Abstract
掃描式電子顯微鏡在科學分析研究上，佔有著重要地位。電子束與試片作用產生的背向散射電子，包含著待分析試片之成份組成與表面形貌訊息。藉由背向散射電子偵檢器的設置，可進記錄原子序及表面形貌之襯度。在P-N接面半導體偵檢器中，在空乏區中所蒐集到的電荷，會隨著在非空乏區中的傳遞而逐漸複合損失電荷。薄型化的設計可使得電荷傳遞距離減短，減少電荷的損失提高蒐集的電荷訊號；也因傳遞距離減短，可增快訊號的反應時間，可應用於快速掃描模式。理論上元件厚度從525 um薄化至50 um，將減少一百倍的反應時間。本研究擬針對薄型化結構對於背向散射偵檢器之表現性質進行比較，使用低摻雜之N型矽半導體作為基材，設計一直徑為15 mm之背向散射電子偵檢器。經黃光微影製程，以TMAH進行濕蝕刻薄型化元件，再利用離子佈值摻雜硼離子形成P型半導體，經快速退火後，在P-N接面處形成元件主動區。背向散射電子入射元件主動區後，能量轉換為電子電洞對，藉由空乏區內建電場蒐集而得電荷訊號，蒐集所得的電流值即可得到試片涵蓋的資訊。量測元件I-V特性曲線、動態範圍曲線確定元件基本電性，再設計製備原子序對比試片、表面形貌試片，量測元件工作所得之電流值進行分析，比對薄型化元件與普通型元件之特性差異。