晶体管的损坏。硅芯片的分析一般在制造过程结束时，分析过程总是需要几天的时间，并且需要一系列复杂的样品制备。不符合标准的硅芯片意味着要被淘汰，从而导致了时间和材料的浪费。目前，国内并没有高效的硅材料分析方法和标准。LIBS技术自身具有快速，高效，多种成分同时检测等诸多优点，因此，利用LIBS技术准确判定硅中金属的扩散程度，建立行之有效的测试方法，具有重要的意义。由于在之前的工作中，硅中磷(P)、氧(O)含量是在真空环境下利用LIBS测得的。检测环境要求苛刻，通用性不强。因此，此次检测是在大气环境下实现的。由于LIBS技术在大气环境下存在很多影响其精度的因素，本文首先就环境气压对检测的影响进行了实验分析。实验表明，气压的变化会影响等离子体的温度，进而影响检测样品离子峰与原子峰的强度比例。不仅如此，气压的微弱变化也会影响激光诱导击穿光谱定量测试的精度。此后，我们改善了检测环境气压的稳定性，利用LIBS系统检测硅片中金属的扩散情况。实验制备了带有铝(Al)、锡(Sn)、锰(Mn)、锗(Ge)金属薄膜的硅片，并利用高温使金属元素向硅片内部扩散。实验中详细分析了Al-Si样品中Al元素的扩散深度情况，其次就其他3种样品进行了LIBS元素扩散检测，并针对几种金属的检测效果分析了LIBS对硅片中金属扩散检测的适用性。在Al-Si样品的测试中，由于EDS能谱仪的检测限低，使用EDS电子能谱几乎无法分辨三种样品在硅片更深位置的浓度区别。相反，利用激光诱导击穿光谱仪就能清楚的分辨。实验结果表面LIBS技术更加适用于Al在硅片中的扩散分析。实验还分析了金属Sn、Mn、Ge在不同退火温度下在硅片中的扩散情况。从实验结果来看，Sn-Si样品的测试效果良好，能明显区分不同深度的元素浓度差别。然而，Mn-Si样品的测试则不理想，测试几乎检测不出差别。对于Ge-Si样品的测试，尽管特征谱中能分辨的特征峰很少，但是在深度分布测试中，也能有一定的分辨率。最后就几种样品的检测结果，对LIBS技术在硅中金属浓度检测的应用进行了适用性分析。