德国EBIC电子束感生电流分析系统

作为德国POINT ELECTRONIC  (PE) 公司中国总代理，裕隆时代向用户提供专业的的电子束感生电流分析系统EBIC

EBIC电子束感生电流分析系统是一种基于扫描电子显微镜（SEM）的图像采集及分析系统，主要用于半导体器件及其他材料的失效及结构分析。

它通过分析电子束照射样品时在样品内产生的电流信号，以图像方式直观表征出样品特征、样品中P-N结位置、失效区域，并可以突出显示样品的非同质性区域，从而对样品进行全面分析。

EBIC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）。由于pn结的耗尽层有最多的多余载流子，故在电场作用下的电子空穴分离会产生较大的电流值，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技术能够非常有效的对半导体材料缺陷等进行失效分析。
 

EBIC acquisition
The best quantitative electronics and  Software for Electron Beam Induced Current (EBIC)


Correlate topography,composition and structure with elecrical activity
 

• Record simultaneous EBIC, SE, BSE and EDS signals

• Colour and mix signals for spatial correlation

• Distinguish between active and passive defects

Enable TEM or atom probe microscopy sample preparation
 

•  Localise defects with sufficient resolution for TEM sample preparation

• Avoid alignment error by directly imaging defects with EBIC in FIB SEM

• Use live EBIC imaging to stop ion milling for sample preparation

Verify device operation modes with built-in DC biasing and live overlay
 

• Image junctions and fields in delayered devices

• Map electrical activity of solar cells under bias

• Compare imaged behaviour with device modelling

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• Correlate structural defects with electrical activity

• Map active areas of junctions and electrical fields

• Validate doping profiles and areas

 

Access third dimension with depth profiling

 

• Manipulate depth of EBIC signal by changing kV in SEM

• Investigate EBIC images of cross-sections in FIB-SEM

• Export EBIC depth series for 3D reconstruction

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