廠家微光顯微鏡探測器

來源: 發(fā)布時間:2025-07-19

在故障分析領(lǐng)域,微光顯微鏡(EmissionMicroscope,EMMI)是一種極具實用價值且效率出眾的分析工具。其功能是探測集成電路(IC)內(nèi)部釋放的光子。在IC元件中,電子-空穴對(ElectronHolePairs,EHP)的復(fù)合過程會伴隨光子(Photon)的釋放。具體可舉例說明:當(dāng)P-N結(jié)施加偏壓時,N區(qū)的電子會向P區(qū)擴(kuò)散,同時P區(qū)的空穴也會向N區(qū)擴(kuò)散,隨后這些擴(kuò)散的載流子會與對應(yīng)區(qū)域的載流子(即擴(kuò)散至P區(qū)的電子與P區(qū)的空穴、擴(kuò)散至N區(qū)的空穴與N區(qū)的電子)發(fā)生EHP復(fù)合,并在此過程中釋放光子。氧化層漏電及多晶硅晶須引發(fā)電流異常時,會產(chǎn)生光子,使微光顯微鏡下出現(xiàn)亮點(diǎn)。廠家微光顯微鏡探測器

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通過對這些微光信號的成像與定位,它能直接“鎖定”電性能缺陷的物理位置,如同在黑夜中捕捉螢火蟲的微光,實現(xiàn)微米級的定位。而熱紅外顯微鏡則是“溫度的解讀師”,依托紅外熱成像技術(shù),它檢測的是芯片工作時因能量損耗產(chǎn)生的溫度差異。電流通過芯片時的電阻損耗、電路短路時的異常功耗,都會轉(zhuǎn)化為局部溫度的細(xì)微升高,這些熱量以紅外輻射的形式散發(fā),被熱紅外顯微鏡捕捉并轉(zhuǎn)化為熱分布圖。通過分析溫度異常區(qū)域,它能間接推斷電路中的故障點(diǎn),尤其擅長發(fā)現(xiàn)與能量損耗相關(guān)的問題。微光顯微鏡廠家電路驗證中出現(xiàn)閂鎖效應(yīng)及漏電,微光顯微鏡可定位位置,為電路設(shè)計優(yōu)化提供依據(jù),保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

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失效背景調(diào)查就像是為芯片失效分析開啟 “導(dǎo)航系統(tǒng)”,能幫助分析人員快速了解芯片的基本情況,為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。收集芯片型號是首要任務(wù),不同型號的芯片在結(jié)構(gòu)、功能和特性上存在差異,這是開展分析的基礎(chǔ)信息。同時,了解芯片的應(yīng)用場景也不可或缺,是用于消費(fèi)電子、工業(yè)控制還是航空航天等領(lǐng)域,不同的應(yīng)用場景對芯片的性能要求不同,失效原因也可能大相徑庭。

失效模式的收集同樣關(guān)鍵,短路、漏電、功能異常等不同的失效模式,指向的潛在問題各不相同。比如短路可能是由于內(nèi)部線路故障,而漏電則可能與芯片的絕緣性能有關(guān)。失效比例的統(tǒng)計也有重要意義,如果同一批次芯片失效比例較高,可能暗示著設(shè)計缺陷或制程問題;如果只是個別芯片失效,那么應(yīng)用不當(dāng)?shù)目赡苄韵鄬^大。

得注意的是,兩種技術(shù)均支持對芯片進(jìn)行正面檢測(從器件有源區(qū)一側(cè)觀測)與背面檢測(透過硅襯底觀測),可根據(jù)芯片結(jié)構(gòu)、封裝形式靈活選擇檢測角度,確保在大范圍掃描中快速鎖定微小失效點(diǎn)(如微米級甚至納米級缺陷)。在實際失效分析流程中,PEM系統(tǒng)先通過EMMI與OBIRCH的協(xié)同掃描定位可疑區(qū)域,隨后結(jié)合去層處理(逐層去除芯片的金屬布線層、介質(zhì)層等)、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)一步界定缺陷的物理形態(tài)(如金屬線腐蝕、氧化層剝落、晶體管柵極破損等),終追溯失效機(jī)理(如電遷移、熱載流子注入、工藝污染等)并完成根因分析。這種“定位-驗證-溯源”的完整閉環(huán),使得PEM系統(tǒng)在半導(dǎo)體器件與集成電路的失效分析領(lǐng)域得到了關(guān)鍵的應(yīng)用。微光顯微鏡的自動瑕疵分類系統(tǒng),可依據(jù)發(fā)光的強(qiáng)度、形狀等特征進(jìn)行歸類,提高檢測報告的生成效率。

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致晟光電將熱紅外顯微鏡(Thermal EMMI)與微光顯微鏡 (EMMI) 集成的設(shè)備,在維護(hù)成本控制上展現(xiàn)出優(yōu)勢。對于分開的兩臺設(shè)備,企業(yè)需配備專門人員分別學(xué)習(xí)兩套系統(tǒng)的維護(hù)知識,培訓(xùn)內(nèi)容涵蓋不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)、光學(xué)原理、軟件操作,還包括各自的故障診斷邏輯與校準(zhǔn)流程,往往需要數(shù)月的系統(tǒng)培訓(xùn)才能確保人員熟練操作,期間產(chǎn)生的培訓(xùn)費(fèi)用、時間成本居高不下。而使用一套集成設(shè)備只需一套維護(hù)體系,維護(hù)人員只需掌握一套系統(tǒng)的維護(hù)邏輯與操作規(guī)范,無需在兩套差異的設(shè)備間切換學(xué)習(xí),培訓(xùn)周期可縮短近一半,大幅降低了培訓(xùn)方面的人力與資金投入。
紅外成像可以不破壞芯片封裝,嘗試定位未開封芯片失效點(diǎn)并區(qū)分其在封裝還是 Die 內(nèi)部,利于評估芯片質(zhì)量。低溫?zé)嵛⒐怙@微鏡用途

但歐姆接觸和部分金屬互聯(lián)短路時,產(chǎn)生的光子十分微弱,難以被微光顯微鏡偵測到,借助近紅外光進(jìn)行檢測。。廠家微光顯微鏡探測器

RTTLIT E20 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量身打造的高精度檢測設(shè)備,其系統(tǒng)搭載 -80℃制冷型 InGaAs 探測器與高分辨率顯微物鏡 ,構(gòu)建起超高靈敏度檢測體系 —— 可準(zhǔn)確捕捉器件在微弱漏電流下產(chǎn)生的極微弱微光信號,實現(xiàn)納米級缺陷的可視化成像。通過超高靈敏度成像技術(shù),設(shè)備能快速定位漏電缺陷并完成深度分析,為工程師提供直觀的缺陷數(shù)據(jù)支撐,助力優(yōu)化生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品可靠性。從芯片研發(fā)到量產(chǎn)質(zhì)控,RTTLIT E20 以穩(wěn)定可靠的性能,為半導(dǎo)體器件全生命周期的質(zhì)量保障提供科學(xué)解決方案,是半導(dǎo)體行業(yè)提升良率的關(guān)鍵檢測利器。廠家微光顯微鏡探測器