掃描電子顯微鏡在半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用

圖一：掃描電鏡原理示意圖

質(zhì)量監(jiān)控與工藝診斷

      硅片表面污染常常是影響微電子器件生產(chǎn)質(zhì)量的嚴(yán)重問題。掃描電鏡可以檢查和鑒定污染的種類、來源，以幫助進(jìn)行污染溯源，如果配備 X 射線能譜儀，在觀察形態(tài)的同時，可以分析污染物的主要元素成分。同時，使用掃描電鏡還可以檢查硅片表面殘留的涂層或均勻薄膜，也能顯示其異質(zhì)結(jié)構(gòu)。

圖二：KYKY掃描電鏡在半導(dǎo)體缺陷分析中的應(yīng)用（質(zhì)量監(jiān)控）

器件分析

掃描電鏡可以對器件的尺寸和一些重要的物理參數(shù)進(jìn)行分析，如結(jié)深、耗盡層寬度，少子壽命、擴(kuò)散長度等，對器件的設(shè)計、工藝進(jìn)行修改和調(diào)整。掃描電鏡二次電子像可以分析器件的表面形貌，結(jié)合縱向剖面解剖和腐蝕，可以確定 PN 結(jié)的位置和深度。利用掃描電鏡束感生電流工作模式，可以得到器件結(jié)深、耗盡層寬度、MOS 管溝道長度，還能測量擴(kuò)散長度、少子壽命等物理參數(shù)。

圖三：KYKY掃描電鏡在半導(dǎo)體測量分析的應(yīng)用

失效分析和可靠性研究

半導(dǎo)體器件失效分析就是通過對失效器件進(jìn)行各種測試和物理、化學(xué)、金相試驗，確定器件失效模式，分析造成器件失效的物理和化學(xué)過程 ，尋找器件失效原因。大部分器件的失效與金屬化有關(guān)，如臺階斷鋁、鋁腐蝕、金屬膜劃傷等。掃描電鏡是失效分析和可靠性研究中最重要的分析儀器，可觀察研究金屬化層的機(jī)械損傷、金屬化裂縫和化學(xué)腐蝕等問題。

圖四：KYKY掃描電鏡在半導(dǎo)體斷面分析的應(yīng)用

掃描電鏡在半導(dǎo)體行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，作為大規(guī)模集成電路前道檢測設(shè)備，它是提高產(chǎn)線良率、降低生產(chǎn)成本的重要保障。中科科儀多年來一直致力于掃描電子顯微鏡產(chǎn)品的研制開發(fā)和技術(shù)升級，于1975年成功研制我國第一臺掃描電鏡，2014年成功研制我國第一臺場發(fā)射槍掃描電鏡，目前分辨率優(yōu)于1nm，達(dá)到國際水平。中科科儀具備深厚的技術(shù)積累與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用經(jīng)驗，可為您提供掃描電鏡分析測試解決方案。