待测样品为多层结构，但 SEM 影像却分辨不出各层材质？
已知 IC 有异常状况，层层 Delayer 后，借由 SEM 分析，却什么异常都看不到？
上述问题，或多或少您都有遇到过。一般的扫描式电子显微镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）在设备极限下，容易遇到分辨率不够好、材质对比差的状态，导致明明已经通过电性量测发现有热点异常（Hot Spot），却在实际利用 SEM 检测时，却找不到到底异常点出现在 IC 的哪一层里。
您的心声宜特都听到了！如何解决此议题? 就靠背向散射电子侦测器（Backscattered Electron，简称BSE）来处理！什么是 SEM BSE 呢？SEM是借由样品表面被电子束激发之二次电子（Secondary Electron，简称SE）与背向散射电子（Backscattered Electron，简称 BSE）来成像，以往的 SEM 设备仅有二次电子侦测器，故仅能呈现SE影像，宜特在去年特别引进背向散射电子侦测器（YAG BSE Detector），能呈现 BSE 影像，更易协助客户找到异常点。一年多来已协助客户解决超过 400 项案件。本期小学堂，我们将介绍 SEM BSE 侦测器的三大特色给您。
何谓 YAG BSE
YAG BSE侦测器 Detector内有钇铝石榴石之闪烁器（Yttrium Aluminium Garnet），侦测器位于电磁透镜与样品之间，接收背向散射电子讯号而成像。
一、材质对比佳，明暗对比明显
入射电子与样品表面的原子核产生弹性碰撞，反弹回来的电子即为背向散射电子。通常原子序越大的元素，反弹之背向散射电子越多，因此，我们可以观察到，SEM 影像上越亮的区域，即原子序越大的材质。
▲图二:入射电子受原子核反弹回来之电子，即为背向散射电子
▲图三：左图为 SE 影像，右图为 BSE 影像，显示右图在 Sn-IMC-Cu 材质上，亮暗对比较明显
二、较能得到深层影像，适合观察 IC 底层异常点
入射电子与原子核产生弹性碰撞后，能量几乎无损失，故背向散射电子能量远大于二次电子能量，因此较深层之背向散射电子具足够能量脱离样品，而进入 BSE 探测器成像，故相较二次电子影像，背向散射电子为较深层影像。
▲图四：背向散射电子讯号来自样品较深层处
▲图五：BSE 影像适于观察 FinFET 结构之下层线路，可避免去层（delayer）过头的风险
▲图六：BSE 易穿透液态载台之氮化硅薄膜，且材质对比强烈，有助于观察研磨液颗粒（延伸阅读:液态材料的缺陷，如何用SEM检测?）
三、不易电荷累积，导电性不佳之样品仍可得顺利成像
二次电子为浅层讯号，容易在样品表面产生电荷累积，相较背向散射电子为深层讯号，较不易造成表面电荷累积；因此，即便样品导电性不佳，或是未经过导电镀层（coating）处理，仍能顺利成像。
▲图七：导电性不佳之样品，透过 BSE 侦测器，即能够顺利成像
▲图八：SE 影像容易累积电荷，造成亮暗不均，接图后，会产生方格子马赛克；而 BSE 影像则不会有此现象（延伸阅读:如何利用SEM全视界影像技术，逆向透视奈米等级制程，避免侵权?）
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（图片来源：宜特科技）
