紅外光譜微光顯微鏡新款

來源: 發(fā)布時間:2025-09-01

Thermal和EMMI是半導(dǎo)體失效分析中常用的兩種定位技術(shù),主要區(qū)別在于信號來源和應(yīng)用場景不同。Thermal(熱紅外顯微鏡)通過紅外成像捕捉芯片局部發(fā)熱區(qū)域,適用于分析短路、功耗異常等因電流集中引發(fā)溫升的失效現(xiàn)象,響應(yīng)快、直觀性強。而EMMI(微光顯微鏡)則依賴芯片在失效狀態(tài)下產(chǎn)生的微弱自發(fā)光信號進行定位,尤其適用于分析ESD擊穿、漏電等低功耗器件中的電性缺陷。相較之下,Thermal更適合熱量明顯的故障場景,而EMMI則在熱信號不明顯但存在異常電性行為時更具優(yōu)勢。實際分析中,兩者常被集成使用,相輔相成,以實現(xiàn)失效點定位和問題判斷。電路故障排查因此更高效。紅外光譜微光顯微鏡新款

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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)顯微鏡的細節(jié)觀察,進一步確認缺陷的具體形貌。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)合實驗結(jié)果,分析人員能夠追溯出導(dǎo)致失效的具體機理,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)了極高的實用價值,為工程師提供了可靠的分析手段。半導(dǎo)體微光顯微鏡設(shè)備制造國產(chǎn)微光顯微鏡技術(shù)成熟,具備完整工藝。

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EMMI微光顯微鏡作為集成電路失效分析中的設(shè)備,其漏電定位功能是失效分析工程師不可或缺的利器。在芯片可靠性要求日益嚴苛的當下,微小的漏電現(xiàn)象在芯片運行過程中較為常見,然而這些看似微弱的電流,在特定條件下可能被放大,從而引發(fā)器件功能異常,甚至導(dǎo)致整個系統(tǒng)失效。微漏電現(xiàn)象已成為集成電路失效分析中的關(guān)鍵問題之一。尤其在大多數(shù)IC器件工作電壓處于3.3V至20V區(qū)間的背景下,即便是微安級乃至毫安級的漏電流,也足以說明芯片可能已經(jīng)發(fā)生結(jié)構(gòu)性或電性失效。因此,識別漏電發(fā)生位置,對追溯失效根因、指導(dǎo)工藝改進具有重要意義。

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。通過算法優(yōu)化提升微光顯微鏡信號處理效率,讓微光顯微在 IC、IGBT 等器件檢測中響應(yīng)更快、定位更準。

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致晟光電的EMMI微光顯微鏡依托公司在微弱光信號處理領(lǐng)域技術(shù),將半導(dǎo)體器件在通電狀態(tài)下產(chǎn)生的極低強度光信號捕捉并成像。當器件內(nèi)部存在PN結(jié)擊穿、漏電通道、金屬遷移等缺陷時,會釋放特定波長的光子。致晟光電通過高靈敏度InGaAs探測器、低噪聲光學(xué)系統(tǒng)與自研信號放大算法,實現(xiàn)了對納瓦級光信號的高信噪比捕捉。該技術(shù)無需破壞樣品,即可完成非接觸式檢測,尤其適合3D封裝、先進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。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,從而實現(xiàn)缺陷點的定位。高分辨率微光顯微鏡價格

微光顯微鏡市場格局正在因國產(chǎn)力量而改變。紅外光譜微光顯微鏡新款

偵測不到亮點之情況不會出現(xiàn)亮點之故障:1.亮點位置被擋到或遮蔽的情形(埋入式的接面及大面積金屬線底下的漏電位置);2.歐姆接觸;3.金屬互聯(lián)短路;4.表面反型層;5.硅導(dǎo)電通路等。

亮點被遮蔽之情況:埋入式的接面及大面積金屬線底下的漏電位置,這種情況可采用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。

測試范圍:故障點定位、尋找近紅外波段發(fā)光點測試內(nèi)容:1.P-N接面漏電;P-N接面崩潰2.飽和區(qū)晶體管的熱電子3.氧化層漏電流產(chǎn)生的光子激發(fā)4.Latchup、GateOxideDefect、JunctionLeakage、HotCarriersEffect、ESD等問題 紅外光譜微光顯微鏡新款