掃描式電子顯微鏡(SEM)

描述： 

掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron microscopy, SEM)主要是利用微小聚焦的電子束(Electron Beam)進行樣品表面掃描，激發(fā)樣品產(chǎn)生各種物理信號，如二次電子、背散射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子等，SEM主要就是收集從表面發(fā)出的二次電子形成樣品的表面圖像。

測試范圍：

針對各種材料表面微結構觀察；

SEM測量樣品尺寸；

EDS可針對樣品表面，進行微區(qū)定性與半定量成份元素分析/ 特定區(qū)域之Point、Line Scan、Mapping分析；

EDS可在低電壓下，提升Mapping的空間分辨率；

SEM自動拍照，搭配去層技術De-Process，可提供電路逆向工程參考；

利用低能電子束掃描做被動式電壓對比(Passive Voltage Contrast, PVC)，對于異常漏電或接觸不良的半導體組件損壞可精準定位。

特點：

儀器分辨本領較高。二次電子像分辨可達1nm(場發(fā)射)3nm(鎢燈絲)。

儀器放大倍數(shù)變化范圍大(從幾倍到幾十萬倍)，且連續(xù)可調。

圖像景深大，富有立體感。可直接觀察起伏較大的粗糙表面(如金屬和陶瓷的斷口等)。

試樣制備簡單。只要將塊狀或粉末的、導電的或不導電的試樣不加處理或稍加處理，就可直接放到SEM中進行觀察。一般來說，比透射電鏡(TEM)的制樣簡單，且可使圖像更接近于試樣的真實狀態(tài)。

可做綜合分析：

SEM裝上波長色散X射線譜儀(WDX,簡稱波譜儀)或X射線能譜儀(EDS,簡稱能譜儀)后，在觀察掃描形貌的同時，可對試樣微區(qū)進行元素分析。

裝上半導體樣品座附件，可以直接觀察晶體管或集成電路的p-n結及器件失效部位的情況。

裝上不同類型的試樣臺和檢測器可以直接觀察處于不同環(huán)境(加熱、冷卻、拉伸等)中的試樣顯微結構形態(tài)的動態(tài)變化過程(動態(tài)觀察)。

背散射電子衍射可以揭示樣品的晶體結構和取向。

檢測圖片：

材料表面微結構：二次電子影像

材料表面微結構：背向散射電子影像

半導體芯片剖面分析：

電壓對比(Passive Voltage Contrast,PVC）：應用于影像對比亮暗的差異性，判斷contact是否有open/short的異常

EDS mapping：

IC線路逆向分析：使用掃描式電子顯微鏡(SEM)大范圍拍攝之影像，左圖是由100張拼圖而成的SEM影像，右圖為取左圖其中一小塊的影像，可以清楚呈現(xiàn)納米等級的線路。

藉由層層delayer，并使用SEM拍照拼圖，可檢視各層Metal之對應關系

FA_Delayer分析（Contact檢查發(fā)現(xiàn)異常點）

檢測設備圖片：

HITACHI SU8220

創(chuàng)芯在線實驗室檢測優(yōu)勢：

1、采用業(yè)界主流的場發(fā)射掃描式電子顯微鏡進口設備，分析精度可達5nm；

2、(掃描電鏡，F(xiàn)E-SEM)：FEI Nova Nano 450、Hitachi su8010、Hitachi SU8220,且加裝EDS (SDD detector)，可提供高解析之表面結構分析影像，亦可快速進行材料成份之分析。