SEM 扫描电子显微镜

在 SEM 操作过程中，电子枪产生高能电子束，经电磁透镜聚焦后扫描样品表面。当电子束与样品原子发生作用时，会产生多种讯号，包括二次电子（Secondary Electron, SE）、背向散射电子（Backscattered Electron, BSE）以及特征 X-ray 等。透过不同侦测器收集并转换这些讯号，即可建立具有高解析度与高对比度的影像，用于观察样品表面形貌、结构特征与材料差异。

为进一步提升材料成分分析能力，SEM 通常搭配能量散射型 X 光能谱分析仪（Energy Dispersive Spectroscopy, EDS），可对微区域进行元素分析，提供材料成分的定性与半定量资讯，并可进行点分析、线扫描与元素分布图（Elemental Mapping），协助判断材料组成、异物来源与污染物成分。能量散射型 X 光能谱分析仪或称能量散射X射线谱（Energy-dispersive X-ray spectroscopy，英文缩写有EDS、EDX、EDXS或XEDS。

在半导体元件与电子材料分析中，SEM 常结合多种样品制备技术，如离子研磨（Ion Milling）、Focused Ion Beam（FIB）截面制备与 Delayer 去层技术，使分析人员能够观察芯片内部多层结构、金属互连、介电层与接点界面，并进行精准尺寸量测与缺陷判定。

• 微细结构观察：SEM 可对各类材料与电子元件进行高解析表面与横截面观察，分析纳米至微米尺度的结构特征，例如金属互连、介电层结构与微细图形。
• 薄膜与结构尺寸量测：对多层结构样品进行截面观察，可精确量测薄膜厚度、线宽与结构尺寸，并评估制程品质与结构完整性。
• 材料组成分析（EDS）：透过 X-ray 能谱分析进行元素鉴定与半定量分析，可判定材料组成、异物来源与污染物成分。
• 电性缺陷观察（PVC）：利用低加速电压电子束扫描进行被动式电压对比（Passive Voltage Contrast, PVC）分析，可侦测开路、漏电或高阻值异常位置。
• IC 逆向工程与电路还原：搭配 Delayer 去层技术与自动拼接影像，可建立完整电路结构影像，提供积体电路逆向工程与电路分析的重要资讯。
• 失效分析整合应用：SEM 可与多种故障分析技术整合，例如：EMMI（Emission Microscopy）、OBIRCH（Optical Beam Induced Resistance Change）、Nano-probing、FIB 截面分析等，透过跨技术整合，可大幅提升缺陷定位效率并精确解析元件失效机制。

闳康科技在半导体与电子元件分析领域累积多年实务经验，建立完整的 SEM 分析平台。透过高解析 SEM 设备与完整的分析技术整合，闳康科技能够协助客户快速定位缺陷、解析微结构问题，并提供高可信度的材料与元件分析结果。

• 高解析度 FE-SEM 设备：配置多台场发射型扫描电子显微镜，可进行纳米尺度微结构观察。
• 完整样品制备技术：结合 FIB、Ion Milling 与 Delayer 等制备技术，提供高品质截面观察与结构分析。
• 跨技术失效分析平台：SEM 可与 EMMI、OBIRCH、Nano-probing、SAT 与 X-ray 等技术整合，建立完整的故障定位与分析流程。
• 专业分析团队：具备丰富的半导体制程与元件分析经验，可快速判读影像并提出精确的失效机制分析。

闳康科技建置多台高解析度场发射型扫描电子显微镜（Field Emission SEM, FE-SEM），可提供纳米尺度结构观察与材料分析能力。场发射型电子枪具有高亮度与低能量散布特性，可在低加速电压条件下维持高解析成像能力，特别适用于先进制程节点与纳米尺度微结构观察。

• Hitachi S-4800 FE-SEM

• Hitachi S-8020 FE-SEM