電子束檢測（Electrons Beam inspection，簡稱E-beam inspection、EBI），用於半導體元件的缺陷(defects)檢驗，以電性缺陷(Electrical defects)為主，形狀缺陷(Physical defects)次之。
基本介紹
- 中文名：電子束檢測
- 外文名：Electrons Beam inspection
- 簡稱：EBI
- 領域：硬體
簡介,優勢,檢測原理,
簡介
電子束檢測以聚焦電子束作為檢測源，靈敏度最高，但是檢測速度最慢，價格最高。
採用電子束檢測時，入射電子束激發出二次電子，然後通過對二次電子的收集和分析捕捉到光學檢查設備無法檢測到的缺陷。例如，當contact或via等HAR結構未充分刻蝕時，由於缺陷在結構底部，因此很難用暗場或明場檢測設備檢測到，但是因為該缺陷會影響入射電子的傳輸，所以會形成電壓反差影像，從而檢測到由於HAR結構異常而影響到電性能的各種缺陷。此外，由於檢測源為電子束，檢測結果不受某些表面物理性質例如顏色異常、厚度變化或前層缺陷的影響，因此電子束檢查技術還可用於檢測很小的表面缺陷例如柵極刻蝕殘留物等。
隨著半導體器件的不斷微縮，電子束檢測技術的發展非常迅速，將電子束檢測用於生產過程控制的呼聲也越來越高，但是電子束檢測的問題是速度太慢，因此其關鍵是如何儘快提高檢測速度。
半導體技術的發展要求新一代缺陷檢測技術能夠滿足檢測速度、檢測靈敏度和成本等要求。為了更快更好地解決缺陷問題，我們可以綜合使用暗場、明場和電子束檢測技術並最佳化其檢測站點比例。
採用電子束檢測時，入射電子束激發出二次電子，然後通過對二次電子的收集和分析捕捉到光學檢查設備無法檢測到的缺陷。例如，當contact或via等HAR結構未充分刻蝕時，由於缺陷在結構底部，因此很難用暗場或明場檢測設備檢測到，但是因為該缺陷會影響入射電子的傳輸，所以會形成電壓反差影像，從而檢測到由於HAR結構異常而影響到電性能的各種缺陷。此外，由於檢測源為電子束，檢測結果不受某些表面物理性質例如顏色異常、厚度變化或前層缺陷的影響，因此電子束檢查技術還可用於檢測很小的表面缺陷例如柵極刻蝕殘留物等。
隨著半導體器件的不斷微縮，電子束檢測技術的發展非常迅速，將電子束檢測用於生產過程控制的呼聲也越來越高，但是電子束檢測的問題是速度太慢，因此其關鍵是如何儘快提高檢測速度。
半導體技術的發展要求新一代缺陷檢測技術能夠滿足檢測速度、檢測靈敏度和成本等要求。為了更快更好地解決缺陷問題，我們可以綜合使用暗場、明場和電子束檢測技術並最佳化其檢測站點比例。
優勢
相較於探針式(Probe)電性量測，電子束檢測具有兩個顯著優勢，能在製作電子元件的過程中，快速反應製程問題：
(一)即時性。能夠線上(in line)檢測缺陷狀況。
(二)預判性。無須製作電極(electrode pad)即可檢出。
進一步說明，元件的良率及電性表現必須在整體元件製程完成後，才能以固定式探針設備量測得其結果，在分秒必爭的半導體產業，電子束檢測可以提前多道製程，既可知道元件缺陷狀況，這是一個顯著的時效優勢，使得此技術被廣泛的套用在電子產業上。
檢測原理
其檢測方式，是利用電子束掃描待測元件，得到二次電子成像的影像，根據影像的灰階值高低，以電腦視覺比對辨識，找出圖像中的異常點，視為電性缺陷，例如，在正電位模式下，亮點顯示待測元件為短路或漏電，暗點則為斷路。
其工作原理是利用電子束直射待測元件，大量的電子瞬間累積於元件中，改變了元件的表面電位(surface potentail)，當表面電位大於0 (相對於元件的基板(substrate)電位)，稱為正電位模式 (Positive model)，反之，稱為負電位模式 (Negative model)。
