失效分析工具-名詞解釋SEM-FIB-EMMI-EDS

失效分析工具失效分析工具---SEM掃描電子顯微鏡ScanningElectronMicroscopeSEM與光學(xué)顯微鏡OM和TEM的成象方式不同,，它不用透鏡放大、成象，而是以類似電視攝影顯象的方式，用細(xì)聚焦電子束在樣品表面掃描時(shí)激發(fā)產(chǎn)生的某些物理信號(hào)來調(diào)制成象。SEM的特點(diǎn)：彌補(bǔ)了OM(分辨率和放大倍數(shù)低,景深小)和TEM(制樣困難)的不足之處,SEM即可以直接觀察大塊的樣品,10倍到18萬的放大倍數(shù)連續(xù)可調(diào);具有景深大、分辨率高等特點(diǎn),尤其適合粗糙表面的觀察研究;SEM多附加EPMA功能,在進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)觀察的同時(shí)研究微區(qū)化學(xué)組成.不足之處是要求樣品導(dǎo)電，對(duì)絕緣材料需要預(yù)先鍍Au或C導(dǎo)電層。失效分析工具---SEMSEM結(jié)構(gòu)：

由電子光學(xué)系統(tǒng)(鏡筒)、掃描系統(tǒng)、信號(hào)接收處理、顯示記錄系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成SEM工作原理：聚焦的e束在樣品表面掃描,激發(fā)樣品產(chǎn)生二次e,背散射e等信息；這些信息的波長(zhǎng)(能量)和強(qiáng)度取決于受激區(qū)域的形貌和成分等;該信息經(jīng)處理放大饋送到顯象管柵極調(diào)制顯象管的亮度表面任一點(diǎn)收集的信息強(qiáng)弱與顯像管上相應(yīng)的亮度之間是一一對(duì)應(yīng)的,CRT上能獲得反映樣品表面各種特征的掃描圖象。顯象管中e束和鏡筒e束是同步掃描;顯像管亮度是由試樣激發(fā)出來的信息所調(diào)制;失效分析工具---FIBFocusedIonBeam(聚焦離子束系統(tǒng))是用聚焦離子束代替掃描電鏡(SEM)及透射電鏡(TEM)中所用的電子作為儀器光源的顯微分析加工系統(tǒng)聚焦離子束系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖1.液態(tài)金屬離子源主要有Ga、si、Be、Pd、As、sb、In等多種離子源，其尺寸可小至50nm一100nm，亮度高達(dá)106A／(cm2·sr)，發(fā)射穩(wěn)定，可滿足微納米尺度聚焦離子束加工的要求失效分析工具---FIB-SEMFIB-SEM聚焦離子束一電子束雙束系統(tǒng)充分發(fā)揮了聚焦離子束和電子束的長(zhǎng)處，成為目前聚焦離子束系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)在FIB．SEM雙束系統(tǒng)中，聚焦離子束和掃描電子束優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。離子束成像襯度大，但對(duì)樣品損傷較大且分辨率較低，掃描電子顯微像高分辨率、對(duì)樣品損傷小，但襯度相對(duì)較低，兩者組合可獲得材料更準(zhǔn)確的信息.失效分析工具---EDS能譜儀EnergyDispersiveSpectrometer(EDS)EDS利用半導(dǎo)體檢測(cè)器對(duì)特征X射線的能量進(jìn)行鑒別。由檢測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)放大系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)組成,失效分析工具---EMMIEMMI(EmissionMicroscope)即微光顯微鏡對(duì)於故障分析而言，微光顯微鏡(EmissionMicroscope,EMMI)是一種相當(dāng)有用且效率極高的分析工具。主要偵測(cè)IC內(nèi)部所放出光子。在IC元件中，EHP(ElectronHolePairs)Recombination會(huì)放出光子(Photon)。舉例說明：在pnJunction加偏壓，此時(shí)n的電子很容易擴(kuò)散到p，而p的電洞也容易擴(kuò)散至n然後與p端的電洞(或n端的電子)做EHPRecombination。

偵測(cè)得到亮點(diǎn)之情況：

會(huì)產(chǎn)生亮點(diǎn)的缺陷-漏電結(jié)（JunctionLeakage）;接觸毛刺（Contactspiking）;（熱電子效應(yīng)）Hotelectrons;閂鎖效應(yīng)（Latch-Up）;氧化層漏電（Gateoxidedefects/Leakage(F-Ncurrent)）;多晶硅晶須（

Poly-siliconfilaments）;襯底損傷（Substratedamage）;（物理損傷）Mechanicaldamage等。原來就會(huì)有的亮點(diǎn)-Saturated/Activebipolartransistors;-SaturatedMOS/DynamicCMOS;Forwardbiaseddiodes/Reverse；biaseddiodes(breakdown)等。

偵測(cè)不到亮點(diǎn)之情況：

不會(huì)出現(xiàn)亮點(diǎn)的故障-歐姆接觸；金屬互聯(lián)短路；表面反型層；硅導(dǎo)電通路等。亮點(diǎn)被