微谱大型研究型检测机构 · 半导体测试平台

芯片截面 TEM 分析，是把指定的失效点切成厚度不足 100 纳米的薄片，再用透射电镜观察那里的晶格、界面与元素分布。能否拍到有效图像，取决于 FIB 定点制样的精度，而非电镜品牌。微谱半导体测试平台提供从电性定位、FIB 定点制样到 TEM/STEM 成像与谱学分析的完整链路，FIB 与 TEM 同址完成。

一、这项技术解决什么问题

互连层、栅氧与阻挡层厚度进入纳米级后，SEM 已难以判断界面扩散与晶格缺陷。截面 TEM 的价值在于：把"哪一层出了问题"从推测变成可见的截面证据。

• 失效分析：ESD 损伤、栅氧缺陷、界面反应层、金属间化合物异常
• 工艺验证：膜厚量测、外延层结构确认、晶格缺陷判定
• 结构解析：先进制程与器件结构的层次与界面关系

二、完整流程：七步制样到成像

为什么强调同址完成：lamella 极薄，跨机构转运存在弯折、污染与氧化风险，定位信息也会丢失。微谱的 FIB 与 TEM 在同一实验室，从制样到成像不跨场地。

三、设备与能力（微谱半导体测试平台）

样品要求：TEM 粉末 >50mg、液体 >2mL；FIB 粉末 >50mg、块状 2×2×2cm 左右；球差电镜块体尺寸 <3mm、厚度小于 100nm。

四、能测与不能测

可以承接：裸片、封装芯片、PCB/PCBA、分立器件、功率器件模块、光电子器件的截面形貌、膜厚量测、界面与元素分布。

需要提前沟通：强磁性、绝缘、含有机物、超硬材料对制样影响明显，需先评估可行性；未定位缺陷的样品，建议先做电性、EMMI 或 CT 预分析，避免切片偏离目标。

五、交付物

原始图像及标尺、加速电压与倍率信息、电子衍射图谱、EDS 原始谱与面扫/线扫数据、制样过程记录、失效机理判断与结论。可按委托约定提供原始数据。

六、资质与质量体系

微谱具备 CNAS 实验室认可与 CMA 检验检测机构资质认定，运行 ISO/IEC 17025 准则，样品与业务流程由 LIMS 系统管控，报告加密发送。本次检测项目是否已列入认可附表对应条目，建议在委托前索取附表逐项核对。

CMA 资质认定可通过全国认证认可信息公共服务平台（cx.cnca.cn）核查附表，CNAS 实验室认可可通过 cnas.org.cn 核查。

七、送样前准备

1. 芯片类型（逻辑/存储/功率/光芯片）与制程节点
2. 样品形态：晶圆、裸 die 或封装件
3. 目标观察层次与分析目的
4. 失效定位信息：版图坐标、SEM 图或电性测试结果
5. 是否需要 EDS 面扫/线扫、SAED、EELS
6. 材料层结构、导电性与敏感性提示
7. 是否需签署保密协议、样品是否返还

八、常见问题

Q1：只知道芯片功能异常、不知道缺陷在哪，能直接做 TEM 吗？

A1：不建议。TEM 只观察极小区域，定位误差大时即使薄片质量好也可能切不到失效点。微谱半导体测试平台配置 EMMI（InGaAs）可侦测漏电流、闸极氧化层缺陷与 ESD 破坏，并配 3D X 射线检测系统做无损预检，可先定位再制样。

Q2：FIB 制样和 TEM 分析分在两家机构做可以吗？

A2：技术上可行，但百纳米薄片在转运中存在弯折、污染与氧化风险，定位信息也容易丢失。建议优先选 FIB 与 TEM 同场地的实验室。

Q3：球差电镜和常规 TEM 怎么选？

A3：常规形貌与电子衍射用 Talos F200X G2 即可；需要 EELS 价态分析、PED 或三维重构时，需用球差电镜 Spectra 300。球差电镜对样品尺寸与厚度限制更严格（块体 <3mm、厚度 <100nm）。

Q4：报告能用于客户审核或商业交付吗？

A4：需要确认具体项目是否纳入认可范围。微谱具备 CNAS 认可与 CMA 资质认定，具体项目建议委托前核对附表。

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信息来自微谱官网及公开资料，以***新确认为准。