成分分析法汇总

芯片迷不休息 2024-09-06 06:18:33
原创 芯片失效分析 半导体工程师 2024年09月04日 09:54 北京

表1.4是成分分析法和分析装置一览表。不是专用装置的,列出基础装置名称。除了显示功能的概述外,还显示了人射到样品上的内容、要观察的内容以及样品输出的内容。

表1.4成分分析法和分析装置一览

以下按顺序进行说明。

在成分分析法中,最常用的是最初的EDX法(Energy DispersiveX-ray Spectroscopy:能量色散X射线光谱法),并结合SEM、TEM(Transmission ElectronMicroscope,透射电子显微镜)或STEM(ScanningTEM.扫描透射电子显微镜)法一并使用。通过使用能量色散X射线法光谱获得电子束射人时产生的特征x射线的光谱,并寻找元素固有的峰值,从而确定元素组成。

下面介绍的 EELS(Electron Energy Loss Spectroscopy:电子能量损失光谱学)是近年来投人使用的方法。通过将透射电子的能量损失作为光谱,不仅可以进行元素识别,还可以进行状态分析(例如.可以将 Si、SiN和 SiO 的差异作为 Si的光谱差异来进行识别)。

AES(Auger Electron Spectrometry:俄歇电子能谱)是一种由来已久的方法,根据照射电子束时产生的俄歇电子的光谱进行元素识别。因为俄歇电子露出样品外的区域很浅。所以可以进行极表面的分析。还可以利用Ar离子等在溅射的同时进行测量,开展深度分析。

SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy:二次离子质谱分析法)也可以分析极表面。通过分析照射离子束时弹出的二次离子的光谱,可以识别元素和分子。在溅射的同时进行测量,开展深度分析。

下面介绍的3D-AP(Three Dimension Atom Probe.三维原子探针)是将样品加工成微小的针状(局部半径在100nm以下),在针尖上施加电场使原子离子化而蒸发(电场蒸发),并利用位置敏感型检测器进行检测,通过对检测到信号所需的时间进行测量,从而获得TOF(Time OFFlight)型质谱。用计算机处理后,三维显示元素分布。对于含有绝缘膜和半导体的样品,可以通过施加激光照射的触发来实现电场蒸发。

最后提到的显微FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy:傅里叶变换红外光谱法)是利用红外光在分子中被吸收进行测量,由于分辨率不高,所以用于封装部件的异物等分子识别。

每种方法的最高空间分辨能力显示在表1.4的最右侧列。不仅是观测条件,根据样品的种类和形态,结果也有所不同,仅供参考。

作者:上田修 山本秀和;机械工业出版社

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上田修 山本秀和 著

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