陈光远点了点头:“不错,有了了这个电镜,我们就不用等片子做完,上电测了。以后每一批片子,抽几颗切开来量一量,就知道工艺漂移了多少,是往宽了漂还是往窄了漂。”
吕辰点点头:“这叫工艺监控。”
他顿了顿,又写下第二行字:形貌观察。
“刚才那个击穿点,就是形貌观察。”
他指着屏幕上那个焦黑的熔坑,“你们看,这个坑,周围还有烧焦的痕迹。这说明什么?说明击穿的时候,能量很大,瞬间把硅烧化了。”
他又让文昭南把图像移到另一个地方,那里有一条细细的“桥”
,连接着两条本该分开的金属线。
“再看这个短路的地方。”
他指着那条桥,“不是一整片连在一起,就是一根头丝那么细的东西搭上了。这种桥是怎么形成的?可能是刻蚀没干净,可能是颗粒掉上去,可能是氧化层长了针孔。”
他抬起头,看着众人。
“不同的缺陷,有不同的形貌特征。通过电镜观察,可以把缺陷分类。是工艺问题,比如刻蚀残留;还是环境问题,比如颗粒污染;还是材料问题,比如位错。”
“分类清楚了,改进的方向就清楚了。”
白板上,他又写下第三行字:断面观察。
“文教授,有没有办法把芯片切开,看断面?”
他问。
文昭南想了想:“可以。得先把芯片磨薄,然后用离子减薄,或者用金刚刀切开。需要时间。”
“不用现在做。”
吕辰说,“我举个例子。”
他拿起那块煮开的芯片,用手指点了点它的表面。
“咱们现在看芯片,只能看表面。但芯片不是一层,是好多层叠起来的。氧化层、多晶硅、金属层、钝化层……一层摞一层。哪一层出了问题?光看表面看不出来。”
他看向白板,在上面画了一个简单的断面示意图。
一层基底,一层氧化层,一层多晶硅,一层金属,一层钝化层。
“断面一看,什么都清楚了。氧化层厚度够不够,台阶覆盖好不好,金属层有没有断裂,层和层之间有没有空洞。这些东西,决定了你的芯片能不能跑起来、跑多久。”
他又指了指刚才那个击穿点。
“比如刚才那个击穿,如果是栅氧化层太薄,断面上一量就明白。如果是边缘有尖角导致电场集中,断面上一看就看见那个尖角。”
陈光远在旁边点点头:“这个有用。咱们现在做工艺开,最怕的就是不知道哪儿出问题。一层一层剥,太费劲。能直接看断面,省事多了。”
吕辰笑了笑,然后写下第四行字:成分分析。
“文教授,电镜上能不能做成分分析?”
他问。
文昭南点点头:“能。有能谱仪。电子束打上去,激出x射线。每种元素有自己的特征峰。一测就知道是什么。”