内存都是由半导体器件构成的_开启5G新时代——XPS成像技术在半导体器件中的应用...

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近年来，中国已成为带动全球半导体市场增长的主要动力，随着5G商用牌照落地并在2019年11月份正式使用，会大大推动半导体芯片产业的发展。针对半导体器件局部失效分析，可以借助XPS成像技术及微区分析进行表征，XPS采用能量为1000·1500eV的射线源，能激发内层电子。各种元素内层电子的结合能是有特征性的，因此可以用来鉴别化学元素。岛津AXIS SUPRA 配备专利技术的DLD二维阵列延迟线检测器，可以同时记录光电子的信号强度及其发射位置，亦可以在数秒的时间里获取完整的XPS谱图及高能量分辨的化学状态图像。小编带您一起来看看XPS成像技术在半导体器件中的应用实例吧！

岛津X射线光电子能谱仪AXIS SUPRA

2019年9月Kratos公司秉承着传承经典的理念隆重推出了全自动、成像型多技术X射线光电子能谱仪——AXIS SUPRA 。集样品全自动传输、全自动分析、智能数据采集处理于一体，体现了无与伦比的便捷性；拥有多种X 射线源、大半径双层能量分析器，杰出的荷电中和技术，使其获得了最优异的性能；通过丰富的硬件接口和灵活的软件接口，具备了多种功能附件和完善的表面分析技术。

AXIS SUPRA 卓越的自动化技术

● 无人值守自动进行样品传输和交换

● 硬件自动化控制，实时监测谱仪状态和校准

AXIS SUPRA 超强的表面分析能力

● 具有高性能XPS分析、快速平行化学成像分析、小束斑微区分析

● 利用角分辨、高能X射线源、深度剖析可以实现从超薄到超厚的深度分析

● 多种功能附件(惰性气体传输器、高温高压催化反应池等)和可拓展多种表面分析技术，如紫外光电子能谱(UPS)，离子散射谱(ISS)，反射电子能量损失谱(REELS)，俄歇电子能谱和扫描俄歇电子显微镜(AES和SAM)等等

AXIS SUPRA 高效智能工作流程适合多用户环境

● 高吞吐量、快速队列样品分析模式实现连续分析

● AXIS SUPRA 采用的通用表面分析ESCApe软件系统使用户与谱仪的交互简单化和智能化，可以进行谱仪的控制、数据的采集和分析

实例一：引脚迹斑分析

引脚是指从集成电路(芯片)内部电路引出与外围电路的接线，构成了芯片的接口。随着电子技术的发展，电路板上的器件引脚间距越来越小，器件排列更加密集，电场梯度更大，因此电路板对引脚的腐蚀也变得越来越敏感。如下为一故障铜引脚器件，在AXIS SUPRA仪器腔体显微镜下可看到有一处迹斑(直径~150μm)，通过成像技术结合微区分析技术(见图1)可知在该区域额外出现了Cl元素，对比周围区域测试结果，推测该元素的存在是造成腐蚀的主要原因，此外O元素(氧元素)峰强也有所增加，说明该区域氧化现象更为显著。

图1 平行成像及选区测试结果

实例二：“金手指”缺陷区域分析

“金手指”是指电脑硬件如内存条上与内存插槽、显卡与显卡插槽之间等进行电信号传输的介质，金手指涂敷工艺不良或由于使用时间过长导致其表面产成了氧化层，均会导致接触不良，甚至造成器件报废。如下采用XPS分析结合平行成像技术对“金手指”区域及缺陷处进行测试，不同视场成像结果见下图2，亮度越高的区域表示Au元素含量越多。

图2 不同视场下的“金手指”样品成像结果

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