( G9 ) プローブ:電子、分析対象:サイズ・膜厚
分析手法 | 略号 | 分析原理 | 得られる情報 | 分析感度・スペック | 適用例 |
電子線後方散乱回折法(Electron Backscatter Diffraction), 電子後方散乱パターン(Electron BackScattering Pattern) |
EBSD, EBSP | 電子線を照射した際に発生する反射電子の回折パターンから、照射位置の結晶面方位を得る |
・結晶の面方位、粒径、配向性、歪 ・ミスオリエンテーション角、粒界性格、対応粒界、粒界のΣ値 |
空間分解能:20nm~ 深さ分解能:50nm~ 方位分解能:0.5°~ |
・Cu配線、Al配線、シリサイド、ポリシリコン、リードフレームめっき膜などの結晶解析 ・配線信頼性故障箇所(エレクトロマイグレーション、ストレス誘起ボイド) ・Snウイスカ発生箇所での平面/断面での結晶解析 |
走査型電子顕微鏡 (Scanning Electron Microscopy) |
SEM | 電子線照射により放出される二次電子、反射電子等を測定し、試料表面の観察を行う |
・二次電子による試料表面の形態・構造 ・電位コントラスト、反射電子による組成の違い |
分解能:1nm~ 二次電子発生領域:数nm |
・ゲート絶縁膜の膜厚、界面の凹凸 ・キャパシタ絶縁膜の層構造、膜厚 ・レジスト形状、エッチング形状・測長 ・バリア膜の膜厚 ・配線の大きさ、形状 ・異物の大きさ、形状 ・半導体デバイスの断面、表面形状 ・不良解析、故障解析 ・EBSDによる結晶解析(銅配線の結晶方位) |
走査透過電子顕微鏡法 (Scanning Transmission Electron Microscopy) |
STEM | 集束電子線を試料上で走査することで得られる透過電子の強度を検出、2次元画像化することで試料構造を可視化する |
・試料微細構造 ・結晶欠陥像 ・組成コントラスト ・原子オーダの組成分布(EDS) |
分解能:0.1nm 試料厚さ:<数百nm |
・各種微細構造観察 ・ゲート絶縁膜の膜厚計測、凹凸形状観察 ・MOS-FETのドーパント分布観察(EDS) ・層間絶縁膜の組成コントラスト像観察 ・結晶歪み分布観察(LAADF) |
透過電子顕微鏡法 (Transmission Electron Microscopy) |
TEM | 100nm以下に薄片化した試料に、電子線を透過させ、その散乱、吸収、回折によるコントラストを観察 |
・微細形状評価 ・結晶学的情報(結晶のサイズ、結晶欠陥) |
エリア:数nm~数十μm 分解能:0.1nm~0.3nm |
・デバイスの形状(トランジスタ、配線) ・結晶粒径 ・結晶欠陥(転位、積層欠陥) |