| 倍率 | 倍率範囲 | アプリケーション |
|---|---|---|
| 50–1000X | 高倍率、ICの層剥離、金属層構造、界面観察、微小欠陥検出(オーバーエッチ、IMD異常など)に使用されます。 | 高解像度構造比較、微細欠陥とプロセス異常の位置特定、Delayerの精密層分析 |
| 100–500X | 中高倍率、PCB/PCBAのはんだ付け、パッケージングインターフェース、薄膜の厚さと金属分布の分析に使用されます。 | はんだ点 IMC、パッケージ界面、金属層とワイヤーの形状 |
| 40–200X | 中倍率(40-200X)は、結晶粒分析、デレイヤーの層位置確認、初期構造検査に使用されます。 | 構造の階層確認、結晶粒分析、エッチングプロファイルスキャン |
| 5–75X | 低倍率大視野,用於外觀檢查、截面掃描、晶圓破裂、封裝剝離等宏觀缺陷定位。 | 外観検査、断面大視野、パッケージ破壊、ウエハ欠陥スキャン |
光学顕微鏡の利用可視光(波長 400–700 nm)進行照射,當光線與樣品表面互動產生反射或散射,就會形成不同的影像對比。然而,可見光的波長較長,因此 OM 的理論解析度(即兩點能被分辨之最小距離)僅約0.2 μm,これによりOMの最高有効倍率は約1000倍です。OMの機能は「ナノ詳細の解析」ではなく、「迅速に完全なマクロ構造の状況を取得する」ことであり、すべての詳細な分析の出発点です。
- 電子顕微鏡(SEM/TEM)に及ばないが、OMには顕著な利点がある。
- 視野大:能快速掃描大面積區域,是判斷製程一致性與大範圍缺陷的最佳工具。
- 高速:量産監視、プロセス比較、故障位置特定に適しています。
- 高い許容度:金属層、シリコンウエハ、パッケージ、PCB、断面、デレイヤーなどの様々なサンプルに適用可能。
- 非破壊性:真空を必要とせず、金属コーティングを必要とせず、サンプルの元の状態で迅速に観察を行うことができます。
光学顕微鏡(OM)はナノスケールの詳細を解明することはできませんが、その高視野、高速度、低破壞性と高い許容度の特性により、電子、半導体および材料分野で最も一般的に使用され、最もリアルタイムの価値を持つ観察方法となっています。以下は、OMが産業で最も代表的な分析用途とエンジニアリングシーンの説明です:
截面構造観察(Cross-section Analysis)
断面を準備した後、OMを通じてサンプルの全体構造の配置と界面の挙動を明確に観察でき、パッケージング、PCB、モジュール、材料工学で最も一般的に使用される初期構造検査方法です。
| 観察可能な内容 | 応用シナリオ |
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2. IC デレイヤー構造確認
Delayer 分析(平面式去層次)是在不破壞晶片運作邏輯的前提下,逐層去除金屬與介電層以觀察內部電路結構,OM は IC 分層分析において最も重要な初期観察およびプロセス監視ツールです。
| 観察可能な内容 | 応用シチュエーション |
|---|---|
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3.析出物空乏區(PFZ)分析
PFZは金属材料(アルミニウム合金など)が熱処理またはひずみ後に、晶界近くに現れる析出物空乏区であり、金属材料工学において重要なパラメータで、熱処理の影響と材料劣化を判断するために使用されます。
| 観察可能な内容 | 応用シチュエーション |
|---|---|
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4. 差排線、エッチング異常と結晶欠陥の観察
OMは、結晶成長、熱処理、またはエッチングプロセスによって引き起こされる表面欠陥を迅速に識別でき、ウェーハ前工程(FEOL)および材料研究において重要な検査項目です。
| 観察可能な内容 | 応用シチュエーション |
|---|---|
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酸化重ね差(Oxidation Induce Stacking Fault, OISF)研究
酸化スタッキングフォールトは、高温酸化プロセス中に双晶欠陥や結晶欠陥の拡散によって生じるスタッキングフォールトです。OMは酸化スタッキングフォールトの分布と拡散プロファイルを明確に示すことができ、シリコンウェハー材料の重要な品質指標であり、成長および酸化プロセスの分析に使用されます。
| 観察可能な内容 | 応用シチュエーション |
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