电子束对Low-K材料有什么影响

何谓Low-K材料？

指介电常数较低的材料。这种材料广泛运用于集成电路中，可以减少漏电电流、降低导线之间的电容效应，并减少集成电路的发热问题‌ ，在高频基板和高速电路设计中尤为重要，能够减少信号延迟，提高电路的响应速度。

材料特性：

1. 多孔隙材料；

2. 对热敏感；

3. 对电子束敏感；

4. 力学性能差、易变形‌ 。

FIB制备Low-K材料的TEM样品面临难点：

在FIB制样的过程，无法避免电子束影响的问题，电子束带来的影响有着热效应以及电子束辐解的问题，在面对LK材料时，更是一大挑战。

1热效应：

当电子束与样品发生非弹性散射时，入射电子与原子电子之间的碰撞会导致能量转化为热量，使样品局部温度升高，产生热损伤。

2电子束辐解：

辐解是一种非弹性电子散射过程引起的现象，根据材料的成分和化学键合性质，它会导致多种物理和化学变化，可能发生在有机和无机化合物中，导致化学键解离、原子位移、质量损失、材料扩散等。

测试与结果：

观察FIB-SEM电子束对于Low-K材料的微观结构变化，电子束电压2KV、电流是0.17nA的电子束辐射下随时间的演变。

图1显示了在8min电子束的辐照过程中样品整体外观结构出现明显的变化，出现了形变。

图1

在图2、图3可以看到Low-K膜层数值上的变化，在纵向的膜厚随着电子束辐照的时间呈现逐渐减少的趋势，在横向的膜层有轻微的增加，但并不明显。

图2

图3

季丰电子改善电子束辐照对Low-K材料的影响，采取以下几种方法：

1表层处理：

在表面添加一层导电性良好的膜层，改善样品的导电性，减弱荷电效应。

2调整SEM观察电压：

在利用扫描电子显微镜（SEM）观察低介电常数材料时，适当降低观察电压，可以减小高能电子束对样品的辐射损伤和荷电效应。

3优化电子束辐照条件：

通过控制电子束的加速电压、束流和辐照时间等参数，可以优化电子束辐照条件，从而减小对低介电常数材料的损伤。

科技的不断进步和半导体行业的持续发展，低介电常数材料的研究和应用将会更加深入和广泛，如何有效地降低电子束对低介电常数材料的损伤，从而更准确地分析低介电常数材料是季丰电子不断努力的方向，思考优化制样过程，提供更准确的测试结果是季丰电子一直以来的目标。

季丰电子

季丰电子成立于2008年，是一家聚焦半导体领域，深耕集成电路检测相关的软硬件研发及技术服务的赋能型平台科技公司。公司业务分为四大板块，分别为基础实验室、软硬件开发、测试封装和仪器设备，可为芯片设计、晶圆制造、封装测试、材料装备等半导体产业链和新能源领域公司提供一站式的检测分析解决方案。

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