工業(yè)檢測微光顯微鏡性價比

在微光顯微鏡（EMMI）的操作過程中，對樣品施加適當(dāng)電壓時，其失效點(diǎn)會由于載流子加速散射或電子-空穴對復(fù)合效應(yīng)而發(fā)射特定波長的光子。這些光子經(jīng)過光學(xué)采集與圖像處理后，可形成一張清晰的信號圖，用于反映樣品在供電狀態(tài)下的發(fā)光特征。隨后，通過取消施加在樣品上的電壓，在無電狀態(tài)下采集一張背景圖，用于記錄環(huán)境光和儀器噪聲。將信號圖與背景圖進(jìn)行疊加和差分處理，可以精確識別并定位發(fā)光點(diǎn)的位置，實(shí)現(xiàn)對失效點(diǎn)的高精度定位。為了進(jìn)一步提升定位精度，通常會結(jié)合多種圖像處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。例如，可通過濾波算法有效去除背景噪聲，提高信號圖的信噪比；同時利用邊緣檢測技術(shù)，突出發(fā)光點(diǎn)的邊界特征，從而實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的定位與輪廓識別。借助這些方法，EMMI能夠?qū)Π雽?dǎo)體芯片、集成電路及微電子器件的失效點(diǎn)進(jìn)行精確分析，為故障排查、工藝優(yōu)化和設(shè)計改進(jìn)提供可靠依據(jù)，并提升失效分析的效率和準(zhǔn)確性。微光顯微鏡中，光發(fā)射顯微技術(shù)通過優(yōu)化的光學(xué)系統(tǒng)與制冷型 InGaAs 探測器，可捕捉低至 pW 級的光子信號。工業(yè)檢測微光顯微鏡性價比

在微光顯微鏡（EMMI）檢測中，部分缺陷會以亮點(diǎn)形式呈現(xiàn)，

例如：漏電結(jié)（JunctionLeakage）接觸毛刺（ContactSpiking）熱電子效應(yīng)（HotElectrons）閂鎖效應(yīng)（Latch-Up）氧化層漏電（GateOxideDefects/Leakage，F(xiàn)-N電流）多晶硅晶須（Poly-SiliconFilaments）襯底損傷（SubstrateDamage）物理損傷（MechanicalDamage）等。

同時，在某些情況下，樣品本身的正常工作也可能產(chǎn)生亮點(diǎn)，例如：飽和/工作中的雙極型晶體管（Saturated/ActiveBipolarTransistors）飽和的MOS或動態(tài)CMOS（SaturatedMOS/DynamicCMOS）正向偏置二極管（ForwardBiasedDiodes）反向偏置二極管擊穿（Reverse-BiasedDiodesBreakdown）等。

因此，觀察到亮點(diǎn)時，需要結(jié)合電氣測試與結(jié)構(gòu)分析，區(qū)分其是缺陷發(fā)光還是正常工作發(fā)光。此外，部分缺陷不會產(chǎn)生亮點(diǎn)，如：歐姆接觸金屬互聯(lián)短路表面反型層硅導(dǎo)電通路等。

若亮點(diǎn)被金屬層或其他結(jié)構(gòu)遮蔽（如BuriedJunctions、LeakageSitesUnderMetal），可嘗試采用背面（Backside）成像模式。但此模式只能探測近紅外波段的發(fā)光，并需要對樣品進(jìn)行減薄及拋光處理。 制冷微光顯微鏡方案設(shè)計技術(shù)員依靠圖像快速判斷。

EMMI（Emission Microscopy，微光顯微鏡）是一種基于微弱光發(fā)射成像原理的“微光顯微鏡”，廣泛應(yīng)用于集成電路失效分析。其本質(zhì)在于：通過高靈敏度的InGaAs探測器，捕捉芯片在加電或工作狀態(tài)下因缺陷、漏電或擊穿等現(xiàn)象而產(chǎn)生的極其微弱的自發(fā)光信號。這些光信號通常位于近紅外波段，功率極低，肉眼無法察覺，必須借助專門設(shè)備放大成像。相比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)檢測方法，EMMI無需破壞樣品，也無需額外激發(fā)源，具備非接觸、無損傷、定位等優(yōu)勢。其空間分辨率可達(dá)微米級，可用于閂鎖效應(yīng)、柵氧擊穿、短路、漏電等問題的初步診斷，是構(gòu)建失效分析閉環(huán)的重要手段之一。

基于這些信息，可以初步判斷失效現(xiàn)象是否具有可重復(fù)性，并進(jìn)一步區(qū)分是由設(shè)計問題、制程工藝偏差還是應(yīng)用不當(dāng)（如過壓、靜電沖擊）所引發(fā)。其次，電性能驗(yàn)證能為失效定位提供更加直觀的依據(jù)。通過自動測試設(shè)備（ATE）或探針臺（ProbeStation）對失效芯片進(jìn)行測試，復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的故障表現(xiàn)，并記錄關(guān)鍵參數(shù)，如電流-電壓曲線、漏電流以及閾值電壓的漂移。將這些數(shù)據(jù)與良品對照，可以縮小潛在失效區(qū)域的范圍，例如鎖定到某個功能模塊或局部電路。經(jīng)過這樣的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，整個失效分析過程能夠更有針對性，也更容易追溯問題的本質(zhì)原因。微光顯微鏡的應(yīng)用覆蓋汽車電子、功率器件等多個領(lǐng)域。

EMMI的本質(zhì)只是一臺光譜范圍廣，光子靈敏度高的顯微鏡。

但是為什么EMMI能夠應(yīng)用于IC的失效分析呢？

原因就在于集成電路在通電后會出現(xiàn)三種情況：

1.載流子復(fù)合；2.熱載流子；3.絕緣層漏電。

當(dāng)這三種情況發(fā)生時集成電路上就會產(chǎn)生微弱的熒光，這時EMMI就能捕獲這些微弱熒光，這就給了EMMI一個應(yīng)用的機(jī)會而在IC的失效分析中，我們給予失效點(diǎn)一個偏壓產(chǎn)生熒光，然后EMMI捕獲電流中產(chǎn)生的微弱熒光。原理上，不管IC是否存在缺陷，只要滿足其機(jī)理在EMMI下都能觀測到熒光。 EMMI通過高靈敏度的冷卻型CCD或InGaAs探測器，放大并捕捉這些微光信號，從而實(shí)現(xiàn)缺陷點(diǎn)的定位。非制冷微光顯微鏡設(shè)備

微光顯微鏡憑借高信噪比，能清晰捕捉微弱光信號。工業(yè)檢測微光顯微鏡性價比

致晟光電熱紅外顯微鏡采用高性能 InSb（銦銻）探測器，用于中波紅外波段（3–5 μm）熱輻射信號的高精度捕捉。InSb 材料具備優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率和極低本征噪聲，在制冷條件下可實(shí)現(xiàn) nW 級熱靈敏度與優(yōu)于 20 mK 的溫度分辨率，支持高精度、非接觸式熱成像分析。該探測器在熱紅外顯微系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅提升了空間分辨率（可達(dá)微米量級）與溫度響應(yīng)線性度，還能對半導(dǎo)體器件和微電子系統(tǒng)中的局部發(fā)熱缺陷、熱點(diǎn)遷移及瞬態(tài)熱行為進(jìn)行精細(xì)刻畫。結(jié)合致晟光電自主研發(fā)的高數(shù)值孔徑光學(xué)系統(tǒng)與穩(wěn)態(tài)熱控平臺，InSb 探測器可在多物理場耦合環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高時空分辨的熱場成像，是先進(jìn)電子器件失效分析、電熱耦合機(jī)理研究以及材料熱特性評估中的前沿技術(shù)。工業(yè)檢測微光顯微鏡性價比