EBIC电子束感应电流分析系统…

尚丰科技向用户提供专业的的EBIC电子束感应电流分析系统

EBIC电子束感应电流分析系统原理

当扫描电镜电子束作用于半导体器件时，如果电子束穿透半导体表面，电子束电子与器件材料晶格作用将产生电子与空穴。这些电子和空穴将能较为自由地运动，但如果该位置没有电场作用，它们将很快复合湮灭（发射阴极荧光），若该位置有电场作用（如晶体管或集成电路中的pn结），这些电子与空穴在电场作用下将相互分离。故一旦在pn结的耗尽层或其附近位置产生电子空穴对，空穴将向p型侧移动，电子将向n型侧移动，这样将有一灵敏放大器可检测到的电流通过结区。该电流即为电子束感生电流（EBIC）[1～3]。由于pn结的耗尽层有很多的多余载流子，故在电场作用下的电子空穴分离会产生很大的电流值，而在其它的地方电流大小将受到扩散长度和扩散寿命的限制，故利用EBIC进行成像可以用来进行集成电路中pn结的定位和损伤研究。 

EBIC应用领域包括但不限于：
1）材料晶格缺陷探测分析，缺陷以黑点和黑线标识出来；
2）P-N结缺陷区域定位；
3）双极电路中导致集电极-发射极漏电电流的收集管路的探测；
4）探测额外连接或者多层掺杂；
5）确定静电放电/电过载（ESD/EOS）导致的失效位置；
6）测量减压层/耗尽层（depletion layer）宽度和少数载流子扩散长度和时间（minority carrier diffusion lengths/lifetimes）
等等。

EBIC图像对于电子-空穴的重新组合非常敏感，因此EBIC技术能够非常好的对半导体材料缺陷等进行失效分析。
 

Benifits
技术优点

展示器件功能和材料性能之间的联系

• 直观显示流经整个设备的电性行为

• 区分样品电性主动和被动缺陷

• 展示电性活动和成分（EDS）和晶体结构（EBSD）之间的关联 

为透射电镜TEM和原子探针纤维系统制样

• 高空间分辨率条件下，对TEM样品制备中的缺陷进行定位

• 避免在FIB电镜中使用EBIC直接获取图像时造成的校正误

• 制样过程中，可通过实时EBIC图像功能随时停止样品研磨

获取大面积范围内的连接及缺陷图像

• Identify all electrically active defects验证所有的电性主动缺陷

• 获取连接和电性区域的图像

• 验证样品掺杂分布图

输出经过校正的EBIC信号，用于分析材料性能

• 测量缺陷部位的对比/重组力学数值

• 提取少数载流子的扩散长度

• 确定淹没区域的宽度

通过内置直流偏压及实时覆盖（live overlay）功能确认设备操作模式

• 通过图像直接显示延迟装置（delayered device）中的节点及区域形貌

• 直接显示太阳能电池中的电子活动图像

• 通过系统模拟功能可直观地通过图像对比样品电学性能   

运用样品的高度数据，获取样品三维信息

•  通过调整扫描电镜中电压，获得EBIC信号中的样品高度信息

•  可对FIB电镜中的样品截面EBIC图像进行分析

•  可为样品3D图像重构输出样品高度信息

EBIC电子束感应电流分析系统

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