第三代半導體工藝研發和失效分析的推進器

先前蔡司君介紹過第三代半導體晶圓位錯檢測和第三代半導體功率器件工藝分析的案例，各種顯微成像技術在晶圓缺陷密度統計和器件失效分析中發揮著重要作用。

此外，襯底晶圓尺寸也是業界非常重視的一個方向，國際主流SiC廠商已經進入了8英寸時代，國內企業也在緊追不舍。由于化合物半導體晶圓成本相對較高，在不破壞整片晶圓的前提下使用電鏡完成常規檢測甚至失效分析能夠降低分析成本并提高檢測效率，因此是很多廠商尋求的方案。

今天我們將給大家介紹蔡司的電鏡解決方案如何實現低成本高效率的工藝驗證和晶圓檢測。

Near-line分析利器

蔡司場發射掃描電鏡和雙束電鏡均可配備超大樣品倉室、載物臺及Airlock交換倉，最大可兼容8英寸晶圓，在不裂片的條件下實現整片晶圓任意位置的截面及TEM樣品制備、SEM成像等任務。

    ▲ 最大兼容8英寸晶圓的樣品交換倉

      ▲ 最大兼容8英寸晶圓的電鏡載物臺

    定制自動化流程解放您的雙手

襯底、外延生長或晶圓制造的日常工藝控制往往需要對晶圓上的多個特征位置進行分析。蔡司場發射掃描電鏡或雙束電鏡可設定定制的自動化流程，對晶圓上多個固定位置進行自動的圖像調節、聚焦和采集，或使用聚焦離子束完成自動樣品制備，在長時間的連續工作中降低操作成本和人力成本。同時亦可通過人工智能技術實現更智能的圖像處理和量測。

樣品導電性差如何解決？

在對半絕緣型碳化硅襯底或其他導電性較差的化合物半導體晶圓進行顯微分析時，容易遇到樣品積累電荷導致圖像漂移和變形，襯度變差等一系列問題。蔡司場發射掃描電鏡的NanoVP可變氣壓模式，可消除荷電效應的不良影響，在低真空下實現高分辨成像，且操作簡便，無需復雜的校準流程。

    ▲ SEM物鏡及下方的NanoVP光闌

▲6寸不導電晶圓上的光刻圖形，高真空(左)和NanoVP (右)模效果對比

大尺寸晶圓的分析平臺、自動化的工作流程以及不導電樣品的成像技術對于新興襯底及上下游廠商提供了很大價值。新能源、軌道交通、消費電子等下游應用的旺盛需求驅動了國內第三代半導體產業的快速發展，在廠商工藝研發和降本的周期中，near-line的整片晶圓檢測以及失效分析將占據越來越重要的地位，未來我們還將繼續介紹更多功率及化合物半導體相關的檢測方案。