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電子束檢測

電子束檢測[1][2]（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。

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應用在電子產業上[3]。

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[4] ，根據影像的灰階值(Gray level)高低，以電腦視覺比對辨識，找出圖像中的異常點(abnormal)，視為電性缺陷，例如，在正電位模式下(Positive model)，亮點顯示待測元件為短路(short)或漏電(leakage)，暗點則為斷路(open)。

 
利用電子束控制晶圓的表面電位性質。(a)電中性(b)正電位(c)負電位

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)。

參考資料

  1. ^ Application of the SEMSpec electron-beam inspection system to in-process defect detection on semiconductor wafers. Microelectronic Engineering. 1996-01-01, 30 (1-4): 567–570. ISSN 0167-9317. doi:10.1016/0167-9317(95)00311-8 （英語）. 
  2. ^ Lei, Ming; Wu, Kevin; Tian, Qing; Gao, Kewen; Chen, Yaqiong; Hu, Haokun; Tomlinson, Derek; Lei, Chris; Zhao, Yan. Detection of metallic buried void by effective density contrast mode 9778. International Society for Optics and Photonics: 97780Q. 2016-04-21 [2018-02-16]. doi:10.1117/12.2219186. （原始內容存檔於2020-09-11）. 
  3. ^ Lei, M.; Wu, K.; Tian, Q.; Zhao, Y. Detection and classification of gate to S/D shorts using charge dynamics. 2016 27th Annual SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference (ASMC). May 2016: 294–299 [2018-02-16]. doi:10.1109/ASMC.2016.7491153. （原始內容存檔於2018-02-17）. 
  4. ^ 二次電子. 維基百科，自由的百科全書. 2017-04-01 [2018-02-12]. （原始內容存檔於2021-11-05） （中文）. 
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