失效分析工具-名词解释SEM-FIB-EMMI-EDS

失效分析工具失效分析工具---SEM扫描电子显微镜ScanningElectronMicroscopeSEM与光学显微镜OM和TEM的成象方式不同,，它不用透镜放大、成象，而是以类似电视摄影显象的方式，用细聚焦电子束在样品表面扫描时激发产生的某些物理信号来调制成象。SEM的特点：弥补了OM(分辨率和放大倍数低,景深小)和TEM(制样困难)的不足之处,SEM即可以直接观察大块的样品,10倍到18万的放大倍数连续可调;具有景深大、分辨率高等特点,尤其适合粗糙表面的观察研究;SEM多附加EPMA功能,在进行显微结构观察的同时研究微区化学组成.不足之处是要求样品导电，对绝缘材料需要预先镀Au或C导电层。失效分析工具---SEMSEM结构：

由电子光学系统(镜筒)、扫描系统、信号接收处理、显示记录系统、电源系统和真空系统组成SEM工作原理：聚焦的e束在样品表面扫描,激发样品产生二次e,背散射e等信息；这些信息的波长(能量)和强度取决于受激区域的形貌和成分等;该信息经处理放大馈送到显象管栅极调制显象管的亮度表面任一点收集的信息强弱与显像管上相应的亮度之间是一一对应的,CRT上能获得反映样品表面各种特征的扫描图象。显象管中e束和镜筒e束是同步扫描;显像管亮度是由试样激发出来的信息所调制;失效分析工具---FIBFocusedIonBeam(聚焦离子束系统)是用聚焦离子束代替扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)中所用的电子作为仪器光源的显微分析加工系统聚焦离子束系统的结构示意图1.液态金属离子源主要有Ga、si、Be、Pd、As、sb、In等多种离子源，其尺寸可小至50nm一100nm，亮度高达106A／(cm2·sr)，发射稳定，可满足微纳米尺度聚焦离子束加工的要求失效分析工具---FIB-SEMFIB-SEM聚焦离子束一电子束双束系统充分发挥了聚焦离子束和电子束的长处，成为目前聚焦离子束系统发展的一个重要趋势在FIB．SEM双束系统中，聚焦离子束和扫描电子束优势互补。离子束成像衬度大，但对样品损伤较大且分辨率较低，扫描电子显微像高分辨率、对样品损伤小，但衬度相对较低，两者组合可获得材料更准确的信息.失效分析工具---EDS能谱仪EnergyDispersiveSpectrometer(EDS)EDS利用半导体检测器对特征X射线的能量进行鉴别。由检测系统、信号放大系统、数据处理系统和显示系统组成,失效分析工具---EMMIEMMI(EmissionMicroscope)即微光显微镜对於故障分析而言，微光显微镜(EmissionMicroscope,EMMI)是一种相当有用且效率极高的分析工具。主要侦测IC内部所放出光子。在IC元件中，EHP(ElectronHolePairs)Recombination会放出光子(Photon)。举例说明：在pnJunction加偏压，此时n的电子很容易扩散到p，而p的电洞也容易扩散至n然後与p端的电洞(或n端的电子)做EHPRecombination。

侦测得到亮点之情况：

会产生亮点的缺陷-漏电结（JunctionLeakage）;接触毛刺（Contactspiking）;（热电子效应）Hotelectrons;闩锁效应（Latch-Up）;氧化层漏电（Gateoxidedefects/Leakage(F-Ncurrent)）;多晶硅晶须（

Poly-siliconfilaments）;衬底损伤（Substratedamage）;（物理损伤）Mechanicaldamage等。原来就会有的亮点-Saturated/Activebipolartransistors;-SaturatedMOS/DynamicCMOS;Forwardbiaseddiodes/Reverse；biaseddiodes(breakdown)等。

侦测不到亮点之情况：

不会出现亮点的故障-欧姆接触；金属互联短路；表面反型层；硅导电通路等。亮点被