扫描电子显微镜在半导体行业的应用

图一：扫描电镜原理示意图

质量监控与工艺诊断

      硅片表面污染常常是影响微电子器件生产质量的严重问题。扫描电镜可以检查和鉴定污染的种类、来源，以帮助进行污染溯源，如果配备 X 射线能谱仪，在观察形态的同时，可以分析污染物的主要元素成分。同时，使用扫描电镜还可以检查硅片表面残留的涂层或均匀薄膜，也能显示其异质结构。

图二：KYKY扫描电镜在半导体缺陷分析中的应用（质量监控）

器件分析

扫描电镜可以对器件的尺寸和一些重要的物理参数进行分析，如结深、耗尽层宽度，少子寿命、扩散长度等，对器件的设计、工艺进行修改和调整。扫描电镜二次电子像可以分析器件的表面形貌，结合纵向剖面解剖和腐蚀，可以确定 PN 结的位置和深度。利用扫描电镜束感生电流工作模式，可以得到器件结深、耗尽层宽度、MOS 管沟道长度，还能测量扩散长度、少子寿命等物理参数。

图三：KYKY扫描电镜在半导体测量分析的应用

失效分析和可靠性研究

半导体器件失效分析就是通过对失效器件进行各种测试和物理、化学、金相试验，确定器件失效模式，分析造成器件失效的物理和化学过程 ，寻找器件失效原因。大部分器件的失效与金属化有关，如台阶断铝、铝腐蚀、金属膜划伤等。扫描电镜是失效分析和可靠性研究中最重要的分析仪器，可观察研究金属化层的机械损伤、金属化裂缝和化学腐蚀等问题。

图四：KYKY扫描电镜在半导体断面分析的应用

扫描电镜在半导体行业有着广泛应用，作为大规模集成电路前道检测设备，它是提高产线良率、降低生产成本的重要保障。中科科仪多年来一直致力于扫描电子显微镜产品的研制开发和技术升级，于1975年成功研制我国第一台扫描电镜，2014年成功研制我国第一台场发射枪扫描电镜，目前分辨率优于1nm，达到国际水平。中科科仪具备深厚的技术积累与产业化应用经验，可为您提供扫描电镜分析测试解决方案。