什么是微光顯微鏡儀器

在研發(fā)階段，當(dāng)原型芯片出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤、漏電或功耗異常等問題時(shí)，工程師可以利用微光顯微鏡、探針臺(tái)等高精度設(shè)備對(duì)失效點(diǎn)進(jìn)行精確定位，并結(jié)合電路仿真、材料分析等方法，追溯至可能存在的設(shè)計(jì)缺陷，如布局不合理、時(shí)序偏差，或工藝參數(shù)異常，從而為芯片優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

在量產(chǎn)環(huán)節(jié)，如果出現(xiàn)批量性失效，失效分析能夠快速判斷問題源自光刻、蝕刻等工藝環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性不足，還是原材料如晶圓或光刻膠的質(zhì)量波動(dòng)，并據(jù)此指導(dǎo)生產(chǎn)線參數(shù)調(diào)整，降低報(bào)廢率，提高整體良率。在應(yīng)用階段，對(duì)于芯片在終端設(shè)備如手機(jī)、汽車電子中出現(xiàn)的可靠性問題，結(jié)合環(huán)境模擬測(cè)試與失效機(jī)理分析，可以指導(dǎo)封裝設(shè)計(jì)優(yōu)化、材料選擇改進(jìn)，提升芯片在高溫或長期使用等復(fù)雜工況下的性能穩(wěn)定性。通過研發(fā)、量產(chǎn)到應(yīng)用的全鏈條分析，失效分析不僅能夠發(fā)現(xiàn)潛在問題，還能夠推動(dòng)芯片設(shè)計(jì)改進(jìn)、工藝優(yōu)化和產(chǎn)品可靠性提升，為半導(dǎo)體企業(yè)在各個(gè)環(huán)節(jié)提供了***的技術(shù)支持和保障，確保產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)可靠，降低風(fēng)險(xiǎn)并提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 半導(dǎo)體失效分析中，微光顯微鏡可偵測(cè)失效器件光子，定位如 P-N 接面漏電等故障點(diǎn)，助力改進(jìn)工藝、提升質(zhì)量。什么是微光顯微鏡儀器

在致晟光電的微光顯微鏡系統(tǒng)中，光發(fā)射顯微技術(shù)憑借優(yōu)化設(shè)計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)與制冷型 InGaAs 探測(cè)器，能夠捕捉低至皮瓦（pW）級(jí)別的微弱光子信號(hào)。這一能力使其在檢測(cè)柵極漏電、PN 結(jié)微短路等低強(qiáng)度發(fā)光失效問題時(shí)，展現(xiàn)出靈敏度與可靠性。同時(shí)，微光顯微鏡具備非破壞性的檢測(cè)特性，確保器件在分析過程中不受損傷，既適用于研發(fā)階段的失效分析，也滿足量產(chǎn)階段對(duì)質(zhì)量管控的嚴(yán)苛要求。其亞微米級(jí)的空間分辨率，更讓微小缺陷無所遁形，為高精度芯片分析提供了有力保障。
IC微光顯微鏡分析致晟光電持續(xù)精進(jìn)微光顯微技術(shù)，通過算法優(yōu)化提升微光顯微的信號(hào)處理效率。

EMMI的全稱是Electro-OpticalEmissionMicroscopy，也叫做光電發(fā)射顯微鏡。這是一種在半導(dǎo)體器件失效分析中常用的技術(shù)，通過檢測(cè)半導(dǎo)體器件中因漏電、擊穿等缺陷產(chǎn)生的微弱光輻射（如載流子復(fù)合發(fā)光），實(shí)現(xiàn)對(duì)微小缺陷的定位和分析，廣泛應(yīng)用于集成電路、半導(dǎo)體芯片等的質(zhì)量檢測(cè)與故障排查。

致晟光電該系列——RTTLITE20微光顯微分析系統(tǒng)（EMMI）是專為半導(dǎo)體器件漏電缺陷檢測(cè)而設(shè)計(jì)的高精度檢測(cè)系統(tǒng)。其中，實(shí)時(shí)瞬態(tài)鎖相熱分析系統(tǒng)采用鎖相熱成像(Lock-in Thermography)技術(shù)，通過調(diào)制電信號(hào)損升特征分辨率與靈敏度，結(jié)合軟件算法優(yōu)化信噪比，以實(shí)現(xiàn)顯微成像下的高靈敏度熱信號(hào)測(cè)量。

漏電是芯片中另一類常見失效模式，其成因相對(duì)復(fù)雜，既可能與晶體管在長期運(yùn)行中的老化退化有關(guān)，也可能源于氧化層裂紋或材料缺陷。與短路類似，當(dāng)芯片內(nèi)部出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，漏電路徑中會(huì)產(chǎn)生微弱的光發(fā)射信號(hào)，但其強(qiáng)度通常遠(yuǎn)低于短路所引發(fā)的光輻射，因此對(duì)檢測(cè)設(shè)備的靈敏度提出了較高要求。

微光顯微鏡（EMMI）依靠其高靈敏度的光探測(cè)能力，能夠捕捉到這些極微弱的光信號(hào)，并通過全域掃描技術(shù)對(duì)芯片進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)。在掃描過程中，漏電區(qū)域能夠以可視化圖像的形式呈現(xiàn)，清晰顯示其空間分布和熱學(xué)特征。

工程師可以根據(jù)這些圖像信息，直觀判斷漏電位置及可能涉及的功能模塊，為后續(xù)的失效分析和工藝優(yōu)化提供依據(jù)。通過這種方法，微光顯微鏡不僅能夠發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)電性測(cè)試難以捕捉的微小異常，還為半導(dǎo)體器件的可靠性評(píng)估和設(shè)計(jì)改進(jìn)提供了重要支持，有助于提高芯片整體性能和使用壽命。 氧化層漏電及多晶硅晶須引發(fā)電流異常時(shí)，會(huì)產(chǎn)生光子，使微光顯微鏡下出現(xiàn)亮點(diǎn)。

致晟光電的EMMI微光顯微鏡依托公司在微弱光信號(hào)處理領(lǐng)域技術(shù)，將半導(dǎo)體器件在通電狀態(tài)下產(chǎn)生的極低強(qiáng)度光信號(hào)捕捉并成像。當(dāng)器件內(nèi)部存在PN結(jié)擊穿、漏電通道、金屬遷移等缺陷時(shí)，會(huì)釋放特定波長的光子。致晟光電通過高靈敏度InGaAs探測(cè)器、低噪聲光學(xué)系統(tǒng)與自研信號(hào)放大算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)納瓦級(jí)光信號(hào)的高信噪比捕捉。該技術(shù)無需破壞樣品，即可完成非接觸式檢測(cè)，尤其適合3D封裝、先進(jìn)制程芯片的缺陷定位。憑借南京理工大學(xué)科研力量支持，公司在探測(cè)靈敏度、數(shù)據(jù)處理速度、圖像質(zhì)量等方面，幫助客戶更快完成失效分析與良率優(yōu)化。捕捉的信號(hào)極其微弱，通常在納瓦級(jí)（nW）甚至皮瓦級(jí)（pW），因此對(duì)系統(tǒng)的探測(cè)能力和信噪比要求極高；什么是微光顯微鏡圖像分析

當(dāng)二極管處于正向偏置或反向擊穿狀態(tài)時(shí)，會(huì)有強(qiáng)烈的光子發(fā)射，形成明顯亮點(diǎn)。什么是微光顯微鏡儀器

隨后，通過去層處理逐步去除芯片中的金屬布線層和介質(zhì)層，配合掃描電子顯微鏡（SEM）的高分辨率成像以及光學(xué)顯微鏡的細(xì)節(jié)觀察，進(jìn)一步確認(rèn)缺陷的具體形貌。這些缺陷可能表現(xiàn)為金屬線路的腐蝕、氧化層的剝落或晶體管柵極的損傷。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析人員能夠追溯出導(dǎo)致失效的具體機(jī)理，例如電遷移效應(yīng)、熱載流子注入或工藝污染等。這樣的“定位—驗(yàn)證—溯源”閉環(huán)過程，使PEM系統(tǒng)在半導(dǎo)體器件及集成電路的失效研究中展現(xiàn)了極高的實(shí)用價(jià)值，為工程師提供了可靠的分析手段。什么是微光顯微鏡儀器