科研用微光顯微鏡范圍

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-01

半導(dǎo)體材料分為直接帶隙半導(dǎo)體和間接帶隙半導(dǎo)體,而Si是典型的直接帶隙半導(dǎo)體,其禁帶寬度為1.12eV。所以當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí),電子會(huì)彈射出一個(gè)光子,該光子的能量為1.12eV,根據(jù)波粒二象性原理,該光子的波長(zhǎng)為1100nm,屬于紅外光區(qū)。通俗的講就是當(dāng)載流子進(jìn)行復(fù)合的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生1100nm的紅外光。這也就是產(chǎn)生亮點(diǎn)的原因之一:載流子復(fù)合。所以正偏二極管的PN結(jié)處能看到亮點(diǎn)。如果MOS管產(chǎn)生latch-up現(xiàn)象,(體寄生三極管導(dǎo)通)也會(huì)觀察到在襯底處產(chǎn)生熒光亮點(diǎn)。微光顯微鏡的便攜款桌面級(jí)設(shè)計(jì),方便在生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品問題,減少不合格品流出??蒲杏梦⒐怙@微鏡范圍

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當(dāng)芯片內(nèi)部存在漏電缺陷,如結(jié)漏電、氧化層漏電時(shí),電子-空穴對(duì)復(fù)合會(huì)釋放光子,微光顯微鏡(EMMI)能捕捉并定位。對(duì)于載流子復(fù)合異常情況,像閂鎖效應(yīng)、熱電子效應(yīng)引發(fā)的失效,以及器件在飽和態(tài)晶體管、正向偏置二極管等工作狀態(tài)下的固有發(fā)光,它也能有效探測(cè),為這類與光子釋放相關(guān)的失效提供關(guān)鍵分析依據(jù)。

而熱紅外顯微鏡則主要用于排查與熱量異常相關(guān)的芯片問題。金屬互聯(lián)短路、電源與地短接會(huì)導(dǎo)致局部過熱,其可通過檢測(cè)紅外輻射差異定位。對(duì)于高功耗區(qū)域因設(shè)計(jì)缺陷引發(fā)的電流集中導(dǎo)致的熱分布異常,以及封裝或散熱結(jié)構(gòu)失效造成的整體溫度異常等情況,它能生成溫度分布圖像,助力找出熱量異常根源。 實(shí)時(shí)成像微光顯微鏡原理通過與光譜儀聯(lián)用,可分析光子的光譜信息,為判斷缺陷類型提供更多依據(jù),增強(qiáng)分析的全面性。

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相較于傳統(tǒng)微光顯微鏡,InGaAs(銦鎵砷)微光顯微鏡在檢測(cè)先進(jìn)制程組件微小尺寸組件的缺陷方面具有更高的適用性。其原因在于,較小尺寸的組件通常需要較低的操作電壓,這導(dǎo)致熱載子激發(fā)的光波長(zhǎng)增長(zhǎng)。InGaAs微光顯微鏡特別適合于檢測(cè)先進(jìn)制程產(chǎn)品中的亮點(diǎn)和熱點(diǎn)(HotSpot)定位。InGaAs微光顯微鏡與傳統(tǒng)EMMI在應(yīng)用上具有相似性,但I(xiàn)nGaAs微光顯微鏡在以下方面展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì):

1.偵測(cè)到缺陷所需時(shí)間為傳統(tǒng)EMMI的1/5~1/10;

2.能夠偵測(cè)到微弱電流及先進(jìn)制程中的缺陷;

3.能夠偵測(cè)到較輕微的MetalBridge缺陷;

4.針對(duì)芯片背面(Back-Side)的定位分析中,紅外光對(duì)硅基板具有較高的穿透率。

這一技術(shù)不僅有助于快速定位漏電根源(如特定晶體管的柵氧擊穿、PN結(jié)邊緣缺陷等),更能在芯片量產(chǎn)階段實(shí)現(xiàn)潛在漏電問題的早期篩查,為采取針對(duì)性修復(fù)措施(如優(yōu)化工藝參數(shù)、改進(jìn)封裝設(shè)計(jì))提供依據(jù),從而提升芯片的長(zhǎng)期可靠性。例如,某批次即將交付的電源管理芯片在出廠前的EMMI抽檢中,發(fā)現(xiàn)部分芯片的邊角區(qū)域存在持續(xù)穩(wěn)定的微弱光信號(hào)。結(jié)合芯片的版圖設(shè)計(jì)與工藝參數(shù)分析,確認(rèn)該區(qū)域的NMOS晶體管因柵氧層局部厚度不足導(dǎo)致漏電。技術(shù)團(tuán)隊(duì)據(jù)此對(duì)這批次芯片進(jìn)行篩選,剔除了存在漏電隱患的產(chǎn)品,有效避免了缺陷芯片流入市場(chǎng)后可能引發(fā)的設(shè)備功耗異常、發(fā)熱甚至燒毀等風(fēng)險(xiǎn)。電路驗(yàn)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(jì)優(yōu)化提供依據(jù),保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

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致晟光電作為蘇州本土的光電檢測(cè)設(shè)備研發(fā)制造企業(yè),其本地化服務(wù)目前以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為主要覆蓋區(qū)域 。尤其在華東地區(qū),依托總部蘇州的地理優(yōu)勢(shì),對(duì)上海、江蘇、浙江等周邊省市實(shí)現(xiàn)高效服務(wù)。無論是設(shè)備的安裝調(diào)試,還是售后的故障維修、技術(shù)咨詢,都能在短時(shí)間內(nèi)響應(yīng),例如在蘇州本地,接到客戶需求后,普遍可在數(shù)小時(shí)內(nèi)安排技術(shù)人員上門服務(wù)。在全國(guó)范圍內(nèi),致晟光電已通過建立銷售服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)、與當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商合作等方式,保障本地化服務(wù)的覆蓋。
在航空航天芯片檢測(cè)中,它可定位因輻射導(dǎo)致的芯片損傷,為航天器電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。制造微光顯微鏡新款

微光顯微鏡的快速預(yù)熱功能,可縮短設(shè)備啟動(dòng)至正常工作的時(shí)間,提高檢測(cè)效率??蒲杏梦⒐怙@微鏡范圍

致晟光電在推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研一體化進(jìn)程中,積極開展校企合作。公司依托南京理工大學(xué)光電技術(shù)學(xué)院,專注開發(fā)基于微弱光電信號(hào)分析的產(chǎn)品及應(yīng)用。雙方聯(lián)合攻克技術(shù)難題,不斷優(yōu)化實(shí)時(shí)瞬態(tài)鎖相紅外熱分析系統(tǒng)(RTTLIT),使該系統(tǒng)溫度靈敏度可達(dá)0.0001℃,功率檢測(cè)限低至1uW,部分功能及參數(shù)優(yōu)于進(jìn)口設(shè)備。此外,致晟光電還與其他高校建立合作關(guān)系,搭建起學(xué)業(yè)-就業(yè)貫通式人才孵化平臺(tái)。為學(xué)生提供涵蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)踐、項(xiàng)目管理全鏈條的育人平臺(tái),輸送了大量實(shí)踐能力強(qiáng)的專業(yè)人才,為企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新注入活力。通過建立科研成果產(chǎn)業(yè)孵化綠色通道,高校的前沿科研成果得以快速轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)力,實(shí)現(xiàn)了高??蒲匈Y源與企業(yè)市場(chǎng)轉(zhuǎn)化能力的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)??蒲杏梦⒐怙@微鏡范圍