扫描电子显微镜
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参考文献
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Ｓｃａｎｎｌ“ｇ Ｆ【ｅｃｔｒｏｎ Ｍ１ｃｍｓ。叩ｙ ａｎｄ Ｘ—ｒａｙ Ｍｌｃｍａｎａｌｙｓｌｓ，Ｎｃｗ Ｙ。ｒｋ： Ｈｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ ｆ Ｊ９８ｌ】 ２朱静，ｕｆ恒强，工Ｌ卉，温树林，康振川，高宅问分辨牟分析 电子显微学，科学出版社ｆ１９８７１
《核标准计量与质量》为季刊，仝年３０００元。
联系人：马保嫦地址：北京９８２信箱邮编 ｌ∞０９１电话：（０ｌＯ）６２８６３５０５传真：（０１０）６２８８１３８６ 收款单位：核工业标准化研究所线检测 帐号：０２００００４５０９０８８１１３６２８ 开户银行： 北京工商行海淀支行海淀镇分理处
万方数据
扫描电子显微镜
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
刘剑霜， 谢锋， 吴晓京， 陈一， 胡刚 复旦大学材料科学系国家微分析中心
上海计量测试 SHANGHAI MEASUREMENT AND TESTING 2003,30(6) 9次
参考文献(2条) 1.J I Goldstein;C.Fiori;DCJoy;E.Lifshin, P. Echlin and D.E.Newbury Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis 1981 2.朱静;叶恒强;王仁卉;温树林, 康振川 高空间分辨率分析电子显微学 1987
识讲座ＫｎｏｗＪｅｄｇｅ
Ｌｅｃｔｕｒｅｓ
《上海计量测试》２ｆ）（】３年３０卷第六期 ·３９
的电Ｊ Ｋ过小．又会使特女Ｆｘ射线的能量范围电跟着缩小， 谱图信息小够，造成交际分析的刖难。还有一个州题需要 注意，为ｒ提高定茸分析的精度．提供相对比较的标样是 重要的。因为，影响能谱定量结果的因素很多，能谱仪提 供的软件只考虑最一般的弹想条件。往往同实际样品的情 况存在差别一
能谱指ｘ射线强度为纵坐标。能量为横坐标的谱图。 谱峰峰位通过特征能最对应样品巾成分的种类．谱峰峰高 通过强度计数对应成分含量。阿４是从罔３集成电路芯片多 层结构最外层获得的能谱（ＥＤｓ），结果表叫该层是氮化硅
组成的钝化层。 搬收集一个争元素的能谱只需大约一分
钟。用能潜仪提供的软件，从谱幽直接ａＪ计算各成分含量 的定量结果一做能谱分析时，入射电了束的电压选抒要合 理。ｘ射线的芽透本领强，整个“梨”形相互作用区内形 成的ｘ射线部ｎ Ｊ．穿出样品被探测器接收。如果入射电子束 的电压过大． “梨”形相互作用区的范倒也九，ｎｆ以达数 微米，远远大于形貌罹微照片上细节的Ｊｔ寸．ｎｆ能会造成 需要分析的部传同实际分析的卒问区域的严重不致一如 果不加汁意，可能得出错误结论．．但是，如果人射电子束
扫捕电镜的代表性功能是Ｅ的二次电子形貌衬度像．， 二次电子像的分辨率、景深都远远高丁光学屉微镜。扫描 电镜可以在比微米Ｒ寸更小的范围获得高倍率的、寺体感 强的．直观的显微彤貌像际＿二次电了像，扫描电镜可以 带多种附件，可以在形貌观察的同时作成分分析结构分 析、电特性分析。它操作简单、使Ｈ；ｊ＿方便，因此，扫描电 镜往往是在光学显微镜不能达到要求时微观分析及检测的 首选。
２特征ｘ射线 当入射电子与样品相互作用时．把样品巾原于的内层
电子激发出来，变成二次电了，原于巾的外层电子有比较 高的能最，外层电了通过跃迁填补内层电子的空缺，把多 余的能量＿｝±ｊ电磁波的形式发射出来，形成带有原子特征信 息的特征ｘ射线。扫描电镜中，在形貌观察的同时．利用 特觚ｘ射线可以方便地进行微区成分分析，，具体分析方法 有两种．．常用的是能量分散谱（Ｅ眦ｒｇｙ Ｄｌｓｐｅ糟１、｜ｅ ｓｐｅｃｔｒ＿ ｏｓｃｏｐｙ）简称能谱（ＥＤｓ）。另 种是波艮分散潜（ｗａｖｃｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｓｐｃｃ仃ｏｓｃ叩ｙ）简称波诰（ｗＤｓ）．．
二次电子的产额与样品表面的形状有关，它对应的像
万方数据
主机
放大器 圈ｌ扫描电子显微镜的工作原理
显示器
３８· 《Ｉ‘海计茸测试》２００３年３０卷第六期
硒ｏｗｌｅｄｇｅ知识讲熙蠹誉
Ｌｅｃｔｕｒｅｓ
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圉３用ｓＥＭ观察集成电路芯片的剖面多层结构
万方数据
析，在对样品做必要的处理时可能引起真实信息的破坏， 造成假象及引人尺寸失真。另外，在扫描电镜分析过程巾 绝缘样品上的电衙积累将影响正带的二次电了发射，进而 影响分析检测。这个问题，可以通过表而涂覆导电薄层来 解决一ｆｎ是，在高放人倍率条件下，涂覆导电博层也可能 对检测结果产牛一定的十扰。
析，检测品粒大小及分布等等。ｆ｛１１ ｊ计算机技术的进步，
扫描电镜背散射衍射附件已经商品化。它的应用住逐步推 Ｊｈ、普及。
扫描电镜的电压制度像及电流对度像能反映样ｄ＾的电 特性，对半导体材料及半导体器件的分析检测有特殊意 义。样品表面的电位影响它的二次电子发射。将半导体器 件样品与电源接通，根据电压衬度像，我们ｎｆ觑接观察器 件各点的电位是否正常，有无开路或断路。所谓电流衬 度，它的全称足电子束感生电流（ＥＢＴｃ）衬度，刘半导体佯 品，八射电子诱生电子、空穴埘，它们被ＰＮ结势垒等样品 内电场趋动造成电荷积累形成电流＝．利用这个屯流成像， 可以观察、研究样品巾的ＰＮ结、电活性缺隋、及其他电胜 能：
１二次电子 扫描电镜最基本，最有代表意义，也是分析检测用得
最多的就足它的二次电子（ｓＥ）衬度像。二次电子是样品中 原子的核外电子在入射电子的激发下离开该原子而形成 的，它的能量比较小（一般小于５０ｅｖ），因而在样品中的平 均自由程也小，只有在近表面（约十纳米量级），二次电子 才能逸出表面被接收器接收并用于戚像。电子柬与样品相 互作用涉及的范围成“梨”形．如图２。在近表面区域，人 射电子与样品的相互作用才刚剐开始，束斑直径还来不及 扩展，与原入射电子柬直径比，变化还不大，相互作用发 射二次电子的范围小，有利于得到比较高的分辨率。目 前．商品扫描电镜的分辨率已经达到一纳米。加上扫描电 镜的的景深大，因而可以获得高倍率的、立体感强的、直 观的显微图像。这是扫描电镜获得广泛应用的最主要原 因。
蚀。上除了钝化层再观察，一次电子衬度反映的也不是颜 色及光反射能力的差别，而只是高低不平的形貌差别一如 果进一步要分析椅测芯片的制而多层结构，通过直接观察 研磨、抛光获得的剖面样品，看到的主要足剖面加Ｔ＝损伤 形貌，真ＩＩ的多屈结构看不到，Ｈ有通过选择性脯蚀，将 多层结构转化为形貌差别才能实现所需的分析检测。阿３是 用这种方法获得的集成电路芯片剖面的ｓＥＭ照Ｊ｛。在这过 程中必须注意，为Ｊ’形成足够的胡度，为了能正常进行分
３其他衬度 很多扣描电镜都有用肯散劓电予（ＢｓＥ）衬崖成像的功
能背散射电子是入射电子々样品中的原了作川，发生弹 性散射形成的，它的能量桀奉卜与入射电子相同，能量比 较大圳此它在样品叶１的甲均自由程，也就是背散射电子 的信息深度比较大，火约为．微米左右。达到“梨”彤相 互作用区域的束斑卣径已经扩大的地方。瑚此背散射电子
渡谱捐ｘ射线强度为纵坐标，波长为横华标的潜罔一 它同能谱在很多方向是类似的。们是，在响些方面，它们 之问的关系是且补的父系。这里从相且比较的角度看一看 波谱：受能苗分辩率的限制．能谱谱峰有刚重叠，九法区 分（如ｓ、Ｍｏ、Ｐｂ的峰）。这时，如果用波涪就能把它什Ｊ区 分开。这是渡谱最重要的优点波谱的不足主要是：对入 射电子束的强度要求比较高． 般的冷场发劓电予源扫描 电镜．困电流强度不够而无法使用。还有，波涪比较复 杂，成本高，操作也没有能谱方便。收集一个全元素的波 涛需要的时间大约是能谱的１０倍。所以，波潜的实啊ｉ应用 没有能潜那么广泛。
本文读者也读过(7条) 1. 干蜀毅.Gan Shuyi 常规扫描电子显微镜的特点和发展[期刊论文]-分析仪器2000(1) 2. 吴晓京 透射电子显微镜[期刊论文]-上海计量测试2002,29(3) 3. 朱琳.ZHU Lin 扫描电子显微镜及其在材料科学中的应用[期刊论文]-吉林化工学院学报（自然科学版） 2007,24(2) 4. 陈耀文.林月娟.张海丹.沈智威.沈忠英.CHEN Yaowen.LIN Yuejuan.ZHANG Haidan.SHEN Zhewei.SHEN Zhongying 扫描电子显微镜与原子力显微镜技术之比较[期刊论文]-中国体视学与图像分析2006,11(1) 5. 桂明玺 扫描电子显微镜[期刊论文]-国外耐火材料2002,27(6) 6. 蔡璐.CAI Lu 扫描电子显微镜在材料分析和研究中的应用[期刊论文]-南京工程学院学报（自然科学版） 2003,1(4) 7. 唐晓山 扫描电子显微镜在纳米材料研究中的应用[期刊论文]-哈尔滨职业技术学院学报2009(4)
扫描电镜的基本工作过程如图１，用电子束在样品表面 扣描，同时，阴极射线管内的电子束与样品表面的电子柬 『刊步扫描．将电子束在样品上激发的各种信号用探测器接 收，并用它米调制显像管巾扫描电子束的强度，在阴极射 线管的屏幕上就得到了相应衬度的扫描电子显微像。电子 束在样品表面扫描，与样品发生各种不同的相互作用，产 牛不ｌ叫信号，获得的相应的显微像的意义也不一样。最主 要的有以ｒ儿种。
《核标准计量与质量》征订启事
《核标准计量与质量》杂志是由中国核工业集团公司主管，核工业标准化研究所丰办的综合性技术期刊， 是拥有国家新闻出版署颁发ｃＮ号、面向全国发行的正式出版物。杂志设有“政策与法规”、“研究与探讨”、 “标准动态”、“企业标准化”、“计量丁作”、“质量论坛”、“Ｏｃ小组”、“经验交流”、“困际窗”、 “随笔”、“学习园地”、“工作简讯”等多个蹄定栏月。另外，杂志还根据每年宣传的需要开辟新的栏目。
信号形成的像的最高分辨能力比一次电了的要筹一背散射 电了的产额与绀成样品的原子的质量大小有父．渊此背散 射电了衬度不仅只是形貌衬度．还有“质量利度”的成 分：在分析检测时选择背散射电子衬度的一个重要原圆就 是要利用“质茸讨度”把样品上原千质量数差另１比较大的 地方区分开水。
用背散射电子信号的另一个重要附件是电子背散射衍 射（ＥＢｓＤ）。如果样品是晶态尚体，规ຫໍສະໝຸດ Baidu排列的原子使电子 散劓波相互十涉，形成带有样品结构信息的衍射化样．．利 用它可以进行样品的物相分析，品粘位向分析，晶界分
Ｊ、
围２电子束与样品的相互作用
类同十几廿Ｊ日常对物体形貌的Ｚ蛇察．所以常常叫做形貌衬 度像．＿次电子的产额比较高，有利于提高成像的信噪 比。、二次电子信号的上进特点决定了它对应的昂徽像的种 种优越特性．使它得到广泛的应用。另一疗而，二次屯了 信号的上述种种特点，也给分析检测带来些问题：二次 电子形貌衬度不Ｉ司于普通的光学成像的利度。有叫，光学 昂微镜看得到的，同常经验认为可能看得到的，住一次电 子形貌衬度像卜却看不到。以集成电路芯片的观察为例。 芯片表面的钝化层足光学透明的，透过钝化层，金属连线 与介质层的颜色及对光线的反剁能力筹别都很大，所以剧 光学显微镜观察时，它们都能一一清晰成像。二次电子衬 度则不同，它的信电深度小，透小了钝化展．只血浅表 面，获得的像只反映钝化层表面的高低起伏。即使通过刻
渺慧ｕ等。ｗ－耐ｓｅ
扫描电子显微镜
复旦大学材料科
随着科学技术的发展进步，人们不断需要从更高的微 观层次观察、认识周围的物质世界。细胞、微生物等微米 尺度的物体直接用肉眼观察不到，显微镜的发明解决ｒ这 个问题＝＝目前，纳米科技成为研究热点，集成电路工艺加 工的特征尺度进入深亚微米，所有这些更加微小的物体光 学显微镜也观察不到，必须使用电子显微镜。电子显微镜 呵分为扫描电了娃徽镜简称扫描电镜（ｓＥＭ）和透射电子显 微镜简称透射电镜（ＴＥＭ）两大类＝
Ｕｎｎｎｃｄｌ Ｌａｂｃｔ：
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图４集成电路钝化层的能谱（ＥＤｓ）谱囤
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《核标准计量与质量》为季刊，仝年３０００元。
联系人：马保嫦地址：北京９８２信箱邮编 ｌ∞０９１电话：（０ｌＯ）６２８６３５０５传真：（０１０）６２８８１３８６ 收款单位：核工业标准化研究所线检测 帐号：０２００００４５０９０８８１１３６２８ 开户银行： 北京工商行海淀支行海淀镇分理处
万方数据
扫描电子显微镜
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
刘剑霜， 谢锋， 吴晓京， 陈一， 胡刚 复旦大学材料科学系国家微分析中心
上海计量测试 SHANGHAI MEASUREMENT AND TESTING 2003,30(6) 9次
参考文献(2条) 1.J I Goldstein;C.Fiori;DCJoy;E.Lifshin, P. Echlin and D.E.Newbury Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis 1981 2.朱静;叶恒强;王仁卉;温树林, 康振川 高空间分辨率分析电子显微学 1987
识讲座ＫｎｏｗＪｅｄｇｅ
Ｌｅｃｔｕｒｅｓ
《上海计量测试》２ｆ）（】３年３０卷第六期 ·３９
的电Ｊ Ｋ过小．又会使特女Ｆｘ射线的能量范围电跟着缩小， 谱图信息小够，造成交际分析的刖难。还有一个州题需要 注意，为ｒ提高定茸分析的精度．提供相对比较的标样是 重要的。因为，影响能谱定量结果的因素很多，能谱仪提 供的软件只考虑最一般的弹想条件。往往同实际样品的情 况存在差别一
能谱指ｘ射线强度为纵坐标。能量为横坐标的谱图。 谱峰峰位通过特征能最对应样品巾成分的种类．谱峰峰高 通过强度计数对应成分含量。阿４是从罔３集成电路芯片多 层结构最外层获得的能谱（ＥＤｓ），结果表叫该层是氮化硅
组成的钝化层。 搬收集一个争元素的能谱只需大约一分
钟。用能潜仪提供的软件，从谱幽直接ａＪ计算各成分含量 的定量结果一做能谱分析时，入射电了束的电压选抒要合 理。ｘ射线的芽透本领强，整个“梨”形相互作用区内形 成的ｘ射线部ｎ Ｊ．穿出样品被探测器接收。如果入射电子束 的电压过大． “梨”形相互作用区的范倒也九，ｎｆ以达数 微米，远远大于形貌罹微照片上细节的Ｊｔ寸．ｎｆ能会造成 需要分析的部传同实际分析的卒问区域的严重不致一如 果不加汁意，可能得出错误结论．．但是，如果人射电子束
扫捕电镜的代表性功能是Ｅ的二次电子形貌衬度像．， 二次电子像的分辨率、景深都远远高丁光学屉微镜。扫描 电镜可以在比微米Ｒ寸更小的范围获得高倍率的、寺体感 强的．直观的显微彤貌像际＿二次电了像，扫描电镜可以 带多种附件，可以在形貌观察的同时作成分分析结构分 析、电特性分析。它操作简单、使Ｈ；ｊ＿方便，因此，扫描电 镜往往是在光学显微镜不能达到要求时微观分析及检测的 首选。
２特征ｘ射线 当入射电子与样品相互作用时．把样品巾原于的内层
电子激发出来，变成二次电了，原于巾的外层电子有比较 高的能最，外层电了通过跃迁填补内层电子的空缺，把多 余的能量＿｝±ｊ电磁波的形式发射出来，形成带有原子特征信 息的特征ｘ射线。扫描电镜中，在形貌观察的同时．利用 特觚ｘ射线可以方便地进行微区成分分析，，具体分析方法 有两种．．常用的是能量分散谱（Ｅ眦ｒｇｙ Ｄｌｓｐｅ糟１、｜ｅ ｓｐｅｃｔｒ＿ ｏｓｃｏｐｙ）简称能谱（ＥＤｓ）。另 种是波艮分散潜（ｗａｖｃｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｓｐｃｃ仃ｏｓｃ叩ｙ）简称波诰（ｗＤｓ）．．
二次电子的产额与样品表面的形状有关，它对应的像
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放大器 圈ｌ扫描电子显微镜的工作原理
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３８· 《Ｉ‘海计茸测试》２００３年３０卷第六期
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析，在对样品做必要的处理时可能引起真实信息的破坏， 造成假象及引人尺寸失真。另外，在扫描电镜分析过程巾 绝缘样品上的电衙积累将影响正带的二次电了发射，进而 影响分析检测。这个问题，可以通过表而涂覆导电薄层来 解决一ｆｎ是，在高放人倍率条件下，涂覆导电博层也可能 对检测结果产牛一定的十扰。
析，检测品粒大小及分布等等。ｆ｛１１ ｊ计算机技术的进步，
扫描电镜背散射衍射附件已经商品化。它的应用住逐步推 Ｊｈ、普及。
扫描电镜的电压制度像及电流对度像能反映样ｄ＾的电 特性，对半导体材料及半导体器件的分析检测有特殊意 义。样品表面的电位影响它的二次电子发射。将半导体器 件样品与电源接通，根据电压衬度像，我们ｎｆ觑接观察器 件各点的电位是否正常，有无开路或断路。所谓电流衬 度，它的全称足电子束感生电流（ＥＢＴｃ）衬度，刘半导体佯 品，八射电子诱生电子、空穴埘，它们被ＰＮ结势垒等样品 内电场趋动造成电荷积累形成电流＝．利用这个屯流成像， 可以观察、研究样品巾的ＰＮ结、电活性缺隋、及其他电胜 能：
１二次电子 扫描电镜最基本，最有代表意义，也是分析检测用得
最多的就足它的二次电子（ｓＥ）衬度像。二次电子是样品中 原子的核外电子在入射电子的激发下离开该原子而形成 的，它的能量比较小（一般小于５０ｅｖ），因而在样品中的平 均自由程也小，只有在近表面（约十纳米量级），二次电子 才能逸出表面被接收器接收并用于戚像。电子柬与样品相 互作用涉及的范围成“梨”形．如图２。在近表面区域，人 射电子与样品的相互作用才刚剐开始，束斑直径还来不及 扩展，与原入射电子柬直径比，变化还不大，相互作用发 射二次电子的范围小，有利于得到比较高的分辨率。目 前．商品扫描电镜的分辨率已经达到一纳米。加上扫描电 镜的的景深大，因而可以获得高倍率的、立体感强的、直 观的显微图像。这是扫描电镜获得广泛应用的最主要原 因。
蚀。上除了钝化层再观察，一次电子衬度反映的也不是颜 色及光反射能力的差别，而只是高低不平的形貌差别一如 果进一步要分析椅测芯片的制而多层结构，通过直接观察 研磨、抛光获得的剖面样品，看到的主要足剖面加Ｔ＝损伤 形貌，真ＩＩ的多屈结构看不到，Ｈ有通过选择性脯蚀，将 多层结构转化为形貌差别才能实现所需的分析检测。阿３是 用这种方法获得的集成电路芯片剖面的ｓＥＭ照Ｊ｛。在这过 程中必须注意，为Ｊ’形成足够的胡度，为了能正常进行分
３其他衬度 很多扣描电镜都有用肯散劓电予（ＢｓＥ）衬崖成像的功
能背散射电子是入射电子々样品中的原了作川，发生弹 性散射形成的，它的能量桀奉卜与入射电子相同，能量比 较大圳此它在样品叶１的甲均自由程，也就是背散射电子 的信息深度比较大，火约为．微米左右。达到“梨”彤相 互作用区域的束斑卣径已经扩大的地方。瑚此背散射电子
渡谱捐ｘ射线强度为纵坐标，波长为横华标的潜罔一 它同能谱在很多方向是类似的。们是，在响些方面，它们 之问的关系是且补的父系。这里从相且比较的角度看一看 波谱：受能苗分辩率的限制．能谱谱峰有刚重叠，九法区 分（如ｓ、Ｍｏ、Ｐｂ的峰）。这时，如果用波涪就能把它什Ｊ区 分开。这是渡谱最重要的优点波谱的不足主要是：对入 射电子束的强度要求比较高． 般的冷场发劓电予源扫描 电镜．困电流强度不够而无法使用。还有，波涪比较复 杂，成本高，操作也没有能谱方便。收集一个全元素的波 涛需要的时间大约是能谱的１０倍。所以，波潜的实啊ｉ应用 没有能潜那么广泛。
本文读者也读过(7条) 1. 干蜀毅.Gan Shuyi 常规扫描电子显微镜的特点和发展[期刊论文]-分析仪器2000(1) 2. 吴晓京 透射电子显微镜[期刊论文]-上海计量测试2002,29(3) 3. 朱琳.ZHU Lin 扫描电子显微镜及其在材料科学中的应用[期刊论文]-吉林化工学院学报（自然科学版） 2007,24(2) 4. 陈耀文.林月娟.张海丹.沈智威.沈忠英.CHEN Yaowen.LIN Yuejuan.ZHANG Haidan.SHEN Zhewei.SHEN Zhongying 扫描电子显微镜与原子力显微镜技术之比较[期刊论文]-中国体视学与图像分析2006,11(1) 5. 桂明玺 扫描电子显微镜[期刊论文]-国外耐火材料2002,27(6) 6. 蔡璐.CAI Lu 扫描电子显微镜在材料分析和研究中的应用[期刊论文]-南京工程学院学报（自然科学版） 2003,1(4) 7. 唐晓山 扫描电子显微镜在纳米材料研究中的应用[期刊论文]-哈尔滨职业技术学院学报2009(4)
扫描电镜的基本工作过程如图１，用电子束在样品表面 扣描，同时，阴极射线管内的电子束与样品表面的电子柬 『刊步扫描．将电子束在样品上激发的各种信号用探测器接 收，并用它米调制显像管巾扫描电子束的强度，在阴极射 线管的屏幕上就得到了相应衬度的扫描电子显微像。电子 束在样品表面扫描，与样品发生各种不同的相互作用，产 牛不ｌ叫信号，获得的相应的显微像的意义也不一样。最主 要的有以ｒ儿种。
《核标准计量与质量》征订启事
《核标准计量与质量》杂志是由中国核工业集团公司主管，核工业标准化研究所丰办的综合性技术期刊， 是拥有国家新闻出版署颁发ｃＮ号、面向全国发行的正式出版物。杂志设有“政策与法规”、“研究与探讨”、 “标准动态”、“企业标准化”、“计量丁作”、“质量论坛”、“Ｏｃ小组”、“经验交流”、“困际窗”、 “随笔”、“学习园地”、“工作简讯”等多个蹄定栏月。另外，杂志还根据每年宣传的需要开辟新的栏目。
信号形成的像的最高分辨能力比一次电了的要筹一背散射 电了的产额与绀成样品的原子的质量大小有父．渊此背散 射电了衬度不仅只是形貌衬度．还有“质量利度”的成 分：在分析检测时选择背散射电子衬度的一个重要原圆就 是要利用“质茸讨度”把样品上原千质量数差另１比较大的 地方区分开水。
用背散射电子信号的另一个重要附件是电子背散射衍 射（ＥＢｓＤ）。如果样品是晶态尚体，规ຫໍສະໝຸດ Baidu排列的原子使电子 散劓波相互十涉，形成带有样品结构信息的衍射化样．．利 用它可以进行样品的物相分析，品粘位向分析，晶界分
Ｊ、
围２电子束与样品的相互作用
类同十几廿Ｊ日常对物体形貌的Ｚ蛇察．所以常常叫做形貌衬 度像．＿次电子的产额比较高，有利于提高成像的信噪 比。、二次电子信号的上进特点决定了它对应的昂徽像的种 种优越特性．使它得到广泛的应用。另一疗而，二次屯了 信号的上述种种特点，也给分析检测带来些问题：二次 电子形貌衬度不Ｉ司于普通的光学成像的利度。有叫，光学 昂微镜看得到的，同常经验认为可能看得到的，住一次电 子形貌衬度像卜却看不到。以集成电路芯片的观察为例。 芯片表面的钝化层足光学透明的，透过钝化层，金属连线 与介质层的颜色及对光线的反剁能力筹别都很大，所以剧 光学显微镜观察时，它们都能一一清晰成像。二次电子衬 度则不同，它的信电深度小，透小了钝化展．只血浅表 面，获得的像只反映钝化层表面的高低起伏。即使通过刻
渺慧ｕ等。ｗ－耐ｓｅ
扫描电子显微镜
复旦大学材料科
随着科学技术的发展进步，人们不断需要从更高的微 观层次观察、认识周围的物质世界。细胞、微生物等微米 尺度的物体直接用肉眼观察不到，显微镜的发明解决ｒ这 个问题＝＝目前，纳米科技成为研究热点，集成电路工艺加 工的特征尺度进入深亚微米，所有这些更加微小的物体光 学显微镜也观察不到，必须使用电子显微镜。电子显微镜 呵分为扫描电了娃徽镜简称扫描电镜（ｓＥＭ）和透射电子显 微镜简称透射电镜（ＴＥＭ）两大类＝
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图４集成电路钝化层的能谱（ＥＤｓ）谱囤