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芯片截面微觀結構觀察
來源:FBT作者:發布時間:2022-08-04

了解芯片

芯片在電子學中是一種将電路(主要包括半導體設備,也包括被動組件等)小型化的方式,并時常制造在半導體晶圓表面上。半導體産業中,集成電路(IC)占比超過80%,所以集成電路基本上等同于半導體産業。所以經常說到的芯片,集成電路,IC,半導體産業都是同種意思,都是是指将一定數量的元器件及其連線,通過半導體工藝集成在一起的具有特定功能的電路,可細分為邏輯電路、存儲器、微處理器、模拟電路。


芯片出現的原因

從晶體管到集成電路再到高度集成。晶體管的出現開啟了半導體工業的篇章,接着将分立器件集成化、縮小結構尺寸、提升數量、降低功耗,成為技術發展的迫切需求,集成電路應運而生。所謂集成電路,是指在單個半導體晶片上,将晶體管、電阻、電容及連接線等有機結合的電路結構,其本質上是晶體管制造工藝的延續。


芯片觀察

随着集成電路發展成今天的超大規模集成電路,其器件結構的尺寸日漸縮小,光學顯微鏡因受分辨率的限制,已經不能滿足其拍攝需求。器件的生産過程中包括了切割、研磨、抛光以及各種化學試劑處理等一系列工藝,會使得器件的表面結構發生一些變化,所以幾乎每一個步驟都需要觀察器件表面的形貌結構分布情況。聚束科技高通量(場發射)掃描電鏡具有大區域掃描、高分辨率等優勢,不僅彌補了光學顯微鏡的不足,而且是一種十分直觀的高分辨率檢測手段,因此在芯片觀察領域中的應用顯得日益重要。


下面來看NavigatorSEM-100下的芯片截面微觀結構。


01

圖片

樣品制備


注:此次觀察截取1/4芯片進行Cross-Section成像


02

圖片

實驗過程

使用儀器:聚束科技高通量(場發射)掃描電子顯微鏡NavigatorSEM-100

1.點擊觸摸屏,将制備好的樣品放入樣品倉中,NavigatorSEM-100的全自動進樣系統,可自動進樣、快速抽真空。

2.設置拍攝條件:

size :4096*4096

pixel size :3nm


03

圖片

成像展示

BSE&SE雙通道同步成像

BSE成像


SE成像




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根據不同客戶需求,聚束科技可以提供定制化軟件服務。配套提供各類自動識别測量算法、及時驗證産品設計、更好的掌控工藝過程,縮短産品開發打樣周期,提高研發效率。


高通量(場發射)掃描電子顯微鏡NavigatorSEM-100與其它掃描電鏡對比


NavigatorSEM-100

圖像 放大倍率(Mag)30000X


其他掃描電鏡

圖像 放大倍率(Mag)10000X


在加速電壓都是5KV,且NavigatorSEM-100放大倍數更高的條件下,可以看到NavigatorSEM-100成像信噪比、襯度更佳、 噪點更少。

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NavigatorSEM-100高通量電鏡優勢:

大範圍采集,全景信息;整體全貌,兼具高分辨率;全面分析,可與宏觀關聯。


芯片的觀察要求電鏡具備良好的低壓分辨率、超低的畸變(便于圖片拼接)、更快的成像速度。聚束科技高通量(場發射)掃描電子顯微鏡 NavigatorSEM設計思路源自于工業級半導體産線用電子束檢測設備,從“基因”上具備此領域所需要的各項性能,并在關鍵指标上全面優于傳統掃描電鏡。




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