在電性失效分析領(lǐng)域,微光顯微鏡 EMMI 常用于檢測擊穿通道、漏電路徑以及器件早期退化區(qū)域。芯片在高壓或大電流應(yīng)力下運行時,這些缺陷部位會產(chǎn)生局部光發(fā)射,而正常區(qū)域則保持暗場狀態(tài)。EMMI 能夠在器件正常封裝狀態(tài)下直接進(jìn)行非接觸式觀測,快速定位失效點,無需拆封或破壞結(jié)構(gòu)。這種特性在 BGA 封裝、多層互連和高集成度 SoC 芯片的分析中尤其重要,因為它能在復(fù)雜的布線網(wǎng)絡(luò)中精細(xì)鎖定問題位置。此外,EMMI 還可與電性刺激系統(tǒng)聯(lián)動,實現(xiàn)不同工作模式下的動態(tài)成像,從而揭示缺陷的工作條件依賴性,幫助工程師制定更有針對性的設(shè)計優(yōu)化或工藝改進(jìn)方案。我司微光顯微鏡分析 PCB/PCBA 失效元器件周圍光子,可判斷其是否失效及類型位置,提高維修效率、降低成本。實時成像微光顯微鏡用戶體驗
微光顯微鏡下可以產(chǎn)生亮點的缺陷,如:1.漏電結(jié)(JunctionLeakage);2.接觸毛刺(Contactspiking);3.熱電子效應(yīng)(Hotelectrons);4.閂鎖效應(yīng)(Latch-Up);5.氧化層漏電(Gateoxidedefects/Leakage(F-Ncurrent));6.多晶硅晶須(Poly-siliconfilaments);7.襯底損傷(Substratedamage);8.物理損傷(Mechanicaldamage)等。當(dāng)然,部分情況下也會出現(xiàn)樣品本身的亮點,如:1.Saturated/Activebipolartransistors;2.SaturatedMOS/DynamicCMOS;3.Forwardbiaseddiodes/Reverse;等出現(xiàn)亮點時應(yīng)注意區(qū)分是否為這些情況下產(chǎn)生的亮點另外也會出現(xiàn)偵測不到亮點的情況,如:1.歐姆接觸;2.金屬互聯(lián)短路;3.表面反型層;4.硅導(dǎo)電通路等。若一些亮點被遮蔽的情況,即為BuriedJunctions及Leakagesitesundermetal,這種情況可以嘗試采用backside模式,但是只能探測近紅外波段的發(fā)光,且需要減薄及拋光處理。制冷微光顯微鏡儀器處理 ESD 閉鎖效應(yīng)時,微光顯微鏡檢測光子可判斷其位置和程度,為研究機(jī)制、制定防護(hù)措施提供支持。
對于半導(dǎo)體研發(fā)工程師而言,排查失效問題往往是一場步步受阻的過程。在逐一排除外圍電路異常、生產(chǎn)工藝缺陷等潛在因素后,若仍無法定位問題根源,往往需要依賴芯片原廠介入,借助剖片分析手段深入探查芯片內(nèi)核。然而現(xiàn)實中,由于缺乏專業(yè)的失效分析設(shè)備,再加之芯片內(nèi)部設(shè)計牽涉大量專有與保密信息,工程師很難真正理解其底層構(gòu)造。這種信息不對稱,使得他們在面對原廠出具的分析報告時,往往陷入“被動接受”的困境——既難以驗證報告中具體結(jié)論的準(zhǔn)確性,也難以基于自身判斷提出更具針對性的質(zhì)疑或補(bǔ)充分析路徑。
與市場上同類產(chǎn)品相比,致晟光電的EMMI微光顯微鏡在靈敏度、穩(wěn)定性和性價比方面具備優(yōu)勢。得益于公司自主研發(fā)的實時圖像處理算法與暗噪聲抑制技術(shù),設(shè)備在捕捉低功耗器件缺陷時依然能保持高清成像。同時,系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,方便與紅外熱成像、OBIRCH等其他分析手段集成,構(gòu)建多模態(tài)失效分析平臺。這種技術(shù)組合不僅縮短了分析周期,也提升了檢測準(zhǔn)確率。加之完善的售后與本地化服務(wù),致晟光電在國內(nèi)EMMI設(shè)備市場中已形成穩(wěn)固的品牌影響力,為半導(dǎo)體企業(yè)提供從設(shè)備交付到技術(shù)支持的全鏈條服務(wù)。當(dāng)金屬層遮擋導(dǎo)致 OBIRCH 等無法偵測故障時,微光顯微鏡可進(jìn)行補(bǔ)充檢測。
在實際開展失效分析工作前,通常需要準(zhǔn)備好檢測樣品,并完成一系列前期驗證,以便為后續(xù)分析提供明確方向。通過在早期階段進(jìn)行充分的背景調(diào)查與電性能驗證,工程師能夠快速厘清失效發(fā)生的環(huán)境條件和可能原因,從而提升分析的效率與準(zhǔn)確性。
首先,失效背景調(diào)查是不可或缺的一步。它需要對芯片的型號、應(yīng)用場景及典型失效模式進(jìn)行收集和整理,例如短路、漏電、功能異常等。同時,還需掌握失效比例和使用條件,包括溫度、濕度和電壓等因素。
我司自主研發(fā)的桌面級設(shè)備其緊湊的機(jī)身設(shè)計,可節(jié)省實驗室空間,適合在小型研發(fā)機(jī)構(gòu)或生產(chǎn)線上靈活部署。微光顯微鏡備件
其搭載的圖像增強(qiáng)算法,能強(qiáng)化微弱光子信號,減少噪聲干擾,使故障點成像更鮮明,便于識別。實時成像微光顯微鏡用戶體驗
微光顯微鏡(EmissionMicroscope,EMMI)是一種常用的芯片失效分析手段,可以用于確認(rèn)芯片的失效位置。其原理是對樣品施加適當(dāng)電壓,失效點會因加速載流子散射或電子-空穴對的復(fù)合而釋放特定波長的光子,這時光子就能被檢測到,從而檢測到漏電位置。Obirch利用激光束在恒定電壓下的器件表面進(jìn)行掃描,激光束部分能量轉(zhuǎn)化為熱能,如果金屬互聯(lián)線存在缺陷,缺陷處溫度將無法迅速通過金屬線傳導(dǎo)散開,這將導(dǎo)致缺陷處溫度累計升高,并進(jìn)一步引起金屬線電阻以及電流變化,通過變化區(qū)域與激光束掃描位置的對應(yīng),定位缺陷位置。實時成像微光顯微鏡用戶體驗