由于半導(dǎo)體器件體積小、重量輕、壽命長、功率損耗小、機(jī)械性能好.因而適用的范閘極廣。然而半導(dǎo)體器件的性能和穩(wěn)定性在很大程度上受它表面的微觀狀態(tài)的影響。一般在半導(dǎo)體器件試制和生產(chǎn)過程巾包括了切割、研磨、拋光以及各種化學(xué)試劑處理等一系列工廳，~正是在這些過程巾，會造成表面的結(jié)構(gòu)發(fā)生驚人的變化，所以幾乎每一個步驟都需要對擴(kuò)散進(jìn)行檢測.深度進(jìn)行測繭或者直接看到擴(kuò)散區(qū)的實(shí)際分布情況，而生產(chǎn)大型集成電路就更是如此。目前.臺式掃電鏡在半導(dǎo)體中的應(yīng)用已經(jīng)深入到許多方面。
硅片表面站污常常是影響微電子器件生產(chǎn)質(zhì)量的嚴(yán)重問題。臺式掃描電鏡可以檢查和鑒定站污的種類、來源，以清除站污，如果配備X射線能譜儀，在觀察形態(tài)的同時，可以分析這些站污物的主要元素成分。用臺式掃描電鏡還可以檢查硅片表面殘留的涂層或均勻薄膜也能顯示其異質(zhì)的結(jié)構(gòu)。在器件加工中，臺式掃描電鏡可以檢查金屬化的質(zhì)量，如Si02、PSG、PBSG等鈍化層臺階的角度。臺階上金屬化的形態(tài)關(guān)系到器件的成品率和可靠性，因此國內(nèi)外早已制定了掃描電鏡檢查金屬化的標(biāo)準(zhǔn)并作為例行抽驗(yàn)項目。當(dāng)IC的加工線條進(jìn)入亞微米階段，為了生產(chǎn)出亞微米電路所需的精密結(jié)構(gòu)，利用掃描電鏡進(jìn)行工藝檢查，控制精度在納米數(shù)量級。在機(jī)械加工過程中，會引起表面層的晶格發(fā)生損傷。
損傷程度一方面取決于切割方法、振動與磨料選擇的情況，同時也取決于晶體本身的抗損傷能力。利用臺式掃描電鏡中產(chǎn)生的特征衍射圖樣的變化，可以直觀而靈敏地看到表面的結(jié)構(gòu)狀況以及晶格結(jié)構(gòu)完整性在不同深度上的分布，從而確定表面損傷程度。
臺式電鏡SEM可以對器件的尺寸和一些重要的物理參數(shù)進(jìn)行分析，如結(jié)深、耗盡層寬度少子壽命、擴(kuò)散長度等等，也就是對器件的設(shè)計、工藝進(jìn)行修改和調(diào)整。臺式掃描電鏡二次電子像可以分析器件的表面形貌，結(jié)合縱向剖面解剖和腐蝕，可以確定PN結(jié)的位置、結(jié)的深度。利用臺式掃描電鏡束感生電流工作模式，可以得到器件結(jié)深、耗盡層寬度、MOS管溝道長度，還能測量擴(kuò)散長度、少子壽命等物理參數(shù)。對于1nm以下的短溝道器件檢測，可用類似于測量耗盡層寬度的方法，電子束對MOS場效應(yīng)管進(jìn)行掃描，得到二條束感生電流曲線，就可得知此場效應(yīng)管的溝道長度。
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