電子半導(dǎo)體材料是現(xiàn)代制造的基礎(chǔ)，是推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新的關(guān)鍵，幾乎貫穿整個集成電路制造過程。電子器件在實際服役過程中，由于設(shè)計原因或器件與環(huán)境相互作用，性能或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可能會出現(xiàn)性能下降或者破壞，需要對失效的原理、機理進行明確并制定相應(yīng)的改善措施。

失效分析對于糾正設(shè)計和研發(fā)錯誤、完善產(chǎn)品、提高產(chǎn)品良品率和可靠性有重要意義，飛納電鏡可以提供簡單、高效、精確的電子半導(dǎo)體材料檢測方案，對于失效模式的確定有很大的幫助。

案例分享 1：刻蝕線路邊角微觀結(jié)構(gòu)檢查

線路邊角的平整性、潔凈度、缺陷、孔洞等會影響后續(xù)制程工藝，通過四分割 BSD 探頭的 Top 模式可以清晰呈現(xiàn)邊角的形貌。結(jié)合飛納電鏡優(yōu)中心傾斜樣品臺，可以多角度地觀察到蝕刻邊角的平整性及銳利度，從而指導(dǎo)工藝的改進。

原始圖                                                           Top模式

傾斜角度                                                         傾斜放大

TOP 模式工作原理

飛納臺式掃描電鏡四分割背散射電子探測器，可給出樣品成分和形貌信息，為您提供兩種成像模式：

成分模式（Full mode）：同時給出樣品表面形貌與成分信息，不同元素可由其對比度的不同加以分辨。

形貌模式（Topographical mode）：在圖像中去除了成分不同所造成的差異，強化樣品的 3D 信息，使樣品表面的凹凸起伏等微觀結(jié)構(gòu)更加明晰。尤其適用于表面粗糙度和缺陷分析。

成分模式圖像（包含樣品成分與形貌信息）    形貌模式圖像（僅突出樣品表面形貌特征）

飛納臺式掃描電鏡可以快速地在這兩種成像模式間任意切換。

案例分享 2：Pad 表面缺陷和異物檢測

表面缺陷和異物是微觀結(jié)構(gòu)觀察的重要內(nèi)容，上圖中（A）~（D）是對 Pad 表面焊接情況、表面缺陷的觀察。而且電子材料中許多時候需要對材料淺表層的狀態(tài)進行觀察，Phenom SEM 可以快速地進行電壓切換從而進行不同深度表層狀態(tài)的分析，如案例（E）、（F）所示，分別為 5kV、15kV 加速電壓下觀察到的材料表面，可以觀察到*不同的表面狀態(tài)。

案例分享 3：電子器件異物及成分分析

在電子器件的生產(chǎn)中，往往由于原料不純、制程污染等原因引入一些雜質(zhì)，這些異物對產(chǎn)品性能有很大影響，常會造成器件的失效。在分析的過程中，利用搭載 EDS 的掃描電鏡的形貌分析能力和元素分析能力，可以很好的找到異物，并對異物形態(tài)、成分、位置進行確認(rèn)，進而幫助異物的溯源和工藝的改善。

案例所示為鋁墊表面的異物分析，在光學(xué)顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn)鋁墊表面存在的一些白點，利用 Phenom 飛納電鏡的光鏡—電鏡聯(lián)動功能，可以快速地進行缺陷定位，再通過 EDS-Mapping 進行成分分析可以明顯地發(fā)現(xiàn)含 Cl、Ag 的異物，殘留的氯會導(dǎo)致打線的結(jié)合力變差而引起失效。