以SEM的电子束作为探针的SEM电势衬度定位技术,在失效定位技术中我们已经做了简单介绍。 T08085NH利用SEM的电子束与固体样品互作用后所产生二次电子的产额受样品表面电势高低影响,来调制样品表面的二次电子的发射。将样品表面形貌衬度和电压衬度叠加在一起,产生明暗对比比较明显的衬度像的一种技术。当具有一定能量的电子发射到半导体样品表面时,样品表面会有二次电子发射出来,并且产生一定的电势,这个电势的大小依赖于二次电子产额ε,ε等于二次电子数目与人射电子数目之比。当a(1时,表面电势为负;当a)l时,表面电势为正。在M()s(金属半导体氧化物)器件中,接触孔根据它们处在多品硅栅极、NMOS有源区和PMOS有源区的位置不同,在电压衬度图像中呈现不同亮度。

   其等效电路如图14.25所示,当表面电势为正时,栅极11的接触孔由于受到中问栅氧化层的隔离,和衬底是绝缘的,只有接触孔表面少量二次电子发射出去,因此看到的接触孔的电压衬度图像很暗。在PM()S有源lx上的接触空孔,由于P型有源区和N阱之问构成的PN结正偏导通,接触孔l∶的电势被拉低,所以N阱里的大堇电了很容易被吸引到样品表面上来,成为二次电子发射出去,大蚩=次电子被探测装置收集到,囚此接触孔在SEM巾的电压衬度图像是明亮的。当接触孔在NMOS上时,N型有源区和P阱之问构成的PN结反偏,所以接触孔上的表面势保持较高的水平,接触孔在sEM中的电压衬度图像就显得比较暗。所以PVCr技术可以结合版囚信息帮助判断接触孔所接触的器件类型,发亮的接触孔下面往往是PMΘS,而发暗的接触孔下面多为NMOs同理.PVC技术在金属互连线断裂或通孔接触不良寻致的失效定位,在铝制程和铜制程丁艺巾都有非常成功的应用。