以SEM的電子束作為探針的SEM電勢襯度定位技術,在失效定位技術中我們已經做了簡單介紹。 T08085NH利用SEM的電子束與固體樣品互作用后所產生二次電子的產額受樣品表面電勢高低影響,來調制樣品表面的二次電子的發射。將樣品表面形貌襯度和電壓襯度疊加在一起,產生明暗對比比較明顯的襯度像的一種技術。當具有一定能量的電子發射到半導體樣品表面時,樣品表面會有二次電子發射出來,并且產生一定的電勢,這個電勢的大小依賴于二次電子產額ε,ε等于二次電子數目與人射電子數目之比。當a(1時,表面電勢為負;當a)l時,表面電勢為正。在M()s(金屬半導體氧化物)器件中,接觸孔根據它們處在多品硅柵極、NMOS有源區和PMOS有源區的位置不同,在電壓襯度圖像中呈現不同亮度。

   其等效電路如圖14.25所示,當表面電勢為正時,柵極11的接觸孔由于受到中問柵氧化層的隔離,和襯底是絕緣的,只有接觸孔表面少量二次電子發射出去,因此看到的接觸孔的電壓襯度圖像很暗。在PM()S有源lx上的接觸空孔,由于P型有源區和N阱之問構成的PN結正偏導通,接觸孔l∶的電勢被拉低,所以N阱里的大堇電了很容易被吸引到樣品表面上來,成為二次電子發射出去,大蚩=次電子被探測裝置收集到,囚此接觸孔在SEM巾的電壓襯度圖像是明亮的。當接觸孔在NMOS上時,N型有源區和P阱之問構成的PN結反偏,所以接觸孔上的表面勢保持較高的水平,接觸孔在sEM中的電壓襯度圖像就顯得比較暗。所以PVCr技術可以結合版囚信息幫助判斷接觸孔所接觸的器件類型,發亮的接觸孔下面往往是PMΘS,而發暗的接觸孔下面多為NMOs同理.PVC技術在金屬互連線斷裂或通孔接觸不良尋致的失效定位,在鋁制程和銅制程丁藝巾都有非常成功的應用。