在芯片制程迈入7nm乃至4nm时代,研发人员对材料微观结构的认知不能再停留在“大概”或“推测”层面。透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy, TEM),凭借其亚埃级分辨率与多功能分析能力,已成为半导体与先进材料研发不可或缺的核心工具。它不仅能“看见”原子,更能“读懂”材料的成分、缺陷与晶体结构——为性能优化与失效分析提供精准依据。
为何先进制程离不开TEM?
随着摩尔定律逼近物理极限,芯片结构日益复杂,FinFET、GAA等三维晶体管架构对界面控制、缺陷分布、掺杂均匀性提出极致要求。传统检测手段已无法满足纳米尺度下的精准表征需求,而TEM凭借以下能力成为研发“标配”:
- 原子级成像:直接观测晶格排列与界面结构
- 缺陷精准定位:识别位错、层错、空洞等关键缺陷
- 成分与价态分析:结合能谱(EDS)与电子能量损失谱(EELS)
- 晶体取向解析:通过衍射花样判断晶相与取向关系
我们提供哪些TEM检测能力?
成像模式全覆盖
| 模式类型 | 典型应用 |
|---|---|
| 明场像(BF) | 观察整体形貌与大尺度缺陷 |
| 高分辨像(HRTEM) | 原子级晶格成像,用于界面/异质结构分析 |
| 暗场像(DF / OAD / CBD) | 特定缺陷或相的高对比度成像 |
| 弱束暗场像(WBDF) | 高灵敏度位错分析 |
| STEM-HAADF | Z衬度成像,适用于重元素分布观察 |
| iDPC-STEM | 轻元素原子级成像(如氧、氮) |
多维分析技术集成
- EDS能谱:微区元素定性与半定量分析
- 选区电子衍射(SAED):快速判断晶相与取向
- 会聚束电子衍射(CBED):精确测定晶体对称性与应变
- 纳米束衍射(NBED):适用于纳米颗粒或局部区域分析
服务覆盖哪些客户?
我们深度服务两大核心领域:
🖥️ 芯片产业链客户
- 晶圆代工厂(Foundry)
- 半导体设备与材料供应商
- 芯片设计公司(Fabless)
- 封装与失效分析实验室
🔬 材料科研客户
- 高校与科研院所
- 新型功能材料研发企业
- 能源、催化、纳米科技领域团队
快速响应,支持紧急研发节奏
- 常规周期:5–7个工作日
- 加急服务:3–5个工作日(适用于研发关键节点)
我们理解:在激烈的技术竞赛中,时间就是竞争力。因此,从FIB制样、TEM拍摄到数据分析,我们提供端到端高效交付。
为什么选择我们?
1. 7nm以下先进制程验证能力
具备FinFET、GAA等结构的FIB-TEM全流程分析经验,可处理4nm节点样品。
2. 高端设备保障精度
配备Thermo Fisher Talos F200X G2 TEM,支持高分辨成像、快速EDS mapping与iDPC技术。
3. 专家级技术团队
由资深TEM工程师与材料科学家组成,可针对复杂问题定制分析方案,不止于“拍图”,更提供深度解读。
4. 全流程服务闭环
从样品制备(FIB)、数据采集到报告撰写,一站式解决客户技术瓶颈。
典型应用案例速览
- 4nm FinFET结构HRTEM成像:清晰分辨Fin沟道、栅极堆叠与界面层,助力工艺优化。
- SrTiO₃异质结原子级STEM成像 + EDS mapping:同步获得原子排列与元素分布,揭示界面化学行为。
更多案例详见:《先进制程晶圆级FIB制样及TEM分析》《EDS能谱在半导体失效分析中的应用》
总结:TEM——微观世界的“终极眼睛”
在半导体国产化与新材料突破的双重驱动下,TEM已从“可选工具”升级为“战略资源”。它不仅提供图像,更提供可行动的科学洞察——帮助研发团队看清问题本质,加速技术迭代。无论是提升良率、解析失效,还是探索新物态,高精度TEM分析都是通往成功的关键一步。
深圳德恺专注于半导体与先进材料的微观结构分析,提供FIB-TEM、EDS、SEM、AFM等一站式检测服务。我们以专业设备、技术深度与快速响应,助力中国高科技企业突破“卡脖子”环节,赋能自主创新。如需TEM检测支持,请即刻联系我们。






