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，用細聚焦電子束在樣品表面掃描時激發(fā)產生的某些物理信號來調制成象。SEM的特點：彌補了OM(分辨率和放大倍數低,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18萬的放大倍數連續(xù)可調;具有景深大、分辨率高等特點,尤其適合粗糙表面的觀察研究;SEM多附加EPMA功能,在進行顯微結構觀察的同時研究微區(qū)化學組成.不足之處是要求樣品導電，對絕緣材料需要預先鍍Au或C導電層。失效分析工具---SEMSEM結構：

由電子光學系統(tǒng)(鏡筒)、掃描系統(tǒng)、信號接收處理、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)樣品產生二次e,背散射e等信息；這些信息的波長(能量)和強度取決于受激區(qū)域的形貌和成分等;該信息經處理放大饋送到顯象管柵極調制顯象管的亮度表面任一點收集的信息強弱與顯像管上相應的亮度之間是一一對應的,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)的結構示意圖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處，成為目前聚焦離子束系統(tǒng)發(fā)展的一個重要趨勢在FIB．SEM雙束系統(tǒng)中，聚焦離子束和掃描電子束優(yōu)勢互補。離子束成像襯度大，但對樣品損傷較大且分辨率較低，掃描電子顯微像高分辨率、對樣品損傷小，但襯度相對較低，兩者組合可獲得材料更準確的信息.失效分析工具---EDS能譜儀EnergyDispersiveSpectrometer(EDS)EDS利用半導體檢測器對特征X射線的能量進行鑒別。由檢測系統(tǒng)、信號放大系統(tǒng)、數據處理系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)組成,失效分析工具---EMMIEMMI(EmissionMicroscope)即微光顯微鏡對於故障分析而言，微光顯微鏡(EmissionMicroscope,EMMI)是一種相當有用且效率極高的分析工具。主要偵測IC內部所放出光子。在IC元件中，EHP(ElectronHolePairs)Recombination會放出光子(Photon)。舉例說明：在pnJunction加偏壓，此時n的電子很容易擴散到p，而p的電洞也容易擴散至n然後與p端的電洞(或n端的電子)做EHPRecombination。

偵測得到亮點之情況：

會產生亮點的缺陷-漏電結（JunctionLeakage）;接觸毛刺（Contactspiking）;（熱電子效應）Hotelectrons;閂鎖效應（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。原來就會有的亮點-Saturated/Activebipolartransistors;-SaturatedMOS/DynamicCMOS;Forwardbiaseddiodes/Reverse；biaseddiodes(breakdown)等。

偵測不到亮點之情況：

不會出現亮點的故障-歐姆接觸；金屬互聯短路；表面反型層；硅導電通路等。亮點被