什么是微光顯微鏡平臺

來源: 發(fā)布時間:2025-08-02

微光顯微鏡無法檢測不產(chǎn)生光子的失效(如歐姆接觸、金屬短路),且易受強光環(huán)境干擾;熱紅外顯微鏡則難以識別無明顯溫度變化的失效(如輕微漏電但功耗極低的缺陷),且溫度信號可能受環(huán)境熱傳導影響。

實際分析中,二者常結合使用,通過 “光 - 熱” 信號交叉驗證,提升失效定位的準確性。致晟光電在技術創(chuàng)新的征程中,實現(xiàn)了一項突破性成果 —— 將熱紅外顯微鏡與微光顯微鏡集可以集成于一臺設備,只需一次采購,便可以節(jié)省了重復的硬件投入。 在超導芯片檢測中,可捕捉超導態(tài)向正常態(tài)轉變時的異常發(fā)光,助力超導器件的性能優(yōu)化。什么是微光顯微鏡平臺

什么是微光顯微鏡平臺,微光顯微鏡

為了讓客戶對設備品質有更直觀的了解,我們大力支持現(xiàn)場驗貨。您可以親臨我們的實驗室,近距離觀察設備的外觀細節(jié),親身操作查驗設備的運行性能、精度等關鍵指標。每一臺設備都經(jīng)過嚴格的出廠檢測,我們敢于將品質擺在您眼前,讓您在采購前就能對設備的實際狀況了然于胸,消除后顧之憂。一位來自汽車零部件廠商的客戶分享道:“之前采購設備總擔心實際性能和描述有差距,在致晟光電現(xiàn)場驗貨時,工作人員耐心陪同我們測試,設備的精度和穩(wěn)定性都超出預期,這下采購心里踏實多了?!奔t外光譜微光顯微鏡功能針對光器件,能定位光波導中因損耗產(chǎn)生的發(fā)光點,為優(yōu)化光子器件的傳輸性能、降低損耗提供關鍵數(shù)據(jù)。

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半導體材料分為直接帶隙半導體和間接帶隙半導體,而Si是典型的直接帶隙半導體,其禁帶寬度為1.12eV。所以當電子與空穴復合時,電子會彈射出一個光子,該光子的能量為1.12eV,根據(jù)波粒二象性原理,該光子的波長為1100nm,屬于紅外光區(qū)。通俗的講就是當載流子進行復合的時候就會產(chǎn)生1100nm的紅外光。這也就是產(chǎn)生亮點的原因之一:載流子復合。所以正偏二極管的PN結處能看到亮點。如果MOS管產(chǎn)生latch-up現(xiàn)象,(體寄生三極管導通)也會觀察到在襯底處產(chǎn)生熒光亮點。

光束誘導電阻變化(OBIRCH)功能與微光顯微鏡(EMMI)技術常被集成于同一檢測系統(tǒng),合稱為光發(fā)射顯微鏡(PEM,PhotoEmissionMicroscope)。


二者在原理與應用上形成巧妙互補,能夠協(xié)同應對集成電路中絕大多數(shù)失效模式,大幅提升失效分析的全面性與效率。OBIRCH技術的獨特優(yōu)勢在于,即便失效點被金屬層覆蓋形成“熱點”,其仍能通過光束照射引發(fā)的電阻變化特性實現(xiàn)精細檢測——這恰好彌補了EMMI在金屬遮擋區(qū)域光信號捕捉受限的不足。


升級后的冷卻系統(tǒng),能減少設備自身熱噪聲,讓對微弱光子的探測更靈敏,提升檢測下限。

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當芯片內(nèi)部存在漏電缺陷,如結漏電、氧化層漏電時,電子-空穴對復合會釋放光子,微光顯微鏡(EMMI)能捕捉并定位。對于載流子復合異常情況,像閂鎖效應、熱電子效應引發(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,為這類與光子釋放相關的失效提供關鍵分析依據(jù)。

而熱紅外顯微鏡則主要用于排查與熱量異常相關的芯片問題。金屬互聯(lián)短路、電源與地短接會導致局部過熱,其可通過檢測紅外輻射差異定位。對于高功耗區(qū)域因設計缺陷引發(fā)的電流集中導致的熱分布異常,以及封裝或散熱結構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。 介電層漏電時,微光顯微鏡可檢測其光子定位位置,保障電子器件絕緣結構可靠,防止電路故障。廠家微光顯微鏡按需定制

微光顯微鏡支持寬光譜探測模式,探測范圍從紫外延伸至近紅外,能滿足不同材料的光子檢測,適用范圍更廣。什么是微光顯微鏡平臺

得注意的是,兩種技術均支持對芯片進行正面檢測(從器件有源區(qū)一側觀測)與背面檢測(透過硅襯底觀測),可根據(jù)芯片結構、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(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,隨后結合去層處理(逐層去除芯片的金屬布線層、介質層等)、掃描電子顯微鏡(SEM)的高分辨率成像以及光學顯微鏡的細節(jié)觀察,進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)在半導體器件與集成電路的失效分析領域得到了關鍵的應用。什么是微光顯微鏡平臺