TIPS01
光学顕微鏡と走査電子顕微鏡(SEM)の使い分け

まずは顕微鏡の種別について。基本を整理します。

まずは顕微鏡の種別について。基本を整理します。

半導体ウェーハの欠陥を解析したい。その時、どの顕微鏡を用いると効率的に進められるのか。迷ったことがある方は多いのではないでしょうか。

その選択肢の一つとなる光学顕微鏡は、主に可視光線を利用して反射した光をレンズで捉えるもの。もう一方の走査電子顕微鏡(SEM=Scanning Electron Microscope)は、この光の代わりに波長の短い電子線を利用します。

両者の差は、分解能(解像度)の限界にあります。光学顕微鏡が約0.25μm(1μm = 1/1000mm)/倍率:数千倍であるのに対して、SEMは数nm/倍率:数万倍まで対応。さらにSEMは、広い範囲に焦点を合わせられるので、試料の表面構造について非常にくわしい情報が得られます。

また、SEMは試料の表面に電子線を照射して、反射してくる電子を検出・結像することにより、外観形状(表面の凹凸など)を明確に観察することが可能です。透過電子顕微鏡(TEM=Transmission Electron Microscope)と比較すると、SEMで観察できる画像は立体的であり、TEMの方は平面的になります。

そのため、まず光学顕微鏡でだいたいの外観や形状を把握して、SEMでより高い倍率で分析する、という流れが使い分けとして適切と言えます。