突破电子显微镜成像瓶颈—新SC24 Plus全面监控多种环境干扰、消除EMI问题

2023-03-31

在半导体产业中，电子显微镜是品质控管(Quality Control，简称QC)的重要工具，工程师们透过电子显微镜对晶片做微观结构分析，找出可能存在的问题与缺陷，以优化产品制程。随着微电子元件、微控制器的「微」时代来临，半导体制程需要更高倍率、更高解析的成像品质。然而，来自于外部环境的众多干扰，让高解析度成为一项挑战。

当电子显微镜成像未如预期，就需花费大量时间来排除原因。如果不能及时解决问题，整体制程进度也会因此延宕，甚至造成生产数量减少、企业成本上升的情况。 Spicer Consulting特别针对需要使用高阶电子显微镜成像的产业推出新型双机组合【SC24 Plus intelligent system】，结合主动式消磁技术和智能环境监测系统，解决电子显微镜高解析成像应用领域的三大难题。

注：本文将以「SC24 Plus双机强化版」来简称「主动式消磁器双机强化版 SC24 Plus intelligent system」。

突破电子显微镜成像瓶颈—新SC24 Plus全面监控多种环境干扰、消除EMI问题

环境干扰源会影响电子显微镜成像解析度，包含温/湿度、噪音、震动、电磁干扰等。

一、【高品质成像】主动式消磁技术解决AC/DC两种电磁干扰

电子显微镜透过电子束的聚焦精准度来取得高解析度的成像，因此需避免周遭环境影响而使电子束偏离轨道，造成图像解析度下降的问题。而常见的环境干扰便是电磁干扰(Electro Magnetic Interference，简称EMI)，AC交流电磁干扰会使图像出现锯齿状的尖锐边缘；DC直流电磁干扰则会使图像出现波浪状的线条。

SC24 Plus双机强化版采用先进的主动式消磁技术，提供客制化的线圈安装模式，在侦测到磁场干扰时便会自动产生反向磁场来抵销，让电子显微镜的应用能维持高品质成像。 SC24 Plus双机强化版分别能消除2.5 Hz – 5000 Hz 的AC交流电和0-5000 Hz的DC直流电造成的电磁干扰。

突破电子显微镜成像瓶颈—新SC24 Plus全面监控多种环境干扰、消除EMI问题

SC24 Plus双机强化版处理电磁干扰问题的前后对照。

二、【全面监控多项环境干扰】同时监测5种干扰源并即时警报

电子显微镜需要精确的环境控制才能获得最佳的成像效果。在评估任何环境是否可做为建置电子显微镜的实验室使用时，需透过专业的测量系统来评估，并于安装后持续监测环境。然而环境干扰源不仅有EMI，市场上却少有能同时不间断地监测多种环境干扰的仪器。

SC24 Plus双机强化版拥有能同步监测温度、湿度、噪音、震动、磁场共五种环境干扰源的智慧系统，最多能一次显示14种报表数据。用户可自定义环境参数范围限制，当侦测到超出允许范围时，智能警报系统将由绿灯转为红灯发出警告，能帮助半导体制造或高阶电子显微镜研究领域提早发现潜在问题并即时处理。

突破电子显微镜成像瓶颈—新SC24 Plus全面监控多种环境干扰、消除EMI问题

SC24 Plus双机强化版支援六种测量单位和三种不同呈现格式，最多能同时显示14个图表。

三、【减少停机时间】24H不间断监测报告协助调查成像失真原因

当发生电子显微镜的成像解析度下降时，难以直接判定是外部环境干扰影响或设备故障导致，这时就必须先停机找出原因。电子显微镜操作员需不断地找设备商、磁场专家、震动专家等逐一调查直到找出问题来源，这些诊断过程繁杂冗长。 SC24 Plus双机强化版拥有24小时不间断监测的功能，可在最短的时间调出资料，判别指定期间是否为环境干扰所引起，减少停机耗费的时间成本。远端监测功能还能协助工程师初步排除问题、减少来回约访次数，对于电子显微镜供应商及使用者都能节省宝贵时间。

当然，电子显微镜供应商本身也能透过SC24 Plus双机强化版来监控电子显微镜制造过程，以判断产品在测试阶段发生影像不佳原因是否来自于环境干扰。

突破电子显微镜成像瓶颈—新SC24 Plus全面监控多种环境干扰、消除EMI问题