國儀量子電鏡在芯片金屬遷移樹突生長監(jiān)測的應(yīng)用報告

一、背景介紹

在現(xiàn)代芯片制造領(lǐng)域，隨著芯片集成度不斷提高、尺寸持續(xù)縮小，金屬遷移引發(fā)的問題愈發(fā)凸顯。芯片中的金屬導(dǎo)線在電流、溫度等因素作用下，金屬原子會發(fā)生遷移，進(jìn)而形成樹突結(jié)構(gòu)。金屬遷移樹突生長一旦接觸到相鄰導(dǎo)線，就會造成短路，嚴(yán)重影響芯片的可靠性和使用壽命，導(dǎo)致電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障。準(zhǔn)確監(jiān)測芯片金屬遷移樹突的生長過程，對深入理解金屬遷移機(jī)制、優(yōu)化芯片設(shè)計和制造工藝、提升芯片質(zhì)量和穩(wěn)定性具有關(guān)鍵意義。但由于樹突生長的微觀性和復(fù)雜性，傳統(tǒng)監(jiān)測手段難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、實(shí)時的觀察。

二、電鏡應(yīng)用能力

（一）高分辨率實(shí)時成像

國儀量子 SEM3200 電鏡擁有高分辨率成像能力，能清晰捕捉芯片金屬導(dǎo)線表面的細(xì)微變化。在監(jiān)測金屬遷移樹突生長時，它可以實(shí)時呈現(xiàn)樹突從萌芽到逐漸生長的全過程，精確分辨樹突的起始位置、生長方向和形態(tài)特征。例如，能夠觀察到樹突初期極細(xì)微的凸起，以及隨著時間推移，樹突如何分支、延伸，為研究樹突生長規(guī)律提供直觀的圖像資料。

（二）微區(qū)成分分析

SEM3200 配備的能譜儀（EDS）可對金屬遷移樹突生長區(qū)域進(jìn)行微區(qū)成分分析。通過檢測樹突及周圍區(qū)域的元素組成和含量變化，研究人員能了解金屬原子在遷移過程中的分布情況。比如，分析樹突中不同金屬元素的富集程度，判斷哪種金屬原子在遷移中起主導(dǎo)作用，這有助于深入探究金屬遷移的內(nèi)在機(jī)制。

（三）多階段對比研究

利用 SEM3200 對芯片在不同工作時間、不同環(huán)境條件下的金屬遷移樹突生長情況進(jìn)行多階段成像和分析。通過對比不同階段的圖像和數(shù)據(jù)，研究人員可以總結(jié)出樹突生長速率與時間、環(huán)境因素之間的關(guān)系。例如，對比在高溫和常溫環(huán)境下樹突的生長速度，為預(yù)測芯片在不同使用場景下的可靠性提供依據(jù)。

三、產(chǎn)品推薦

國儀量子 SEM3200 是芯片金屬遷移樹突生長監(jiān)測的理想設(shè)備。其高分辨率成像功能，能滿足對樹突細(xì)微結(jié)構(gòu)和生長過程的精確觀察需求。EDS 微區(qū)成分分析功能強(qiáng)大且操作簡便，為研究金屬遷移機(jī)制提供有力支持。設(shè)備穩(wěn)定性好，可長時間穩(wěn)定運(yùn)行，確保在多階段監(jiān)測過程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，SEM3200 操作界面友好，即使是初次使用的研究人員也能快速上手。選擇 SEM3200，能為芯片制造企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)提供高效的監(jiān)測手段，助力解決芯片金屬遷移問題，推動芯片行業(yè)的發(fā)展。